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螺杆式压缩机 目录 一 压缩机的概述二 螺杆压缩机的系统三 螺杆压缩机故障分析 压缩机的概述 第一节压缩机的应用与分类第二节螺杆式压缩机的分类第三节螺杆式压缩机的工作原理第四节喷油螺杆式压缩机 压缩机的概述 第一节压缩机的应用与分类1 1压缩机的应用 压缩机就是生产气体压力能的机器 它在国民经济各个部门中已成为必不可少的关键设备 在医疗 棉纺 制冷 矿产等领域被广泛应用 压缩机在平台上的应用 空气压缩机 用于仪表气系统和日常工厂风系统燃气压缩机 对燃料气系统中的燃气增压供给透平发电制冷压缩机 对制冷系统中的制冷剂进行增压风机 增加空气流动 起换气 冷却等作用 压缩机的概述 1 2压缩机的分类 压缩机按着能量传递与转换方式不同 常用的压缩机可分为两大类 容积式压缩机和速度式压缩机 具体分类如下图所示 压缩机的概述 螺杆式压缩机涡旋式压缩机ATLAS空压机A B机械间船用空调B平台空压机A B备用空压机活塞式压缩机离心式压缩机燃气压缩机透平进口压缩机中央空调压缩机冰库压缩机移动空压机 压缩机的概述 涡旋式压缩机 压缩机的概述 螺杆压缩机示意图 压缩机的概述 螺杆压缩机示意图 压缩机的概述 1 3容积式压缩机 容积式压缩机的工作原理是依靠气缸的工作容积周期性地变化来压缩气体 以达到提高气体压力的目的 按其运动特点不同 又可分为以下两种 1 3 1往复式压缩机 往复式压缩机即为活塞式压缩机 它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩气体的 根据所需压力的高低 可作成单级和多级的 目前需要高压的场合 多采用这种压缩机 1 3 2旋转式压缩机回转式压缩机是依靠机内转子回转时产生容积变化而实现对气体的压缩的 这类压缩机根据结构型式的不同 又可分为滑片式和螺杆式 压缩机的概述 1 4速度式压缩机 速度式压缩机的工作原理与容积式的截然不同 它是靠机内作高速旋转的叶轮将能量传给气体 使气体的压力和速度都有所提高 并通过扩压元件把气流的动能转换成所需的压力能 根据机内气流方向的不同 速度式压缩机又可分为离心式和轴流式两种 1 4 1离心式压缩机 离心式压缩机因单级压缩比小 故一般是多级的 工作时气体被吸人 逐级沿叶轮上的流道流动 在提高了气流能量头后 进入扩压器 进一步将速度能量头转换成所需的压力能量头 最后由排出口排出 这种压缩机转速高 气量大 送气平稳 不污染气 因此 在大型生产中被广泛应用 1 4 2轴流式压缩机 轴流式压缩机是由动 静叶片 转鼓和机壳组成 靠转动的叶片对气流作功 在机内气流流动方向与主轴的轴线平行 气流流动路程短 故阻力损失较小 效率较离心式高 压缩机的概述 第二节螺杆式压缩机的分类因在油田实际生产中 螺杆式压缩机和往复式压缩机得到非常广泛的应用 所以本章重点介绍螺杆式压缩机和往复式压缩机 首先 我们共同了解一下螺杆式压缩机 2 1螺杆式压缩机的分类 运行方式 喷油 无油 干式 喷水应用场合 固定式 移动式冷却方式 风冷 水冷驱动方式 电动机 发动机 带传动 齿轮传动压缩级数 单级 双级压力范围 标准 7 13bar 中压 22bar 真空泵 压缩机的概述 2 2螺杆式压缩机的优点 可靠性高 没有气阀 活塞环等易损件 动力平衡性好 无往复惯性力和旋转惯性力 适应性强 具有强制输气的特点 排气量几乎不受背压影响 高效工况范围广 耐液击 螺杆转子间有间隙 可压缩含粉尘的气体 能够承受液击 螺杆曲面为复杂空间曲面 且加工精度要求高 因此加工成本高操作方便 无人值守噪音低 压缩机的概述 2 3螺杆式压缩机的缺点 效率低 螺杆压缩机发展到今天 虽有许多改进 但由于其内部密封性不好和高的气流速度 螺杆压缩机的等温效率 比同等功率的活塞压缩机低 转子制造复杂 轴承要求高 基于高的转速和很小的间隙 螺杆压缩机转子必须高精度加工 为此所需的工具和机床价格十分昂贵 压缩机的概述 3 1螺杆式空压机的工作原理 螺杆式压缩机是 种按容积变化原理而工作的双轴回转式压缩机 气体被吸人工作室后 工作室关闭并缩小 被压缩的气体在其内经受一种多变压缩过程 双螺轩压缩机有一对互相啮合 旋向一左一右的阴阳转子 其中阳转子的齿当作活塞 阴转子的齿槽 齿槽与机体内圆柱面 端壁面共同构成工作容积称基元容积 视作气缸 就如同活塞式压缩机的工作过程 第三节螺杆式压缩机的工作原理 压缩机的概述 压缩机的概述 3 2螺杆式压缩机的工作过程如下 齿间基元容积随着转子旋转而逐渐扩大 并和吸入孔口连通 气体通过吸人孔口进入齿间基元容积 进行气体的吸入过程 当转子旋转到一定角度以后 齿间基元容积越过吸人孔口位置 与吸人孔口断开 吸人过程结束 此时 主动转子的齿间基元容积和从动转子的齿间基元容积彼此孤立 转子继续转过一角度以后 两个孤立的齿间基元容积相互沟通 形成一对齿间基元容积 此后 随着齿的互相挤入 基元容积开始缩小 实现气体的压缩过程 直到一对齿间基元容积与排出孔口相连通的瞬间为止 在基元容积和排出孔口相连通后 进行排出过程 压缩后具有一定压力的气体 从基元容积排至管道 排出过程一直延续到两个齿完全啮合 基元容积值约等于零时为止 随着转子的连续旋转 上述工作过程循环进行 压缩机的概述 第四节喷油螺杆压缩机为改善压缩过程的热交换 降低气体的排出温度 提高单级压缩比 在螺杆压缩机工作腔内喷入具有一定压力的液体 液体与压缩气体直接接触 并吸收压缩过程中产生的热量 使压缩过程接近等温 我们通常喷入的液体是油 因此我们把向工作腔内喷油的螺杆式压缩机称作喷油式螺杆压缩机 4 1向工作腔内喷油有四个作用 冷却 吸收压缩过程中产生的热量 降低气体排出温度 润滑 使压缩机转子及其它部件得到良好的润滑 防止干摩擦 密封 使螺杆间 气缸壁面形成一层油膜 减少气体通过间隙泄露降噪 喷入的油是粘性流体 对声能和声波有吸收和阻尼作用 压缩机的概述 4 2喷油螺杆式压缩机的优点 螺杆的齿顶圆周速度低 由于油膜的密封作用 减少了气体通过间隙的泄漏 因此喷油式压缩机的最佳圆周速度比无油式压缩机低得多 单级压力比高 由于喷油内冷却大大降低了排出温度 使得压缩机单级达到的压力比较无油式高 提高容积效率和绝热效率 由于直接冷却使压缩过程接近等温 减少了压缩功 较低的圆周速度 使气体的动能损失大大降低 油膜减少了气体通过间隙的泄漏 冷却完善 使吸气管 转予与机体温度低 减少了气体在吸人过程中被加热的程度 噪声低 喷油式压缩机的转速低 在同样排气量时 油膜层的吸着作用及油分离有消声作用 使其噪声比无油式压缩机低得多 压缩机的概述 4 3喷油螺杆式压缩机的缺点 应用场合的受限制 不能压缩易燃易爆的介质 也不适宜用户对压缩气体要求洁净的场合 结构复杂化 与干式螺杆压缩机相比 多了一套油路及油气分离设备 易污染 故障检修时 油液对周围环境产生污染 一但滑油变质 对机体内部的工作部件产生损坏 螺杆式压缩机的系统 第一节空气流程第二节润滑油系统第三节冷却系统第四节调节系统 螺杆式压缩机的系统 喷油螺杆压缩机系统图 螺杆式压缩机的系统 第一节空气流程空气由空气滤清器滤去尘埃之后 经由打开的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经过单向阀排至油气桶后 再经由油气分离器 最小压力阀及后冷却器之后送入使用系统中 单向阀在压缩机停机时可以防止压缩空气倒流 最小压力阀可以防止储气罐的压力低于最小压力 空气滤清器是滤除空气中的尘埃 防止杂质进入压缩系统 损坏转子 每个月对滤清器进行检查 用低压空气由内向外垂直吹扫 进气阀为碟式进气阀 主要是通过进气阀内碟片的开启和关闭来进行负荷的控制油气桶有油气分离和储油两种功能 螺杆式压缩机的系统 第二节润滑油系统在油气分离器中通过离心力除去油气混合气中的大部分油 剩下的油通过油气分离器滤芯除去 油收集在油气桶的下半部分 润滑油系统中装配了一个旁通阀 当油温低于某个定值时 旁通阀将切断来自油冷却器的供油路 空气压力将推动油经油过滤器和断油阀到达压缩机机头及其润滑点 当油温上升超过定值时 打开旁通阀 接通来自油冷却器的供油 断油阀可以防止压缩机停机时 仍向压缩机机头喷油 启动压缩机后 该阀门通过机头出口压力打开 温控阀的主要功能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在油气桶内凝结而乳化润滑油 油过滤器是一种纸质过滤器 过滤精度在10 15 之间 其功能是除去油中的杂质 如油滤器堵塞 导致供油不足影响主机轴承使用寿命 螺杆式压缩机的系统 第三节冷却系统冷却系统由空气冷却器和油冷却器两部分组成 冷却系统分风冷式和水冷式两种3 1风冷式冷却系统风冷式冷却系统包含风扇和冷却器两大部件 冷却器采用铝制板翅式换热器 风扇将冷空气强制吹向冷却器 空气在流过冷却器散热翅片时 与压缩空气或润滑油做热交换 将热量带走 达到冷却压缩空气和冷却润滑油的效果 3 2水冷式冷却系统水冷式压缩机配备了冷却水系统 水流依次流经进口管 冷却器 出口管 水冷式冷却器对环境温度条件较不敏感 且较容易控制排气温度 但如果冷却水水质太差 则冷却器容易结垢阻塞 或被腐蚀 导致维护成本增加 甚至造成冷却器严重损坏而报废 螺杆式压缩机的系统 第四节调节系统4 1卸载如果耗气量小于压缩机的输出 则管网压力会增加 当管网压力达到卸载压力时 电磁阀就会断电 阀的柱塞通过弹簧力返回 电磁阀Y1使卸荷阀UV断电 卸荷阀将贮气罐压力与腔室及放空口联结 腔室中的压力使得加载柱塞向上移动 压力稳定在较低的数值 少量空气被吸入并吹向卸荷装置 螺杆式压缩机的系统 4 2加载当管网压力降到加载压力时 电磁阀就会通电 电磁阀的柱塞就会克服弹簧力向上移动 电磁阀给卸荷阀通电 卸荷阀关闭放空口 并切断腔室的供气 这使得加载柱塞向下移动 进气阀IV完全打开 螺杆式压缩机的故障分析 第一节保养与检查第二节螺杆式压缩机常见故障第三节故障维修记录 螺杆式压缩机的故障分析 第一节检查与保养1 1日常巡检注意事项 巡检时观察润滑油液位 系统是否有泄漏 观察压缩机出口温度 出口压力及油温等 观察压缩机运转时是否有声音异常 振动过大的现象 查看冷却器是否漏水 螺杆式压缩机的故障分析 1 2正常保养注意事项 螺杆式压缩机的故障分析 1 3主机大修的主要工作拆卸 拉拔压出相应的齿轮 或皮带轮等传动装置 与轴承 清洗螺杆 轴 间隙调整垫片 打磨 修复轴 螺杆及定子的损伤面压装轴承 调整间隙 测试各间隙 试运行 磨合调整 螺杆式压缩机故障分析 第二节螺杆式压缩机常见故障2 1机器难以启动2 2运转中突然停机2 3排气量与压力低于额定要求2 4耗油量过大2 5排出的气体中含有过多的水分2 6压缩机噪音增大2 7排气温度过高2 8排气压力过高 螺杆式压缩机故障分析 2 1机器难以启动电网中电压波动较大环境温度太低润滑油老化 太稠减荷阀未关闭 机器带负荷启动紧急关停按钮没有复位压力传感器故障 螺杆式压缩机故障分析 2 2运转中突然停机电压过低 电流过载自动空气开关或热继电器动作自动保护控制器误动作工作压力过高压力传感器或温度传感器故障 螺杆式压缩机故障分析 2 3排气量与压力低于额定要求压缩机在unload的模式下运行空气进口滤器堵塞 引起吸气不足气路系统有泄漏空气进口阀没有全开压力调节器的动作值偏低 使减荷阀关闭 导致吸气不足减荷阀卡住 阀门处于半关闭状态 吸气不足转子严重磨损 产生内泄漏 吸气量不足转子与排气座端间隙过大 引起排气不彻底 螺杆式压缩机故障分析 2 4耗油量过大油气分离器滤芯堵塞或损坏回油管路堵塞最小压力阀整定太低油路系统有泄漏油温过高 油被汽化油位太高 回油困难初次分离机构损坏 螺杆式压缩机故障分析 2 5排出的气体含有过多的水分过滤器或排污管堵塞 损坏后冷却器堵塞干燥塔中干燥机过期 螺杆式压缩机故障分析 2 6压缩机噪音增大主机轴承磨损严重主机内传动齿轮磨损严重管道漏气撬块不平或机体地脚松动 螺杆式压缩机故障分析 2 7压缩机排气温度过高油压过低油老化 变质油温控制阀失灵 使润滑油未经滑油冷却器而进入主机压缩腔内油冷却器冷却效果差冷却水未开启或堵塞压缩机工作环境温度过高 螺杆式压缩机故障分析 2 8压缩机排气压力过高压力调节器整定过高或失灵减荷阀阀芯打开后不动作气量控制管路漏气或堵塞用气量过小或用气管路堵塞 螺杆式压缩机故障分析 第三节故障维修记录为了保证平台安全有序的生产 我们除了做好日常的维修保养工作之外 还要针对每次的维保工作做好维修记录 多分析 多讨论 多总结 多实践 不仅锻炼了队伍 保证了生产 还为以后的工作提供了宝贵的维修经验和参考资料 以下是我们针对本平台螺杆式空压机曾发生的故障进行分析 螺杆式压缩机故障分析 3 1案例一装置 W11 4油田螺杆式空气压缩机品牌 英格索兰故障经过 操作工发现皮带晃动 通知机械部门 经判断 确定为皮带松动 计划切换空压机 停运此台压缩机 以更换皮带 随后操作工切换了空压机 机械工更换了空压机皮带 对刚换过皮带的空压机试机运转30分钟 发现皮带仍然松动 重新调整皮带 机器运转几分钟后 压缩机突然出现蓝烟 随后操作工立即停运压缩机 重新启运备用空压机 螺杆式压缩机故障分析 结果 此空压机螺杆烧毁 处理 将压缩机送回厂家进行维修 原因分析 因第一次调整皮带时 皮带预紧力不够 运转一段时间后 皮带发热 约80 90 皮带出现松动 随后紧皮带时 皮带调整得过紧 导致空压机负荷过大 引起螺杆烧毁 螺杆式压缩机故障分析 3 2案例二装置 W11 4油田螺杆式空气压缩机品牌 英格索兰故障经过 操作工切换空压机 机器运转几分钟后 压缩机突然自动卸载 随后从压