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谈螺杆式空压机排气惯性问题与综合分析

空压机设备随着社会经济科技发展，空压机设备细分程度的不断加深，双螺杆空气压缩机作为一种重要的动力设备源，被越来越多地应用于各种生产领域，因而其运行状态将直接影响用气企业的生产运行。一旦其操作不当、维护不力，就会在运行中发生各种故障，从而影响设备的使用寿命以及企业的生产效率，严重者还可能造成人身安全及财产设备损失。今天我们就对螺杆空压机压缩机在排气方面的惯性问题进行一些探讨。

 

螺杆压缩机排气惯性问题综合分析

 

　　1、螺杆压缩机工作原理

 

　　吸气过程：当转子转动时，主副转子所形成的齿间容积逐渐扩大，该容积仅仅与吸气口连通，外界空气被吸入齿间容积内。当齿间容积增到大时，齿间容积与吸气口断开，吸气结束。此为“进气过程”。

 

 

螺杆压缩机排气惯性问题综合分析

 

　　封闭及输送过程：在吸气终了时，主副转子齿峰会与机壳闭封，在齿间容积内的空气即被封闭在由主、副转子及壳体组成的封闭腔内，此即“封闭过程”。两转子继续转动，主副转子齿相互啮合，啮合面逐渐向排气端移动，齿间容积内的空气也跟着向排气端输送，即“输送过程”。

　　压缩及喷油过程：在输送过程中，随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小，齿间容积内之气体体积也随之减小，气体被压缩，压力升高，此即“压缩过程”。压缩的同时，润滑油因压力差而喷入齿沟内与空气混合。

　　排气过程：当转子转到齿间容积与机壳排气口相通时，被压缩之气体开始排出，这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合，此时齿间容积为零，气体被完全排出，即完成“排气过程”。

 

 

 

　　2、常见故障分析及处理

　　2.1排气温度过高

　　一旦排气温度超过预置的保护温度值，压缩机上的超温报警自停开关会动作，并引起停机故障喷。一般排气温度在70～95℃范围内，部分品牌会更高。

　　(1)常规零部件检查。常规检查一般按先易后难的顺序进行。①由于压缩机系统缺少机油，机头不能得到很好的冷却，从而使机头排气温度过高，此时应该及时补充润滑油。②油过滤器。螺杆压缩机的油过滤器具有较高的精度，滤芯极易堵塞，导致主机供油不足，排气温度过高。可采用专用工具将油过滤器卸下来，认真检查滤芯是否含有污物，若滤芯脏则应及时进行更换。③冷却风扇。冷却风扇是风冷机组的关键部件，可对油冷却器及空气后冷却器实施强制散热。风扇作为动力源，可使处于机壳和外部空间之间的冷却风进行循环流动，提高机器的散热效果。一旦风扇停止转动，压缩机的排气温度在一定时间内就会达到报警自停水平。鉴于冷却风扇面积大、叶片细长、刚度较差、易变形等特点，需要经常对其进行检查，必要时加以调整。④冷却器。油冷却器和空气后冷却器作为主要散热器件，必须定期进行清洗。冷却器外表面的污垢主要是冷却油以及灰尘形成的油泥，而冷却器多由翅片管制成，夹在翅片间的油泥难以清除，采用低压蒸汽喷洗除污效果较好；冷却器管内的污垢主要是油循环过程中所产生的积炭，一般用专用清洗剂进行循环冲洗，直至积炭完全去除。

　　(2)压力开关检查。双螺杆压缩机的主机排气压力由压力开关设定，一旦压力开关损坏或锁紧器锁不严，受机器振动影响，易使设定值发生飘移，造成排气压力超过限定值，进而引起机组排气超温。

　　(3)温控阀检查。温控阀为三通阀，在压缩机冷却启动时，可使油绕过冷却器，直接喷入主机，实现油温快速上升，以防压缩空气中的水蒸气在油分离器中凝结。当油温上升至65℃后，温控阀会随着油温的升高而将主回路逐步打开，通过调节流经油冷却器以及旁路的油量比例来控制油温，确保压缩机的喷油温度保持在最佳点；若温控阀失灵，则润滑油可能不经油冷却器而直接喷入主机，油温无法降低，造成排气温度高而停机。停机后，应首先检查油冷却器进入排油管的温度，若温差不大，则应对温控阀进行检查。温控阀可能出现的故障: ①阀芯上的热敏弹簧不能随着油温的变化而正常动作；②阀体磨损，动作不到位，无法正常工作。要根据实际情况及时修复或更新。

　　(4)断油电磁阀检查。若机组长期采用自动启停方式工作，因频繁启停，断油电磁阀极易发生损坏，致使主机因供油不足或是供油中断而引起机组排气超温。

　　(5)如果压缩机没有使用专门的润滑油，而是用劣质的润滑油来替代，在高温条件下，润滑油不足以保护压缩机的各个部件，这就会导致排气温度瞬间升高。空压机温度过高是一种常见的故障，往往不能够引起操作人员的足够重视，高温持续，会导致生产效率降低，加倍设备的耗损，缩短设备寿命。

　　2.2排气压力偏低

　　主机排气压力偏低主要由进气不足、排气泄漏等原因引起，需要从以下几方面检查：

　　①放气阀故障(加载时无法关闭)；②压力开关设置太低(继电器控制机组)；③压力表故障(继电器控制机组)，更换压力表；④压力开关故障(继电器控制机组)，维修，必要时更换压力开关；⑤控制管路漏气：空气压缩机控制管路漏气将使进气阀无法全部打开以至于机组负荷无法带满；⑥空气需求量大于供给量：检查供气管道上的阀门是否开启或系统上是否有漏气现象，减少用气量；⑦空气过滤器堵塞：空气滤清器的作用是将吸入的空气加以过滤，保证进入空气压缩机的空气清洁干净。如果空气过滤器滤芯堵塞严重将影响到机组的进气量。所以必须及时更换其滤芯；⑧压力调节器失灵或损坏：压力调节系统的功能是根据客户用气量的大小，自动调节压缩机，以便达到供需平衡。所以要对损坏的压力调节器及时更换，对失灵的压力调节器及时调整；⑨油气分离器堵塞：由于油路系统中或多或少存在某些杂质，滤芯工作一段时间后，会发生阻塞现象使压缩空气通过滤芯的阻力增加，影响机组的正常工作。因此，操作人员应根据监控器面板上显示的信号，及时更换滤芯。

　　2.3排气含油量偏高

　　压缩机排气含油量偏高不仅会降低气体的洁净度，污染设备，而且会增大油耗，增加生产成本。排气含油量出现超标时，可从以下几方面着手检查。

　　（1）油分离芯子出现损坏

　　在螺杆式压缩机的运行过程中，油分离芯子出现损坏如破损、穿孔现象，那么其就失去了油气分离的作用。也就是说混合气体和压缩机的排气管道直接贯通了，大量的冷却油并没有被分离出来，随着气体一起被排出机体，就造成了在排气过程中出现带油故障。

　　（2）回油管路出现故障

　　在螺杆式压缩机的工作过程中，回油管路肩负着重要的责任，油分离芯子内部与压缩机进口会形成一种压力差，在这种压力差的作用下，回油管路负责将油分离芯子的底部聚集的油输送回压缩机，在下个循环过程中继续使用。如果回油路出现堵塞、断裂以及安装不正确等故障，就不能将油分离芯子底部聚集的油输送回压缩机，造成底部积压的油过多，那么这部分未被输送回压缩机的油就将随着气体排出，就会出现排气过程中出现带油的现象。

　　（3）系统压力控制过低

　　在螺杆式压缩机的运行过程中，系统压力控制过低，将会造成分离器内的离心力小于工作要求离心力，那么分离器的作用就不会完全体现出来，就会造成进入下一环节分离器芯子内气体的含油量过高，超出了其分离范围，也就导致了油气分离不彻底，在压缩机排气过程中出现带油故障。

　　（4）最小压力阀失效

　　在螺杆式压缩机的运行过程中，最小压力阀的作用是保证运行过程中系统压力控制在最小压力之上。如果最小压力阀出现失效现象，那么系统的最小压力将无法保证，由于运气设备的耗气量是非常大的，就会造成系统压力过低，回油管路不能回油。聚集在油分离器芯子底部的油就将无法回送到压缩机内，会随着压缩气体排出压缩机，造成平排气过程中的带油故障。

　　（5）压缩机内加入的冷却油过多

　　在螺杆式压缩机运行前，加入的冷却油过多，超过压缩机的范围，那么在压缩机的运行过程中，由于油位过高，虽然分离系统将油气分离出来了，但是在气体的排放中，气体还会将冷却油卷入到气体当中排放，致使排放气体中含油量过高，出现带油故障。

　　（6）冷却油质量不合格

　　在压缩机运行前，加入了不合格的冷却油，或者冷却油超过了适用时间，已经无法达到冷却的效果。那么在螺杆式压缩机的运行过程中，冷却油失去了其作用，并不能将油气冷却分离。那么在排气过程中就必定会出现带油故障。

　　2.4进气口返油

　　压缩机停机后，冷却油从主机进气口喷出，这一现象即为进气口返油。引起这一现象的原因主要有以下几方面。

　　(1)逆止阀故障。主机排气管是压缩空气倒流回主机的唯一通道，逆止阀阀芯发卡无法完全关闭或长期运行阀芯磨损密封失效都可导致压缩空气倒流，带动主机转子反转，使进入主机内的润滑油从进气口喷出。解体逆止阀，检查阀芯和密封，若损坏则更换，这种故障比较少。

　　(2)断油电磁阀故障。断油电磁阀是常闭阀，作用是在停机后切断油路，阻止润滑油从油分离器进入主机。断油电磁阀关闭不严，在压力还没有完全卸载的情况下，油就会从油箱进入主机，造成进气口反喷。检查断油电磁阀，若损坏则更换新阀。

　　(3)排放阀未泄放。在停机过程中，排放阀应打开释放油分离器、油过滤器内的压力，若阀损坏不能正常排气降压，断油电磁阀未及时关闭，则会导致润滑油进入主机后从进气口喷出。检查排放阀，若损坏应进行更换。

 

 

　　结语

　　螺杆压缩机虽然是一种性能稳定、易损件较少的机械设备，但在运行中有各种各样的因素会导致其发生故障。我们只有对压缩机在运行中出现的故障有更多的了解和掌握，才能保证其安全可靠运行，更好地为生产服务。