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摘要：针对螺杆活塞串联高压空压机螺杆段产生的冷凝水可能导致润滑油乳化问题、对新研CCSB-200/40型高压空压机润滑油冷却系统温控阀进行了试验研究，通过不同设定值的温控阀装机试验，归纳和分析了对于一个闭式润滑油循环冷却系统，为避免冷凝水的产生和防止排气出现高温、温控阀的选型十分重要，本文研究解决温控阀的选型问题。
0引言
螺杆活塞串联结构形式的高压空压机是近年来中、小型高压压缩机发展趋势、低压段由螺杆机完成压缩，高压段由传统的活塞机完成、这种串联结构形式组成的压缩机组集两种机型优点，具有低噪声、低振动的先天优势、越来越受到用户的青睐、实际应用中出现螺杆压缩机段排气温度过低导致冷凝水的产生，通过设置温度控制阀（以下简称温控阀）解决压缩空气中冷凝水问题、温控阀设定值的高低直接影响排气温度、过低会导致冷凝水产生、影响机组的使用寿命〔1〕、过高导致机组热量大、影响机组的可靠运行〔2〕〔3〕〔4〕、因此润滑油系统温度控制阀的设计选型十分的重要，按照JB/T 10972-2010 《一般用变频喷油螺杆空气压缩机》 5.16条规定“在吸气温度为40℃，冷却水进水温度小于或等于30℃及排气压力为额定压力时，其压缩空气温度最高不应超过110℃，但压缩空气的最低温度应不低于其露点温度（见附录A）”，压缩空气在高温情况下一般不会发生水的冷凝，但在冬季、特别在北方地区排气温度可能会低于露点温度，造成水的冷凝、压缩机中油水间在油分中激烈的搅动、长时间会引起润滑油的乳化，导致零件锈蚀、润滑失效、压缩过程或润滑油回路中一旦出现冷凝水、会造成油质恶化、降低轴承的寿命，结合CCSB-200/40型高压空压机研制螺杆压缩机段设置有不同设定温度值的温控阀进行试验，对试验结果进行归纳和分析。
1温控阀选型试验
螺杆机润滑油系统是一个相对独立的闭式循环系统，图1为CCSB-200/40型螺杆压缩机段润滑油系统、配置有油冷却器、温控阀、油过滤器，油气分离器中带有一定压力的润滑油通过油冷却器冷却后与没有冷却的润滑油在温控阀混合后再经过油过滤器向螺杆机内喷油，
要保证螺杆机排气温度的精准可控、温控阀是润滑油冷却系统控制温度的关键零部件、温控阀阀芯是一种基于特种感温石蜡作为热动力元件控制流体温度的阀门、七十年代英国人开始研制感温石蜡特性并获得工业应用〔5〕、利用石蜡在固液相变过程中的体积线性膨胀特性、实现将温度变化信号转化为阀芯位移变化控制流经油冷却器的润滑油，图2所示为现用一种目前螺杆机应用较为普遍的温控阀结构、安装灵活、连接方便，
阀体有四个接口、进口IN接收来自油气分离器中的润滑油、两个中间接口R1、R2、一个接口R1油冷却器进、另一个接口R2油冷却器出、此时是将热油输至油冷却器、经冷却后的油流回至阀体、出口OUT将经过过滤器后的润滑油送往螺杆机，经感温的热动力元件在预定温度范围内膨胀或收缩、当来自油分离器的油温高时、并上升到控制点时热动力元件推动阀芯克服弹簧力的作用力下移、温度越高、阀芯的位移就越大、通向油冷却器润滑油量越大、当油温达到热动力元温度范围上限时、时油全部通过油冷却器；当油温下降时、热动力元产生与上述相反的作用、油温降到热动力元感温范围以下、阀芯回到初始位置、油分离器来的油不经过油冷却器直接全部流往螺杆机；一般温控阀的设定值是不能够随意更改的〔25〕，当高于温度控制上限值的25℃时、安全起见工作一般不能超过10分钟，图3为设定温度为70℃时的温控阀装机试验，由于温控阀的作用将部分润滑油通过油冷却器冷却后回到温控阀与高温润滑油混合后喷入螺杆机内冷却压缩空气，一般在开机40分钟左右温度达到基本稳定，温控阀开口保持稳定状态，随环境温度或冷却水的温度稍有变化，在一段时间里温控阀是能够自动调节使温度保持恒定。
图3 温控阀控制温度过程图（70℃）
表1为不同设定温度温控阀控制螺杆机排气温度的试验结果、试验结果可以看出要控制不同的排气温度是通过控制进入螺杆机润滑油的温度来自动调节的、通过温控阀起到稳定的作用。
2试验结果分析
选择了3种不同设定温度值的温控阀装机试验，试验显示温度建立需要的是有一定过程，根据系统大小、建立的时间或有长短，系统设置的温控阀可以使螺杆机排气温度达到精准的控制，当进气温度上升、露点温度也将上升、排气温度也将上升、露点温度和排气温度差值越大的话、不会再有冷凝水的产生、而实际排气温度受到吸气温度和冷却水温度影响，冬季吸气温度和冷却水温度低、排气温度低，拟选择低设定温度值的温控阀，而夏季则相反，拟选择较高设定温度值的温控阀，对用户来说选择高档还是低档目前还没有一个指导性文件、生产厂也不能确定如何配置、结果可能导致遇到会产生冷凝水、往往更换温控阀解决。
3结语
螺杆机润滑油系统中温控阀选型的十分重要、可以使螺杆压缩机段的排气温度达到精准的控制；
通过温控阀装机试验表明CCSB-200/40型空压机排气温度达到稳定是需要一个时间过程，一般在40分钟左右；
温控阀选型注意事项：若选择高设定值温控阀、在低温或北方寒冷地区时可以满足要求、但夏季的高温可能引起机组超温，建议选择低设定值的温控阀，反之在南方或湿热地区应选择较高设定值的温控阀为宜。
参考文献：
[1]谭康宇，梁子凯. 喷油螺杆压缩机润滑油乳化分析及处理〔J〕.聚酯工业，2010，23（4）：42-44
[2]程海江. 深圳地铁蓄电池机车空压机润滑油乳化分析〔J〕.机电工程技术，2015，44（6）：151-153
[3]王东升. 喷油式螺杆空压机润滑油含水问题的解决〔J〕.科学观察，2010，（5）：58-60
[4]杨丽珍. LGF160型螺杆压缩机排气温度高原因分析及处理措施〔J〕.通用机械，2011，（5）：32-33
[5]杨和基. 蜡质膨胀式温度传感器〔J〕.仪表技术与传感器，1989，（3）：16-20
论文作者:戴国俊1,李奇2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
标签：温度论文; 螺杆论文; 润滑油论文; 温控阀论文; 冷却器论文; 设定值论文; 压缩机论文; 《电力设备》2017年第8期论文;