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        螺桿空壓機高溫停機現象分析



        螺桿空壓機作為一種通用機械應用在礦山、化工、食品、醫藥等各個領域。尤其是螺桿壓縮機其結構簡單、工作可靠和操作方便等優點更是得到了廣泛的應用。

        前言

        山西大同同煤集團某礦有兩臺煤礦用螺桿空壓機,該機型為雙螺桿風冷壓縮機,額定排氣量12m3,額定排氣壓力0.7MPa,主機與電動機之間通過聯軸器聯接,配套電機功率75kW,額定轉速2970r/min。該設備在使用兩年后由于使用管理不當導致主機損壞,維修時更換軸承和油封,在經過修復后準備繼續投入使用。

        螺桿空壓機

        調試

        在主機到達用戶處后,經過仔細的安裝和檢查后能夠達到試車條件,相關人員決定在地面上進行調試。在完成一系列準備工作后,s*先點動壓縮機兩次,沒有異常情況后才正式啟動。

        壓縮機在0.4MPa的壓力下運行約10分鐘左右,檢查設備各運動部件運轉正常,無任何異常聲音。隨后將壓力調至額定壓力0.7MPa,在運行了大概30分鐘后,壓縮機突然自動停機。

        在場人員迅速切斷電源,對設備進行檢查。

        s*先檢查主機,用手觸摸主機外殼,感覺溫度有些偏高;電動機溫度正常,用手轉動轉子與電動機靈活,無卡滯現象。運行中也未發現有異常振動和響聲,基本可以排除主機和電動機的問題。接下來繼續檢查油氣分離器,發現油氣分離器上的溫度表顯示排氣溫度約105℃。

        該機型是為煤礦井下設計的,所以其制造標準是按照MT 687-1997《煤礦井下移動式螺桿空壓機》標準來執行的。標準中規定“在規定工況下,噴油回轉式排氣溫度不應超過100℃”;“在正常工作運轉時,噴油回轉式溫控裝置動作溫度不應超過120℃”。由于該機裝有溫控開關,且設定動作值約為105℃左右,所以可以肯定此次停機是溫控裝置動作引起的。

        至于高溫現象是如何產生的呢?s*先我們懷疑是不是由于環境溫度過高導致的。當時的環境溫度是32℃~33℃左右,壓縮機的z*高吸氣溫度一般都限制在40℃以下;并且壓縮機處于露天環境中通風良好,所以也就不存在吸氣溫度過高的可能。

        另外我們考慮是否由于機箱門沒有關上,導致冷卻氣流沒有按照設計的流動方向來冷卻。

        在經過商討之后,我們決定完全關閉機箱再試驗一次。在開機后發現溫度上升速度很快,在開機10分鐘左右后又發生高溫停機。雖然關閉機箱后毫無效果,但可以排除是冷卻氣流原因造成的。

        接下來我們考慮是否由于油過濾器堵塞,導致主機潤滑不足的原因。從圖1的系統流程圖可看出:油氣分離器內部的潤滑油s*先進入冷卻中進行冷卻,然后通過油過濾器過濾后噴入主機內部,以達到降低排氣溫度的目的。

        雖然該設備修理后“三濾”都是新的,但由于壓縮機排氣溫度過高,在排除主機和環境問題后,就肯定與潤滑油有關,所以我們決定再更換一個新的油過濾器試一下。在更換新的油過濾器后,沒有任何改觀,同樣的高溫停機現象又再次發生。

        停機后我們仔細檢查了油循環管路:油過濾器管路前后溫度幾乎相同,證明不存在油過濾器堵塞的問題。當我們檢查到油冷卻器時發現進、出油冷卻器的兩根管路的溫度相差無幾,用手觸摸,兩根管路幾乎沒有溫差,這一不正?,F象說明油冷卻器根本沒有起到冷卻效果。發生這樣的情況要么是冷卻器外面蒙灰嚴重;要么是內部有堵塞,然而實際上冷卻器外表面較為干凈,可以肯定在冷卻器的內部肯定發生了堵塞現象,導致供油不足。

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

        由于得不到冷卻的潤滑油被不斷進行壓縮,使得壓縮空氣的溫度不也隨之升高,所以才會在很短的時間內達到高溫。

        在征得用戶同意的情況下,我們決定將另外同一型號螺桿空壓機的冷卻器換到這臺機器上進行試驗。

        為了證明效果,我們選擇在第二天中午比較熱的時候進行試驗,當時環境溫度也在32℃左右,當壓力保持在0.5MPa時排氣溫度維持在50℃左右,10分鐘后,我們將壓力調節到額定壓力下進行測試,溫度也隨之上升,但上升速度比較緩慢。z*后排氣溫度維持在87℃左右后便不再上升,在經過連續4個小時的全負荷運行狀態下,溫度基本沒有變化,z*高時也未超過90℃。事實證明高溫就是由于冷卻器內部堵塞造成的。用戶z*后也承認不是機器本身的問題。

        總結

        螺桿空壓機雖然是一種可靠性較高的新機型,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”。

        由于煤礦井下的環境比較特殊,通風不良,煤粉和潮濕的空氣不可避免地會進入到壓縮機系統內部。及時更換“三濾”和日常的檢查保養工作就顯得尤為重要,可能一些簡單的問題不及時處理就會造成故障甚至事故。


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