赣州迅捷机电有限公司
Ganzhou Xunjie Electromechanical Co., Ltd.
全国咨询热线
0797-6599983

喷油螺杆空压机组排气温度高的分析及处理

文章附图

目前,在我国石油炼化行业当中,喷油螺杆空气压缩机做为一种先进的空气动力设备得到了广泛的应用。它具有运行可靠、效率高、寿命长、气量不受排气压力影响、运行平稳不发生喘振等优点。我司制氮系统喷油螺杆压缩机组J-6004在2014年5月10日投用,在这几年的生产运行过程中,该机组频繁出现排气温度高故障连锁停机。因此,对螺杆空压机的故障进行详细分析,并提出切实有效的处理方法以确保螺杆空压机的正常平稳运行是非常重要的。

喷油螺杆空压机组排气温度高的分析及处理

 一、变压吸附制氮系统空压机组概况

我厂使用的是无锡压缩机股份有限公司生产的LGD132/0135型喷油水冷螺杆式空气压缩机,其排气量为24Nm3 /min,排气压力为0.8MPa,为变压吸附PSA制氮提供压缩空气。该空压机组为单级、喷油、撬装式低噪声螺杆式压缩机。机组主要由螺杆压缩机主机、电动机、油气分离器、油冷却器、气冷却器、气液分离器、电气控制箱以及气管路、油管路、水管路、调节系统等组成。如下图:

喷油螺杆空压机组排气温度高的分析及处理

1、喷油螺杆空气压缩机工作原理

压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子,其中阳转子有四个齿,阴转子有六个齿。机组采用齿轮传动,电机通过弹性联轴器驱动轴齿轮,再通过齿轮传动给阳转子,阳转子带动阴转子一起高速旋转。随着转子齿间容积的不断缩小,从空气滤清器中被吸入的空气和喷入机壳的润滑油不断被压缩而升高压力,当齿间容积与压缩机排气口相通时压缩空气和润滑油的混合物便从排气口排出,进入油气分离器进行油、气分离。经油气分离后的压缩空气依次通过最小压力阀、气冷却器和液气分离器排出机外,供用户使用。分离出来的润滑油沉降到油气分离器的底部,并在压差作用下经油冷却器冷却和油过滤器过滤后再回到主机压缩腔而循环使用。

2、近年来空压机出现的排气温度高故障

2014年5月10日投用以来,在这几年生产运行过程中,该机组频繁出现排气温度高故障及连锁停机故障,机组排气温度故障统计如表1所示。

二、空压机组几种常见排气温度高的原因分析及处理措施

1、润滑油油位低或者润滑油变质乳化造成的排气温度高

空压机润滑油可以用来润滑轴承与转子的接触面、密封转子间隙及冷却压缩过程,实际上润滑油的主要功能是冷却压缩过程。油气分离器润滑油油位应该在1/2~2/3,一般油位不能低于视镜的1/3,油位过低,在机组运行时,润滑油从主机携带出的热量有限,会造成机组排气温度升高。油池油位也不宜过高,油位过高会影响油气分离器的工作效果,造成空气中带油。空压机一般采用空压机专用油,当润滑油变质乳化时,机组在运行过程中,润滑油容易析出炭,形成结焦,使油温进一步升高,造成空压机高温跳机。

处理措施:

(1)坚持日常巡检维护,发现油位低,及时补油。

(2)润滑油定期进行取样分析,根据化验分析油品质的好坏,来作为润滑油更换的标准,并做好机组油品运行周期的更换。

2、油过滤器堵塞造成的排气温度高

油过滤器安装在温控阀后面,作用是滤去润滑油中的杂质,以保证洁净的润滑油进入主机工作腔和各润滑点,保证螺杆压缩机转子的可靠工作和防止冷却器管道堵塞。当油过滤器堵塞,将导致润滑油流通不畅通,进入空压机主机的流量减少,则润滑油从主机携带出的热量就降低,会造成机组排气温度升高。

处理措施:

(1)拆下油过滤器进行清理,如果效果不好就必须更换新的油过滤器。

(2)每运行约2500小时要定期更换油过滤器。

3、断油阀失灵、阀芯卡死故障造成的排气温度高

喷油螺杆空压机组排气温度高的分析及处理

断油阀装于压缩机机壳下部,利用压缩机排口的气体压力打开。在机组运行时断油阀始终是打开的。其功能是在停机时能迅速切断油路,避免从油气分离器过来的油继续喷入压缩机主机内,导致润滑油从进气口喷出。如果机组在运行时,断油电磁阀控制断油阀的电磁阀故障或断油阀阀芯卡涩,不能打开或不能全开,会造成机组回油量不足,导致机组温度升高。

处理措施:

(1)拆下断油阀检查阀芯及阀座内是否有杂物及拉毛现象,进行修复。

(2)必要时需要更换新的断油阀。

4、油气分离器滤芯堵塞或阻力过大造成的排气温度高

油气分离器的主要功能是通过旋风分离(粗分)和油分滤芯(精分)将润滑油从压缩空气中分离出来,其下部兼作油箱,用于存储润滑油。油气分离器滤芯堵塞后,油气分离效率会变差,造成压缩机温度升高,外供压缩机空气含油量大,影响后期净化设备和用气设备的正常工作。如果油气分离器滤芯击穿失效,造成跑油,耗油量急剧增大,造成润滑油减少而导致机组温度急剧升高,严重时会正常压缩机机组机头抱死故障。

处理措施:定期更换油气分离器。

5、温度控制阀故障造成的排气温度高。

温度控制阀的作用是保证机组排气温度不低于温度控制阀的设定温度,以免压缩空气产生冷凝水,引起润滑油乳化变质。当温度偏低时,润滑油通过温度控制阀的常开旁通口经油过滤器、断油阀直接进入压缩机,此时润滑油未经冷却。当温度超过设定值时,温度控制阀的旁通口关闭,润滑油进入油冷却器进行冷却,然后经油过滤器、断油阀进入压缩机。根据空压机类型、型号的不同,温控阀阀芯的动作温度分为75℃、85℃等。若温控阀在动作温度时不动作,将使高温的油无法进入油冷却器内进行热交换,导致油温进一步升高,迅速造成高温机组连锁停机。

处理措施:定期检查温控阀阀芯是否卡死,研磨阀芯或更换温控阀。

6、油冷却器脏、堵塞造成的排气温度高

机组油冷却器是高效管壳式结构,壳程走介质,管程走水,其作用也是冷却润滑油,通过冷却水带走热量。冷却器及冷却管路脏堵会造成冷却器换热效果差,进入机组的油温高。另外,油冷却器的铜管外流动的是油,由于空压机长时间运转,铜管外壁的油垢过多,同样会影响冷却器的换热效果,需要使用专用的清洗剂清洗铜管外壁来排除这类故障。如果积垢太厚,需要多清洗几次来达到需要的换热效果。

处理措施:

(1)控制好冷却水水质,必须符合一般工业用水标准,防止冷却器结垢,以免影响冷却器的效率及寿命;

(2)每半年对冷却水管路、油冷却器管、壳程进行清洗,回装要试压合格才可投入使用。

7、温度传感器故障造成的排气温度高

空压机排气温度是要通过温度传感器等仪器仪表进行温度测量、温度信号转换和温度显示的,若温度传感器等仪器仪表接线松动或仪器仪表故障失效,则会导致转换错误。我们常常在空压机运行中突然报空压机排气温度高跳机,就要优先使用测温枪量测是否确实为排气温度高,同时也要观察温度显示变化,有没有数值间的跳动。若有数值间的跳动且压缩机的实际温度并没有达到温度高跳机,那就说明温度传感器故障误报警,造成空压机排气温度高跳机。

处理措施:检修或更换温度传感器。

8、最小压力阀故障导致油分离器内压升高

最小压力阀安装于油气分离器平盖上,其作用有以下方面:

(1)保证起动时优先建立起润滑油循环所需的压力,确保机组的润滑。

(2)在压力达到最小压力阀设定值后开启,可降低流过精油气分离器滤芯的空气流速,确保油气分离的效果,并使油气分离滤芯不因压差太大而受损。

(3)具有单向阀的作用,机组卸载时能防止管网中的压缩空气倒流至油气分离器和压缩机主机中。

在机组运行过程中,最小压力阀故障将导致油分离器内压升高,起动时不能优先建立润滑油循环,油气分离的效果会变差,容易造成油气分离滤芯压差太大而受损,从而容易造成机组的排气温度高。

处理措施:

(1)定期对最小压力阀进行清洗维护。

(2)检查最小压力阀活塞和弹簧是否完好。

(3)更换最小压力阀。

结束语

为了确保喷油螺杆空气压缩机组的安全平稳长周期生产运行,就要做好空压机日、周、月度及年度的检查维护保养。每天检查机组润滑油油位,检查机组排气温度和排气压力,冷却水进水压力和温度,仪器仪表等指示灯是否正常,机组有无异响和泄漏。每周进行机组卫生清洁;每月进行润滑油分析,检查油品是否乳化变质;每年定期进行机组的维护保养,更换“空滤、油滤、油气分离器”三滤,清洗油冷器、气冷却器及管路系统。每年对电机轴承进行清洗和更换润滑脂。因此,只有做好机组的日常维护和定期维护,坚持科学的管理,降低设备故障率,才能降低设备维修和管理成本,确保设备的安全运行,提高企业的经济效益。