喷油螺杆空压机主机排气温度高的分析及处理

张海飞

(河南能源化工集团中原大化公司，河南濮阳457004)

喷油螺杆空压机主机排气温度高的分析及处理

张海飞

(河南能源化工集团中原大化公司，河南濮阳457004)

阐述了英格索兰ML300ROTARY喷油螺杆空压机基本工作原理以及润滑油系统的组成，着重分析了喷油螺杆空压机机组排气温度高的几种原因以及相应的处理措施，总结了日常操作维护中如何防止主机排气温度高的操作经验。[关键词]：螺杆空压机；排气温度高；冷却器；润滑油；油过滤器

1 喷油螺杆空压机K215A/B工作原理

中原大化三聚氰胺装置有2台英格索兰空压机，位号为K215A/B，容积流量为60.2 m3/min，额定功率300 kW，出口压力0.76 MPa,该机采用两级压缩，为喷油螺杆压缩机，润滑油使用英格索兰专用的超级冷却剂。英格索兰空压机机组冷却系统分两种，一种为水冷机组，一种为风冷机组，该机组均为水冷机组。

该机为电机驱动二级螺杆空压机，其主要部件电机、主机、油冷器、气体冷却器、油气分离器、控制系统、管道、冷却风扇等，都集成一个底板上，并用箱板封闭，成为一个自成一体的空压机组。设计工作环境温度范围为1.7～46℃。标准极限温度46℃，螺杆空压机的压缩产生于2根螺杆(阳螺杆和阴螺杆)的啮合[1]。

图1为压缩机的润滑系统和空气、水路系统。经入口过滤器过滤后的干净空气被吸入主机，经过一级压缩将空气压力提至级间压力，与大量润滑油混合冷却后送至二级压缩，经过二级压缩将空气压力提至排气压力，压缩空气与润滑油一起送至油气分离器，在油气分离器内完成润滑油与压缩空气的分离，压缩空气通过最小压力阀送至空气冷却器降温，随后经过水分离器初步分离压缩空气中水份，最终经干燥系统干燥处理后送至用户。

压缩机润滑冷却系统由油气分离器、油池、油冷却器、油过滤器、断油阀组成，绝大部分的油在油气分离器内经过和油滤芯碰撞，落入分离器下部的油池，少量的油伴随压缩空气穿过滤芯后经回油管送回主机。压缩机工作时油池内的润滑油受压经油冷却器、温控阀、油过滤器、断油阀然后通过冷却油分配器送入主机各润滑点。温控阀通过感应润滑油温度自动调节，压缩机启动后润滑油温度上升，当温度升至70℃左右时温控阀开启，润滑油进入油冷却器。空气冷却器和油冷却器是串联形式，冷却水先进入空气冷却器换热后再进入油冷却器。

图1 喷油螺杆空压机水冷机组示意图

2 排气温度高的原因分析

主机排气温度检测探头安装在主机出口到油气分离器的管线上，温度一般控制在80～110℃，当温度达到113℃时机组联锁跳车，油温过高在螺杆之间形不成良好的油膜，容易造成主机损坏。温度过低则不利于油、水分离，回流至主机的油中水含量高会对螺杆造成腐蚀，故机组排气温度一般控制在80℃以上。

2.1 油池油位过低

油池在空压机油气分离器下部，安装有一个玻璃液位计，用来观察油位，一般油位不能低于视镜的1/3，油位过低在机组运行期间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。

2.2 冷却水流量过低

K215A/B设置2个冷却器，一个油冷却器，一个空气冷却器，2个冷却器为串联形式。

（1）冷却器结垢堵塞。由于机组运行时温度较高，冷却器很容易结垢，若其中有一个冷却器列管结垢堵塞就会影响冷却水流量，造成排气温度升高。

（2）冷却水管线滤网堵塞。冷却水管线上设置有一“Y”型过滤网，滤网后面有一压力表，日常操作中要注意观察该压力表压力，若压力过低说明滤网需要进行清理。

2.3 冷却器列管泄漏

油冷却器和空气冷却器列管泄漏都会造成机组排气温度升高，当油冷却器列管泄漏时，机组运行期间由于机组压力高于冷却水系统压力，油会漏入冷却水系统，造成油池油位降低，并且会影响冷却水流量。可以通过排放冷却水出口导淋观察有无润滑油带出判断油冷却器列管是否泄漏，油冷却器列管泄漏机组停车泄压后冷却水会进入油系统污染润滑油，造成油位升高。在机组运行期间空气冷却器列管泄漏，会造成空气进入冷却水系统，影响冷却水的流量。通过排放冷却水出口导淋观察有无气体伴随冷却水带出可以判断空气冷却器是否泄漏，若空气冷却器泄漏在机组停车泄压后，从机组出口空气管线的导淋会有水排出。

2.4 温控阀故障

温控阀作用是控制压缩机最低喷油温度，保证开机时尽快将油温提至露点温度以上，较低的喷油温度会使压缩机主机排气温度过低，在油气分离器内析出冷凝水，恶化润滑油的品质[2]。开机时冷却油不经过冷却器，当油温上升到70℃左右时阀芯内的热膨胀物质受热膨胀，堵住三通管路中直接去主机方向的油路口，打开去往冷却器的油路口，温度下降，反之一样。当温度高时温控阀开启过慢或开启不到位会导致排气温度高，从油气分离器出来的润滑油，经过温控阀控制一路通过油冷器冷却后回主机，一路不通过油冷器直接回主机，温控阀根据油温高低调节开度，分配两路油的流量。温控阀一般情况下不会出现问题，若怀疑温控阀故障可以将阀门拆下侵入在水中，不断提高水温测试其工作效果。

2.5 油过滤器堵塞

油过滤器安装在温控阀后面，用来过滤油内杂质，油过滤器堵塞后造成油流量下降，主机排气温度会随之升高，过滤器进、出口装有压力监测探头用来测量过滤器压差，运行中压力监测导压管容易堵塞，造成压差指示失真。油过滤器堵塞后可以拆下滤芯简单清理，如果效果不好就必须更换新的滤芯，新机第一个油过滤器一般运行150 h更换，正常运行后一般每2000 h更换，油过滤器运行周期一般和空压机入口空气过滤器的工作效果有关。油过滤器堵塞是导致机组排气温度高的主要原因之一。

2.6 断油阀故障

断油阀作用是机组停机时自动关闭，防止润滑油从主机的入口喷出，开机时自动打开。若控制断油阀的电磁阀故障或断油阀阀芯卡涩，开机后油回不到主机机组温度会迅速升高跳车。开机后判断断油阀是否工作正常，可以将手放在断油阀后的回油管线上，感觉温度的变化情况，管线温度应在短时间内上升至60～70℃，若管线温度没变化或变化不明显，开机后短短几分钟内主机排气温度高联锁跳车，这就说明断油阀工作不正常，可以先检查断油阀的电磁阀，若电磁阀工作正常就需要对断油阀进行检查，拆下断油阀检查阀芯及阀座内是否有杂物及拉毛现象，必要时需要更换新的断油阀。

3 日常操作维护

正确的操作维护是保证机组主机排气温度正常的关键，喷油螺杆空压机润滑条件和工作环境比较苛刻，润滑油在约0.5～1 min内就要循环使用一次[3]。正确的维护可以有效延长润滑油使用时间和机组转子寿命。

3.1 油质的维护

（1）机组运行期间要注意经常清理或更换空气入口滤网，滤网上设置有压差高报警，但运行期间赃物容易把压差报警导压管堵塞，造成压差指示失真，甚至会造成滤网被抽破，赃物进入主机润滑油内，堵塞油过滤器，造成排气温度上升。大量赃物进入主机严重时会造成轴承润滑孔堵塞，损坏设备。所以建议机组最好设置在厂房内，减少空气中的粉尘量，机组运行期间要定期清理或更换空气入口滤网。

（2）油冷却器泄漏的情况下，机组停机泄压后会造成冷却水进入油系统，油池内油位上升。出现这种情况时需要将润滑油全部更换，并将油池内残留的水置换干净。

（3）机组运行环境对润滑油的质量和使用寿命也有一定影响，比如，过多碱性或酸性气体随着空气进入润滑油，久而久之会影响润滑油的使用效果。

（4）为保证机组的安全稳定运行，建议定期对润滑油性能进行取样分析，视情况更换。

3.2 冷却水系统维护

（1）选择合适的冷却水滤网并定期进行清理，保证充足的冷却水量，防止冷却器结垢堵塞。日常巡检时注意观察冷却水压力并监测冷却水回水温度，有必要时清理管线滤网。

（2）当冷却器换热效果较差时，若有必要需对冷却器进行化学清洗，化学清洗必须选择合适的清洗剂，因换热器列管材质为铜且比较薄，清洗时容易造成列管腐蚀泄漏，化学清洗后需用清水将列管冲洗干净。

4 结论

喷油螺杆空压机最常见的故障就是主机排气温度高跳车，尤其在夏季环境温度高的情况下该问题更为突出，机组润滑冷却系统的科学维护是解决主机排气温度高的关键。通过对机组润滑油系统、冷却系统经常出现的问题分析，总结出机组日常维护注意事项和主机排气温度高的原因排查和故障判断办法，对此类型空压机的操作维护有一定指导意义。

[1]张晓峰.喷油螺杆压缩机的润滑油系统及维护[J].压缩机技术，2000，（04）：41-42.

[2]李燕坡，刘广州.喷油螺杆压缩机排气温度高的分析和处理[J].压缩机技术，2010，（02）：39-40.

[3]宋宝华.喷油螺杆压缩机用油[J].压缩机技术，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

张海飞（1980-），男，河南濮阳人，本科，工程师，从事工程技术管理工作。E-mail：1635252@163.com

2014-12-03