螺杆压缩机排气温度过高原因分析及处理

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　　压缩机是一种通用机械，广泛应用于石油、机械、食品等领域。压缩机分为容积式和动态式2种类型。容积式压缩机是通过工作容积的逐渐减少来达到气体压缩的目的，而动态式压缩机是通过加速气体，把速度转变为气体增加的压力。
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　　螺杆压缩机属于容积式压缩机的一种。因其结构紧凑，运行可靠、振动小、噪声低、效率高、气体输送没有波动等特点，应用日趋广泛，市场占有率逐年上升T具有活塞压缩机无可比拟的性能优势。现以LS25S-350H机型为例，分析螺杆压缩机排气温度过高故障原因，并提出解决办法和预防措施。
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; _  A* v  A5 O9 X0 D3 A6 e1 K　　2 LS25S-350H螺杆压缩机的工作原理
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0 C* @7 {+ C4 K7 v8 ^' j　　LS25S-350H螺杆压缩机的工作容积由一对相互平行放置且相互啮合的转子与包容这一对转子的机壳组成。因主、从动转子的齿互相插入对方的齿槽， 当电机带动机头运转时，插入对方齿槽的齿向排气端移动，使被对方齿所封闭的容积
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　　逐步缩小，压力逐渐提高，直至达到所要求的压力时，齿槽与排气口相通，实现排气。压缩机的工作过程中，2个转子的齿将齿槽分成不断发生变化的吸气容积和压缩容积，周而复始，从而使压缩机得以连续地完成吸气、压缩和排气的过程,系统工作原理方块图如图1。
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7 S8 ]2 |) |9 V. Y( x: H　　3 机组排气温度的设定及冷却方式
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4 `4 r3 W* O8 t0 W1 a: L　　正常情况下，螺杆主机的排气温度应在80~88℃之间，排气温度低于压力露点时会产生结露现象，使系统内出现较多的水分，润滑油乳化，影响润滑效果；排气温度过高，则会对许多元件造成损坏，严重的还会使转子抱死烧毁。螺杆压缩机都设定有超高温保护功能，本型号机组设定的报警温度为

% ~3 X) k$ @5 n: n　　107℃，温度高于113℃时自动停机。报警时监视器面板上指示灯会闪烁，同时在监视器面板上可查出报警温度和报警时间。
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8 K9 c7 D$ p& g/ {! y, L　　螺杆压缩机机头的冷却是由润滑油从机头的下端及两端喷入压缩室，与吸入的空气一同参入冷却并与压缩空气一起从主机的底部排入油气分离器。
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4 ]7 V* f: c8 A　　它除了对螺杆、轴承及齿轮等机件进行润滑外，同时还将带出大量的热，在油气分离器中油与气进行分离。油经过油冷器冷却后，再回到机头重复使用；气则通过最小压力阀供给用户。由此可以看出，机组温度过高与润滑系统和冷却系统是否正常有密切的关系。

8 Q* b& c; {6 p1 }% i$ b　　4 润滑系统及油路元件对温度的影响

2 C/ S! r3 S, I　　4.1 系统缺油

　　由于系统缺油致使回到机头的润滑油不足，机头得不到很好的冷却，从而使机头排气温度过高。此时应检查润滑油油位，停机状态其油位应在视镜中间位置；运行时其油位应不低于低油位位置。

" [1 N* l0 ?; R( `9 u　　当发现油量不足或观察不到油位时， 应立即停车检查，并及时加油。

# g5 ~0 F) H/ \  c　　4.2 供油不足

5 e" o. e1 M3 ]- E) y　　首先检查油过滤器、油气分离器是否堵塞或破损。当油过滤器堵塞时，将会使回到机头的润滑油减少，使机头润滑和冷却效果不好，从而引起排气温度升高；当油气分离器破损时，将会使润滑油大量流失，从而回到机头的润滑油减少，也会引起排气温度升高。油气分离器由多层玻璃纤维制成，过滤精度可达0.1μm,作用是将压缩空气中的油雾过滤下来，防止润滑油流失。环境较差，
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$ S7 D( j- z7 n0 G% R  h2 v　　粉尘较多时，应适当缩短更换周期。本机型中，油气分离器设计有压差探头，当压差到0.07MPa时，监视器面板上报警指示灯将闪烁，此时，应及时更换油气分离器，一般情况下运行8000h左右，就应更换。油过滤器一般运行10000左右，就应更换。

7 w4 Y7 |: d* h* p　　4.3 温控阀工作失灵

, j( u3 h( G0 _: {6 v, k$ w- R　　温控阀安装于油冷却器前面，其功能是根据油的温度自动控制其阀门的开启和关闭。当机组刚开动时，由于油温较低，温控阀支路开启，主回路关闭，润滑油不经过冷凝器直接喷入机头，待温度升至70℃以上时，温控阀逐渐关闭，润滑油将经过冷凝器冷却后，再喷入机头，润滑油通过在冷凝器中冷却降低了温度，从而保证了机头温度不至太高。如果温控阀出现故障，则润滑油不经过冷凝器直接喷入机头，油温无法下降造成排气温度过高。
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3 W# t4 E9 ]$ k6 e9 G# b3 b　　其原因为：
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　　（1） 热敏弹簧失效，无法复位；（2） 阀芯卡死或阀体磨损严重。

+ y( _4 Q) L. L; D* U8 H0 z' j　　4.4 润滑油品质太差
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: U; p0 {7 J3 d! ~4 h　　没有使用专用润滑油。螺杆压缩机应该用专用润滑油，其润滑油不仅有较高的黏度，在高温条件下能够形成足够厚的润滑油膜，在低温下还要有较好的流动性，同时还要具有优良的氧化稳定性和良好的破浮、抗泡性能。因此，不能随

　　意代用。
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  ?* C. H/ m# V- {' d) G) i　　5 冷却系统对排气温度的影响

　　我分厂螺杆压缩机都是采用水冷式结构的。对水冷式来说，应主要检查冷却器的进出水管的温差，正常情况下应为5~8℃，低于5℃可能内部有结垢或堵塞现象， 造成散热不良。这时，应对冷却器和冷却管路系统进行检查，如有堵塞现象应及时疏通，切记不能用铁丝等硬物硬捅，因为冷却器内部都是Ф8x1的薄壁铜管，如果将铜管捅漏，冷却器将会报废。
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　　如果有结垢现象，应用腐蚀性较小的除垢剂（如HA-108、HA-109） 清除。并根据垢层厚度加入适当的除垢剂， 同时，加入适当的缓蚀剂。在除垢过程中，随时检查水垢除去的情况， 当水垢都成为松泥状时，应用大量的清水冲洗，尽量减少对冷却器的侵蚀。除垢完毕后，要求金属能见本色。

　　应注意观察水压、流量及冷却器进水温度的情况，特别是冷却水管道上有过滤器的，应经常清理，防止堵塞。冷却水的进水温度不应高于35℃，压力在0.25-0.35MPa之间，流量应不小于规定流量的90%，环境温度不应大于40℃，如果达不到上述要求，可通过安装冷却塔、改善室内通风、加大机房空间等办法解决。

　　排气风扇损坏。装在机组箱体顶上的排气风扇，主要是将机组产生的热量带走，使机组内的空气循环流动。如果箱体顶上的排气风扇损坏，将会使机组温度急剧升高，也可造成机组排气温度升高而出现排气报警或自动停机现象。因此在机组运行时应注意观察排气风扇运转没有，如没有运转应立即停机，待故障排除后方可运行。
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1 K" A# {# Y# o　　6 检测、控制管路故障引起排气温度过高
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　　（1） 空气过滤器堵塞。由于过滤器堵塞，使机组处于过负荷状态，从而使机组排气温度升高。此时，因检查压差开关是否损害，指示灯是否损坏。
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* c9 S4 W# U- [' l( h5 w3 f5 d　　一般当压差到0.05MPa，时应对空滤器进行清理或更换。
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  T, o: Q8 m" L　　（2） 检查排气压力调整是否过高。一般来说系统排气压力在出厂前都以调定，如需调整时，应以设备名牌标定的额定产气压力为准。如果调的过高，则机组的负荷增加会引起超温现象。

" o) b9 _/ X+ X% b! k6 c! F: {　　（3） 检查卸荷阀工作是否正常。由于管网中用气量的较大波动，卸荷阀会根据设定的加卸载压力实现加卸载运转，从而保证排气压力的稳定。若上述元件失灵，机组可能无法进行调节而一直处于空载或加载状态。如一直处于加载状态，就可能发生超载现象，导致排气温度过高。另外，管网中用气量总是大于空压机的产气量时也会发生不卸载现象，这时，只能通过增加压缩机或开排气

; u# b# y+ U) i" z% I　　量大的压缩机提高产气量来解决。

4 y' _: Z9 k) L% B0 C& ^0 L1 B0 ^　　（4） 温度检测系统故障判断与排除。

　　2009年5月19日压缩站2#螺杆压缩机出现排气温度过高报警现象，经过检查发现机组排气温度T1与分离器出口温度T2相差12℃。待机组冷却下来后，通过监控器面板检查T1、T2温度，还是相差12℃ （正常时温度应基本一样），拆下后测量机组排气热电阻RTD阻值偏大。由此可判断热电阻温度传感器RTD失效，
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. J) g* z( `" o) F　　更换后机组排气温度与分离器出口温度基本相同。
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　　7 结语

　　空压机的超温报警是一种常见故障，往往不能引起管理者的重视，其实，故障的发生不仅影响生产还会加剧设备的损耗，缩短设备寿命。此外还会加速油品恶化，降低润滑油的性能和闪点等，甚至引起润滑油自燃，导致压缩机烧毁或
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; \0 e3 E$ ?) m) z# o: g8 Y6 i　　爆炸。因此应高度重视设备运行中出现的各种问题，在保证值班人员强烈的责任心的同时，还要保证有充分的备件储备，才能确保设备安全可靠的运行。

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