螺杆空压机的工作原理（共10篇）
螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机，采用高效带轮(或轴器)传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机压缩腔进行冷却和润滑，压缩腔排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，最后得到洁净的压缩空气，
双螺杆空气压缩机具有优良的可靠性能，机组重量轻、震动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其最大的优点。
二、压缩机主机工作原理
螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到，
转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。因此，双螺杆转子的型线技术决定着螺杆式空气压缩机产品定位的档次。(有关申行健的型线技术参见主页“双螺杆空压机核心技术”栏目)。
三、双螺杆空压机的工作流程
动力式压缩机:气体在高速旋转叶轮的作用下, 得到较大的动能, 随后使气流速度有序降低, 气体的动能转变为气体压力。动力式空压机主要有离心式和轴流式两种基本型式。
容积式压缩机:随着容积的变小使气体被压缩, 气体压力逐渐提高, 其特点是“压缩机具有容积可周期性变化的工作腔”。根据容积改变的运动方式容积式压缩机又分为回转式和往复式两类, 往复式包括有活塞式和膜式两种, 回转式包括有螺杆式、转子式、滑片式等。
从空压机进气量的控制方式来看, 一般有两种情况。
1 加载/卸载控制方式 (ON/OFF——自动加载/卸载) (见图1, 2)
这种进气控制方式, 就是进气阀工作只有开和关两个状态, 所有的空压机都采用了这种控制方式, 包括螺杆式空压机和活塞式空压机。例如, 美国寿力 (SULLAIR) 螺杆式空压机, 比利时及无锡阿特拉斯 (Atlas Copco) 螺杆式空压机, 美国英格索兰 (Ingersoll-Rand) 空压机, 以及江西压缩机厂的活塞式空压机等。
2 调节控制方式 (Regu1ator——调节器调节) (见图3)
这种进气控制方式就是进气阀开度在ON-OFF区间的80%范围内, 用压力调节器输出的控制气流, 使进气阀基本保持在一个相对稳定的状态 (进气阀的开度与油槽压力形成负反馈) , 使管线压力保持在设定范围。例如:美国寿力螺杆式空压机、日本日立螺杆式空压机。
从螺杆空压机运行操作来看, 一般有两种模式:手动和自动。
2.1 手动——启动后空压机主电机始终处于运转状态
当空压机置为手动模式:管线压力P2≥设定工作管线压力最大值P2max时, 空压机自动打开放空阀进行卸载 (系统内部维持最小润滑压力) 、关闭进气阀使主电动机轻载运行;P2≤设定工作管线压力最小值P2min时, 空压机自动关闭放空阀, 打开进气阀使主电动机负载运行。
在手动运行模式下, 可采用Regu1ator——调节器调节和ON/OFF——自动加载/卸载两种控制方式的组合。
2.2 自动运行模式——启动后空压机主电机可以在运转和停止状态中循环
当空压机置为自动运行模式:P2≥设定工作管线压力最大值P2max时, 空压机自动打开放空阀进行卸载、关闭进气阀使主电动机轻载运行;以此开始计时, 当电机轻载运行时间等于设定的空压机允许空载时间Ti (此时P2>P2min) 时, 空压机停机 (如果时间Ti内P2≤P2min, 则转为负载运行) 。停机后, 当P2≤P2min时, 空压机自动投入运行。
制造商在设置自动运行模式时, 一般只采用加载/卸载控制方式 (ON/OFF——自动加载/卸载) , 而关闭调节控制方式 (Regu1ator——调节器调节) 。
从用户节能来看, 空压机在手动或自动运行方式中, 均存在可以节约的地方。
(1) 当进气量控制处在卸载状态时:一方面油槽中的压缩空气被放空阀排放;另一方面, 电动机轻载 (无压缩气体产出) 。这两个过程均造成能源损失。
(2) 自动运行方式的卸载状态中:在允许空载时间Ti内仍存在能源损失。空压机的工频启动一般采用Y—△降压启动, 启动电流大可能引起用户电网的电压波动从而影响用户电网供电质量;空压机允许空载时间Ti越小, 空压机空载时间越短, 这样可以减少空载带来的能量损失, 但Ti越小意味着主电动机越频繁启动, 对主电动机及其电器的使用寿命不利 (我们取Ti一般为5min~15min) 。
(3) 当进气量控制处在调节状态 (自动运行方式无调节状态) 时, 即使进气阀基本保持在一个相对稳定的开度, 但进气阀始终处于一个动态的调节过程, 进气阀组元件容易磨损 (包括阀组中的密封件、弹簧等) 。
(4) 压力控制响应慢 (管线压力P2调节是通过使进气阀的动作来实现的) ;管线压力波动幅度大, 精度低 (管线压力差ΔP=P2max-P2min一般在0.5~1.5bar) ;器件维护量大。例如:压力调节开关、电磁阀、放空阀、进气阀的维护、更换维修包。
从以上问题来看, 螺杆式空压机要实现节能, 首先要解决额定值范围内产气量与用气量的平衡。由螺杆压缩机的实际容积流量公式:qv=ηvCΦCanλD13
n为阳 (公) 转子的转速;
λ=L/D1;
L为转子的长度;
D1为阳转子的直径;
ηv为容积效率;
CΦ为扭角系数;
Ca为面积利用系数。
得知螺杆式空压机的产气量是由三个方面来决定的——包括螺杆转子的转速、螺杆转子的长度以及螺杆转子的直径。对空压机用户来说, 改变螺杆转子的长度和直径是不经济的 (况且空压机选型是留有裕度的) 。因此, 我们可以用改变主电动机的转速来改变螺杆式空压机的产气量。
我们设计采用变频器以及PLC来对螺杆式空压机的进行节能改造。以节约电耗为目标, 从产气量与用气量平衡着手, 并实现软启动和恒压供气。实际应用中, 节能效果体现在以下几个方面。
(1) 从现场测试来看, 空压机卸载运行时所消耗的能量大约在额定功率的20%~30%之间,
(一般小型电动机的空载电流约为额定电流的30%~70%, 大中型电动机的空载电流约为额定电流的20%~40%, ) 而空压机在“空载”运行时的工作电流为满载电流的50%~60% (满载电流即电动机的额定电流) 。一般空压机用户卸载运行时间与空压机的加载运行时间的比值在1∶9左右。也就是说空压机有10%的时间在做无用功 (甚至40%) 。由于空压机的使用情况不同, 一般可以节约的占机组总电耗的15%~35%。 (见表1)
卸载电流:指空压机完全卸载, 且油槽内维持最小润滑压力为2.5bar左右时工作电流。
加载电流:指空压机完全负载, 且管线压力P2为7.5bar左右时工作电流。
(2) 气体过压与排放 (管线压力超过能够保持正常生产的最低工作压力P2min时)
(1) 当采用工频加载/卸载控制方式时, 在管线压力≥P2min之后, 压力可以上升到P2max值, 这个上升过程, 压缩机会产生更多的压缩热能 (这些热能都将排放到大气中) , 形成能量的损失。一般来说, 当压力设定值比实际所需的压力值每超过0.1bar时, 机组要多消耗0.725%的电能。压力偏高时, 用气设备的减压阀会起减压作用, 这也是一个能量损耗的过程。
(2) 空压机卸载时所消耗的能量 (管线压力≥P2max时) 。
当采用工频加载/卸载控制方式时, 管线压力P2≥设定工作管线压力最大值P2max时, 空压机自动打开放空阀进行卸载、关闭进气阀使主电动机轻载运行; (空压机虽然没有气体输出, 但电动机始终拖动螺杆主机运转维持润滑) 。
(3) 气体压力波动 (减低元器件损耗) 。
当螺杆空压机工作在加载/卸载控制状态 (ON/OFF——自动加载/卸载) , 或者在调节控制状态 (Regu1ator——调节器调节) , 压缩空气的管线压力总在P2min~P2max之间来回变化 (P2min;P2max均由压力控制开关来设定;ΔP一般为0.5~1.0~1.5bar。) 而采用变频节能系统, 可以连续调节空压机的供气量, 使管线压力始终保持在能够保证正常生产的最低工作压力P2min附近。 (管线压力的变化范围保持在±0.02bar左右) 。
(1) 精确的压力控制能满足生产所需要的用气精度, 确保生产设备执行元件的动作。当气压大幅度波动时, 给设备工作带来许多不定因素, 以致执行元件动作不准确等。
(2) 当机组采用原有的 (工频) 工作方式, 动作执行元件会频繁地动作。而变频节能改造后, 延长气控系统元件的工作周期, 降低机组的维修量和维修成本。
3 系统方案
采用变频技术进行变频节能/恒压供气控制, 把管线压力P2作为控制对象, 利用压力变送器PT将P2变为电信号送到PID, PID智能控制与压力设定值P0进行差值运算, 根据运算结果产生控制信号送至变频器, 通过变频器运算控制主电动机电源的频率f与转速。系统框图见图4。
4 系统实例
4.1 变频器的的选型
以LS16-75固定式螺杆压缩机电机型号:SL365TSC-4、功率为55k W, 频率为50HZ。根据以上述适配电机选用了富士变频器其型号为FRN75G11S-4CX。
5 变频器的参数
5.1 矢量控制
矢量控制量一种先进的驱动控制技术, 控制系统高速计算电动机驱动负载所需功率, 最佳控制电压和电流矢量, 最大限度地发挥电动机的输出转矩。
在0.5HZ时的起动转矩可达200%。
按照矢量控制方式, 能配合负载实现在最短时间内平稳地加减速。
使用高速CPU能快速响应急速变负载和及时检知再生功率, 设有控制减速时间的再生回避功能, 实现无跳闸自动减速过程。
5.2 新方式在线自整定系统
在电动机运行过程中常时进行自整定, 常时核对电动机特性变化, 实现高精度速度控制。
5.3 保护功能的充实
设有输入缺相保护, 防止电源断线而损坏变频器。
能设定电子热继电器的热时间常数, 因此电子热继电器能适用于各种电动机。
5.4 丰富的维护功能
在键盘面板的LCD上能显示和确认变频器的运行状态, 输入/输出信号状态和跳闸的详细。
数据, 由此方便进行异常原因分析和提出对策。
I/O端子检查功能。
主电路电容器寿命。
变频器负载率测定。
累计运行时间的记录、显示。
运行状态 (变频器输出电流、散热板温度、消耗功率等) 监视。
跳闸时详细数据的记录。
(1) PID控制器。
PID控制器一台, 型号为AC808, 输入/输出为4~20MA模拟信号。
参数的设定:根据在不允许输出信号频率变化的应用系列中应选PI调节方式的原则, 由此, 采用了PI调节方式, 以减少对变频器的冲击, 以及对电机的影响。
H20PID模式, 设定为1, 正动作。
H21PID控制 (反馈信号切换) 设定为1, 根据传感器的规范选择。
(2) 压力变送器PT。
压力变送器一台, 量程为0MPa~1MPa, 输出为4MA~20MA模拟信号, 精度为0.02%。
(3) PLC可编程控制器。
PLC可编程控制器一台, 型号为FX2N-32。
(4) 螺杆式空压机节能系统的变频/工频切换。
为了保证螺杆空压机在变频器的使用过程中可能出现故障时, 确保生产的正常运行, 我们必须设计变频/工频切换功能。其切换方式有:设计外部电路变频/工频切换其电路如下。
KMB接触器与KMG接触器既采用机械互销, 同时又采用电气互锁, 由此避免电源对变频器以及电动机的损害。 (见图5)
6 螺杆空压机节能系统的调试
6.1 安装
节能电控柜安装在空压机房内, 与原来的电控柜分离, 且节能电柜与压缩机内的主电机之间距离一般不超过50米。
为了安全和减少噪声, 变频器的接地端子G必须良好接地, 为了防止电气和火灾事故、
电气设备的金属外壳和框架均应按照国家电气规格要求。
接地线要短而粗, 变频器系统应连接专用接地线。
6.2 变频器、PLC程序设计调试
变频器的设定:
F02运行操作设为1由外部端子FWD,
F03最高频率设为50Hz
F04基本频率设为50Hz, 与电机的额定频率配合设定。
F05额定电压设为380V, 与电机的额定电压配合设定。
F06最高输出电压, 设为380V, 为电机变频器的输出电压最高值, 但不能输出高于电源 (输入) 电压的电压。
F15频率上限设为50Hz, 设定输出频率的上限值。
F16频率下限设为35Hz, 设定输出频率的下限值。
E40显示小数A, 设为1.0MPa, 设定显示数据的最大值。
E41显示小数B, 设定为0MPa, 设定显示数据的最小值。
H08反向旋转禁止设为1。
7 结语
7.1 节能控制系统没有改变空压机原有的控制电路
即空压机原有的保护系统, 加/卸载方式 (ON/OFF) 和容量调节方式 (REGULATO R) 依然有效。设计了工频/节能变频切换装置, 采用了电气、互锁和机械互锁装置。大大提高系统的安全性, 既能达到保护变频器的目的, 又达到节能变频系统可能出现故障时, 及时切换到工频, 保证生产的连续性。
7.2 电机起动平稳
变频器是矢量控制, 且在0.5Hz时起动转矩可达到200%, 对电源的电网无影响。
7.3 电机的温升问题
在调试过程中, 根据用户的用气量以及机械性能, 电气性能的可靠性, 对变频器进行有限频率设置。通过实测在下限频设在35Hz以上时, 用红外线测温仪对电机的温升进行监测, 电机的温升提高了3℃~5℃左右 (与电机在工频运行状况进行比较) , 根据电机的性能属正常范围。也可以对电动机增加冷却风扇。
7.4 气压的恒定
通过系列的调试, 气压稳定, 压差在保证与±0.02bar, 压力基本保持在7.2bar。变频器的频率变化范围在35Hz~38Hz的范围。而原来的气压设定范围是7.1bar~7.8bar之间, 压差范围为0.7bar。
7.5 节能效果实测
东莞某包装材料厂使用的空压机数量:LS12-50空压机2台、LS16-75空压机一台。通过实测, 其实际数据如表2所示。
空压机通过节能/恒压供气方案改造后, 空压机系统运行安全, 可靠。既完全满足了用户的用气的要求, 又达到了节能效果。
1Psig=0.06894757bar (1bar=105Pa=0.1MPa)
Psig为磅/平方英寸表压。
psi为磅/平方英寸。
我们在实际工程应用中将Psi=Psig来理解。
摘要：本文介绍以三相异步电动机驱动的双螺杆空气压缩机是怎样减低电耗的, 是通过降低主电动机的电源频率来实现。将压缩空气管道 (网) 入口压力通过传感器变送至可编程控制器 (PLC) , 得出频率增减信号使变频器 (VVVF) 输出频率 (电动机转速) 发生改变。从电能计量来看, 螺杆空压机节能有明显的效果;同时还减小了供气压力的波动。
关键词：空压机节能,卸载,进气量调节,变频调速,恒压供气
参考文献
[1]郁永章.容积式压缩机技术手册[M].机械工业出版社, 2000.
关键词 空压机；螺杆；检测；故障
中图分类号 TH 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0171-01
1 空压机的作用
螺杆式空压机螺杆式空气压缩机采用高容量压缩组件，其转子外圆速度低而且达到最佳注油，实现了高效率、高可靠性。目前厂家的设计都能确保系统温度及压缩空气温度极低。保证所有部件均达到最佳冷却效果及最高使用寿命。螺杆式空压机的免维护、可靠度高和高效率是其发展的驱动理念。
螺杆式空气压缩机独创的压缩机设计节省了不必要的维护费用。所有零部件均采用长寿命设计，大尺寸的入口过滤器、油过滤器和精细分离器确保最佳压缩空气质量。所有油过滤器以及22 kW（30 hp）以内各型号的分离器组件均为离心式启闭，维修时间进一步减少。“速达维修点”使维修工作能在数分钟内完成，停机时间和维修费用大大减少。
在降低费用的前提下，精密仪器与操作的相结合势必不可分的，几乎所有的螺杆式压缩机都装有智能系统，菜单简单易用。
2 空压机的保养
空压机分为进气空滤芯的保养、机油过滤器的更换、螺杆式空压机配件机油的保养及更换等。
空气滤清器是滤除空气尘埃污物的部件，过滤后的干净空气进入螺杆转子压缩腔压缩。因螺杆机内部间隙只允许15 u以内的颗粒滤出。如果空滤芯堵塞破损，大量大于15 u的颗粒物进入螺杆机内循环，不仅大大缩短机油滤芯、油细分离芯的使用寿命，还会导致大量颗粒物直接进入轴承腔，加速轴承磨损使转子间隙增大，压缩效率降低，甚至转子枯燥咬死。如果在我公司的制衣厂里放置空压机，那么就要定期、定时有专门人员进行进气空滤芯的保养。
新购买的机器，在第一次运行500 h以后，要即使的更换机油芯，更换新的滤芯装置最好要加上螺杆机机油，滤芯密封后要用双手拧回油滤座，并且要拧紧。每1 500 h-1 800 h更换新滤芯，最好同时更换螺杆机油，在环境恶劣时使用应缩短更换周期。并且严禁使用过期的机油滤芯，过期的必须及时更换，否则由于滤芯堵塞严重，会造成严重后果。
油细分离器是将螺杆润滑油与压缩空气分离的部件，正常运行下，油细分离器的使用寿命在3 000 h左右，但润滑油的品质及空气的过滤精度对其寿命有巨大的影响。可见在恶劣使用环境下必须缩短空滤芯的保养更换周期，甚至考虑加装前置空气滤清器。油细分离器在到期或者前后压力差超过0.12 Mpa后必须予以更换。我公司将采用优质的润滑油，并且安排专门人员进行检查，及时更换。
螺杆机油是十分重要的，螺杆机油的好坏直接注定了空压机的使用寿命，良好的油品具有抗氧化性、分离迅速、清泡性上佳并且具有高粘度和防腐性能。所以，长时间的时候空压机要用上好的螺杆机机油。新的空压机都要有一个磨合期，一般的限时为500 h，在使用500 h后要进行更换机油，以后每运行2 000 h要更换一次。在更换螺杆机油的同事最好也可以直接更换过滤器，可以确保长时间的使用。
3 空压机的故障检测
一般螺杆式空压机的故障现象有，机组油耗大或压缩空气含油量大、机组压力低、机组启动时电流大或跳闸、机组电流大、机组排气温度高（超过100 ℃）。
一般出现机组油耗大或压缩空气含油量大的原因是由于冷却剂量太多，正确的位置应在机组加载时观察，此时油位应不高于一半。回油管堵塞也会造成螺杆式空压机故障，回油管的安装不符合要求会造成螺杆式空压机耗油过大。机组运行时排气压力太低，油分离芯破裂会导致螺杆式空压机故障，分离筒体内部隔板损坏，冷却剂变质或超期使用。
机组压力低的原因是实际用气量大于机组输出气量，螺杆式空压机放气、进气阀故障（加载时无法关闭）；传动系统不正常，环境温度过高，空气滤清器堵塞。负载电磁阀（1 SV）故障、最小压力阀卡死、用户管网有泄漏、压力传感器、压力表、压力开关等螺杆式空压机故障会导致机组压力低、压力传感器或压力表输入软管漏气。
如果出机组启动时电流大或跳闸的现象，那么有可能是用户空气开关问题。输入电压太低。星-三角转换间隔时间太短（应为10 s-12 s）。液压缸故障（没有复位）；进气阀故障；接线松动；主电机、主机出现故障进而会导致整个螺杆式空压机故障；1TR时间继电器坏（继电器控制机组）。
如果出现机组电流大的情况，那么可能是，电压太低；接线松动；机组压力超过额定压力；油分离芯堵塞；接触器故障；主机故障；主电机故障；如果出现了机组排气温度过高的，那么也许是机组冷却剂液位太低；油冷却器脏，如何判别冷却器是否脏呢，主要看其进油口温度与出油口温度之间的温差，正常的温差在20 ℃-30 ℃之間，如果是外部灰尘堵塞散热气只需用压缩空气吹干静就可以，如吹不掉散热器内部脏则需要用专业的清洗剂来清洗，如散热器内部堵塞利害则需要用；清水泵循环清洗，清洗时间视情况定；如是水冷式的散热器堵塞，最好的办法是拆开前后端盖用铁条对铜管内部进行清洁；油过滤器芯堵塞也会引起螺杆式空压机故障；断油电磁阀未得电或线圈损坏或电磁阀膜片破裂或老化；断油电磁阀一般出现在老机型中；冷却风扇电机故障；排风管道不畅通或排风阻力（背压）大；环境温度超过所规定的范围（38 ℃或46 ℃）。
4 结束语
空压机的维护保养，是空压机自身运动的客观要求，对空压机(装置)更为重要。空压机在使用过程中，由于空压机的物质运动，必然产生技术状况的不断变化和不正常现象，如松动、干摩擦、声响异常，温度变化等。这些空压机的隐患，若不及时处理，就会造成空压机过早磨损，甚至发生严重事故。因此重视使用过程中的保养与检修是机械使用的内在需求。
参考资料
[1]陈雪英.压缩机故障及修理方法表[P].华申压缩机,2010-11.
(2)压缩过程:从B点起转子继续旋转，沟槽的密封面逐渐向排气口C点移动，其密封空问的容积逐渐减小，在该密封空间内的气态制冷剂即被压缩而压力升高，一直到被压缩的空间与排气口相通为止，即完成了压缩升压过程。
(3)排气过程:当转至与排气口相通时，随着转子继续旋转，在密封空间内的高压气态制冷剂被压人排气管直至完全排出而完成排气过程后，再进行下一个的制冷压缩循环过程。
双螺杆式压缩机具有结构紧凑、体积小、运行可靠等优点。螺杆式压缩机需有配套的润滑油系统，因凸凹形阴阳转子为啮合转动，因此噪声较大。双螺杆式高低压串气时、能量损失较大口因摩擦损耗较大。影响使用寿命。
在空调系统中，目前许多制冷机组采用单螺杆式制冷压缩机，它由一根螺杆和两个门式转子组成(图5---13)。
5--13
螺杆上下有带气室的转子。当制冷剂通过吸入管吸进螺杆转子沟槽内。转子旋转中，当门式转子一个齿啮合进螺杆的沟槽内时，即关闭了进气口,转子继续旋转，其转子沟槽与门式转子齿牙分离即开始压缩空间，随着空间的减少，里面的制冷剂也即被压缩而压力升高，直至达到排气压力而排出。
及定期检修制度
一、螺杆式空压机日常巡回检查维修保养制度
1、空气压缩机维修工每班不少于两次巡回检查压缩机的运 转情况及运转现象；
2、维修工每次检查时，必须检查空气压缩机的排气压力、排 气温度，油位是否符合规定要求，如有不符立即停机查明原因及时处理，而后方可开机工作；
3、维修工每次检查时，仔细听压缩机的运转声音是否正常。运转有无振动现象，如有停机查明原因进行处理，而后方可开机工作；
4、维修工日常维护保养压缩机时，必须使用厂家指定螺杆式 空压机专用润滑油；
5、维修工须根据当地的环境情况，对压缩机进行相应的维护 保养。对处于高温高湿的环境连续运转的空压机，每周至少一次10小时以上，排出润滑油中的冷凝水，避免润滑油乳。对处于严寒环境的压缩机，时刻确保润滑油不凝结；
6、维修工经常禁锢空压机各部的联接螺栓，并经常除尘，确 保空压机在良好环境中运转。
二、螺杆式空压机定期检修制度
1、空压机要定期换油，新空压机第一次使用500小时后更换 新油，第二次1000小时换油，第三次、第四次及以后按正常运转2000小时更换润滑油；
2、空压机使用两年后，做一次油“系统清洁”工作，即更换 新润滑油，让空压机运转6～8小时后，再次更换润滑油彻底清洗原本系统中残存的各种有机成分；
3、空压机每运转500小时，必须清洗一次空气滤清器，即取 下滤芯，用低压空气将尘埃由内向外吹除。空压机每运转2000小时，必须更换空气滤清器滤芯。如环境恶劣时必须缩短更换周期；
4、空压机油过滤器必须定期更换。新机运转500小时应更 换，以后每运转2000小时应更换，每次更换润滑油时必须更换；
5、空压机油细分离器必须定期更换，即空压机工作3000小 时，必须更换，如环境污染严重，可缩短更换周期；
中国电子科技集团公司第四十研究所集中供气动力站主要组成见图1, 两台75kW SRC-100型螺杆空压机按天交替启用, 空压机产生的压缩空气先经过储气罐, 将大部分水蒸气沉淀初次除湿, 再进入冷干机二次除湿, 得到的干燥空气由调压阀调节送至各使用部门。
空压机工作时间早7∶15～晚11∶30约16h, 气压0.3～0.8MPa, 额定排气量10m3/min, 排气压力1.3MPa。根据单位实际情况, 厂家设置空压机参数为空压机压力下限0.8MPa, 上限1.0MPa。由于电机不能频繁启动, 启动频率≤3次/h, 当加载达到压力上限, 转入空运转20min, 若20min内压力下降至0.8MPa, 设备自动转入加载状态, 反之设备自动停机, 待压力降至0.8MPa时自启动。
空压机按照该设置方案实际运行, 从0.8MPa开始加载, 约2min后转入空运转, 约15min再次转入加载状态, 周而复始, 动力站能耗过大, 经统计每天耗电约900kW·h。为此, 决定对动力站进行节能改造。
空压机耗能计算如下:
式中t总加———空压机总加载时间, h
t单加———空压机单位加载时间, h
t单空——空压机单位空运转时间, h
t总——空压机总工作时间, h
t总空——空压机总空运转时间, h
根据空压机运行数据, t总加=2/ (2+15) ×16≈1.9h, 则t总空=16-1.9=14.1h。
式中P有——空压机消耗的有用功率, kW
P额——电机额定功率, kW
η———电机额定效率, %, 取0.9
P空——空压机空运转功率, kW
η'———电机空载效率, %, 取0.7
W有———空压机消耗的有功电能, kW·h
W空———空压机消耗的空运转电能, kW·h
W总———空压机消耗的总电能, kW·h
根据空压机技术参数, P有=75/0.9≈83kW, P空=83×0.7=58kW, 则W有=83×1.9=158kW·h, W空=58×14.1=718kW·h, W总=158+718=876kW·h, 基本和实际情况吻合。
可见, 电能主要消耗在空压机空运转阶段 (4kW冷干机和2.5kW冷却风扇均为间歇工作, 运行时间短且功率较小, 耗能可忽略) 。
二、改造方案选择与实施
1. 方案分析
目前常用变频技术解决空压机空运转造成的能源浪费问题, 通过降低电机供电电压频率, 使电机在低转速下消耗较低功率, 产生和用气量相适应的压缩空气, 此时电机很少空运转甚至无空运转, 从而节约电能, 具体有以下两种实现方式。
(1) 变频器输出频率随用气量实时变化。该方式中电机连续运转不停机, 使空压机制气量和用气量动态平衡, 满足全天16h工作需要, 管路气压稳定, 空压机无空运转, 利用率接近100%。
式中q1———空压机平均排气量, m3/min
q额———空压机额定排气量, m3/min
n1———电机变频后平均转速, r/min
n额———电机额定转速, 1470r/min
f1———变频器输出频率, Hz
f额———电机额定频率, 50Hz
根据空压机运行数据, q1=10×1.9/16≈1.2m3/min, 则n1=1.2/10×1470≈176r/min, f1=176/1470×50≈6Hz。
设备长时间低频工作可造成: (1) 变频器稳定性降低。 (2) 空压机转速过低, 螺杆润滑情况恶化。 (3) 电机风扇冷却效果大幅下降, 但电机线圈电流变化小, 空压机稳定性降低。一般空压机工作频率不能<20Hz, 因此该方案不可行。
(2) 变频器输出频率固定 (低于额定频率) 。按照空压机允许调频范围20～50Hz, 且运行频率和功率成正比。设空压机工作在最低频率20Hz, 则此时加载功率P20=P50×f20/f50=P有×f20/f50=83×20/50=33.2kW, 加载时间t20加=P有/P20×t总加=83/33.2×1.9≈4.75h, 空载运行时间t20空=t总-t20加=16-4.75=11.25h, 空载功率P20空=f20/f50×P50空=f20/f50×P有×η'=20/50×83×0.7=23.24kW, 全天消耗电能W20=t20加×P20+P20空×t20空=4.75×33.2+23.24×11.25≈158+261=420kW·h。
可见该方案用电量仍然较大, 而且空压机同样工作在较低转速, 该方案亦不理想。
2. 确定调时调压方案
进一步分析认为既要有效节能, 又不损害设备, 就要设法减少空压机空运转和电机启动次数, 空压机空运转的主要原因是用户用气量不稳定或小于空压机制气量, 电机最高启动次数需≤3次/h, 为此采用调时调压方案。
首先估算在保证电机安全启动次数和管网 (储气罐和管路) 使用气压条件下的管网最低储气量, 通过增设储气罐、提高管网气压大幅增加管网储气量;在储气量充足情况下, 重新设置空压机运转时间参数, 使空压机加载结束后快速停机, 减少空运转时间。相关参数计算如下:
式中Q空——空压机空运转阶段用气量, m3
Q总——管网容积, m3
ΔP———空压机空运转压力差, MPa
K———常数, 10 (1MPa=10个大气压)
q———用户单位时间用气量, m3/min
t空———空压机空运转时间, min
在用户不用气情况下, 统计单独向储气罐加压时间和同时向储气罐、管路加压时间, 根据两个时间差推算出管路容积约为5m3, 则Q总为9m3。根据空气物理性质, 每增加0.1MPa压力, 相当于增加1个9m3标准大气压空气, 由空压机实际运行数据, 空压机加载结束, 管网气压为1.0MPa, 空压机空运转15min后, 管网气压降至0.8MPa, 即15min内整个管网气压下降0.2MPa, 则Q空=9× (1.0-0.8) ×10=18m3, q=18/15=1.2m3。
3. 方案实施
要保证电机启动次数≤3次/h, 电机至少20min不能启动, 20min内用户用气量Q20=q×20=1.2×20=24m3, 即在0.8MPa以上, 管网储气量应≥24m3, 考虑用气量波动, 储气量>30m3更为可靠, 但管网现有基本容积仅为9m3, 为此采取以下措施。
(1) 增加1个4m3储气罐, 将管网容积提高至13m3 (若再增加储气罐则容积提高有限, 投资较多) 。
(2) 将空压机压力上、下限改为0.8～1.2MPa, 则ΔP′=1.2-0.8=0.4MPa, 气压加载至1.2MPa后, 管网内0.8MPa以上储气量Q=13× (1.2-0.8) ×10=52m3, 由公式 (12) , t空=Q空/q=52/1.2≈43min。
(3) 修改空压机空运转时间参数。空压机空运转阶段时间参数原设置: (1) 为避开电机启动时电流高峰, 星—角启动6s后转为角运行。 (2) 为空压机进气作准备, 角运行后延时2s, 进气阀打开, 加载运行。 (3) 加载完成后空运转20min停机, 其中前1min设置是便于油气分离筒减压、沉淀油回流及电机冷却, 后19min是厂家为防止20min内电机需要再次重启而设置的保护时间。
(1) 、 (2) 所述的两个时间很短且均是保护设备运行安全, 现保持不变;经过改造增加管网基本容积和气压已使管网储气量足以使用43min, (3) 中19min保护设置已无意义, 现取消。
三、改造效果
(1) 节省电能。经统计满足同样生产用气情况, 动力站每天耗电150～200kW·h。
(2) 设备使用寿命延长。每周期空压机运行5～6min, 每天仅运行2h左右。
(3) 耗材费用降低。改造前每年设备约运行4800h, 现仅为600h, 按照螺杆空压机使用要求, 设备每运行3000h, 需更换60L专用润滑油、1支空滤芯、2支油滤芯、1套油气分离滤芯。
(4) 投资小。改造共投资1.5万元, 若采用变频方案需投资8万元,
目前因用气量原因使空压机空运转运行, 导致能源浪费的问题十分普遍, 常用的节能改造方法并不一定适用单位实际情况, 或不是最佳方案。因地制宜, 有针对性的采取措施, 节能效果会更加显著。
参考文献
[1]韩安荣.通用变频器及其应用.机械工业出版社, 2000
摘要：空压机是煤矿矿压风系统中的重要设备，常用的空压机有活塞式空压机、螺杆式空压机及离心式空压机。目前，市场上运用最多的是螺杆式空压机，然而日常运行过程中，空压机也会出现抱死事故，甚至螺杆主机直接报废。本文主要分析了某煤矿空压机抱死事故的原因及探索改进空压机的方法。
关键词：螺杆式空压机 烧损原因 改进思路
螺杆式空压机是近几年非常流行的一种空压机，螺杆式空压机运用高容量的压缩组件，降低转子的外圆速度，实现最佳注油，获得高可靠性、高效率的供气。它取代了活塞式空压机，和其他类型空压机相比，它有很多优点，它有定排量空压机特点，可以根据需要随时调整排气压力，连续使用性非常好，仅需配有较少的消耗性零件，容易保养。所以，有必要深入研究螺杆式空压机的常见故障及解决措施，使其更好的为人们服务。
1 空压机发生烧损故障
2013年6月，某煤矿辅机系统中空压机在启动后突然发生电源掉闸故障，同时，操控系统屏幕也停止供电。通过实地检测空压机，发现转子不能转动。因此，对空压机做了解体检修工作。解体后出现机壳和阳转子都被烧毁，机身内壁及轴承座等也被磨损。
2 分析空压机发生故障的原因
空压机转子的窜动导致轴承挡及转子端面发生烧毁原因有很多：向心轴承磨损可能致使轴承与转子端面烧结，转子的向心轴承主要是定位转子轴向，当向心轴承出现磨损，间隙就会变大，进而无法固定转子的位置，使阳转子发生窜动；转子如果长期没有进行保养，会渐渐发生偏移使转子对中出现不平衡而被卡死；转子润滑油质量对转子功能具有重要影响，如果长时间没有清洗油过滤器及空气过滤器，润滑油里就会有大量金属颗粒及粉尘等，进而导致润滑油品质较差；由于空压机各转子间的间隙较小，当有异物进入机器后，也会使叶轮被卡死，当体积较大的杂物不慎进入机体后，转子会被咬死，机体会出现损失，最终导致主机报废。根据空压机发生故障的各种原因，依次进行排查：先检查阴阳转子对中状况，发现转子中心偏差在可接受范围，并且阴阳转子都没有受到损伤，所以，不能是异物导致主机发生故障；检查向心轴承观察到轴承表面和轴承滚道均有磨损迹象，因此，化验润滑油的金属颗粒含量，了解轴承磨损程度，化验结果显示润滑油里的铁离子、铜离子严重超标，所以，向心轴承很早就发生了磨损。空压机生产厂家有空压机的相关使用规定，对空压机的定期维修时间有详细说明，通常情况下，要求机器运行2万小时就要维修一次，而该煤矿空压机已经连续运行3万小时，所以，其主机烧死是因为长时间没有进行检修，向心轴承随着时间推移磨损变得加重，致使转子轴向缝隙超出正常可接受范围，最后已达到不能固定转子的程度，转子窜动使得转子断面与轴承座相互摩擦，最后烧结转子断面和轴承座。
3 改进思路与方法
3.1 给空压机的运行营造良好环境 由于空压机机房离石灰粉仓库、煤矿灰库较近，所以周围粉尘很多，周围环境十分恶劣。空压机工作会产生负压，周围空气粉尘会汇聚到润滑油及压缩机主机中，使轴承发生磨损。所以，需要将过滤网放置在空压机机房内，使其滤去周围空气里的粉尘，给空压机运行提供良好的空气质量。
3.2 要求空压机厂家定期进行维修 空压机烧损主要是由于空压机维修工作做的不够好。当空压机轴承出现小磨损后，磨损程度会随着空压机的不断运行而加重，最后使轴承老化，轴承磨损和主机间隙过大时，主机机壳和转子间、主机转子和前后端面间都会出现摩擦，会使后果更加严重。所以，一定要根据厂家要求定期维修保养空压机。
3.3 定期检查与化验润滑油 因为润滑油的质量对空压机转子顺利转动具有重要作用，所以，要定期抽取主机中的润滑油化验，检测油内铜离子、铁离子的含量，随时掌握轴承磨损状况。通常情况下，风冷式的空压机要用到板翅式的冷却器，润滑油会带走空压机热量，并将热量传给周围环境。当冷却器堵塞或缺油时，都会导致冷却器冷却效果下降及机组排气温度提升，最终缩短润滑油使用寿命和降低润滑油的品质。为了获得良好散热能力和防止油系统堵塞，一定要定期检测润滑油系统，缺油时及时补充，注意清洗油冷却器及过滤芯。
3.4 定期对空气过滤芯进行更换 要保证主机正常运转，还要注意主机的运行环境，特别是减少机房中的粉尘。空气过滤器常用于过滤空气中的粉尘，环境对过滤器的过滤效果具有重要影响，当周围环境较恶劣时，过滤器的寿命就会相应缩短，过滤效果就会很差，所以，必须及时清洗或更换新的空气滤芯，防止粉尘穿过滤芯到达主机，对润滑油系统产生污染，因为润滑油一旦被污染，油粘度会随之增大直至变质，最后加快零件的磨损速度。因此，有必要安排专门人员每天观察过滤器的指示器，检测滤芯是否有堵塞，提前预知隐患。
4 结束语
虽然该螺杆式空压机被煤矿运用以来性能一直很稳定，但此次烧损事故说明煤矿在设备管理方面存在一些问题，根本原因是煤矿没有严格按照压缩机的使用手册定期维护，进而使主机报废。所以，以后工作过程中要注重空压机组的日常检修与维护工作，定期派专门人员进行检查，确保空压机良好运行。
参考文献：
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作者简介：
合同能源管理 (Energy Management Contact, 简称EMC) 是上世纪70年代在西方发达国家开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理不是推销产品或技术, 而是推销一种减少能源成本的财务管理方法。EMC公司的经营机制是一种节能投资服务管理:客户见到节能效益后, EMC公司才与客户一起共同分享节能成果, 取得双嬴的效果。基于这种机制运作, 以赢利为直接目的的专业化“节能服务公司” (在国外简称ESCO, 国内简称EMC公司) 的发展亦十分迅速, 尤其是在美国、加拿大和欧洲, ESCO已发展成为一种新兴的节能产业。
合同能源管理是EMC公司通过与客户签订节能服务合同, 为客户提供包括:能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务, 并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。
合同能源管理模式的突出特点是:零投入、零风险。企业无需承担实施节能项目的资金和技术风险, 一切节能改造工作均由节能服务公司负责, 企业只需按合同比例分享节能利润, 合同到期后所有节能设备和节能利润均归企业所有。
2 项目概述
海洋石油工程股份有限公司 (简称“海油工程”) 塘沽建造场地占地20多万平方米, 是中国目前历史最长、实力最强、集海洋石油、天然气开发工程设计、陆地制造于一体的现代化制造场地。同时, 塘沽场地也是海油工程主要能耗单位之一, 每年的用电量近千万千瓦时, 其中25%~30%被压缩空气生产车间所消耗。因此, 海油工程一直以来把降低压缩空气的能耗成本作为节能工作的重中之重, 2007年公司与天津大学合作, 借鉴目前已经比较成熟的“合同能源管理”模式, 对压缩空气生产车间的5台30方喷油螺杆电动空压机进行了改造, 并最终实现了合同规定的节能效益。
3 节能项目的实施
3.1 项目实施过程
首先, 海油工程公司 (简称“甲方”) 与天津大学 (简称“乙方”) 共同对5台电动空压机进行了为期3个月年的现场调研和能源诊断, 并在《项目实施可行性分析报告》通过后, 甲乙双方签订了节能服务合同。具体过程如图1所示:
3.1.1 项目可行性分析
乙方针对甲方设备的具体情况, 对空压机消耗能源的情况进行评价。测定设备当前用能量 (如表1所示) , 并对各种可供选择的节能措施的节能量进行预测。
3.1.2 编制可行性分析报告
根据能源诊断的结果, 乙方向甲方提出对现有5台电动空压机进行改造, 通过加装齿轮组、调整转速比, 从而改变转速、降低气压以达到增加排气量的目的, 进而降低单位产气量能耗。
3.1.3 节能服务合同的签署与实施
2007年8月, 经过乙方与甲方协商, 就准备实施的空压机节能改造项目签订了“节能服务合同”, 按照合同的规定, 乙方对现有5台电动空压机进行检查, 并负责实施节能改造。合同生效后, 乙方按照合同规定进行项目的设计、采购、生产、安装及调试。设备安装完毕后7日内, 甲方按改造方案检查安装情况。安装检查合格后试运行, 连续运行72h后, 如未出现异常现象, 甲方出具试运行验收合格证明, 乙方开始效益分享, 效益分享期为1.5年。
3.1.4 项目评价检验
乙方为甲方提供节能项目的节能量保证, 并与客户共同监测和确认节能项目在项目合同期内的节能效果 (如表2所示) , 单位产气量能耗降低了6%。
3.1.5 运行、保养和维护
乙方为甲方的设备操作人员进行了培训, 并且在项目期间对所安装的设备/系统进行了保养和维护。
3.1.6 履行合同 (分享节能效益)
按照合同规定, 在项目合同期内, 乙方对于项目有关的投入 (包括土建、原材料、设备、技术等) 拥有所有权, 并与甲方分享项目产生的节能效益, 效益分享期为1.5年。合同期 (效益分享期) 结束, 设备的所有权全部将转让给甲方, 并享受全部节能效益。
3.2 节能效益的计算
根据改造前一段时间5台空压机电度表和压缩空气流量计读数, 可计算出改造前每立方米压缩空气能耗。D表示耗电量, L表示生产压缩空气量, C表示压缩空气能耗:
改造后正式投产后, 甲乙双方记录电度表和流量计读数, 并进行确认, 根据差值可计算出改造后每立方压缩空气能耗。
年节能效益= (C改造前-C改造后) ×设备年耗电量×电价
项目实施完毕, 设备稳定运行后3日内, 合同双方共同参加节能量测量。测量周期为1.5年, 取平均每立方米压缩空气耗电量。测量频次为每月进行1次, 共18次。
从以上数据可知:该项目单位压缩空气耗电量下降了6%, 年均节电量11.7万kW·h, 节约电费14.5万元。按合同要求, 乙方每年分享节能效益的100%, 1.5年共分享21.8万元, 1.5年后所有节能设备和节能效益都归甲方所有。
4 合同能源管理机制成功的经验
4.1 在节能项目开始之初, 节能服务公司主观上容易夸大节能项目的节能效果, 因此对节能项目实施前后的能耗进行深入分析是准确预测节能效果的关键。
4.2 在项目的实施过程中, 合同的甲方对应设备的选型、安装、运行等过程都要进行监督。比如:设备改造施工分包单位指定该设备的原生产单位, 这样既保证了施工质量, 也为该合同结束后的维保工作提供了便利。
4.3 项目实施前后设备运行数据的统计十分重要, 必须做到准确无误。数据统计必须合同的甲乙双方都在场, 共同认可, 同时对设备的年运行小时数、年均用电量也要有客观的认定。
4.4 电价的确定对节能效益的计算也起着决定的作用, 本次改造项目电价确定为1.186元/kW·h, 并不考虑电价上涨因素。
5 结束语
2010年3月17日, 国务院召开常务会议, 明确提出加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的政策措施, 加强政策扶持和引导, 运用市场手段促进节能新技术、新产品的推广应用, 不断提高能源利用效率, 建设资源节约型社会。不难看出, 随着国家对合同能源管理模式的不断规范, 其作为一种富有竞争了的商业模式, 必将成为我国发展低碳经济的有力推进剂。
参考文献
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[4]隗斌贤.能源统计与分析.北京:科学出版社, 1992.
运行人员发现螺杆压缩机空气过滤器压差数值连续7 d为0.9 k Pa, 但油气分离器压差由67 k Pa迅速增至112 k Pa, 并且还有不断增长趋势。由于油气分离器更换时间不长, 况且加载、卸载、供风压力都没有问题, 怀疑仪表压差传感器误报, 停车检查没有发现异常。再次开机, 运行30 min, 油分压差突然降至5 k Pa, 立即停车检查, 油气分离器滤芯已经穿孔破裂。
分析螺杆空压机10日内运转记录, 空滤压差数值呈下降趋势, 但从0.9 k Pa之后再没有变化是不正常的。空滤压差数值没有变化说明空气过滤器过滤效果作用不大。油气分离器压差数值呈上升趋势, 从38 k Pa变到112 k Pa运行时间很短, 说明油气分离器堵塞速度快。
拆开油气分离器发现滤芯局部有变形、滤纸破损。断定是外力致使滤芯滤纸破裂。润滑油颜色变黑, 用手碾压似乎有颗粒状物体。油气分离器内未发现异物。检查空气滤芯并进行吹扫, 没有发现异常。
综上分析, 认为空滤压差实际工作中不应变小, 只能变大;空气、油品污染, 可能会导致油分压差上升趋势变化过快。油品颜色变黑、内有固体颗粒, 断定空气污染油品可能性最大。螺杆压缩机能加载、卸载, 说明机械部位没有问题。
从螺杆压缩机进气系统开始再次排查, 终于发现在空气滤芯与机头较为隐蔽连接部位的波纹软管褶皱部分, 有一处150mm长的环形裂纹, 开裂处有明显灰尘。由此验证空滤压差不变化, 是空气没有过滤芯所致。油分压差快速升高, 是由于空气没有有效过滤, 导致空气中固体颗粒堵塞油气分离器滤芯, 滤芯堵塞严重部位压变形, 在压力作用下, 击穿滤芯。油品油质变化, 存在固体颗粒, 也是空气没有经过滤芯所起。
更换螺杆压缩机空气滤芯与机头之间连接的2条波纹软管。清洗油路系统, 更换螺杆专用油150L。更换油气分离器滤芯。重新开机, 空滤压差显示1.3 k Pa, 油分压差21 k Pa, 一切恢复正常。
盘车检查时盘不动, 拆掉皮带后, 电机转动灵活, 说明电机正常。盘车机头转不动, 说明机头内部卡滞或轴承烧死。观察观液镜, 液位在上下刻度中间, 说明冷却液量适当, 加液口螺帽有灰尘且没有扳动过, 说明机头损坏后没有补充过冷却液。
检查冷却润滑油质量。油样呈淡黄色透明液体, 无杂质, 使用时间2000h。用天厚牌THY-21A型油液质量检测仪检测, 测得值为9, 以类型与黏度相近的壳牌可耐压润滑油150号油品为参考, 其报废指标参考值为16～17, 可知该机所用油液合格。
据此, 联系厂家鉴定故障原因。厂家技术人员拆下进气阀以后, 发现主副转子及机壳磨损严重, 机头已不能修复, 轴承也烧坏, 需要拿回厂里做进一步故障鉴定。由此初步判定是冷却油液供应量不足所致。
对热控阀、油细分离器、油过滤器、油冷却器、油气桶出油管及各油路管道进行检查, 都很畅通。清洁油气桶, 安装新机头, 更换热控阀、油细分离器, 油过滤器、两个交流接触器。之后加入新冷却油液试运行。电机转入△接法运行后, 机头由空载转入重载开始打气, 当压力达到0.85MPa后机头转入空载, 压力降到0.65MPa时机头转入重载。此时, 从观液镜发现液位下降了一部分, 说明冷却油液已在机头内建立起循环, 空压机已正常工作了, 但仍不知机头为何及何时烧坏的。厂家技术人员建议按运行时间及时更换油细分离器、油过滤器和冷却油液。查看设备运转记录, 换油后运行了2136h。公司的更换标准是8000h, 厂家的标准是6000h, 但是出故障前, 空压机并没有警告显示。
根据当时的工况和空压机工作原理进行研究, 认为当时是下套管作业, 频繁使用气动小绞车, 用气量过大, 致使气源压力下降, 因气源压力低, 有时气动小绞车不能正常工作。
压缩空气的工作流程是空气由滤清器滤去尘埃, 经进气阀进入压缩机压缩, 与冷却油液混合, 充分混合后的压缩空气进入油气桶, 对油气进行初步分离, 再经由油细分离器将压缩空气中所含的雾状油气分离开, 使其含油量<3×10-6。通过压力维持阀优先建立起冷却油液所需的循环压力, 确保机体的润滑, 开启压力设定为0.45MPa。然后将压缩空气送入后部冷却器进行冷却, 送入干燥机滤去水分, 最后进入使用系统。空压机压力维持阀的功能是优先建立起冷却油液所需要的循环压力, 确保机体的润滑, 当压力超过0.45MPa后方可开启输送气源。
分析后, 把与油路有关的热控阀、油过滤器、油细分离器、油冷却器及油路管道进行检查, 均畅通, 冷却油液应该能正常循环, 而且冷却油液质量良好, 不会损坏到压缩机机头。只有在外部用气量很大, 气源压力供应不上时, 压力维持阀失效, 才会造成冷却油液供应量不足, 由此判断可能是压力维持阀失效。
检验压力维持阀, 关闭干燥过滤机阀门, 打开房端的阻塞阀门, 使气源直通大气, 启动空压机, 观看机内压力表或面板压力数据, 面板压力数据显示0.22MPa时, 维持阀立即打开, 说明压力维持阀失效, 失效原因是弹簧疲劳。
更换压力维持阀后, 调整压力维持阀, 使其压力在0.45MPa时再打开, 此时, 空压机压力得以维持, 压缩机故障原因就此找到。至今, 该压缩机已正常工作半年多, 没有出现任何问题。
由此可以得出, 空压机机头烧毁, 原因是压力维持阀弹簧疲劳, 导致压力维持阀过早打开, 使润滑系统由于压力低而不能建立正常的冷却油液循环, 重载长时间在低气压下工作, 主副转子及轴承得不到良好润滑所致。
