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螺杆压缩机超温故障原因浅析

    【压缩机网】进入夏季之前,为避免出现超温停机,一般压缩机用户都会对设备进行预防检修,常规的处理方法有,更换润滑油、清洗油冷却器、空气滤清器、冷却水管路等,这可以排除大部分的排气高温隐患,但有时并不能完全消除所有潜在故障诱因,我们必须加以重视,更加细致的去分析。
 
  螺杆压缩机主机壳体内有一对相互啮合的阴、阳转子,电机通过弹性联轴器驱动轴齿轮,再通过齿轮传动给阳转子,阳转子带动阴转子一起高速旋转。随着阴阳转子齿间容积的不断缩小,从空气滤清器中被吸入的空气和喷入机壳的润滑油不断被压缩而升高压力,空气被压缩,温度必然要升高。如果遇到各种故障和意外情况,造成热量不能被及时散去,就会出现排气温度超过规定值。轻者设备因温度过高保护而跳机,重者可能会使润滑油化学系数和机体物理系数产生变化,严重时还会导致机头抱死。虽然目前的压缩机厂家都设计了高温跳停保护装置,但若不彻底解决造成故障的原因而频繁跳机,不但会对设备本身造成不必要的损耗,而且会影响到企业的正常生产和产品品质。 一般情况下,压缩机超温故障的发生,多与润滑和冷却系统的异常有关,所以我们先从以下几个方面进行分析。
 
  1、润滑系统及油路元件
 
  喷油螺杆压缩机润滑油具有润滑、冷却、冲洗、密封、减振、卸荷、保护等多种功能。其中一个最为重要的便是冷却。机头内压缩空气时产生的热量,大部分会被润滑油带走,少部分热量经过传导辐射散发出去。如果润滑油量不足或油路元件工作异常都会使油温升高,从而引起超温故障。
 
  ①润滑油超期变质
 
  润滑油须按时更换,若超期服役会造成流动性变差,热交换热性能下降。机头的热量就不能被完全带走,导致压缩机高温。
 
  ②系统缺油
 
  可检查油气桶油位,在停机泄压后,润滑油处于静态时,油位应比高油位标志H(或MAX)略高。在设备运行过程中,油位不能低于低油位标志L(或MIX)。如发现油量不足或观察不到油位时,应立即停车加油。
 
  ③供油不足
 
  首先检查油过滤器、油细分离器是否堵塞。环境较差,粉尘较多时,应适当缩短更换周期。油过滤器、油细分离器均设计有压差开关,可通过检测过滤器压差判定过滤器是否堵塞,如过滤器被堵塞,则应及时更换过滤器和分离器。其次检查油量调节器是否正常,必要时可适当加大喷油量。喷油量在设备出厂时已调好,一般情况下最好不要改变。
 
  ④断油故障
 
  断油一般为两位两通常闭电磁阀,起动时开启,停机时封闭,以避免停机时油气桶内的油继续喷入机头,并从进气口喷出。若断油阀失灵,主机会因缺油迅速升温,严重者会造成螺杆总成烧毁。
 
  ⑤温控阀失灵
 
  温控阀安装于油冷却器前方,其作用是维持机头排气温度于压力露点以上。其工作原理是刚开机时由于油温较低,温控阀支路开启,主回路关闭,润滑油不经冷却器直接喷入机头;待温度升至40℃以上,温控阀逐渐关闭,油同时从冷却器和支路流过;升高到80℃以上,该阀完全关闭,润滑油则全部经冷却器再进入机头,以最大程度对润滑油进行冷却。
 
  如果温控阀出现故障,则润滑油可能不经冷却器直接进入机头,从而油温无法下降,造成超温。其失灵的主要原因,一是阀芯上的大小两个热敏弹簧疲劳后弹性系数改变,不能随温度变化而正常动作;二是阀体磨损,阀芯卡死或动作不到位而无法正常关闭。可根据情况修复或更换。
 
  2、冷却系统
 
  螺杆式压缩机的冷却系统主要一般分风冷和水冷两种。
 
  (1)风冷机型
 
  ①对于风冷式机型首先需要检查环境温度是否过高,环境温度过高对螺杆压缩机造成以下两个方面影响
 
  A:温度越高,空气越是稀薄(就好像压缩机在高原地区效率低一样),造成压缩机工作效率下降,使压缩机更多时间处于加载状态,带更多负载,造成压缩机产生的热量更多,压缩机肯定温度就更高。
 
  B:一般压缩机设计的时候有一个设计运行环境温度(30-40度),在设计运行环境温度下运行压缩机一般最高温度就快接近压缩机保护温度(如100℃),如果压缩机环境温度高于设计运行环境温度,就会提高压缩机的温度从而造成压缩机高温。
 
  ②风冷机风扇故障
 
  如风扇不转,风扇反相,2个风扇只开了一个等。
 
  ③排风管道问题
 
  一般有排风管道过风面过小,排风管道过长,排风管道中间弯道过多等情况。但是,一般情况下,此类设计不足的情况较少存在。
 
  (2)水冷机型
 
  ①检查油冷却器工作是否正常
 
  可检查其进出口水管的温差,正常情况下应为5~8℃,低于5℃可能有结垢或堵塞现象,将会妨碍冷却器的换热效率,并造成散热不良,此时可将换热器拆下后进行清洗。
 
  一般情况下,油冷器工作失常的重要因素是冷却水质不佳,硬度过高而不是设备本身的故障。河南某电力公司4台仪用水冷螺杆压缩机运行中经常因温度高报警跳闸,经检查发现主要是因为冷却器存在大量水垢,堵塞冷却水管,影响冷却水流量,热交换效果差,全部堵塞后甚至无法起到冷却作用,造成压缩机因温度高跳闸不能正常投入使用。该压缩机冷却器冷却水源为工业水,水质PH值高,硬度较大(10mmol/L左右),当设备运行产生的热量使冷却水温超过40℃时(压缩机厂家建议冷却水流出温度应低于50℃),冷却水中盐类析出加剧,使冷却器表面结垢。因频繁结垢,需要人工清除水垢,检修工作量大;同时因结垢热交换效果差,油温高,粘度减低,轴承出现磨损,造成设备安全隐患。
 
  ②检查冷却水入口温度是否过高,水压及流量是否正常
 
  冷却水的入口温度一般最好不要超过35℃,水压在0.15~0.3MPa之间,流量应不小于规定流量的90%。使用水冷型压缩机的企业常常没有单独为压缩机设置冷却水系统,而是与其它流程共用同一套冷却系统。过多的环节造成冷却水杂质极大,在很长的冷却水管道壁上附着形成水垢,造成水管通径变小,水压降低,流量不足。如果工况环境达不到上述要求,可通过安装冷却塔、改善室内透风、加大机房空间等办法解决。
 
  3、进排气系统及控制管路元件
 
  进排气系统及控制管路元件故障或者动作不灵敏,会使压缩机工作失衡,引起设备高温。我们可按下列步骤一一检查。
 
  ①检查空气过滤器是否堵塞
 
  空滤是否堵塞可依据压差开关的报警信号检查或更换。
 
  ②如果油气分离器堵塞,被压缩的空气排出不畅,则会引起内部压力过高,产生高温。油气分离器堵塞主要表现为内压高,因此需求要按时检查、更换油分芯。
 
  ③最小压力阀故障导致油分离器内压升高
 
  最小压力阀安装于油气分离器平盖上,其作用有以下方面:a.保证起动时优先建立起润滑油循环所需的压力,确保机组的润滑。b.在压力达到最小压力阀设定值后开启,可降低流过精油气分离器滤芯的空气流速,确保油气分离的效果,并使油气分离滤芯不因压差太大而受损。c.具有单向阀的作用,机组卸载时能防止管网中的压缩空气倒流至油气分离器和压缩机主机中。在机组运行过程中,最小压力阀故障将导致油分离器内压升高,起动时不能优先建立润滑油循环,油气分离的效果会变差,容易造成油气分离滤芯压差太大而受损,从而容易造成机组的排气温度高。
 
  ③系统压力设置是否过高
 
  压缩机的系统压力一般在出厂时都已设定好,如用户确需调整时,应以设备铭牌标定的额定压力为准。如果系统压力调整过高,压缩机的负荷就会增加,引发高温报警。
 
  结语
 
  螺杆压缩机超温故障除了以上原因之外,还有其它一些原因,比如温度传感器故障导致、卸荷阀故障动作不灵等。为了保证螺杆压缩机长周期平稳运行,我们除了要做好日周月年定期维护,在日常操作过程中,也应加强专业技术学习,减少误操作风险,提高设备的运行效率。
 

来源:本站原创

标签: 螺杆压缩机故障  

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