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螺桿壓縮機(jī)高溫停機(jī)現(xiàn)象分析　

 

壓縮機(jī)作為一種通用機(jī)械應(yīng)用在礦山、化工、食品、醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域。尤其是螺桿壓縮機(jī)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和操作方便等優(yōu)點(diǎn)更是得到了廣泛的應(yīng)用。

前言

山西大同同煤集團(tuán)某礦有兩臺(tái)煤礦用螺桿壓縮機(jī)，該機(jī)型為雙螺桿風(fēng)冷壓縮機(jī)，額定排氣量12m3，額定排氣壓力0.7MPa，主機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接，配套電機(jī)功率75kW，額定轉(zhuǎn)速2970r/min。該設(shè)備在使用兩年后由于使用管理不當(dāng)導(dǎo)致主機(jī)損壞，維修時(shí)更換軸承和油封，在經(jīng)過(guò)修復(fù)后準(zhǔn)備繼續(xù)投入使用。

該機(jī)油、氣路及控制原理見(jiàn)圖1。

調(diào)試

在主機(jī)到達(dá)用戶(hù)處后，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的安裝和檢查后能夠達(dá)到試車(chē)條件，相關(guān)人員決定在地面上進(jìn)行調(diào)試。在完成一系列準(zhǔn)備工作后，首先點(diǎn)動(dòng)壓縮機(jī)兩次，沒(méi)有異常情況后才正式啟動(dòng)。

壓縮機(jī)在0.4MPa的壓力下運(yùn)行約10分鐘左右，檢查設(shè)備各運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)轉(zhuǎn)正常，無(wú)任何異常聲音。隨后將壓力調(diào)至額定壓力0.7MPa，在運(yùn)行了大概30分鐘后，壓縮機(jī)突然自動(dòng)停機(jī)。

在場(chǎng)人員迅速切斷電源，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。

首先檢查主機(jī)，用手觸摸主機(jī)外殼，感覺(jué)溫度有些偏高；電動(dòng)機(jī)溫度正常，用手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象。運(yùn)行中也未發(fā)現(xiàn)有異常振動(dòng)和響聲，基本可以排除主機(jī)和電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題。接下來(lái)繼續(xù)檢查油氣分離器，發(fā)現(xiàn)油氣分離器上的溫度表顯示排氣溫度約105℃。

該機(jī)型是為煤礦井下設(shè)計(jì)的，所以其制造標(biāo)準(zhǔn)是按照MT 687-1997《煤礦井下移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行的。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“在規(guī)定工況下，噴油回轉(zhuǎn)式排氣溫度不應(yīng)超過(guò)100℃”；“在正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，噴油回轉(zhuǎn)式溫控裝置動(dòng)作溫度不應(yīng)超過(guò)120℃”。由于該機(jī)裝有溫控開(kāi)關(guān)，且設(shè)定動(dòng)作值約為105℃左右，所以可以肯定此次停機(jī)是溫控裝置動(dòng)作引起的。

至于高溫現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢？首先我們懷疑是不是由于環(huán)境溫度過(guò)高導(dǎo)致的。當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度是32℃～33℃左右，壓縮機(jī)的*高吸氣溫度一般都限制在40℃以下；并且壓縮機(jī)處于露天環(huán)境中通風(fēng)良好，所以也就不存在吸氣溫度過(guò)高的可能。

另外我們考慮是否由于機(jī)箱門(mén)沒(méi)有關(guān)上，導(dǎo)致冷卻氣流沒(méi)有按照設(shè)計(jì)的流動(dòng)方向來(lái)冷卻。

在經(jīng)過(guò)商討之后，我們決定完全關(guān)閉機(jī)箱再試驗(yàn)一次。在開(kāi)機(jī)后發(fā)現(xiàn)溫度上升速度很快，在開(kāi)機(jī)10分鐘左右后又發(fā)生高溫停機(jī)。雖然關(guān)閉機(jī)箱后毫無(wú)效果，但可以排除是冷卻氣流原因造成的。

接下來(lái)我們考慮是否由于油過(guò)濾器堵塞，導(dǎo)致主機(jī)潤(rùn)滑不足的原因。從圖1的系統(tǒng)流程圖可看出：油氣分離器內(nèi)部的潤(rùn)滑油首先進(jìn)入冷卻中進(jìn)行冷卻，然后通過(guò)油過(guò)濾器過(guò)濾后噴入主機(jī)內(nèi)部，以達(dá)到降低排氣溫度的目的。

雖然該設(shè)備修理后“三濾”都是新的，但由于壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高，在排除主機(jī)和環(huán)境問(wèn)題后，就肯定與潤(rùn)滑油有關(guān)，所以我們決定再更換一個(gè)新的油過(guò)濾器試一下。在更換新的油過(guò)濾器后，沒(méi)有任何改觀，同樣的高溫停機(jī)現(xiàn)象又再次發(fā)生。

停機(jī)后我們仔細(xì)檢查了油循環(huán)管路；油過(guò)濾器管路前后溫度幾乎相同，證明不存在油過(guò)濾器堵塞的問(wèn)題。當(dāng)我們檢查到油冷卻器時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)、出油冷卻器的兩根管路的溫度相差無(wú)幾，用手觸摸，兩根管路幾乎沒(méi)有溫差，這一不正常現(xiàn)象說(shuō)明油冷卻器根本沒(méi)有起到冷卻效果。發(fā)生這樣的情況要么是冷卻器外面蒙灰嚴(yán)重；要么是內(nèi)部有堵塞，然而實(shí)際上冷卻器外表面較為干凈，可以肯定在冷卻器的內(nèi)部肯定發(fā)生了堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致供油不足。

冷卻器為高效鋁制翅片式散熱器，潤(rùn)滑油在內(nèi)部的流通截面積很小，潤(rùn)滑油一旦污染極易堵塞。

由于得不到冷卻的潤(rùn)滑油被不斷進(jìn)行壓縮，使得壓縮空氣的溫度也隨之升高，所以才會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫。

在征得用戶(hù)同意的情況下，我們決定將另外同一型號(hào)壓縮機(jī)的冷卻器換到這臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行試驗(yàn)。

為了證明效果，我們選擇在第二天中午比較熱的時(shí)候進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度也在32℃左右，當(dāng)壓力保持在0.5MPa時(shí)排氣溫度維持在50℃左右，10分鐘后，我們將壓力調(diào)節(jié)到額定壓力下進(jìn)行測(cè)試，溫度也隨之上升，但上升速度比較緩慢。*后排氣溫度維持在87℃左右后便不再上升，在經(jīng)過(guò)連續(xù)4個(gè)小時(shí)的全負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，溫度基本沒(méi)有變化，*高時(shí)也未超過(guò)90℃。事實(shí)證明高溫就是由于冷卻器內(nèi)部堵塞造成的。用戶(hù)*后也承認(rèn)不是機(jī)器本身的問(wèn)題。

總結(jié)

螺桿壓縮機(jī)雖然是一種可靠性較高的新機(jī)型，但也并不是不需要保養(yǎng)和維護(hù)。須知任何設(shè)備都是“三分在使用，七分在保養(yǎng)”。

由于煤礦井下的環(huán)境比較特殊，通風(fēng)不良，煤粉和潮濕的空氣不可避免地會(huì)進(jìn)入到壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部。及時(shí)更換“三濾”和日常的檢查保養(yǎng)工作就顯得尤為重要，可能一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題不及時(shí)處理就會(huì)造成故障甚至事故。