螺杆式空气压缩机排气温度高原因分析

官朝审

（重庆金维实业有限责任公司，重庆 404100）

0 引言

聚乙烯醇运行部现有10台螺杆式空气压缩机，其中5台供园区三个运行部的仪表风，5台供园区的工厂风。10台机组2013年12月安装完毕投入运行。2014年4月，运行的机组相继出现排气温度高联锁跳车的情况。通过逐步分析排除故障，目前运行机组排气温度都控制在90 ℃以内。

1 机组在运行中出现的故障现象及由此产生的危害

运行中机组因排气温度高频繁跳车，同时整个空压站房间机房内及附近空气中弥漫有油气味道，部分机组油气分离器表面的油漆变色，机组频繁出现缺油需要经常补加油。

由此产生的影响和危害有以下几方面∶

（1）机组联锁跳车,不能满足工艺稳定运行需求；

（2）机组使用的润滑油数量增加，加大设备运行成本，同时污染环境；

（3）机组长期处于高温运行状态，对机组的轴承、油封等零部件的寿命产生影响，如三台机组的油封频繁出现泄露。机组运行温度超过设计温度，油封轴承的膨胀量超过设计量，轴套与轴之间出现相对运动，从而使轴及轴承磨损使轴封损坏出现泄漏。

2 原因分析

我们使用的是上海生产的SAC200A型螺杆式空气压缩机，该机组的油、气及控制流程如图1所示。

新鲜的空气由空气过滤器过滤后通过进气阀进入压缩机机头进行压缩，与压缩机冷却转子的油一起进行压缩，被压缩后的油气混合气体被压送至油气分离器进行油、气分离，气体被压送至空气冷却器冷却后送入储气罐，润滑油通过温控阀后一部分到油冷却器冷却后进入油循环系统，一部分直接进入油循环系统。

通过对上述气、油的工艺流程及控制回路，我们分析了可能影响排气温度高的因素，同时提出了相应的检查及处理改进措施。

2.1 温度检测系统故障

诊断方法：

（1）运行状态下通过使用便携式测温仪测量机组显示温度比对是否存在温度检测系统故障；

（2）机组停运后通过模拟信号对温度检测系统进行检测。

检查处理措施：

（1）检查温度探头安装及温度传感器接线端子是否有松动，若有松动及时紧固；

图1 SAC200A系统流程图

（2）输入模拟信号校验温度传感器是否完好；若温度检测探头有问题就更换温度检测探头。

2.2 通过检测发现实际排气温度过高

依据螺杆压缩机的工作原理和工艺流程：从风机吸入新鲜空气经过压缩机，在压缩时，同时向机组喷油降低螺杆温度，形成一定温度的油气混合气体从排气端排送至油气分离器。因此，影响排气温度的因素可能有几下方面。

2.2.1 吸入新鲜空气温度

（1）环境温度过高

诊断方法：用便携式温度检测仪测量环境温度，看是否在设计范围之内。

检查处理措施：若不在设计温度范围之内，则需要对进气口进行改装或者增加进气冷却器。（2）隔音罩顶部风扇故障

诊断方法：风扇电机是否停止转动或者反转，风扇太脏都会造成冷却效果不佳，机体温度升高。

检查处理措施：检查风扇是否正常转动，定期对风扇进行清理。

2.2.2 润滑油油品质量和润滑油位

（1）润滑油使用时间过长变质

诊断方法：取出油品进行化验分析，看能否达到机组运行要求。

检查处理措施：若油品不能满足要求，立即清洗更换新的符合要求的油品。

（2）润滑油油位太低

诊断方法：检查油标油位是否在规定的上、下限之间。

检查处理措施：若油品检查合格而油量不足，则在机组停运降温后补加同牌号的润滑油至机组规定的油位。

2.2.3 向机组喷油的温度

（1）温控阀失效导致进入主机油温过高

诊断方法：①运行时检查机头喷油温度与温控阀设定的温度差判断温控阀运行是否正常。②停机时解体拆卸温控阀是否有磨损或阀芯卡塞。③要试验温控阀是否在设定温度动作可以将温控拆卸后模拟温度试验判断。

检查处理措施∶①若阀芯出现磨损则更换温控阀，②若阀芯卡塞则清理卡塞物后重新装配。

（2）油冷却器冷却效果达不到要求

诊断方法∶ 停机后检查油冷却器进排油管温度，若温差较小,检查温控法正常后拆开油冷器封头,检查列管是否堵塞。

检查处理措施∶若油冷器列管堵塞,则清洗列管后复装。

（3）止逆阀卡住，导致油气分离器中的油计入机头

诊断方法∶停机后检查止逆阀是否完好,有无内漏。

检查处理措施∶ 检查止逆阀，必要时进行更换。

2.2.4 机组喷油量

（1）油过滤器堵塞

诊断方法：①机组运行时检查油过滤器前后的压差是否在规定范围；②停机后用专用工具拆卸油过滤器，检查清洁情况。

检查处理措施：①压差超过规定值则更换油过滤器；②若检查发现油过滤器上杂质多，清洁差也应更换油过滤器。

（2）断油电磁阀工作不正常

断油阀的作用是在机组启动时开启，使油路形成正常循环，在机组停机时关闭，避免停机后油继续喷入机头进入进气口。

在机组运行状态下该阀如果不能全部打开，就不能使油路系统中的油全部循环，会因出现油循环量不足，机头缺油而使温度升高，甚至出现损坏机头的情况。

诊断方法：在机组停机降温后拆卸该阀膜片是否完好；阀芯磨损情况。

检查处理措施：若膜片损坏更换膜片，阀芯或阀座磨损超标则整体更换电磁阀。

（3）油分离器滤芯失效造成喷油量减少

油分离器的主要作用是将油、气混和气中的油和气有效分离，使润滑油分析后进入油系统进行正常的循环，同时使压缩空气中的油含量符合标准要求减少环境污染。若油分离器不能正常工作则会影响进入油循环系统的油量，致使油循环系统不能正常运行，会导致压缩机温度升高、严重时可能造成机头损坏。

诊断方法：如压缩机排气温度及有分离器等温度持续上升，则可能使油分离器堵塞或者油分离器滤芯损坏。

检查处理措施：停机后检查更换油气分离器滤芯。

（4）最小压力阀损坏，导致油循环量减少

最小压力阀的作用：①保证压缩机中油分离器内的油的压力，使油能正常循环；②防止管路中的压缩空气倒流入油分离器内；③在机组加载时始终保持分离器中大气压有一定压差，减小气体流动速度，使油气混和气在分离器中得到有效分离。如果最小压力阀发生故障会使油气分离器两端压降过大(≥0.1 MPa)或过小(≤0.02 MPa)时，滤芯起不到过滤分离作用，则润滑油在滤芯处分离不好。油气混合通过最小压力阀，进入后续系统，润滑油跑损过快，大量润滑油带到气路中，溶气水中油量增多，导致气浮出水油含量增加。

诊断方法：机组停运降温后解体拆卸最小压力阀弹簧和阀芯、阀座。

检查处理措施：①弹簧卡塞则清理后重新装配阀，若弹簧失效则更换弹簧；②若阀芯、阀座磨损超标则更换最小压力阀。

2.2.5 设计、制造缺陷

（1）阴阳转子间隙过大造成出现内循环，致使机组做无用功太多；

（2）机组设计内压比太大。检修无法改变。对于机组设计、制造缺陷无法通过检修解决，需要通过设计计算验证和测量检查。

通过逐步排查分析，最终认为：温控阀的设定温度和喷油孔对机组运行的排气温度影响较大，经与设备厂家沟通交流对温控阀设定温度进行了调整，将压缩机底部喷油孔进行了改进，同时对系统各控制阀进行检查。经过改造后压缩机的排气温度降低约15度，达到工艺运行要求。

4 结束语

在实际设备运行过程，导致压缩机排气温度高的因素很多，若机组出现排气温度高的现象要立即停机逐步排查，分析真正的原因并及时排出。

[1]螺杆压缩机使用说明书.