螺桿式空氣壓縮機(jī)運行常見故障探析及處理

于世勇

（1.中煤科工集團(tuán)沈陽研究院有限公司，遼寧 撫順 113000；2.煤礦安全技術(shù)國家重點實驗室，遼寧 撫順 113122）

研究發(fā)現(xiàn)，螺旋式空氣壓縮機(jī)之所以適應(yīng)性超強(qiáng)，是因為其屬于高速回轉(zhuǎn)容積式，工作原理相對簡單，在縮小工作容積的同時，盡可能實現(xiàn)壓縮氣體操作。該空氣壓縮機(jī)構(gòu)成復(fù)雜，兼具傳統(tǒng)壓縮機(jī)優(yōu)勢，不僅運行平穩(wěn)，而且整體質(zhì)地較輕，運行效率相對理想。盡管空氣壓縮機(jī)優(yōu)勢突出，但在實際應(yīng)用期間，不當(dāng)?shù)牟僮鲿T發(fā)設(shè)備故障，不僅會縮短設(shè)備壽命，還會降低運行的效率。因此，相關(guān)的故障研究十分必要。

1 空氣壓縮機(jī)工作原理

要想發(fā)揮空氣壓縮機(jī)的理想作用，將其故障率降低，就要明確工作原理，在此基礎(chǔ)上，對故障一一分析和妥善解決。空氣壓縮機(jī)運作中，核心環(huán)節(jié)較多，會涉及吸氣、密封等，過程相對復(fù)雜?？諝鈮嚎s機(jī)原理簡單，運行主要是借助進(jìn)氣過濾器，在進(jìn)氣過濾器的輔助下，完成周圍空氣吸入。在此前提下，空氣會進(jìn)入主機(jī)。與此同時，陰陽轉(zhuǎn)子不斷工作，產(chǎn)生嚙合運動的同時，會促使主機(jī)容積改變，持續(xù)讓腔內(nèi)噴油，同時，有效冷卻螺桿，合理進(jìn)行潤滑處理，在完成受熱后，會看到物質(zhì)沉淀，油氣混合物最終形成。這是空氣壓縮機(jī)的原理，也是主要特征，待其升溫升壓以后，會有明顯反應(yīng)出現(xiàn)，會經(jīng)過排氣單向閥，不斷涌進(jìn)油氣分離器，在分離器的作用下，可以完成和壓縮空氣分離操作，并通過冷卻處理后，將生成物返回至主機(jī)，由此循環(huán)往復(fù)。在油氣分離器內(nèi)部，當(dāng)需要開啟壓力閥時，需要滿足空氣最低壓的條件，而在高溫壓縮空氣源源不斷涌進(jìn)后，會自動啟動冷卻器，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行冷卻處理，這是獲得壓縮空氣的合理途徑，應(yīng)用效果十分顯著。

2 常見故障與處理策略

2.1 主機(jī)排氣溫度偏高

結(jié)合現(xiàn)實可知，如果機(jī)房溫度合理，經(jīng)測量處于容許范圍，同時，滿足油位正常需求，此時，可以排除測溫元件故障，有效方法是用另一測溫儀器校對。排除了測溫元件故障后，可以檢查進(jìn)出口溫度，計算兩者的溫度差（油冷卻器的），如果數(shù)值在5～8℃，意味著該元件無故障。若溫度差超出范圍，就可以馬上驗證是否流量充足，同時，檢查油路是否堵塞。研究發(fā)現(xiàn)，空氣壓縮機(jī)的機(jī)型比較通用，在使用時，要將有機(jī)油流量調(diào)大，通常要達(dá)到最大，同時，綜合分析溫控閥的狀態(tài)。科學(xué)方法是將閥芯取下后，采取封閉處理，將溫控閥的一端完全封死，迫使機(jī)油經(jīng)冷卻器。經(jīng)過上述操作后，若故障依舊存在，主機(jī)排氣溫度并沒有降低，就要考慮油路被異物堵塞。若溫度差未超范圍，可能只是存在散熱不良。針對這樣的情況，要檢查水冷機(jī)，檢查的重點要圍繞進(jìn)

水量是否充足進(jìn)行，同時，觀測進(jìn)水的水溫，排除冷卻器有水垢的可能。另外，還需排查風(fēng)冷、掌握實際風(fēng)量、了解散熱器是否干凈等，排除掉風(fēng)扇的故障。若設(shè)備溫度居高不下，則要考慮油質(zhì)老化情況，檢查是否有軸承問題等。在現(xiàn)實應(yīng)用中，斷油閥同樣是檢查重點，若斷油閥有故障發(fā)生，最直接的表現(xiàn)是開機(jī)時跳閘，并且也會伴隨溫度升高。

2.2 噴油量不足、油路堵塞

2.2.1 原因分析

空氣壓縮機(jī)應(yīng)用中，如果出現(xiàn)油路堵塞以及明顯噴油量不足問題，需要考慮油品積炭。在積炭的影響下，這種故障可能性會變大，油路元件會被損壞，與此同時，降低換熱效果，需要高度警惕。

2.2.2 處理策略

針對此類問題，有效措施是系統(tǒng)保養(yǎng)，在養(yǎng)護(hù)階段，合理使用潤滑油，保證油路系統(tǒng)功能完善，必要時，也可以更換油分元件等重要配件。特別是水冷機(jī)型，在實際應(yīng)用中，要選擇水垢清洗劑完成對核心水路系統(tǒng)的浸泡，借助這種方式，確保油路暢通。在清洗油路的階段，為了強(qiáng)化效果，需使用積炭清洗劑。經(jīng)處理后，可以看到運行溫度大跨度下降，運行效率提升較快。

2.3 陰陽轉(zhuǎn)子和缸體抱死

除了上述故障外，陰陽轉(zhuǎn)子和缸體抱死同樣常見，在抱死的情況下，極易將線路燒毀。通過解體壓縮機(jī)發(fā)現(xiàn)，接近主機(jī)的排氣端，常因潤滑度不達(dá)標(biāo)，直接讓陰陽轉(zhuǎn)子接觸缸體，這會增加摩擦，在摩擦受熱作用下，促使溫度升高，嚴(yán)重后果就是燒損抱死。空氣壓縮機(jī)使用中，若供油不暢通，需要引起警惕，細(xì)致檢查排氣逆止閥。結(jié)合以往經(jīng)驗來看，一般會因彈簧震斷誘發(fā)故障，導(dǎo)致反氣情況，從而頂住進(jìn)油口。在實踐中，針對類似故障，要打磨處理燒損部位，必要時，可以更換主機(jī)軸承。在處理過程中，為了強(qiáng)化處理效果，應(yīng)對電磁閥安裝部位適當(dāng)、積極調(diào)整，通常其位置在減荷閥上方，通過位置改變，避免主機(jī)發(fā)生振動，從源頭保留電磁閥功能。實踐證明，通過增加冷卻器容量，可以改善上述問題，只需將容量增加30%，主機(jī)運行溫度便會下降?，F(xiàn)實應(yīng)用中，通過改變電腦控制板，可以提升壓縮性能，與此同時，還可以應(yīng)用PLC控制器，實現(xiàn)設(shè)備升級改造，滿足環(huán)保、節(jié)能需求。

2.4 壓縮機(jī)不加載

實際應(yīng)用中，壓縮機(jī)不加載特征明顯，集中體現(xiàn)在：（1）氣管路壓力高。具體是指已經(jīng)遠(yuǎn)超額定負(fù)荷壓力，基于這樣的情況，壓力調(diào)節(jié)器斷開概率將提高。（2）最小壓力閥作用弱化，核心功能喪失，即使處于加載狀態(tài)，也不會有動作發(fā)生，在冷卻器內(nèi)部由于條件改變（特指溫度升高），會增加壓縮空氣進(jìn)入難度。

針對以上故障，需要找出故障源頭，在此基礎(chǔ)上有效規(guī)避。在應(yīng)用中，如果最小壓力閥失效，則要引起重視，需將其拆下，綜合分析故障原因，細(xì)致全面檢查系統(tǒng)，如果設(shè)備受損嚴(yán)重，為了安全生產(chǎn)，要按照科學(xué)方法更換。除此之外，若分離器和卸載閥連接受損，出現(xiàn)了控制管理弱化問題，就會發(fā)生泄漏故障，為了避免泄漏，需要對管路檢查，同時，檢驗連接部位，一旦確定泄漏后，要結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，立即采取修補(bǔ)措施。

2.5 排氣壓力不高

排氣壓力不高，可能是由多種因素造成，在故障診斷階段，需要掌握核心技術(shù)，對故障類型進(jìn)行區(qū)分，明確故障特征和表現(xiàn)，只有這樣，才能壓縮故障排除時間，提高故障處理效率。要想將排氣壓力不高問題從源頭解決，需要檢驗手動閥狀態(tài)，特別是分離前與分離后的狀態(tài)，同時對壓力表漏氣情況細(xì)致分析。若確定漏氣，需要加以重視，應(yīng)更換手動閥，及時排除泄漏故障。另外，對進(jìn)氣閥檢查，確保其全部開啟狀態(tài)。若出現(xiàn)異常，應(yīng)及時調(diào)整，更換新配件，保證設(shè)備運行安全。

2.6 耗油量偏高

針對耗油量過高問題，直接方法是檢查相關(guān)設(shè)備含油量，如果含油量確實偏高，第一反應(yīng)是檢查漏點。對機(jī)組內(nèi)部的泄漏點都要系統(tǒng)檢查一次，如果存在泄漏，要按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時進(jìn)行排除處理。除此之外，檢查壓縮機(jī)油位，油位需要保持理想高度，不宜過高。若油位偏高，要通過合理途徑，使其油位下降。此外，為了確保檢查全面性，一次性將故障消除，對最小壓力閥的開啟參數(shù)也要進(jìn)行檢查，550～650kPa，都是比較理想的。若壓力不在最佳范圍，就要實施故障排除手段。若壓力正常情況下，存在運行異常，多數(shù)要更換閥門。在此前提下，對回油管的堵塞情況完成評估，進(jìn)行細(xì)致檢查，若真的有堵塞存在，清洗或者是更換油管的操作則不能避免。檢查油氣分離器內(nèi)芯時，需要細(xì)致全面，如果發(fā)生破損問題，直接解決措施就是要對油分離器更換。

3 結(jié)語

綜上所述，在科技的影響下，螺桿式空氣壓縮機(jī)實現(xiàn)了多種性能升級，應(yīng)用功能相對完善，這是因為其性能優(yōu)越，且管理費用適中，所以應(yīng)用廣泛。隨著空氣壓縮機(jī)普及度提高，日常運行故障與處理關(guān)注度居高不下，得到社會的關(guān)注。對于空氣壓縮機(jī)而言，其系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，包含分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)，只有保持運行狀態(tài)舒適且平穩(wěn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)預(yù)期工作效果，發(fā)揮空氣壓縮機(jī)價值，而這一切都要依靠壓縮機(jī)故障處理技術(shù)的應(yīng)用。