噴油螺桿空壓機主機排氣溫度高的分析及處理

張海飛

(河南能源化工集團中原大化公司，河南濮陽457004)

噴油螺桿空壓機主機排氣溫度高的分析及處理

張海飛

(河南能源化工集團中原大化公司，河南濮陽457004)

闡述了英格索蘭ML300ROTARY噴油螺桿空壓機基本工作原理以及潤滑油系統(tǒng)的組成，著重分析了噴油螺桿空壓機機組排氣溫度高的幾種原因以及相應的處理措施，總結了日常操作維護中如何防止主機排氣溫度高的操作經驗。[關鍵詞]：螺桿空壓機；排氣溫度高；冷卻器；潤滑油；油過濾器

1 噴油螺桿空壓機K215A/B工作原理

中原大化三聚氰胺裝置有2臺英格索蘭空壓機，位號為K215A/B，容積流量為60.2 m3/min，額定功率300 kW，出口壓力0.76 MPa,該機采用兩級壓縮，為噴油螺桿壓縮機，潤滑油使用英格索蘭專用的超級冷卻劑。英格索蘭空壓機機組冷卻系統(tǒng)分兩種，一種為水冷機組，一種為風冷機組，該機組均為水冷機組。

該機為電機驅動二級螺桿空壓機，其主要部件電機、主機、油冷器、氣體冷卻器、油氣分離器、控制系統(tǒng)、管道、冷卻風扇等，都集成一個底板上，并用箱板封閉，成為一個自成一體的空壓機組。設計工作環(huán)境溫度范圍為1.7～46℃。標準極限溫度46℃，螺桿空壓機的壓縮產生于2根螺桿(陽螺桿和陰螺桿)的嚙合[1]。

圖1為壓縮機的潤滑系統(tǒng)和空氣、水路系統(tǒng)。經入口過濾器過濾后的干凈空氣被吸入主機，經過一級壓縮將空氣壓力提至級間壓力，與大量潤滑油混合冷卻后送至二級壓縮，經過二級壓縮將空氣壓力提至排氣壓力，壓縮空氣與潤滑油一起送至油氣分離器，在油氣分離器內完成潤滑油與壓縮空氣的分離，壓縮空氣通過最小壓力閥送至空氣冷卻器降溫，隨后經過水分離器初步分離壓縮空氣中水份，最終經干燥系統(tǒng)干燥處理后送至用戶。

壓縮機潤滑冷卻系統(tǒng)由油氣分離器、油池、油冷卻器、油過濾器、斷油閥組成，絕大部分的油在油氣分離器內經過和油濾芯碰撞，落入分離器下部的油池，少量的油伴隨壓縮空氣穿過濾芯后經回油管送回主機。壓縮機工作時油池內的潤滑油受壓經油冷卻器、溫控閥、油過濾器、斷油閥然后通過冷卻油分配器送入主機各潤滑點。溫控閥通過感應潤滑油溫度自動調節(jié)，壓縮機啟動后潤滑油溫度上升，當溫度升至70℃左右時溫控閥開啟，潤滑油進入油冷卻器?？諝饫鋮s器和油冷卻器是串聯形式，冷卻水先進入空氣冷卻器換熱后再進入油冷卻器。

圖1 噴油螺桿空壓機水冷機組示意圖

2 排氣溫度高的原因分析

主機排氣溫度檢測探頭安裝在主機出口到油氣分離器的管線上，溫度一般控制在80～110℃，當溫度達到113℃時機組聯鎖跳車，油溫過高在螺桿之間形不成良好的油膜，容易造成主機損壞。溫度過低則不利于油、水分離，回流至主機的油中水含量高會對螺桿造成腐蝕，故機組排氣溫度一般控制在80℃以上。

2.1 油池油位過低

油池在空壓機油氣分離器下部，安裝有一個玻璃液位計，用來觀察油位，一般油位不能低于視鏡的1/3，油位過低在機組運行期間潤滑油從主機攜帶出的熱量有限，會造成機組排氣溫度升高。油池油位也不宜過高，油位過高會影響油氣分離器的工作效果，造成空氣中帶油。

2.2 冷卻水流量過低

K215A/B設置2個冷卻器，一個油冷卻器，一個空氣冷卻器，2個冷卻器為串聯形式。

（1）冷卻器結垢堵塞。由于機組運行時溫度較高，冷卻器很容易結垢，若其中有一個冷卻器列管結垢堵塞就會影響冷卻水流量，造成排氣溫度升高。

（2）冷卻水管線濾網堵塞。冷卻水管線上設置有一“Y”型過濾網，濾網后面有一壓力表，日常操作中要注意觀察該壓力表壓力，若壓力過低說明濾網需要進行清理。

2.3 冷卻器列管泄漏

油冷卻器和空氣冷卻器列管泄漏都會造成機組排氣溫度升高，當油冷卻器列管泄漏時，機組運行期間由于機組壓力高于冷卻水系統(tǒng)壓力，油會漏入冷卻水系統(tǒng)，造成油池油位降低，并且會影響冷卻水流量?？梢酝ㄟ^排放冷卻水出口導淋觀察有無潤滑油帶出判斷油冷卻器列管是否泄漏，油冷卻器列管泄漏機組停車泄壓后冷卻水會進入油系統(tǒng)污染潤滑油，造成油位升高。在機組運行期間空氣冷卻器列管泄漏，會造成空氣進入冷卻水系統(tǒng)，影響冷卻水的流量。通過排放冷卻水出口導淋觀察有無氣體伴隨冷卻水帶出可以判斷空氣冷卻器是否泄漏，若空氣冷卻器泄漏在機組停車泄壓后，從機組出口空氣管線的導淋會有水排出。

2.4 溫控閥故障

溫控閥作用是控制壓縮機最低噴油溫度，保證開機時盡快將油溫提至露點溫度以上，較低的噴油溫度會使壓縮機主機排氣溫度過低，在油氣分離器內析出冷凝水，惡化潤滑油的品質[2]。開機時冷卻油不經過冷卻器，當油溫上升到70℃左右時閥芯內的熱膨脹物質受熱膨脹，堵住三通管路中直接去主機方向的油路口，打開去往冷卻器的油路口，溫度下降，反之一樣。當溫度高時溫控閥開啟過慢或開啟不到位會導致排氣溫度高，從油氣分離器出來的潤滑油，經過溫控閥控制一路通過油冷器冷卻后回主機，一路不通過油冷器直接回主機，溫控閥根據油溫高低調節(jié)開度，分配兩路油的流量。溫控閥一般情況下不會出現問題，若懷疑溫控閥故障可以將閥門拆下侵入在水中，不斷提高水溫測試其工作效果。

2.5 油過濾器堵塞

油過濾器安裝在溫控閥后面，用來過濾油內雜質，油過濾器堵塞后造成油流量下降，主機排氣溫度會隨之升高，過濾器進、出口裝有壓力監(jiān)測探頭用來測量過濾器壓差，運行中壓力監(jiān)測導壓管容易堵塞，造成壓差指示失真。油過濾器堵塞后可以拆下濾芯簡單清理，如果效果不好就必須更換新的濾芯，新機第一個油過濾器一般運行150 h更換，正常運行后一般每2000 h更換，油過濾器運行周期一般和空壓機入口空氣過濾器的工作效果有關。油過濾器堵塞是導致機組排氣溫度高的主要原因之一。

2.6 斷油閥故障

斷油閥作用是機組停機時自動關閉，防止?jié)櫥蛷闹鳈C的入口噴出，開機時自動打開。若控制斷油閥的電磁閥故障或斷油閥閥芯卡澀，開機后油回不到主機機組溫度會迅速升高跳車。開機后判斷斷油閥是否工作正常，可以將手放在斷油閥后的回油管線上，感覺溫度的變化情況，管線溫度應在短時間內上升至60～70℃，若管線溫度沒變化或變化不明顯，開機后短短幾分鐘內主機排氣溫度高聯鎖跳車，這就說明斷油閥工作不正常，可以先檢查斷油閥的電磁閥，若電磁閥工作正常就需要對斷油閥進行檢查，拆下斷油閥檢查閥芯及閥座內是否有雜物及拉毛現象，必要時需要更換新的斷油閥。

3 日常操作維護

正確的操作維護是保證機組主機排氣溫度正常的關鍵，噴油螺桿空壓機潤滑條件和工作環(huán)境比較苛刻，潤滑油在約0.5～1 min內就要循環(huán)使用一次[3]。正確的維護可以有效延長潤滑油使用時間和機組轉子壽命。

3.1 油質的維護

（1）機組運行期間要注意經常清理或更換空氣入口濾網，濾網上設置有壓差高報警，但運行期間贓物容易把壓差報警導壓管堵塞，造成壓差指示失真，甚至會造成濾網被抽破，贓物進入主機潤滑油內，堵塞油過濾器，造成排氣溫度上升。大量贓物進入主機嚴重時會造成軸承潤滑孔堵塞，損壞設備。所以建議機組最好設置在廠房內，減少空氣中的粉塵量，機組運行期間要定期清理或更換空氣入口濾網。

（2）油冷卻器泄漏的情況下，機組停機泄壓后會造成冷卻水進入油系統(tǒng)，油池內油位上升。出現這種情況時需要將潤滑油全部更換，并將油池內殘留的水置換干凈。

（3）機組運行環(huán)境對潤滑油的質量和使用壽命也有一定影響，比如，過多堿性或酸性氣體隨著空氣進入潤滑油，久而久之會影響潤滑油的使用效果。

（4）為保證機組的安全穩(wěn)定運行，建議定期對潤滑油性能進行取樣分析，視情況更換。

3.2 冷卻水系統(tǒng)維護

（1）選擇合適的冷卻水濾網并定期進行清理，保證充足的冷卻水量，防止冷卻器結垢堵塞。日常巡檢時注意觀察冷卻水壓力并監(jiān)測冷卻水回水溫度，有必要時清理管線濾網。

（2）當冷卻器換熱效果較差時，若有必要需對冷卻器進行化學清洗，化學清洗必須選擇合適的清洗劑，因換熱器列管材質為銅且比較薄，清洗時容易造成列管腐蝕泄漏，化學清洗后需用清水將列管沖洗干凈。

4 結論

噴油螺桿空壓機最常見的故障就是主機排氣溫度高跳車，尤其在夏季環(huán)境溫度高的情況下該問題更為突出，機組潤滑冷卻系統(tǒng)的科學維護是解決主機排氣溫度高的關鍵。通過對機組潤滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)經常出現的問題分析，總結出機組日常維護注意事項和主機排氣溫度高的原因排查和故障判斷辦法，對此類型空壓機的操作維護有一定指導意義。

[1]張曉峰.噴油螺桿壓縮機的潤滑油系統(tǒng)及維護[J].壓縮機技術，2000，（04）：41-42.

[2]李燕坡，劉廣州.噴油螺桿壓縮機排氣溫度高的分析和處理[J].壓縮機技術，2010，（02）：39-40.

[3]宋寶華.噴油螺桿壓縮機用油[J].壓縮機技術，1989，（06）：27-31.

Analysis and Treatment for the High Exhaust Temperature of the Oil Jet Screw Air Compressor

ZHANG Hai-fei
(Zhongyuan Dahua Company of Henan Energy&Chemical Industrial Group Company.,Ltd., Puyang 457004,China)

This paper described the basic working principle of ML300ROTARY screw air compressor by Ingersill Rand and the constitution of the lubricating system,specially analyzed on causes and counter measures for the high exhaust temperature of the compressor,concluded the operating experiences on how to prevent the high exhaust temperature on the main machine during normal operation and maintenance.

screw air compressor;high exhaust temperature;cooler;lube oil;oil filter

TH455

B

1006-2971（2015）03-0050-03

張海飛（1980-），男，河南濮陽人，本科，工程師，從事工程技術管理工作。E-mail：1635252@163.com

2014-12-03