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螺杆空压机高温故障分析及处理

发布日期:2015-08-06

喷油螺杆空压机高温故障分析及处理□刘林江包钢集团巴润矿业有限责任公司后引进了14台牙轮钻机,这14台牙轮钻机的主空压机系统均采用了喷油螺杆式空气压缩机。空压机是牙轮钻机的核心部件,在实际运行过程中高温报警是空压机出现频率*高的故障。由英格索兰公司生产的ML-250型喷油螺杆式压缩机由主机和电机系统、润滑和冷却系统、气路系统、油气分离系统、控制系统以及保护系统组成。该型号压缩机的机组采用IR独有的INTELLISYS控fel,能够准确实现控制压缩机的排气压力、排气温度、分离前压力以及电气控制系统的风扇与主机的过热、过流保护等功能。螺杆式空压机设计有高温保护功能,一旦排气温度超过设定值(如l9C>,通过温度传感器指令温度开关动作,发出报警并自动停机。

  空压机为传动机械,高速运转的螺杆及压缩空气都会产生大量的热量,如果得不到合理的润滑或冷却就会产生高温,而过高的温度会使转子和轴承材料的性能产生变化,严重时会使整个主机烧毁。虽然生产厂家对空压机加装了高温保护装置,但故障的存在会使该保护装置频繁动作,影响正常生产。

  喷油螺杆空压机原理运行原理空压机启动时,空气由空气过滤器滤去尘埃、杂质之后,进入压缩机的吸气口。在卸荷状态下运行时,进气阀几乎处于关闭状态,以保持通过装置的气流为*小,尽量减小压缩机驱动电机的启动转矩。进入空压机的空气与喷入的润滑油混合经过两根螺杆(阴、阳螺杆〉的啮合而压缩,从排气口通过止回阀排出。此时为空气与冷却剂的混合气体,这种混合气体快速流向分离储气罐,经油/气分离系统分离。*小压力阀保证了在分离器储气罐中保持一个。

  17Mpa的*低正压,该压力足以将冷却剂从分离器驱动到空压机主机。空压机加载运行时,放气电磁阀关闭,加载电磁阀吸合,使压力油通过管路进入控制油缸,吸气阀在油缸的作用下完全打开,空压机进入全负荷运行状态。空气在储气罐中与冷却剂分离,分离后的压缩空气含油量只剩几个PPM,通过*小压力阀流出送入使用系统。

  冷却原理空压机正常运转时,分离储气罐中的润滑油依靠空压机的排气压力和喷油口处的压差,来维持在回路中循环。润滑油在此压差的作用下,通过恒温控制阀控制进入油冷却器得到冷却降温,再经过油过滤器除去杂质微粒,被喷入空压机的压缩腔和轴承。

  冷却后的润滑油可在转子之间形成油膜起密封间隙和润滑转子的作用,并与空气混合带走因压缩而产生的大部分热量达到冷却效果。

  英格索兰空压机I矿业装备领域的商业技术高温故障原因分析与处理高温故障的发生,通常与润滑和冷却系统的异常有关,可以先从系统供油来分析。

  供油温度高一台牙轮钻机在安装完成,试运行时出现空压机高温报警,经检查发现恒温控制阀的安装失误(3个口连接失误>.在润滑与冷却系统里,恒温控制阀安装于油冷却器前方,其作用是维持机头排气温度高于压力露点,避免出现冷凝水损坏主机。恒温控制阀有3个接口:A接油过滤器进口,B接压力储气罐,C接冷却器出口。其工作过程可分为3个阶段:刚开机时由于油温较低,温控阀B口开通,C口关闭,润滑油不经冷却器冷却直接喷入机头;待润滑油温度升至67C以上,恒温控制阀B口逐渐关闭,C口逐渐开通,部分润滑油经冷却器得到冷却;润滑油温度升高到70C以上,B口完全关闭,C口完全开通,冷却器对润滑油进行*大程度的冷却。由以上分析可以看出,如果恒温控制阀安装失误或出现故障,则需要冷却的润滑油可能不经冷却器,得不到有效冷却,高温润滑油直接进入机头,从而造成高温故障。此次故障在重新正确安装恒温控制阀后解除。

  另外,通风不良以及冷却器工作不正常也会造成供油温度高,通过曰常维护点检,这些问题都易于发现及处理。

  主机供油量少冬季是设备故障的高发季节,白云西矿地处高原的高寒地区,冬季严寒漫长,平均气温-25C,*低时可以达到-38 C.标准型空压机的设计工作温度范围为1.7轮钻机在白云西矿运行的**个冬季,高温故障频繁。分析认为:在低温(如-20C>环境下,润滑油的粘度增加,流动性降低,油冷却器内的润滑油冻结,而需要冷却的润滑油根本不能进入油冷却器(恒温温控阀的C口不能打开),即使进入油冷却器也会因为散热风机的运行而冻结,这样会造成润滑油循环不畅,导致空压机主机由于供油量少,压缩过程产生的热量不能有效带走,从而出现高温报警。实践证明,在这种低温环境下,按生产厂家的使用说明方法不能正常启动喷油螺杆空压机,对此白云西矿采用的方法是改进空压机的启动方式。

  这种启动方式与厂家提供的启动方式的主要区别在于:先断开冷却风扇开关,使空压机空载运行;待冷却器出口和进口的温差在20气温度上升到90一95C时,再合上风扇控制开关。采用新的启动方式后,白:Z5:西矿牙轮钻机在冬季的空压机高温故障大大降低了。

  导致供油量少的原因还有:系统储油量少,加载运行时油量油位应保持在油视镜中部位置油过滤器阻塞,润滑油循环不畅;油气分离器堵塞等。这些问题都易于发现,可以通过曰常的维护保养来解决避免。

  控制及保护元件白云西矿冬季曾出现一次空压机启动时高温报警,检查进气装置、机头、冷却器、恒温控制阀、系统油量、油质、油过滤器及系统参数设置等无异常,*终在检查控制及保护元件时发现温度传感器外围有结冰。分析认为在低温环境下,空压机的控制系统或保护系统的部分元件失效,不动作或误动作,在这种情况下也可能会产生高温报警。这次空压机高温故障,在加热消除7C件外围结冰后消除。

  引起空压机高温的原因众多,如果盲目寻找故障的根源不但效率低,更是浪费了人力、物力资源。这就需要我们根据喷油螺杆空压机原理,加强曰常维护保养,不断总结一些行之有效的排查方法。通过空压机高温故障分析及处理,使空压机的使用得到了可靠的保障,延长了空压机检修周期和使用寿命,效果显著。

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