浅论螺杆式空压机的工作原理及维护技术论文_刘艳

(淮北矿业集团临涣焦化股份有限公司,安徽 淮北 235141)

摘要:本文浅析了螺杆式空压机的工作原理、工作流程、日常维护方法及常见故障的分析与处理。

关键词:螺杆空压机;原理;维护

引言:

空压机一般是厂矿企业所必备使用的设备,主要用来提供具有一定压力的压缩空气。然而,空压机的种类也非常多,像螺杆式、活塞式、离心式、涡旋式等,如今多数被淘汰,而螺杆式的空压机应用较多。空压机在工作过程中一般采用加载-卸载阀控制供气的,因用气设备的工作周期或生产工艺之差别,用气量则发生波动,有时会频繁加载、卸载。如此一来也很容易造成机械磨损,以致损坏空压机。因此,需要了解空压机的工作原理及其供气过程,以便做好维修维护,保障正常运转。针对其进行必要的改造,还能在一定范围内节约用电,延长使用寿命。

1 螺杆式空压机的工作原理

1)供气过程。空压机的控制系统,一般通过后端出气管道上安装的压力传感器来控制压力。启动时,加载电磁阀处于关闭状态,加载气缸则不动作,变频器拖动电机空载运行,过一段时间,加载电磁阀打开,于是带载运行。当空压机启动运行后,若后端设备用气量大,储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值,控制器动作加载阀,打开进气口,电机负载运行,连续不断地向后端管路供压缩气;若后端用气设备停止用气,而后端管路和储气罐中压力渐高,达到压力上限设定值时,压力传感器便发出卸载信号,加载电磁阀停止工作,进气口滤清器关闭,电机则空载运行。

2)工作原理。如今多用螺杆式空压机,现就以单螺杆空压机为例,分析介绍其工作原理(如图1所示结构原理)。其工作过程分吸气、密封和输送、压缩、排气四个过程。螺杆在壳体内转动时,螺杆与壳体的齿沟相互啮合,空气由进气口吸入(含机油),齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送;过程中齿沟啮合间隙逐渐变小,油气受压缩;齿沟啮合面旋转至壳体排气口时,较高的压力油气混合气体便排出机体。采用变频器时,就可通过改变螺杆转子转速来改变排气量。用气量发生变化时,变频器可通过改变转速调节排气量,达到排气压力恒定的目的。

2 空压机工作流程

1)吸气:螺杆式空压机的进气侧吸气口,要设计的压缩室可充分吸气,而压缩机并无进气和排气阀组,进气只靠一调节阀的开启与关闭调节。当转子转动时,主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,空间最大,这时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通。又与在排气时齿沟的空气被全部排出,结束后齿沟处于真空状态,转到进气口时,外界空气便吸入,沿轴向流入主副转子的齿沟内。空气充满齿沟时,转子的进气侧端面转离了机壳的进气口,在齿沟间的空气就被封闭。

2)封闭和输送过程:主副转子吸气结束时,齿峰会与机壳闭封,这时空气在齿沟内闭封不再外流(即封闭过程)。两转子继续转动,齿峰与齿沟在吸气端吻合,其吻合面逐渐向排气端移动。

3)压缩和喷油:输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,啮合面和排气口间的齿沟间逐渐减小,齿沟内的气体逐渐被压缩,使压力提高(压缩过程)。同时,润滑油也因压力差的作用被喷入压缩室内与室气混合。

4)排气:转子啮合端面转到和机壳排气相通时,被压缩的气体开始排出,直至齿峰和齿沟的啮合面移至排气端面。这时两转子啮合面和机壳排气口齿沟空间为零,即完成(排气过程)。同时,转子啮合面和机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,吸气过程又在持续进行。

3 螺杆空压机的日常维护

1)每天保养:检查油位、空滤芯、冷却剂液位、软管和所有管接头是否有泄漏、易耗件已到了更换周期需停机更换、主机排气温度达到或接近98℃需清洗油冷却器、分离器压差,达到0.6Bar以上(极限1Bar)或压差开始有下降趋势时应停机更换分离芯、冷凝水排放发现排水量太小或没有冷凝水排放需停机清洗水分离器、检查不正常响声。

2)月度保养:检查冷却器必要时需清洗、所有电线连接紧固、交流接触器触头状态、清洁电机吸风口表面和壳体表面的灰尘、清洗回油过滤器、空压机设定与运行是否一致。

3)季度保养:清洁主电机和风扇电机、更换油过滤芯、清洁冷却器、检查最小压力阀和安全阀、检查传感器。

4)年度保养:更换润滑油和油气分离器滤芯、更换空气过滤器滤芯和油过滤器、安全阀校准、检查弹性联轴器、检查冷却风扇、清洗自动排污阀、补充或更换电机润滑油脂、润滑油检查和更换。

4 常见故障的分析与处理

1)压缩机不加载:①气管路上压力超过额定负荷压力,压力调节器断开。低于压力调节器加载(位)时,压缩机会自动加载;②电磁阀失灵,拆下检查,必要时更换;③油气分离器和卸荷阀间控制管路有泄漏否。

2)排气压力过低:①分离前后的二位手动阀和压力表漏气否,若漏气应排除故障或更换手动阀;②调节电磁阀是否漏气,若漏气则要排除故障,有时要更换阀;③耗气量超过排气量,管路有无泄漏,若有要排除泄漏点或减少用气量;④空气滤清器滤芯阻塞否,要及时清洗或更换;⑤安全阀泄漏否,若漏气应排除,甚至更换;⑥蝶阀是否全部打开,进气调节器是否正常,有问题应更换或重新调整压力开关;压力开关上下限是否正常,必要时要调整;⑦压缩机失效,要与制造厂联系,协商解决。

3)排气压力过高:①蝶阀机构有无机械故障,有则排除;②加载电磁阀是否漏气,有则排除,必要时更换;③调整压力开关上下限,必要时更换。

4)排气温度过高:①排气压力是否超过规定,超过时要调整;②润滑油是否清洁和油位正常,必要时补足或更换润滑油;③风扇电机转速是否正常、排气口是否堵塞;④油冷却器、后冷却器外表清洁否,必要时清理;⑤环境对机组进风和排风有无影响,排除外来因素,保证通风正常;⑥温控阀、电磁阀电磁线圈和电磁阀膜片是否损坏,必要时修理或更换;⑦油气分离器滤芯是否堵塞或阻力过大,有时要更换油过滤器滤芯。

5)压缩机耗油大:①疏水阀排出的冷凝水含油量是否大,若大应检查机组内泄漏点并排除;②压缩机油位是否偏高,若高应降低油位;③压力阀开启压力是否正常,必要时应检查、更换阀门;④回油管是否堵塞,必要时应清洗或更换回油管;⑤油气分离器滤芯失效否,必要时应更换。

6)压缩机不供气:①控制油缸有无动作、蝶阀有无机械故障;②加载电磁线圈是否有吸力;③排查电磁阀所在的分电路。

7)压缩机不能启动:①有无控制电压,若无则要检查熔丝等是否完好;②控制继电器和时间继电器运行正常否。

8)压缩机运转正常,停机后启动困难:①所用润滑油牌号不对,应清洁后换油;②油质粘、结焦,应清洁后换油;③轴封严重漏气,拆下更换;④卸荷阀瓣原始位置变动,重新调整。

9)压缩机启动不畅,开机几秒钟后自动停机:①自动空气开关是否起跳,电压是否正常;②进气蝶阀关闭程度是否正常,必要时重新调整或更换;③Y-△启动中接触器和电机三相正常否。

结束语:

了解螺杆式空压机的工作原理和工作过程,能便于做好维护工作。通过加强维护和改造,则能实现较好的降低噪音和节电目的,同时还能延长使用寿命。

参考文献

[1]郑家强,等.空气压缩机经济运行标准的探讨和研究[J].标准科学,2010,31.

论文作者:刘艳

论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月33期

论文发表时间:2019/7/23

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