影响无油螺杆空压机运行稳定性的因素与解决方法探析

摘要：本文以保定卷烟厂动力中心阿特拉斯无油螺杆空压机为例，通过监测中冷器压力、1级主机排气压力、油温增长等无油空压机运行过程中的监控参数变化，探寻影响空压机稳定性的因素，并通过改进开台模式和保养方法、改善循环水压力等措施，减少影响因素作用，提高无油空压机运行稳定性。

关键词：无油空压机；中冷压力；排气温度；运行模式；加载；卸载

中图分类号：TB302.4 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2014）09-0149-01

一、问题提出

无油螺杆空压机作为目前工业领域应用最多的空压设备，其优点一是两级压缩主机转子线型精确度极高，压缩机内部装有高质量轴承和精密齿轮，来保证转子的同轴度，使转子配合精确，从而保持长久高效可靠地运行；二是主机采用了精密齿轮，而且在驱动齿轮轴的输入端还装有改良的带唇边的密封件，以防止油渗漏到机组中去。缺点是转子涂层运行一段时间后会脱落，转子暴露在空气中，承受空气中杂质和温度变化的影响影响压缩机稳定运行。保定卷烟厂动力中心阿特拉斯无油螺杆空压机经过过3年的运行，空压机部分运行参数与初运行时相比，有较大的变化。下面是2012年空压机中冷器压力1级主机排气温度运行趋势图：

通过以上数据情况，可以看出：1.1级主机排气温度增高，达到了190多度，与夏季时接近；2.中冷压力超出1.9-2.7bar的正常范围。以此趋势夏季上述将达到极限值，对设备稳定造成严重影响。

二、影响因素

（一）空压机使用年限的影响。

无油两级空压机一级主机和二级主机转子及壳体的内部都有聚四佛乙烯材料涂层起到防止腐蚀和减少阴阳转子啮合间隙的作用。空压机在运行过程中，如果中冷器冷却效果下降，进入二级主机的压缩空气含有部分凝结水，对涂层有划伤影响；在空压机加载运行中，主机内部温度能达到近200度，频繁加卸载造成主机内部温度变化较大，加速图层脱落。长期运行就导致两级主机压缩比增加，排气温度、中冷器压力等运行参数增幅加大。

（二）空压机运行模式的影响。

动力中心有4台空压机，为适应生产开台模式为两开两备，定期轮换。由于无油螺杆空压机主机在压缩过程中会产生大量的压缩热，只能靠壳体散发，剧烈温度变化以及长时间停用，就会导致壳体和转子生锈，引起两转子黏结，降低空压机转子的使用寿命。这种现象在夏季潮湿气候条件下尤为突出。为降低这一因素影响操作工每天对备用空压机盘车进行检查保养。

（三）循环水温度、压力、水质的影响。

动力中心无油空压机出口采用水冷方式。循环水的压力、温度及水质有一定的要求。压力通常要保持在0.3-0.45MPa之间，以水流量和流速。过低的水流会引起热壁效应，加速水垢附着，也会使循环水中部分泥沙会聚集在中冷器、后冷器及主机循环水腔体的地点处，影响换热效果。

由于空压循环水系统为开放式系统，循环水直接与空气接触，水系统结垢、氧腐蚀、有害离子腐蚀和微生物腐蚀以及藻类滋生都引起水质指标下降，对空压机的安全运行带来隐患。

三、改进措施

（一）改变开台模式和停机保养方法。

1.针对现采取的空压机每周交替倒车的运行模式， 2台40立方空压机隔天运行、两台20立方空压机根据压力变化调配使用的运行模式以消除转子粘连隐患。

2.依据卸载情况进气口吸入少量空气，而主机腔内压力高于100度，在空载运行下能最大限度的排除主机腔内的水分的原理。每次空压机停机时，空载运行10-15分钟用来排出水分，消除空压机内水分积聚隐患。

（二）改善循环水压力及水质。

1.根据循环水压要求计算循环水泵到空压机进口间管道阻力及克服水自重，选择相应扬程及流量的循环水泵。

2.调整软化水钠离子交换设备控制程序。我们使用的软化设备为钠离子交换器，采用双罐结构，两罐交替除去压缩空气中的水分。再生罐包括松床、再生、置换、清洗四个工位，A罐再生的时间等于B罐产水时间，按照要求松床用时95分钟，再生用时30分钟，置换用时30分钟，清洗用时15分钟，其中松床95分钟包括A罐15分钟的松床时间和80分钟的少量产水时间。经过进一步对各工位设定时间的分析和在产水末期硬度不符合要求的情况，我们确定调整松床工位中80分钟的产水时间。为了解钠离子交换器失效时间，在产水完成的前20分钟内，每5分钟取样，检测处理后的水的硬度，共跟踪了3个循环周期， 通过对钠离子交换器产水罐产水水质情况的跟踪，发现在3个循环过程中，有2个过程在产水时间剩余10分钟时，产水水质已不符合要求。 按照前期确定的调整工位，把松床95分钟调整到80分钟，按照调整后的各工位时间运行后测试发现还存在水质不达标的问题，再次调整松床时间到75分钟，经测试水质达到技术要求。

（三）循环水系统维护保养。

采取定期对循环水箱中水的浑浊近况进行巡查，合理进行排污等措施对水中沉积物进行及时清除，确保保养到位。

四、效果

各项措施实施完成后，对空压机1级排气温度和中冷器压力运行数据进行统计分析，均下降。经过2个月的运行观察，空压机各运行参数较稳定，保障了空压机的稳定运行。

总之，节能减排工作任重而道远，烟草行业十二五规划中再次强调，加强能源管理，提高能源利用效率，严控能源消耗总量，全面建设资源节约型、环境友好型烟草企业。随着新技术新工艺的不断出现，节能途径将更加多样化，对燃气锅炉系统进行因地制宜的节能改造，既是对节能减排工作的深入推进。

参考文献：

[1]《阿特拉斯空压机操作维护说明书》

[2]《压缩空气干燥方法及吸附式干燥机原理》

作者简介：

韩艳琴（1971-），女，河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂工程师，长期从事动力设备管理工作。

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