螺桿壓縮機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行問(wèn)題分析及對(duì)策

李奇

摘要：此次研究重點(diǎn)分析螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行問(wèn)題，針對(duì)故障問(wèn)題提出有效的檢修措施，全面維護(hù)螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行效益。通過(guò)檢修結(jié)果可知，螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，整個(gè)裝置的運(yùn)行安全性高。

關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機(jī);長(zhǎng)周期運(yùn)行;故障問(wèn)題;檢修對(duì)策

某企業(yè)石蠟裝置中包含2臺(tái)螺桿壓縮機(jī)，均為淘汰壓縮機(jī)。2臺(tái)螺桿壓縮機(jī)的介質(zhì)均為氨，吸氣壓力為0.2MPa，排氣壓力為1.45MPa，功率為450Kw，轉(zhuǎn)速為每分鐘2960r。

1、螺桿壓縮機(jī)工藝流程

1.1氨系統(tǒng)流程

蒸發(fā)氨氣可以利用人口過(guò)濾器進(jìn)入到壓縮機(jī)設(shè)備中，在陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子作用下，氣體會(huì)被過(guò)度壓縮，此時(shí)壓力持續(xù)增加，溫度也會(huì)上升。潤(rùn)滑油通過(guò)油泵注入壓縮機(jī)體，氨氣被壓縮后，可以吸收潤(rùn)滑油的熱量，以此降低自身溫度。通過(guò)壓縮機(jī)排出后，氨氣會(huì)進(jìn)入到油氣分離器，此時(shí)氨氣會(huì)利用分離器頂部進(jìn)入到蒸發(fā)空冷系統(tǒng)中進(jìn)行冷卻吹，在蒸發(fā)器中利用氣化釋放冷量方式冷卻，之后通過(guò)氣液分離器返回到壓縮機(jī)內(nèi)部。

1.2潤(rùn)滑油流程

采用油泵可以將潤(rùn)滑油注入到壓縮機(jī)內(nèi)部，充分混合壓縮氨氣之后，可以起到明顯的降溫效果。通過(guò)壓縮機(jī)排出之后，氨氣和潤(rùn)滑油會(huì)一同進(jìn)入到油氣分離器內(nèi)，通過(guò)分離器底部排出潤(rùn)滑油，利用油泵、冷卻器、過(guò)濾器和管道閥門(mén)進(jìn)入到壓縮機(jī)內(nèi)部。

壓縮機(jī)上具備能量調(diào)節(jié)設(shè)施，能夠?qū)τ腿恢玫臐?rùn)滑油進(jìn)出進(jìn)行控制，同時(shí)可以使油塞兩側(cè)壓力變化，促使滑閥在轉(zhuǎn)子腔內(nèi)位移，改變轉(zhuǎn)子工作長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)能量，確保機(jī)組處于高效運(yùn)行狀態(tài)。

2、螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行問(wèn)題分析

2.1低油壓所致聯(lián)鎖停機(jī)

在開(kāi)啟壓縮機(jī)時(shí)，油壓處于1.2-1.3MPa內(nèi)，出口壓力處于0.9-1.0MPa內(nèi)，為了滿足聯(lián)鎖要求，必須確保油壓高于出口壓力。如果壓縮機(jī)負(fù)荷上升60%，則油溫度持續(xù)上升，油壓力降低1.1-1.2MPa，出口壓力上升1.0-1.1MPa，達(dá)到聯(lián)鎖保護(hù)臨界值。如果壓縮機(jī)負(fù)荷不斷上升，油溫度升高，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)聯(lián)鎖停機(jī)事故。盡管油溫度增加，但是聯(lián)鎖時(shí)的油溫正常。因此可以排除由于油溫升高所致油壓過(guò)低問(wèn)題。針對(duì)低油壓所致聯(lián)鎖停機(jī)故障，可以采用以下措施處理：第一，更換新的潤(rùn)滑油，疏通油管油路;第二，檢查和維修潤(rùn)滑油循環(huán)泵，更換壓縮機(jī)機(jī)頭。如果采用上述處理措施沒(méi)有解決聯(lián)鎖停機(jī)問(wèn)題，操作人員必須控制壓縮機(jī)操作負(fù)荷，同時(shí)觀察油壓和出口壓力數(shù)值。當(dāng)接近聯(lián)鎖保護(hù)臨界值時(shí)，必須降低壓縮機(jī)負(fù)荷，避免出現(xiàn)聯(lián)鎖停機(jī)故障。

2.2壓縮機(jī)嚴(yán)重振動(dòng)

螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行期間出現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)問(wèn)題，按照檢修人員檢測(cè)的數(shù)據(jù)可知，前軸承垂直方向最大振動(dòng)位移參數(shù)約為23.8μm，振動(dòng)達(dá)到臨界值。因此必須綜合考慮多方面因素，同時(shí)采取合理有效的處理措施：第一，注重檢驗(yàn)壓縮機(jī)的吸液、抽空現(xiàn)象;第二，聯(lián)合鉗工進(jìn)行找正，同時(shí)檢查軸承完好性與地腳螺栓的緊固性;第三，聯(lián)合電工檢查電機(jī)軸承運(yùn)行情況，注重更換機(jī)頭。通過(guò)上述措施，沒(méi)有改善設(shè)備振動(dòng)問(wèn)題。因此可能是由于機(jī)頭使用時(shí)間比較長(zhǎng)，加大陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的縫隙，從而導(dǎo)致陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間的穩(wěn)定性較差。在檢修期間，檢修人員采用舊機(jī)頭更換報(bào)廢機(jī)頭，因此沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題，

3、螺桿壓縮機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行檢修與維護(hù)措施

3.1更換新機(jī)頭

由于螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不再生產(chǎn)同型號(hào)的機(jī)頭，因此采用線機(jī)頭，該類機(jī)頭的壓縮效率很高。在更換機(jī)頭時(shí)，將原有滑動(dòng)機(jī)頭轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)軸承。由于該類軸承具備較大摩擦力，運(yùn)行溫度比較高，如果軸承制冷劑出現(xiàn)閃蒸問(wèn)題，將會(huì)破壞軸承潤(rùn)滑油沫，從而導(dǎo)致軸承內(nèi)部金屬直接接觸金屬，極易損傷軸承。為了防止油沫破碎所致潤(rùn)滑效果變差，必須通過(guò)油泵提升油壓力，確保壓力大于排氣壓力，防止供油部位壓力低，導(dǎo)致制冷劑閃蒸問(wèn)題。滾動(dòng)軸承的摩擦力比較小，因此不會(huì)產(chǎn)生高溫，可以在油沫狀態(tài)下運(yùn)行，所以不需要使用油泵增加油壓力，潤(rùn)滑油可以通過(guò)出入口壓差，實(shí)現(xiàn)機(jī)組內(nèi)循環(huán)運(yùn)行。新型機(jī)頭聯(lián)鎖值的油壓必須高于出口壓力，以此處理壓縮機(jī)負(fù)荷加大、油壓下降所引發(fā)的聯(lián)鎖停機(jī)事故。

3.2機(jī)組潤(rùn)滑油油路改造

此次改造項(xiàng)目所應(yīng)用的新機(jī)頭與舊機(jī)頭的構(gòu)造區(qū)別比較大，因此必須聯(lián)合新技術(shù)改造油路。不僅包含去四通閥與去機(jī)頭油路，也包含前軸承、后軸承的注油點(diǎn)。由于增加注油點(diǎn)，可以確保不同點(diǎn)潤(rùn)滑具備針對(duì)性，可以明顯減少潤(rùn)滑油循環(huán)量，縮小改造后的油路管徑。由于減少循環(huán)油量，會(huì)使油泵功耗降低，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在攪拌潤(rùn)滑油時(shí)，也可以減小功耗。完成改造升級(jí)后，進(jìn)行試機(jī)操作，在開(kāi)啟油泵之后會(huì)產(chǎn)生大油壓，之后全部開(kāi)啟油泵循環(huán)閥，才可以確保油壓處于正常范圍。開(kāi)啟后即使油溫上升，油壓也處于正常范圍，不會(huì)出現(xiàn)降低情況。

在過(guò)壓縮工況下，容積比較高，壓縮機(jī)排氣壓力大于系統(tǒng)排氣壓力，氣體會(huì)從吸氣壓力壓縮到排氣壓力，由定容膨脹到系統(tǒng)排氣壓力，在排氣過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生額外功耗。在欠壓縮工況下，容積比交底，壓縮機(jī)排氣壓力小于系統(tǒng)排氣壓力。氣體從吸氣壓力壓縮到排氣壓力，此時(shí)工作容積和排氣口連接，排氣管道內(nèi)的氣體會(huì)呈倒流趨勢(shì)，此時(shí)工作容積氣體由定容壓縮到系統(tǒng)排氣壓力，之后完成排氣過(guò)程。

3.3容積比的可調(diào)性

隨著螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子容積的縮小，轉(zhuǎn)子齒間容積會(huì)壓縮內(nèi)部氣體，直至工作容積和排氣口邊緣相連通，該過(guò)程被稱為內(nèi)壓縮過(guò)程。在壓縮末期，工作容積內(nèi)的氣體壓力被稱為壓縮終期壓力。壓縮鄰近終期時(shí)，才開(kāi)始排氣。在部分工況下，壓縮終期壓力和機(jī)組排氣壓力不一致，會(huì)導(dǎo)致容積內(nèi)部氣體壓力突增或者突降，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生等容膨脹，使壓力與背壓相等時(shí)，再開(kāi)展排氣過(guò)程。在應(yīng)用螺桿壓縮機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析壓縮機(jī)容積比與系統(tǒng)容積比關(guān)系。

4、升級(jí)改造的運(yùn)行效果

4.1降低聯(lián)鎖停機(jī)頻率

在完成改造后，首次開(kāi)車因重新配置潤(rùn)滑油管道，所致油路過(guò)濾器堵塞聯(lián)鎖停機(jī)，之后壓縮機(jī)均處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，沒(méi)有出現(xiàn)聯(lián)鎖停機(jī)事故。

4.2壓縮機(jī)振動(dòng)減輕

在檢修處理后，壓縮機(jī)的振動(dòng)值明顯降低，確保設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。

5、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，螺桿壓縮機(jī)升級(jí)改造支護(hù)，能夠減少設(shè)備的聯(lián)鎖停機(jī)此時(shí)，確保設(shè)備的運(yùn)行能力與運(yùn)行平穩(wěn)性。通過(guò)使用新型線機(jī)頭，改變潤(rùn)滑油注油位置與注油量。應(yīng)用容積比可調(diào)節(jié)技術(shù)，明顯減少壓縮機(jī)運(yùn)行電耗，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]曹美恒.雙級(jí)永磁螺桿式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能原理與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020，23（15）：183-184.

[2]魏愷樂(lè)，李中偉，王宏宇，范政錕.螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理及故障分析[J].農(nóng)家參謀，2020，15（11）：168.

[3]吳偉烽，郭天碩，李許旺，吳鋼，王蘇彪.單螺桿壓縮機(jī)螺桿轉(zhuǎn)子的高效車削方法的研究[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2020，22（02）：1-6+48.

[4]王小明，?？悼。瑒⑸黉h，田崗.齒頂間隙對(duì)平衡式雙螺桿壓縮機(jī)聲場(chǎng)特性影響研究[J].噪聲與振動(dòng)控制，2020，40（02）：49-53.

[5]陳清，郭亞，范士則，沈鵬飛.高轉(zhuǎn)速單螺桿壓縮機(jī)共振式消聲器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].制冷與空調(diào)，2020，20（03）：84-86.