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螺桿壓縮機超溫故障原因淺析

    【壓縮機網】進入夏季之前,為避免出現超溫停機,一般壓縮機用戶都會對設備進行預防檢修,常規的處理方法有,更換潤滑油、清洗油冷卻器、空氣濾清器、冷卻水管路等,這可以排除大部分的排氣高溫隱患,但有時并不能完全消除所有潛在故障誘因,我們必須加以重視,更加細致的去分析。
 
  螺桿壓縮機主機殼體內有一對相互嚙合的陰、陽轉子,電機通過彈性聯軸器驅動軸齒輪,再通過齒輪傳動給陽轉子,陽轉子帶動陰轉子一起高速旋轉。隨著陰陽轉子齒間容積的不斷縮小,從空氣濾清器中被吸入的空氣和噴入機殼的潤滑油不斷被壓縮而升高壓力,空氣被壓縮,溫度必然要升高。如果遇到各種故障和意外情況,造成熱量不能被及時散去,就會出現排氣溫度超過規定值。輕者設備因溫度過高保護而跳機,重者可能會使潤滑油化學系數和機體物理系數產生變化,嚴重時還會導致機頭抱死。雖然目前的壓縮機廠家都設計了高溫跳停保護裝置,但若不徹底解決造成故障的原因而頻繁跳機,不但會對設備本身造成不必要的損耗,而且會影響到企業的正常生產和產品品質。 一般情況下,壓縮機超溫故障的發生,多與潤滑和冷卻系統的異常有關,所以我們先從以下幾個方面進行分析。
 
  1、潤滑系統及油路元件
 
  噴油螺桿壓縮機潤滑油具有潤滑、冷卻、沖洗、密封、減振、卸荷、保護等多種功能。其中一個最為重要的便是冷卻。機頭內壓縮空氣時產生的熱量,大部分會被潤滑油帶走,少部分熱量經過傳導輻射散發出去。如果潤滑油量不足或油路元件工作異常都會使油溫升高,從而引起超溫故障。
 
  ①潤滑油超期變質
 
  潤滑油須按時更換,若超期服役會造成流動性變差,熱交換熱性能下降。機頭的熱量就不能被完全帶走,導致壓縮機高溫。
 
  ②系統缺油
 
  可檢查油氣桶油位,在停機泄壓后,潤滑油處于靜態時,油位應比高油位標志H(或MAX)略高。在設備運行過程中,油位不能低于低油位標志L(或MIX)。如發現油量不足或觀察不到油位時,應立即停車加油。
 
  ③供油不足
 
  首先檢查油過濾器、油細分離器是否堵塞。環境較差,粉塵較多時,應適當縮短更換周期。油過濾器、油細分離器均設計有壓差開關,可通過檢測過濾器壓差判定過濾器是否堵塞,如過濾器被堵塞,則應及時更換過濾器和分離器。其次檢查油量調節器是否正常,必要時可適當加大噴油量。噴油量在設備出廠時已調好,一般情況下最好不要改變。
 
  ④斷油故障
 
  斷油一般為兩位兩通常閉電磁閥,起動時開啟,停機時封閉,以避免停機時油氣桶內的油繼續噴入機頭,并從進氣口噴出。若斷油閥失靈,主機會因缺油迅速升溫,嚴重者會造成螺桿總成燒毀。
 
  ⑤溫控閥失靈
 
  溫控閥安裝于油冷卻器前方,其作用是維持機頭排氣溫度于壓力露點以上。其工作原理是剛開機時由于油溫較低,溫控閥支路開啟,主回路關閉,潤滑油不經冷卻器直接噴入機頭;待溫度升至40℃以上,溫控閥逐漸關閉,油同時從冷卻器和支路流過;升高到80℃以上,該閥完全關閉,潤滑油則全部經冷卻器再進入機頭,以最大程度對潤滑油進行冷卻。
 
  如果溫控閥出現故障,則潤滑油可能不經冷卻器直接進入機頭,從而油溫無法下降,造成超溫。其失靈的主要原因,一是閥芯上的大小兩個熱敏彈簧疲勞后彈性系數改變,不能隨溫度變化而正常動作;二是閥體磨損,閥芯卡死或動作不到位而無法正常關閉。可根據情況修復或更換。
 
  2、冷卻系統
 
  螺桿式壓縮機的冷卻系統主要一般分風冷和水冷兩種。
 
  (1)風冷機型
 
  ①對于風冷式機型首先需要檢查環境溫度是否過高,環境溫度過高對螺桿壓縮機造成以下兩個方面影響
 
  A:溫度越高,空氣越是稀薄(就好像壓縮機在高原地區效率低一樣),造成壓縮機工作效率下降,使壓縮機更多時間處于加載狀態,帶更多負載,造成壓縮機產生的熱量更多,壓縮機肯定溫度就更高。
 
  B:一般壓縮機設計的時候有一個設計運行環境溫度(30-40度),在設計運行環境溫度下運行壓縮機一般最高溫度就快接近壓縮機保護溫度(如100℃),如果壓縮機環境溫度高于設計運行環境溫度,就會提高壓縮機的溫度從而造成壓縮機高溫。
 
  ②風冷機風扇故障
 
  如風扇不轉,風扇反相,2個風扇只開了一個等。
 
  ③排風管道問題
 
  一般有排風管道過風面過小,排風管道過長,排風管道中間彎道過多等情況。但是,一般情況下,此類設計不足的情況較少存在。
 
  (2)水冷機型
 
  ①檢查油冷卻器工作是否正常
 
  可檢查其進出口水管的溫差,正常情況下應為5~8℃,低于5℃可能有結垢或堵塞現象,將會妨礙冷卻器的換熱效率,并造成散熱不良,此時可將換熱器拆下后進行清洗。
 
  一般情況下,油冷器工作失常的重要因素是冷卻水質不佳,硬度過高而不是設備本身的故障。河南某電力公司4臺儀用水冷螺桿壓縮機運行中經常因溫度高報警跳閘,經檢查發現主要是因為冷卻器存在大量水垢,堵塞冷卻水管,影響冷卻水流量,熱交換效果差,全部堵塞后甚至無法起到冷卻作用,造成壓縮機因溫度高跳閘不能正常投入使用。該壓縮機冷卻器冷卻水源為工業水,水質PH值高,硬度較大(10mmol/L左右),當設備運行產生的熱量使冷卻水溫超過40℃時(壓縮機廠家建議冷卻水流出溫度應低于50℃),冷卻水中鹽類析出加劇,使冷卻器表面結垢。因頻繁結垢,需要人工清除水垢,檢修工作量大;同時因結垢熱交換效果差,油溫高,粘度減低,軸承出現磨損,造成設備安全隱患。
 
  ②檢查冷卻水入口溫度是否過高,水壓及流量是否正常
 
  冷卻水的入口溫度一般最好不要超過35℃,水壓在0.15~0.3MPa之間,流量應不小于規定流量的90%。使用水冷型壓縮機的企業常常沒有單獨為壓縮機設置冷卻水系統,而是與其它流程共用同一套冷卻系統。過多的環節造成冷卻水雜質極大,在很長的冷卻水管道壁上附著形成水垢,造成水管通徑變小,水壓降低,流量不足。如果工況環境達不到上述要求,可通過安裝冷卻塔、改善室內透風、加大機房空間等辦法解決。
 
  3、進排氣系統及控制管路元件
 
  進排氣系統及控制管路元件故障或者動作不靈敏,會使壓縮機工作失衡,引起設備高溫。我們可按下列步驟一一檢查。
 
  ①檢查空氣過濾器是否堵塞
 
  空濾是否堵塞可依據壓差開關的報警信號檢查或更換。
 
  ②如果油氣分離器堵塞,被壓縮的空氣排出不暢,則會引起內部壓力過高,產生高溫。油氣分離器堵塞主要表現為內壓高,因此需求要按時檢查、更換油分芯。
 
  ③最小壓力閥故障導致油分離器內壓升高
 
  最小壓力閥安裝于油氣分離器平蓋上,其作用有以下方面:a.保證起動時優先建立起潤滑油循環所需的壓力,確保機組的潤滑。b.在壓力達到最小壓力閥設定值后開啟,可降低流過精油氣分離器濾芯的空氣流速,確保油氣分離的效果,并使油氣分離濾芯不因壓差太大而受損。c.具有單向閥的作用,機組卸載時能防止管網中的壓縮空氣倒流至油氣分離器和壓縮機主機中。在機組運行過程中,最小壓力閥故障將導致油分離器內壓升高,起動時不能優先建立潤滑油循環,油氣分離的效果會變差,容易造成油氣分離濾芯壓差太大而受損,從而容易造成機組的排氣溫度高。
 
  ③系統壓力設置是否過高
 
  壓縮機的系統壓力一般在出廠時都已設定好,如用戶確需調整時,應以設備銘牌標定的額定壓力為準。如果系統壓力調整過高,壓縮機的負荷就會增加,引發高溫報警。
 
  結語
 
  螺桿壓縮機超溫故障除了以上原因之外,還有其它一些原因,比如溫度傳感器故障導致、卸荷閥故障動作不靈等。為了保證螺桿壓縮機長周期平穩運行,我們除了要做好日周月年定期維護,在日常操作過程中,也應加強專業技術學習,減少誤操作風險,提高設備的運行效率。
 

來源:本站原創

標簽: 螺桿壓縮機故障  

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