董海涛
（新疆玛纳斯发电有限责任公司）
摘要：在各种型式的压缩机中，螺杆压缩机以其能耗少、结构简捷可以实现能量调节、运行安全可靠、操作方便等显著优点占据压缩机的主导机型。在运行中如得不到充足的润滑或冷却，会使机体高温中工作。而过高的油温会使轴承产生异常摩擦损耗，甚至出现润滑油在金属的催化下出现热分解，生成对工作有害的游离碳、酸类物和水分（结碳），严重时会使整个主机螺杆卡死或出现停跳现象，而影响正常生产用气的供应。
关键词：压缩机；油温高；排气温度高；原因分析；处理
前言
在现代电力生产过程中空气压缩机作为机组的重要组成部分，在火力发电应用的方面主要分为三个方面：仪用压缩空气系统、物料输送用气系统、厂用检修压缩空气系统等。空气压缩机设备的安全健康运行关系到电厂机组运行的安全性与稳定性，现就我厂一期空压机使用的是2台复盛SA250注油水冷式螺杆空气压缩机，由于投入运行时间较长，设备经常处在较高排气温度状况下运行（76℃～95℃，甚至高达102℃），夏季最为明显。在通过各种方法处理后使用效果仍不理想。
1、空压机工作原理
1.1外界空气由空滤经由进气阀进入主压缩室压缩，并与润滑油混合。与油混合的压缩空气排至油气桶后，再经由油细分离器、压力维持阀及后冷却器之后送入使用系统中。具体流程如下：电机经联轴器增速齿轮带动主转子，啮合使得两转子一同旋转，润滑油由压缩机机壳下部经喷嘴直接进入转子啮合部分与空气混合，带走因压缩产生的热量，达到冷却效果，同时形成油膜，防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。共有2个冷却器，一个为油冷却器，一个为空气冷却器，二者串联布置，前者冷却润滑油，后者冷却压缩机出口空气。
1.2空压机的整个工艺过程可分为四个过程：
1.2.1吸气过程：当转子转动时，阳转子的齿沟空间在转至与进气口连通时，外界空气开始向阴阳转子的齿沟空间充气，其空间随着转子的回转这两个齿间容积各自不断的扩大临界至封闭时最大，此时转子的齿沟空间与进气口的空间相同，外界空气进入转子齿沟内。空气充满整个齿沟时，两转子的进气侧端面及外径螺旋线转至机壳密封区，在齿沟的空气即被封闭，进气停止。
1.2.2封闭压缩及喷油过程：
阴阳转子再吸气终止时，其阴阳转子齿外缘会与机壳封闭，此时空气在齿沟内封闭不再外流，两转子继续转动，由于两转子的相互侵入，转子齿间的封闭容积逐渐减少，吃沟内的气体逐渐被压缩，压力提高，直到该齿间的容积与排气口相连通为止，此时压缩的同时，润滑油亦因压力差的作用喷入压缩室与空气混合。
1.2.3排气过程：
当阴阳转子之间封闭容积转到机壳排气口相同时，（此时压缩气体压力最高）被压缩的气体开始排出，直至两转子的齿间容积为零完成排气过程，随着转子的继续回转，上述过程重复进行。进入新的一个循环周期。排出油气混合物直接进入油气分离器分离后，压缩空气进入空气冷却器，冷却后排入管路；润滑油进入油冷却器，冷却过滤后开始下一个循环。
2、空压机高温故障事故案例：
2.1、2013年7月，当时正值炎热的夏季，机房温度已超过40℃，生产系统用气量正常，空压机频繁因排气温度高跳机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调整冷却水供水压力、更换空滤、油滤、油气分离器、润滑油后情况有好转迹象，排气温度下降3-4℃，仍高位运行，在对整机各温控阀、加些载电磁阀、温度元件确认无误的情况下，发现油冷却器回水温度较高，使空气冷却器进水温度居高不下，再对冷油器、循环管路及其他部件解体后，分析确认故障系冷油器因水垢堵塞，造成润滑油散热器效率下降，进油温度过高引起主机温度高、排气温度高频繁造成空压机因排气温度高跳机。针对此次故障，解决冷却器的冷却问题是关键。
3、高温故障原因分析与解决措施：
3.1常见螺杆式空压机高温主要有以下几方面的原因：
1、机组冷却剂液位太低，油系统低油位运行，长期缺油运行造成油循环系统温度较高，排气温度较高。
2、油冷却器堵塞，当进油口温度与出油口温度之间的温差较小，正常的温差在２０－３０度之间，如果是外部灰尘堵塞散热气只需用压缩空气吹净，如内部结垢则需要用清洗剂清洗。
3、油过滤器芯堵塞，造成压缩机机头回油不足，致使油气分离器温度升高，油过滤器是一种纸质过滤器，过滤精度在10μ~15μ之间。除去油中的杂质。若阻塞，则可能导致喷油量不足机头排气温度升高。
4、温控阀故障（元件坏），温控阀主要是通过控制喷入机头的润滑油湿度来控制压缩机的排气温度，以避免空气中的水汽乳化润滑油。润滑油温度低时，温控阀关闭，油温升到70℃，温控阀逐渐打开至油冷却器的通路，至76℃时全开，当温控阀元件故障后，致使无法正常识别油温，造成阀体开关不受控制。
5、断油电磁阀未得电或线圈损坏或电磁阀膜片破裂或老化；造成断油阀异常，致使油系统供回油不正常，导致油系统温度升高，排气温度升高。
6、反比例阀压力存在问题，当反比例阀超过设定的调节压力才起作用，此时比例阀压力越高，输出的控制压力就越低。而控制压力越低，进气量也就越小，实现无级气量调节功能。
6、加载电磁阀或放空电磁阀故障，加载为两位两通常闭电磁阀。通过电磁阀的得电和失电，控制气路的通、断状态，实现加载、卸载功能。
7、放空电磁阀为两位两通常开电磁阀。当该阀故障时，有可能造成机组频繁加载卸载，造成空压机不正常工作，排气压力异常，油系统不正常工作，造成上述排气温度异常情况。
8、温度传感器故障，造成排气温度显示异常。
针对此次显现的故障，解决冷却器的问题是关键。油冷却器的故障绝大部分与水冷却系统有着密切相关的联系。
3.2解决措施：
1油温过高的主要原因是油冷却器失效造成的，由于油冷却器内冷却水管路较细，水受热结垢后累积造成管路堵塞，造成冷却水流量不足，使油温高居不下。
2.润滑油对于螺杆式空压机除承担主机的轴承润滑外，最主要的是在阴阳转子间形成油膜，减少机械摩擦的同时吸收大量压缩热，一但润滑油温得不到控制，机体温度排气温度很快蹿升。
4、改造方法：
1.加装管道过滤器
冷却水常有大量杂质进入空压机冷却系统，日积月累自然积垢堵塞冷却水管，在供水管加装Y型螺纹连接管道过滤器，过滤供水中杂质。
2.更换新冷却器
对油冷却器进行重新核算，在不改变供水量的同时，增大换热面积，提高换热效果。
3. 改变机组原油冷却器与空气冷却器机的布置方式
将机组两个冷却器的供水方式由串联管路改为并联管路。即低温冷却水同时进入油冷却器与空气冷却器，同时降温，改变以前用油冷却器的回水冷却空气冷却器的串联布置方式。但需适当增大油冷却器的供水量，改造后，冷却管路的阻力减小，进入油冷却器的水量增大，加快了冷却水的循环速率，实现了降低油温和排气温度的双重目的。
实际效果：
经过对空压机冷却系统改造使用后，设备冷却效果明显变好，温升现象基本消除。空气品质变好，油耗降低，空压机运行较为稳定，效率也相应提高，空压机连续运行至今，高排气温度的现象基本没有再发生，空压机长时间运行，排气温度也可以控制在80℃～90℃之间，完全在螺杆空压机的理想温度指标范围内运行，企业的经济效益也有明显的提高。
5、结束语
通过本人多年来的实践工作中总结出来有效的空压机的运行维护安全管理，够及时处理空压机的异常缺陷。文中所述经验已在我单位普遍推广使用，并在我厂得到好评，因本人水平有限，望读者能提出更多的宝贵经验，共同学习以提高技能，为提高设备的健康水平而奋斗。
参考文献：
[1]《空压机维护使用说明书》北京复盛压缩机有限公司 2007年06月
[2]《300MW机组锅炉设备检修规程》新疆天山电力股份有限公司 2008年10月
论文作者:董海涛
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/22
标签：冷却器论文; 转子论文; 温度论文; 空压机论文; 润滑油论文; 空气论文; 管路论文; 《河南电力》2018年15期论文;