武飞屹
(中勘资源勘探科技股份有限公司，安徽淮北 235047)
摘要：本文浅析螺杆式空压机工作原理、油温过高的原因与排除、启动时自动停机的原因与排除。
关键词：螺杆式空压机；原理；故障分析；排除
引言：空压机在很多企业中都有着广泛的应用，以压缩空气为动力地点更是必不可少。近十几年来螺杆式空压机得到普遍应用，逐步取代了原活塞式的空压机，使效率得以提高。它结构简单、安装、检修方便、自动保护功能强、运行安全可靠、维修量小。该类空压机主要由压缩机主机、空气过滤器、储气罐/油气分离器、油冷却器和后冷却器、主电机、控制系统、安全装置等组成。但是，长期的运行也容易产生故障。因此，要保障能长期安全可靠运行，就必须加强维护与维修管理，故障能及时排除。
1.螺杆式空压机工作原理
螺杆式空压机属于容积式压缩机，即利用空气体积减小、气体压力升高的原理工作。空气在主机内阴、阳转子形成的压缩腔中，随着转子螺旋前进，压缩腔体积不断减小，使得空气压力上升。而外部空气是经过空气过滤器进入压缩机的，与腔内的油混合，经过阴、阳转子压缩后，使得油气混合物进入储油罐内。储油罐内的一、二级分离器将油分离除去，压缩空气则通过最小压力阀进入空气冷却器内冷却，之后压缩空气再经过汽水分离器分离，去除部分水后空气进入干燥器，然后进入管线内供使用（工艺简图见图1）。①进气系统。进气系统由空气粗滤器、空气过滤器和进气口调节阀组成。外部空气进入压缩机前经粗滤器、空气过滤器两次过滤后，经进气口调节阀进入压缩机内。启动时，进气口调节阀处于全开状态，以保证吸入足够空气，使压力迅速升高，空气压力达到设计值0.7MPa以上时，入口调节阀适当关闭，只保持此值。②分离系统。排出物为油气混合物，必须分离。其分离系统采用二级分离（初级和次级分离器），可将油气混合物中的油全部分离，积淀在分离器内的油通过储油罐端盖的两个回油管，将油引入压缩机内循环使用。③排气系统。它由单向阀、最小压力阀和汽水分离器组成。机内空气经单向阀进入储油罐内，然后经过分离器后通过最小压力阀，再经空气冷却器后进入汽水分离器，最后才进入管线。其中单向阀、最小压力阀均为单向，不倒流。最小压力阀设计的最小值。④冷却系统。不少空压机采用水冷，其由油冷却器和空气冷却器两部分组成。油冷却系统由储油罐、热功阀和油冷却器组成。空压机启动、油温低于76.7℃时，热功阀关闭，油从储油罐流出，直接进入空压机，再返回储油罐；油温高于76.7℃时，热功阀打开，油从储油罐流经油冷却器冷却后，再进入压缩机，最后返回储油罐。油冷却器和空气冷却器的工作原理相同，都是在冷却器铜管内流经的油和气进行热交换，起冷却作用。
2.螺杆空压机油温过高的原因与排除
在螺杆空压机中，常见的是油温过高造成停车。设计时在最小压力阀前安装了温度探头，检测油温达120℃时会自动停车。①润滑油量少或油质太差的影响。润滑油少或油质太差为常见故障的原因。主要润滑轴承与转子的接触面、密封转子间隙及冷却压缩过程，也是一种冷却压缩过程。采用专用油，加入新油前应将残余的油全放掉。储油罐内的润滑油过少时，会造成油温过高。
运行一段时期后，润滑油的颜色会逐步加深并伴有气泡产生，这应及时更换润滑油，不然将析出炭，形成结焦，使油温进一步升高，造成高温停车。排除故障很简单：在储气罐的侧面设有一个观察口，可清楚的看到润滑油颜色，判断油质好坏，依情况加入适量润滑油或更换全部油。②热功阀芯损坏的修复。热功阀芯的开启温度为76.7℃，若此温度还不动作，将使高温的油无法进入油冷却器内进行热交换，致使油温继续升高，迅速造成高温停车。这说明热功阀芯损坏。它是由特殊材料制成，遇热变形后将开启。若高温下不变形，说明阀芯已损坏，更换即可。③热交换效率下降的原因与修复。A.油冷却器的铜管外流动的是油，长时间的运转铜管外壁油垢过多了会形成一层油垢薄膜，使热交换效率降低。用专用清洗剂清洗铜管外壁即可排除该故障。无法清洗掉时，需要更换油冷却器。B.油冷却器铜管内流动的是水，长时间流动会产生水垢，造成冷却水流动不畅或不流动，降低冷却效果。这可用专用清洗剂清洗铜管内壁以排除故障，无法清洗掉的要更换油冷却器。判断方法简单，若在高温下持续运行，未在很短时间内高温停车，其油冷却器应清洗。C.冷却水流量低造成热交换效率降低。冷却水系统在进出水管线上各有一个球阀，这两个球阀损坏也会造成冷却水流量低；球阀一般不会损坏，如果在更换润滑油、更换热功阀芯及清洗过冷却器后空压机仍在高温下运行，可考虑是否是球阀损坏，必要时要更换。D.冷却水温度过高造成热交换效率降低。冷却水系统在循环过程中要经过冷却塔，自然冷却为冷却水降温。若冷却水温度超过50℃时，必须开启风扇为冷却水降温。此故障，只要注意就可避免。④环境温度过高的影响及控制。安装在室内，夏季环境温度过高也会引起高温停车。可安装轴流风机，增大室内的通风量。或者设定设备室室温达30℃，要求开启轴流风机降温。⑤喷油孔堵塞与故障排除。空压机主机有几个喷油孔，为主压缩机润滑。若喷油孔堵塞，将造成空压机高温停车。不能有杂物堵住喷油孔，此类故障少见，只要注意此处的环境即可。⑥断油电磁阀故障处理。油过滤器后有一个断油电磁阀，当运行时阀芯开启，向各供油点供油；停止时阀芯关闭，切断整个油路，以免润滑油从吸气口冒出。若断油电磁阀不得电，各供油点就没有润滑油，会使油温急剧升高，造成高温停车。检查线路断电与否，或检查断油电磁阀的线圈是否烧毁或阀芯损毁否。
3.螺杆空压机启动时自动停机的原因与排除
①周围环境。螺杆空压机润滑油循环量很大，油又直接与空气接触，对周围环境的空气质量应有一定要求。粉尘大的地方使用，应勤检查空气过滤器，防止空气过滤器失效。不然会造成自动停机和损害机组内部件。②一备一用。开一台，备用一台为妥，每周要两次交替使用。因运转时排气温度都较高，润滑油粘度降低，这有利于油路系统中喷油部件的启闭动作。停机后温度降到室温，润滑油粘度升高，不利于油路系统中喷油部件的启闭动作。另外，机组停下来一段时间后，润滑油中混有的粉末会沉淀，造成局部位置粘性增强，以至产生黏结作用。采用一备一用能适当降低故障率。③定期清洗油路。油路系统要定期清洗，以清其氧化物、锈蚀物和磨屑等污垢。新机使用一段时间后，油路系统要清洗，以免堵塞油路和粘结油路中的关键部件。④注意高温环境。不宜在较高的排气温度条件下运行(90℃以上)，过高的排气温度会使油的粘度和表面张力下降，被气化的油量增多，较易通过滤芯，被压缩带走空气，使润滑油被浓缩，以至油粘度增大。这些都会对启动时自动停机造成影响，注重之即可避免。
结束语：保障螺杆空压机的持续安全稳定运行，首要要了解工作原理，关键的压缩和润滑部分应注重维护，并按操作规程操控运行。如此才能减少和避免故障的发生，出现故障时也便于排除。
参考文献：
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