K4301B螺桿空壓機排氣超溫分析

萬慶才

摘 要：本文從螺桿機的檢修情況、操作數(shù)據(jù)與曲線，噴油系統(tǒng)數(shù)據(jù)等方面進行了分析，發(fā)現(xiàn)了檢修安裝精度的原因是造成超溫的主要原因，同時也對機組的潤滑油系統(tǒng)及機組的操作數(shù)據(jù)進行了排查和分析，最終解決了機組超溫問題。

關鍵詞：螺桿空壓機;排氣超溫;原因;解決措施

1 概述

K4301B機組型號為M250有油雙螺桿空氣壓縮機，轉(zhuǎn)速1480rPM，功率250kW;排氣壓力為0.8MPa，該機組為電機驅(qū)動二級壓縮，空氣通過入口過濾器、入口調(diào)節(jié)閥進入一級壓縮，一級排氣經(jīng)過冷卻油幕冷卻后進入二級，經(jīng)二級壓縮后達到最終的排氣壓力進入管網(wǎng)系統(tǒng)，其流程圖如下圖1。

1、后冷卻器;2、分離器;3、壓縮機;4、止回閥;

5、排放閥;6、壓力傳感器;7、水分離器;8、冷卻器;

9、最小壓力閥;10、安全閥;11、13至排水口;12、上水口

該機組的冷卻油系統(tǒng)包括：油池、油冷卻器、溫控閥、過濾器、分配器及油管等元件組成。

2 機組超溫跳車過程

該機組在2020年6月15日經(jīng)預防性維修后進行試機，機組運轉(zhuǎn)加載2min后機體溫度迅速升到跳車溫度106度，機組跳停。機組試機的歷史曲線如圖2，圖2中曲線1代表的是排氣溫度，曲線2代表的是噴油溫度。

PI40401B 排氣壓力;PI40402B 筒體壓力;PI40403B 真空度;TI40404B 噴油溫度;TI40405B 主機溫度;PI40407B 分離器壓差從機組試機的曲線可以看出從14：27開機到14：29排氣溫度迅速的達到了109度的跳車溫度，而在這一過程中噴油溫度在73度左右，其他曲線正常。

3 原因分析

3.1 機械裝配方面

通過對檢修記錄數(shù)據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)，檢修后陰陽轉(zhuǎn)子排氣端間隙偏差較大，陽轉(zhuǎn)子的間隙為0.45mm，陰轉(zhuǎn)子的間隙為0.25mm，陰陽轉(zhuǎn)子排氣端間隙不一致最終導致轉(zhuǎn)子的軸向摩擦，通過拆檢發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子有較大的摩擦痕跡，該設備陰陽轉(zhuǎn)子排氣端的標準間隙應為0.25-0.30mm，而且陰陽轉(zhuǎn)子間隙的偏差為0.02mm。

陰陽轉(zhuǎn)子的軸向定位間隙分別為：陽轉(zhuǎn)子0.13mm;陰轉(zhuǎn)子：0.11mm，該數(shù)值符合檢修標準。

各軸承與軸的配合間隙如下：驅(qū)動端陽轉(zhuǎn)子（軸承型號：NU318E.M1.C3）：0.03mm;驅(qū)動端陰轉(zhuǎn)子（軸承型號：NU2214ECP/C3/2214EC）：0.01mm;非驅(qū)動端陽轉(zhuǎn)子（軸承型號：HM926740）：0.04mm;非驅(qū)動端陰轉(zhuǎn)子（軸承型號：J90354）：0.02mm。各軸承與軸承箱的配合間隙如下：驅(qū)動端陽轉(zhuǎn)子（軸承型號：NU318E.M1.C3）：-0.03mm;驅(qū)動端陰轉(zhuǎn)子（軸承型號：NU2214ECP/C3/2214EC）：-0.04mm;非驅(qū)動端陽轉(zhuǎn)子（軸承型號：HM926740）：-0.03mm;非驅(qū)動端陰轉(zhuǎn)子（軸承型號：J90354）：-0.03mm;通過對以上數(shù)據(jù)的對比可以確定各部位軸承的配合間隙符合相關標準要求。

3.2 冷卻油系統(tǒng)方面

3.2.1 潤滑油規(guī)格、品質(zhì)及油位

潤滑油是螺桿壓縮機中非常重要的工作介質(zhì)，需具備高氧化性、高閃點、高溫穩(wěn)定性強;既要具有流阻小，又要具有冷卻、降噪、潤滑、密封功能。潤滑油循環(huán)過程中，由于壓縮機轉(zhuǎn)速高，油的循環(huán)速度快，潤滑油在有銅、鐵等金屬催化劑存在的高溫條件下，油品極易老化，且油品處于高溫攪拌狀態(tài)，很容易形成泡沫，如果油位過高，大量泡沫會進入油分，使得氣體通過阻力增大，油耗增加，嚴重者造成高溫、過載噴油等。潤滑油的性能品質(zhì)和使用周期對設備穩(wěn)定可靠運行有決定作用，若使用不當，可導致壓縮機嚴重高溫，甚至主機故障。壓縮機的潤滑油牌號為：壓縮機超級冷卻劑。經(jīng)采樣分析粘度、酸值、水份、機械雜質(zhì)、腐蝕及氧化安定性符合要求。

3.2.2 溫控閥動作不良

溫控閥失靈的主要原因：一是閥芯上的大小兩個熱敏彈簧疲勞后彈性系數(shù)改變，不能隨溫度變化而正常動作;二是閥體磨損，閥芯卡死或動作不到位而無法正常關閉。

通過拆檢和測試溫控閥，把溫控閥閥芯放在80度的水中，閥芯可以彈開，彈開寬度為10mm，寬度符合要求，磨損情況正常。

3.2.3 油冷卻器檢查

機組的油冷卻器是水冷卻器，結構形式為固定管板式，雙管程單殼程，由于循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水的雜質(zhì)較多，影響冷卻器的換熱效果，通過對冷卻器的檢修，清洗并試壓合格后進行回裝。

3.2.4 油過濾器檢查

對機組潤滑油系統(tǒng)的過濾器進行檢查沒有發(fā)現(xiàn)無堵塞及破損情況，對過濾器進行清洗后會裝。

3.2.5 油停止閥檢查

油停止閥一般為兩位兩通常閉電磁閥，起動時開啟，停機時關閉，以避免停機時油氣桶內(nèi)的油繼續(xù)噴入機頭，并從進氣口噴出。

4 操作參數(shù)方面

在螺桿空壓機的日常操作過程中，要根據(jù)設備的操作規(guī)程對具體的工作參數(shù)進行合理的控制，既要滿足工藝要求也能經(jīng)濟運行，因此在運行過程中要控制壓縮機設定的運行背壓，該機組設計的背壓可以達到0.88MPa，由于管網(wǎng)系統(tǒng)要求的壓力比較低0.75MPa左右，因此在運行時背壓要及時調(diào)整，對于潤滑油噴油溫度的調(diào)整也要根據(jù)要求及時調(diào)整，既要保證溫度不能過高也不能過低。

5 儀表元器件方面

5.1 儀表精度問題

儀表的運行過程中，必然會通過對所有的構件的運行狀態(tài)監(jiān)管，或者在設備中產(chǎn)生運行參數(shù)的調(diào)整，通過對系統(tǒng)狀態(tài)的分析，研究當前是否存在排氣溫度超限問題[1]。目前的常見問題為，由于儀表的精度不足，無法分析當前系統(tǒng)的排氣是否存在溫度過高現(xiàn)象，或者即使監(jiān)管到了溫度較高，但是對于其他子系統(tǒng)的監(jiān)管工作不到位，也會導致在整個系統(tǒng)的后續(xù)運行過程中，由于儀表本身的精度存在問題，無法實現(xiàn)對所有問題的發(fā)掘，這導致對故障原因的查找過程造成不利影響，無法在最短的時間內(nèi)排除故障。

5.2 儀表裝配問題

裝配的儀表設備運行中，都必須根據(jù)相關儀表的作用標準、作用原則和作用方法，實現(xiàn)對所有信息和數(shù)據(jù)的發(fā)掘，然而在目前的工作中發(fā)現(xiàn)，在各類儀表的裝配階段，一些情況下由于相關的工作人員未能經(jīng)過全面的監(jiān)管和素質(zhì)培養(yǎng)，導致取得的結果中，相關儀表的建設過程存在較大的問題，當此時很難保障所有的儀表可以完全根據(jù)已經(jīng)取得的專業(yè)工作結果進行裝配，甚至相關儀表本身無法正常穩(wěn)定運行，這顯然無法保障整個系統(tǒng)在后續(xù)的運行過程，可以第一時間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中已經(jīng)出現(xiàn)了的故障。

綜上所述，雙螺桿空壓機的排氣溫度超限問題原因包括儀表問題、操作問題、系統(tǒng)的狀態(tài)問題等，所有問題都可能會導致該系統(tǒng)在具體的運行階段，無法實現(xiàn)對排氣溫度的合理控制。在各類問題的解決過程中，必須要能夠根據(jù)各類問題的形成原因以及工作要求，讓所有參與監(jiān)管工作的人員素質(zhì)能夠得到保障，同時根據(jù)設計方案，指導構件的選擇和系統(tǒng)的裝配工作。

參考文獻：

[1]王磊.噴油螺桿空壓機油耗高原因分析與對策[J].機電信息，2020（15）：73-74.