空壓機(jī)運(yùn)行溫度的控制與跳閘問題的解決

段愛琴

（新疆天宏紙業(yè)股份有限公司，新疆石河子 832009）

空壓機(jī)運(yùn)行溫度的控制與跳閘問題的解決

段愛琴

（新疆天宏紙業(yè)股份有限公司，新疆石河子 832009）

造紙過程中很多部位都要用到壓縮空氣，空氣壓縮機(jī)（空壓機(jī)）如果出現(xiàn)故障，所有機(jī)臺都要被迫停機(jī)，將造成經(jīng)濟(jì)損失，并增加勞動強(qiáng)度。

1 空壓機(jī)的工作原理

螺桿式空壓機(jī)屬容積式空壓機(jī)，是通過工作容積的逐漸減少達(dá)到氣體壓縮的目的。螺桿式空壓機(jī)的工作容積是由1對相互平行放置且相互嚙合的轉(zhuǎn)子的齒槽與包容這1對轉(zhuǎn)子的機(jī)殼所組成。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時二轉(zhuǎn)子的齒互相插入對方齒槽，且隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)插入對方齒槽的齒向排氣端移動，使被對方齒所封閉的容積逐步縮小，壓力逐漸提高，直至達(dá)到所要求的壓力時，此齒槽方與排氣口相通，實(shí)現(xiàn)了排氣。

1個齒槽被與之相嚙合的對方齒插入后，形成了2個被齒隔開的空間，靠近吸氣端的齒槽為吸氣容積，與排氣端相近的為壓縮氣體的容積。隨著空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，插入齒槽的對方轉(zhuǎn)子的齒向排氣端移動，使吸氣容積不斷擴(kuò)大，壓縮氣體的容積不斷縮小，從而實(shí)現(xiàn)了在每個齒槽的吸氣壓縮過程，當(dāng)壓縮氣體在齒槽中壓力達(dá)到所要求的排氣壓力時，這齒槽正好與排氣孔口相通，開始了排氣過程。被對方轉(zhuǎn)子的齒將齒槽分成的吸氣容積和壓縮容積的變化是周而復(fù)始的，空壓機(jī)就這樣連續(xù)地吸氣、壓縮和排氣。

空壓機(jī)在吸氣過程中，空氣經(jīng)由過濾器被吸入壓縮腔，并與噴入主機(jī)內(nèi)的潤滑油混合。在壓縮過程中，壓縮腔的體積逐漸縮小，壓力逐漸升高，之后油氣混合物通過排氣口排出。

空壓機(jī)為傳動機(jī)械，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備如果得不到合適的潤滑或冷卻就會產(chǎn)生高溫，而過高的溫度會使轉(zhuǎn)子和軸承材料的物理系數(shù)值產(chǎn)生變化，嚴(yán)重時會使整個主機(jī)燒毀。

大型空壓機(jī)是固定設(shè)備，安全保護(hù)非常重要。如果說超溫嚴(yán)重，安全保護(hù)不到位，整個主機(jī)就有燒毀的危險，還有可能造成設(shè)備爆炸的嚴(yán)重后果。老式的活塞式空壓機(jī)很難實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，而螺桿式空壓機(jī)配變頻器，采用變頻器改變轉(zhuǎn)速，調(diào)整空壓機(jī)排氣量，達(dá)到排氣壓力恒定。同時，電子保護(hù)齊全，設(shè)備稍有異常，就會自動停機(jī)，即跳閘，并在顯示屏上顯示故障記錄，為維護(hù)與維修提供依據(jù)。

2 空壓機(jī)排氣溫度的控制

當(dāng)空壓機(jī)溫度高于80℃時溫控閥就會自動打開，油就通過散熱器冷卻，空壓機(jī)溫度下降。當(dāng)空壓機(jī)排氣溫度長期低于75℃時，會產(chǎn)生很多冷凝水，這些冷凝水如不能及時排放，就會進(jìn)入空壓機(jī)潤滑油系統(tǒng)，導(dǎo)致潤滑油乳化、變質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致空壓機(jī)軸承等部件銹蝕，影響使用壽命。

2.1 空壓機(jī)排氣溫度低于75℃的可能原因及相應(yīng)的處理措施

2.1.1 冷卻水量太大

冷卻水量太大，不僅造成浪費(fèi)，而且還會使排氣溫度低于75℃，必須及時調(diào)整冷卻水出口閥；如系風(fēng)冷式冷卻器可減少冷卻器之散熱面積。

2.1.2 環(huán)境溫度低

采取措施：適當(dāng)提高環(huán)境溫度。

2.1.3 油流量過大

采取措施：調(diào)小油流量調(diào)節(jié)閥。

2.1.4 排氣溫度表不正確

采取措施：更換排氣溫度表。

2.1.5 溫控閥故障，始終處于打開位置

采取措施：更換溫控閥。

2.2 空壓機(jī)機(jī)組排氣溫度高（超過110℃的設(shè)定值）的可能原因及采取的相應(yīng)措施

2.2.1 機(jī)組潤滑油量不足（停機(jī)時油視鏡中油位低于刻度綠區(qū)）

空壓機(jī)在加載時的油位應(yīng)保持在在三分之二以上，一定要在加載時看。如果在停機(jī)、卸載時，管道里都沒有油，油都回到油氣桶里，此時看油位不準(zhǔn)確。采取措施：及時檢查油面，若低于“L”時請停機(jī)加油至“H”。

2.2.2 環(huán)境溫度超過所規(guī)定的范圍（38℃）

采取措施：增加排風(fēng)，降低室溫。

2.2.3 油冷卻器散熱翅片被灰塵堵塞，需從里往外吹

采取措施：檢查油冷卻器進(jìn)出口水的溫差，正常溫差為5℃，如大于9℃，可能油冷卻器阻塞，拆下用藥劑清洗。

2.2.4 潤滑油規(guī)格不正確

每一種型號空壓機(jī)使用的潤滑油型號都可能不同，必須選用符合設(shè)備要求的潤滑油。否則要檢查油號，更換油品。

2.2.5 溫控閥故障

溫控閥起恒溫控制作用，當(dāng)溫控閥感溫元件所測的油溫低于動作值時（感溫元件動作值一般為71℃），則潤滑油直接從油氣桶回到主機(jī)，當(dāng)溫控閥感溫元件所測的油溫高于動作值時，溫控閥感溫元件頂針動作，推動閥芯打開自身裝備的旁通閥，使?jié)櫥瓦M(jìn)入油冷卻器冷卻（若感溫元件測的溫度越高，旁通閥開啟的越大），冷卻后的潤滑油再回到主機(jī)?？梢?，溫度控制很重要，當(dāng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)及時檢查油是否經(jīng)過油冷卻器冷卻，若無則更換熱控制閥。

2.2.6 進(jìn)口空氣濾清器臟

空氣濾清器堵了后，進(jìn)氣量少了，本身卸載的時候，進(jìn)氣閥就關(guān)閉了，靠閥片圓孔吸氣，產(chǎn)生少量的壓縮空氣，保證油品在空壓機(jī)內(nèi)部的循環(huán)速度，這個時候吸入空氣中的灰塵被阻隔在濾清器中，以避免空壓機(jī)被過早地磨損和油分離器被阻塞，通常在運(yùn)轉(zhuǎn)1 000 h或1 a后，要更換空氣濾清器。在多灰塵地區(qū)，則要縮短更換時間的間隔。濾清器維修時必須停機(jī)，為了減少停車時間應(yīng)換上新的或已清潔過的備用濾清器。

進(jìn)口空氣濾清器的檢修清潔濾清器步驟如下：（1）對著一個平的面輪流輕敲濾清器的兩端面，以除去絕大部分重而干的灰沙；（2）用壓力小于0.2 MPa的干燥空氣沿吸入空氣相反的方向（由里向外）吹，噴嘴與摺疊紙至少相距25 mm，并沿其方向上下吹；（3）如果濾芯上有油脂，則應(yīng)更換新濾芯；（4）濾清器內(nèi)放置一照明燈進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)變薄，有針孔或破損之處應(yīng)廢棄不用；要以低壓空氣清潔空氣濾清器。

2.2.7 油過濾器芯堵塞

供油通道要暢通無阻，確保潤滑正常，這是減少熱量產(chǎn)生的途徑。因此，如發(fā)現(xiàn)油過濾器芯堵塞要及時更換油過濾器。

2.2.8 風(fēng)冷卻器風(fēng)道阻塞，或冷卻風(fēng)扇故障

散熱器堵塞會導(dǎo)致油經(jīng)過散熱器時沒有得到冷卻，油溫會升高，引起空壓機(jī)溫度升高。

采取措施：用低壓空氣清潔冷卻器，或更換冷卻風(fēng)扇。

2.2.9 溫度開關(guān)故障

采取措施：修理或更換。

2.2.10 溫度傳感器故障

采取措施：及時更換。

2.2.11 冷卻水量不足

采取措施：檢查進(jìn)、出口水管溫差，冷卻水的水壓是否偏低，有無結(jié)水垢。

2.2.12 冷卻水溫度高

采取措施：檢查進(jìn)水溫度，并進(jìn)行必要的調(diào)整。

2.2.13 油流量過少

向單螺桿空壓機(jī)壓縮腔中噴入適量的阿特拉斯空壓機(jī)油，能夠有效冷卻和密封壓縮腔內(nèi)氣體，并在螺桿和星輪之間形成良好的潤滑。噴入壓縮腔的部分阿特拉斯空壓機(jī)油因霧化而大大增加油氣之間換熱面積，對壓縮后的高溫氣體具有強(qiáng)烈冷卻作用，使排氣溫度大幅度降低，空壓機(jī)運(yùn)行可靠性顯著提高；潤滑油噴入壓縮腔后，會進(jìn)入壓縮腔的各個泄漏間隙內(nèi)，有效堵塞了高壓氣體的泄漏，從而減少氣體壓縮過程中的能量損失；由于油的良好潤滑特性，噴入壓縮腔的潤滑油進(jìn)入螺桿-星輪嚙合處，使其之間形成潤滑油膜，降低摩擦和磨損，延長星輪使用時間。但是另一方面，油的存在增加了黏性剪切、摩擦、攪拌和吸氣預(yù)熱等方面的損失，增加了空壓機(jī)的耗功，影響了空壓機(jī)的性能。因此，噴入空壓機(jī)的潤滑油的量應(yīng)該取最優(yōu)值。

可見，當(dāng)油流量過小時應(yīng)及時調(diào)大油流量調(diào)節(jié)閥到合適的位置。

3 空壓機(jī)溫度的控制

減少空壓機(jī)產(chǎn)生的熱量，確保機(jī)器安裝或維修的質(zhì)量，以此來減少熱量的產(chǎn)生。

控制排氣溫度低于設(shè)定值（這里是100℃）。

檢查主機(jī)轉(zhuǎn)子是否有異響（磨擦生熱）現(xiàn)象。

空壓機(jī)的散熱要正常：不管是風(fēng)冷還是水冷，冷卻通道要暢通無阻，冷卻介質(zhì)要流動迅速，冷卻介質(zhì)流量要合適，太大是浪費(fèi)，太少就起不到冷卻作用。

4 空壓機(jī)自行跳閘的原因及采取的相應(yīng)措施

空壓機(jī)連續(xù)運(yùn)行，排氣溫度升高，當(dāng)達(dá)到一定程度時（可根據(jù)運(yùn)行環(huán)境自行設(shè)定，本系統(tǒng)設(shè)定值為100℃），風(fēng)機(jī)開始運(yùn)行，用于降低主機(jī)工作溫度，風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時間，主機(jī)溫度降低，當(dāng)溫度降低到75℃時，風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)。

我們遇到的問題是，運(yùn)行的空壓機(jī)在夏季高溫天氣經(jīng)常出現(xiàn)跳閘，使紙機(jī)突然停機(jī)。由于我們是采用草類原料造紙，紙張強(qiáng)度較差。因此，長網(wǎng)機(jī)每次停機(jī)后再開機(jī)需要多次帶頭，甚至拉包車，勞動強(qiáng)度增大，水、電、汽浪費(fèi)，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。經(jīng)過排查后，發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)的自行跳閘是由于排氣溫度高造成的（當(dāng)空壓機(jī)房溫度高達(dá)37～38℃時，空壓機(jī)達(dá)到跳閘溫度100℃，空壓機(jī)跳閘）。由于系統(tǒng)溫度的設(shè)定已達(dá)到最上限，依靠提高系統(tǒng)溫度設(shè)定值已無法解決跳閘難題。

采取措施：利用20世紀(jì)60年代挖的地道，將地道風(fēng)引入空壓機(jī)房，在不增加成本的前提下，將空壓機(jī)房內(nèi)溫度降低8℃左右，使空壓機(jī)排氣溫度降低到92℃左右，低于跳閘溫度，有效解決了空壓機(jī)自行跳閘的難題。

5 結(jié)束語

要保證空壓機(jī)正常運(yùn)行，首先要了解其工作原理，才能進(jìn)行有效的維護(hù)，保證其正常的運(yùn)行?？諌簷C(jī)溫度及排氣溫度的控制很重要，空壓機(jī)排氣溫度太高或者太低都會對空壓機(jī)造成損害，嚴(yán)重時跳閘。運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)定時記錄空壓機(jī)運(yùn)行電壓、電流、出口氣體壓力、出口排氣溫度和油位等參數(shù)，為檢修提供依據(jù)?？諌簷C(jī)的排氣溫度應(yīng)該控制在75～110℃，以保證空壓機(jī)正常運(yùn)行，從而保證紙機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

Operation Temperature Control of Air Compressor and Solution for Its Tripping Problem

DUAN Ai-qin
（Xinjiang Tianhong Paper Industry Co.，Ltd.，Shihezi 832009，China）

TS736

A

1007-2225（2012）06-0037-03

2012-07-17

段愛琴女士（1967-），高級工程師；研究方向：制漿造紙工藝及造紙化學(xué)品；E-mail：daq670129@163.com。

本文文獻(xiàn)格式：段愛琴.空壓機(jī)運(yùn)行溫度的控制與跳閘問題的解決[J].造紙化學(xué)品，2012，24（6）∶37-39.