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螺桿空壓機排氣含油故障分析與解決

時間:2018-08-13 17:35

來源:德耐爾無油空壓機

作者:德耐爾1111

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空壓機是我國石油化工、煤炭、電力、鋼鐵、水泥等行業的主要氣體壓縮設備之一。其中,螺桿空壓機是典型的旋轉機械,又是生產流程中的關鍵設備。作為核心設備的螺桿空壓機組常常在工藝流程中占據著重要的地位,其運行狀態的好壞將直接影響整個生產裝置的安全性、可靠性以及生產效率,一旦發生故障,將極有可能引起整套裝置的癱瘓,嚴重降低生產效率并帶來巨大的經濟損失。

1、螺桿式空壓機的工作原理

一般來說,螺桿式空壓機也就是噴油單級雙螺桿空壓機,它利用機腔內一對相互嚙合的陰陽轉子在機體內作回轉運行,周期性地改變轉子每對齒槽間的容積來完成吸入、壓縮和排出氣體三個過程。期間,通過噴油對主機內的壓縮空氣進行冷卻,主機內所排出的油和空氣的混合物經過粗、精兩道工序,將油氣分離出來,從而得到一種潔凈、可靠的壓縮氣體。

按照一般型號螺桿空壓機的設計流程,空氣首先經過預過濾網進入空氣過濾器和進氣控制器,在螺桿主機壓縮腔內與潤滑油混合,在兩個非對稱轉子的作用下進行線性的連續壓縮,以至于形成一種油氣混合物。形成的油氣混合物進入到油罐以及分離系統,經過離心、自重、精分離這三道工序的油氣分離,將分離后的壓縮氣體通過冷卻器的進行降溫排出,此時壓力開關系統控制著排氣壓力,決定著排氣壓力的可靠性。

2、排氣帶油的故障因素

螺桿空壓機的故障中,排氣帶油故障更為常見,引起排氣帶油故障的主要因素有:

(1)油分離芯子出現損壞。在螺桿空壓機的運行過程中,油分離芯子出現損壞如破損、穿孔現象,那么其就失去了油氣分離的作用。也就是說混合氣體和壓縮機的排氣管道直接貫通了,那么大量的冷卻油并沒有被分離出來,就會隨著氣體一起被排出機體,就造成了在排氣過程中出現帶油故障。

(2)回油管路出現故障。在螺桿空壓機的工作過程中,回油管路肩負著重要的責任,油分離芯子內部與空壓機進口會形成一種壓力差,在這種壓力差的作用下,回油管路負責將油分離芯子的底部聚集的油輸送回壓縮機,在下個循環過程中繼續使用。如果回油路出現堵塞、斷裂以及安裝不正確等故障,就不能將油分離芯子底部聚集的油輸送回壓縮機,造成底部積壓的油過多,那么這部分未被輸送回壓縮機的油就將隨著氣體排出,就會出現排氣過程中出現帶油的現象。

(3)系統壓力控制過低。在螺桿式空壓機的運行過程中,系統壓力控制過低,將會造成分離器內的離心力小于工作要求離心力,那么分離器的作用就不會完全體現出來,就會造成進入下一環節分離器芯子內氣體的含油量過高,超出了其分離范圍,也就導致了油氣分離不徹底,在空壓機排氣過程中出現帶油故障。

(4)更小壓力閥失效。在螺桿空壓機的運行過程中,更小壓力閥的作用是保證運行過程中系統壓力控制在更小壓力之上。如果更小壓力閥出現失效現象,那么系統的更小壓力將無法保證,由于運氣設備的耗氣量是非常大的,就會造成系統壓力過低,回油管路不能回油。聚集在油分離器芯子底部的油就將無法回送到空壓機內,會隨著壓縮氣體排出空壓機,造成平排氣過程中的帶油故障。

(5)空壓機內加入的冷卻油過多。在螺桿空壓機運行前,加入的冷卻油過多,超過空壓機的范圍,那么在空壓機的運行過程中,由于油位過高,雖然分離系統將油氣分離出來了,但是在氣體的排放中,氣體還會將冷卻油卷入到氣體當中排放,致使排放氣體中含油量過高,出現帶油故障。

(6)冷卻油質量不合格。在空壓機運行前,加入了不合格的冷卻油,或者冷卻油超過了適用時間,已經無法達到冷卻的效果。那么在螺桿式空壓機的運行過程中,冷卻油失去了其作用,并不能將油氣冷卻分離。那么在排氣過程中就必定會出現帶油故障。

3、故障檢查、排除步驟

當發現空壓機的排氣中帶油,不必盲目地拆解設備,而是應根據以上的產生原因進行分析,按照由易到難的步驟進行,確定故障發生的部位。這樣可以減少大量的修理時間和人力。

空壓機正常啟動,系統達到額定壓力后,緩慢打開排氣閘閥,開度盡量要小,讓少量的氣體排出。這時,用一張干燥的紙巾對著排出的氣流,如果紙巾馬上變色并有油滴,可以判斷空壓機的排氣中帶油超標。根據排氣中帶油量的多少和不同時段等,可以對故障發生的部位進行正確判斷。

當把排氣閘閥的開度加大,發現排出氣流呈不間斷濃霧狀,表明氣流的含油量很大,再查看回油管觀察鏡的回油情況。如果回油管觀察鏡的回油明顯增多,一般為分離器芯子破損或分離器的冷卻油添加過多;如果回油管觀察鏡無回油,一般為回油管斷裂、堵塞。

當把排氣閘閥的開度加大,發現排出氣流前段呈濃霧狀,過一段時間后又正常;繼續增加排氣閘閥的開度,把全部的排氣閥打開,這時觀察系統壓力表,如果壓力表的顯示壓力低于更小壓力閥的設定壓力,排氣閥還在繼續排氣并且氣流呈不間斷濃霧狀。出現這種現象,故障一般是更小壓力閥失效。

當正常停機后,自動放空閥進行排氣,如果排氣中帶有大量的油,說明自動放空閥損壞。

4、常見故障解除措施

螺桿式空壓機在運行過程中出現排氣中帶油故障的原因是各式各樣的,不同的原因就需要不同的解決措施。

(1)油分離芯子損壞問題。油分離芯子損壞是一種常見現象,所以在螺桿空壓機的運行前需對設備進行檢查,在使用過程中應嚴格的按照操作規程進行,在使用后應定期的對設備進行保養。發現油分離芯子有破損和穿孔現象,應及時進行更換,保證設備的正常運行。

(2)回油路出現問題。在設備運行過程中,如若遇到回油路堵塞,需先檢查分離器的壓降,如壓降無問題則需對油分離器芯子進行清洗,如果油分離器芯子出現斷裂則必須及時進行更換。

(3)系統壓力控制過低問題。對于操作人員,應當熟悉設備的控制壓力,當發現問題時要降低系統的負載,使得系統壓力達到額定的工作壓力進行。

(4)更小壓力閥失效問題。在實際的操作中,如若發現更小壓力閥失效,那么必須對其進行更換,待更換完成后再進行工作。

(5)空壓機加入冷卻油過多的問題。在給空壓機添加冷卻油時應先了解設備應加多少冷卻油的理論值,對冷卻油的添加應有專人負責,一般應控制在視鏡的中部以下。

(6)冷卻油質量問題。對于冷卻油的添加應嚴格按照設備對冷卻油的要求進行添加,因為不同的設備對冷卻油的要求是不一樣的。添加后應記錄添加時間,待冷卻油達到使用期限后,就應按時將其換掉。對添加冷卻油的質量是否合格應嚴格把控,杜絕添加不合格的冷卻油。

5、排除與解決注意事項

在故障解決過程中有幾點必須注意,否則故障不但不能排除,反而可能釀成更大后果。

如果判斷是回油管的問題,可以對回油管清洗排堵或是重新焊接。在該過程應注意:首先必須保證回油管的通暢,不能因為焊接使得管道內徑變小;其次是回油管的安裝位置必須正確,一般分離器芯子的底部中心凹處與回油管端頭的間隙在3~4mm之間。

如果判斷是分離器芯子的問題,只有更換新分離器芯子。在該過程應注意:首先,要仔細檢查新的分離器芯子是否變形、損壞;其次,要把分離器筒體和頂蓋結合面的清潔做干凈;更后,安裝時要檢查分離器芯子頂部的密封紙墊上是否有金屬物之類的導電體,因為冷卻油在分離器內部高速旋轉,在分離器芯子上會產生大量的靜電。

如果判斷是分離器油位過多的問題,要適當放出。檢查分離器油位的方法要正確,首先機組必須停放水平,如果機組傾斜角度太大,在分離器的油位計顯示是不準確的;其次,檢查的時段宜選擇在開車前或停機半小時后。

6、結語

螺桿空壓機雖然是一種可靠性較高的機型,但也并不是不需要保養和維護。須知任何設備都是“三分在使用,七分在保養”,因此,不管是排氣含油還是其他故障,都應加強運營中的維護保養工作,將故障消滅在萌芽狀態。

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