螺杆式空气压缩机超温故障原因分析
 

【摘要】以水冷式26立方机型为例，对润滑系统及油路元件、冷却系统、空气吸程和排程及控制管路元件等导致双螺杆式空气压缩机超温故障的原因进行了分析，提出了相应的解决办法及预防措施。

【关键词】双螺杆式空气压缩机  超温故障  润滑  冷却  系统  元件  分析

双螺杆式空气压缩机具有极其优越而可靠的性能，振动小、噪音低、效率高、无易损件，且运行管理费用较低，在同等排气压力下，具有活塞式空气压缩机无可比拟的性能优势。但我们在运行中曾多次发生超温故障，现以水冷式26立方机型为例，分析双螺杆式空气压缩机的超温故障原因，并提出解决办法和预防措施。

正常情况下，螺杆主机的排气温度应在75-95℃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，严重的还会烧毁主机。螺杆式空压机都设计有超高温保护功能，一旦排气温度超过100℃，就会报警或自动停机。在实际机型中，温度传感器测得机头排气温度超出100℃时，指令温度开关动作，发出报警并自动停机，同时在仪表盘上可读得排气温度>100℃。

降温措施是将润滑油从机体的下端及两端喷人压缩室，与吸人的空气一同参与压缩后，从主机的底部排到油气桶。它除了对螺杆及轴承、齿轮等机件进行润滑外，同时还将大量的热带出。但热量还没有被转移时，在下次喷油动作之前，还需经过油冷却器4冷却后才能完成降温。因此，超温故障的发生，多与润滑和冷却系统的异常有关。下面逐一分析。

一 、润滑系统及油路元件
润滑油量不足或油路元件工作异常都会使油温升高，从而引起超温故障。
1. 系统缺油。可检查油气桶油位，在停机泄压后，润滑油处于静态时，油位应比高油位标志H(或max)略高。在设备运行过程中，油位不能低于低油位标志L(或min)。如发现油量不足或观察不到油位时，应立即停车加油。
2. 供油不足。首先检查油过滤器、油细分离器是否堵塞。油细分离器为多层玻璃纤维制成，过滤精度可达0.1wm ，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，粉尘较多时，应适当缩短更换周期。实际机型中，上述两部位均设计有压差开关，可通过检测过滤器两端的压差自动判断过滤器是否堵塞，如是，则应及时更换过滤器和分离器。其次检查油量调节器是否正常，必要时可适当加大喷油量。喷油量在设备出厂时已调好，一般情况下不宜改变。
3. 油停止阀工作不正常。油停止阀一般为两位两通常闭电磁阀，起动时开启，停机时关闭，以避免停机时油气桶内的油继续喷人机头，并从进气口喷出。若该元件失灵，主机会因缺油迅速升温，严重者会造成螺杆总成烧毁。
4. 热控阀工作失灵。热控阀安装于油冷却器前方，其功能是维持机头排气温度于压力露点以上。其工作原理是刚开机时由于油温较低，热控阀支路开启，主回路关闭，润滑油不经冷却器直接喷入机头;待温度升至67℃以上，热控阀逐渐关闭，油同时从冷却器和支路流过;升高到70℃以上，该阀完全关闭，润滑油则全部经冷却器再进人机头，以最大程度对润滑油进行冷却。如果热控阀出现故障，则润滑油可能不经冷却器直接进人机头，从而油温无法下降，造成超温。其失灵的主要原因，一是阀芯上的大小两个热敏弹簧疲劳后弹性系数改变，不能随温度变化而正常动作;二是阀体磨损，阀芯卡死或动作不到位而无法正常关闭。可根据情况修复或更换。
5. 润滑油的品质较差。螺杆机的润滑油一般均有严格要求，不能随意代用，应以设备使用说明书中的要求为准。

二 、冷却系统
螺杆式空压机的冷却方式有水冷和风冷式两种，可按下列步骤检查。
1. 首先检查油冷却器工作是否正常。对水冷式机型，可检查其进出口水管的温差，正常情况下应为5-80C，低于5℃可能有结垢或堵塞现象，将会影响冷却器的换热效率，并造成散热不良。可将换热器拆下后进行清洗。
2. 其次检查冷却水人口温度是否过高，水压及流量是否正常，对于风冷式机型则检查环境温度是否过高。冷却水的入口温度一般不应超过35℃，水压在0.15-0.3MPa之间，流量应不小于规定流量的90%。环境温度不应高于28℃。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。

三、空气吸程、排程及控制管路元件
这类元件的动作失准会使压缩机工作失常，也会引起超温故障。可按下列步骤检查。
1. 检查空气过滤器是否堵塞。图示机型装有压差开关，可依据报警信号检查或更换。
2. 检查压力是否过高。系统压力一般在出厂时都已调定，如确需调整时，应以设备铭牌标定的额定产气压力为准。若调整过高，则由于机器的负荷增加，会引发超温现象。
3. 检查进气阀工作是否正常。由于管网中用气量有较大波动，进气阀通过容调阀控制其动作，以调节吸气量，并通过电磁阀实现空载或负荷运转，从而达到节能的目的。若上述元件失灵，主机可能无法进行调节而一直处于空载(不吸气)或加载状态。如一直处于加载状态，就可能发生超温现象。另外，管网中用气量总是大于空压机产气能力时也会发生不卸载的现象，这时只能通过增加空压站的产气能力来解决问题。

空气压缩机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，还会加剧备件的损耗，缩短设备的寿命。此外还会加速油品劣化，如润滑性能降低、闪点下降等，有时高温还会引起油品的自燃，导致空压机烧毁，甚至发生爆炸事故。因此，应高度重视设备运行中出现的各种问题，适当改善动力站房的工作环境和动能发生设备的工况，以彻底消除安全隐患，保障生产用汽要求。