螺杆压缩机排气温度高原因分析

仪表风螺杆压缩机排气温度高原因分析

杨青树

（大庆油田化工有限公司甲醇分公司动力车间

黑龙江省大庆市马鞍山163411）

摘 要：通过对EP200型仪表分螺杆压缩机排气温度高的现象进行分析，讨论了仪表风螺杆压缩机排气温度高的原因及影响因素，提出了具体的解决方法。

关键词：温控阀 温度传感器 控制器 温度开关 压力开关

一、前言

甲醇分公司动力车间现有4台仪表风压缩机，其中EP200型2台，NV110型2台，担负着给全分公司供给仪表风的任务。2011年2月11日其中正在运行的1台EP200型螺杆压缩机排气温度高联锁跳车，经过认真分析，最终解决了排气温度超温的问题。为了以后能准确地判断出口温度超温的原因，及时解决超温问题，特对螺杆压缩机的排气温度高的原因、影响因素进行分析，并提出具体解决办法。

二、故障现象及危害

现象：机组排气温度高(超过100℃)，现场有刺鼻的油烟味，同时机组运行耗油量增大，排出气体含油量增大。 危害：（1）、排气温度越高，压缩机为考虑膨胀而留的间隙越大，压缩机的效率降低，导致电能依旧消耗，产气量下降；（2）、降低润滑油的使用寿命；（3）、高排气温度会导致更多的润滑油处于气相，增加油、气分离的困难，从而导致更多的油进入供气管网，不仅油耗大量增加，同时使供气品质下降，可能影响用气设备质量；（4）、设备长期处于高排气温度状态下运行，会导致使用寿命减少；（5）、使环境温度升高，引起吸气温度升高，在消耗相同功耗的情况下，吸气温度每升高3℃，产气量降低1％。

三、原因分析

为了便于分析螺杆压缩机排气温度高的原因，特绘制螺杆压缩机的空气、润滑油系统图，见图一：

1-进气滤清器；2-进气控制蝶阀；3-

轴承回油离温开关；4-止逆阀；5-止

逆阀；6-冷启动温度开关；7-油气混

合气；8-盛油区；9-排污阀；10-回

油节流孔；11-滤网；12-加油口；13-

油分离器；14-窥镜；15-油分离器芯

子；16-至压缩机进口；17-卸载状态

进气阀控制缸缩进；

18-至压缩机进

口；19-负载电磁阀；20-最小压力阀；

21-压差开关报警指示灯；22-旁通油

路；23-断油电磁阀；24-温控阀；25-

油冷却器

（一）、实际排气温度并不过高

1、温度探头、温度变送器或显示面板故障温度计显示不准确。

（二）、实际排气温度过高

1、润滑油使用时间过长变质或润滑油油位太低；

2、油过滤器堵塞导致润滑油流通不畅，进入主机的油量减少；

3、油分离器滤芯堵塞导致机组内压过大或油分离器芯击穿失效；

4、温控阀失效导致进入主机油温过高；

5、环境温度过高；

6、风扇故障；

7、油冷却器换热效果不好导致进入主机油温过高；

8、最小压力阀故障导致油分离器内压升高；

9、止逆阀卡住；

10、断油电磁阀故障导致润滑油不能进入机头；

11、阴阳转子间隙过大造成出现内循环。

四、采取措施

（一）、针对实际排气温度并不过高的几点原因采取以下措施：

1、机组排气温度通过温度探头、温度变送器和面板显示器进行温度检测、温度信号转换和温度显示，温度探头损坏或接线松动会造成温度探头检测错误，温度变送器失效会导致转换错误，这类故障一般发生率较高。同时温度探头检测正常、变送器转换正常，但面板显示不正常的情况也会存在，而这类情况发生率较低。

处理措施：定期检查接线松动情况、必要时更换温度探头或显示面板；

（二）、针对实际排气温度高的几点原因采取以下措施：

1、润滑油变质或者碳化会使油管路产生堵塞，油管路元件失灵，喷油量不足，造成机体超温。同时，设备运行中，油气分离器中的液位不低于低油位标志L（或min），油位过低会造成补油量不足，直接影响入口气体的温降，循环喷油量减少。表现出液位上升缓慢或无液位，从而导致循环喷油在机组中停留时间过长，循环频次增加，补液量少，气体在入口得不到初步降温，又因循环喷油量少温度高，在压缩过程中得不到降温，导致排气温度升高。

处理措施：打开加油盖，待油完全回流入初级油气分离器内，取少量检查油质是否正常。若油质乳化含油水份，则应排尽分离器内变质油液，清洗后加入足量合格润滑油。润滑油变质清洗应分以下几步进行：（1）气路系统保养:a.拆检断油电磁阀及膜片；b.拆检、清洗温控阀及元件；c.拆检、清洗油路、管件、接头等；d.换热器拆检、浸泡清洗。（2）更换润滑油、空滤、油滤、油分元件等常规保养。

（3）油管路清洗：最好采用SUMMIT的VARNASOLV积炭清洗剂，每一台机器中加入1加仑Varnasolv浓缩液于每10加仑压缩机油，首先确保排出足够的压缩机润滑油以便把Varnasolv加入到储存箱内。然后连续运行压缩机40到60小时。为了防止悬浮污染物的再沉积，当油还是热的时候，要彻底排掉压缩机内的润滑油，才能取得最佳的效果。若油质正常，油位低于最低游标线，则加油至正常油位；

2、双螺杆式空压机的油过滤器精度比较高，一般小于20μm，滤芯容易被堵塞，造成主机因供油不足而排气超温。

处理措施：用专用工具卸下油过滤器，仔细检查滤芯有无污物，若滤芯脏则更换同型号同精度新过滤器，最好每运行约2500h计划更换油过滤器滤芯；

3、润滑油和空气从压缩机排出后进入油分离器，混合气体沿分离器筒体内壁流动，在离心力作用下油滴聚合后落入油箱底部，内部挡板维持空气和油滴不断旋转，方向持续不断改变，使愈来愈多的油滴从空气中清除出去，这种惯性作用使润滑油又回到油分离器。这时空气气流中剩下一些非常细小的油雾，它们随空气一起进入油分离器芯子，油分离器芯子由二个紧靠在一起的同心纤维圆筒组成，由自由钢丝网支承，芯子的法兰边固定在分离器顶盖上。气流进入油分离器芯子后，油气凝聚在纤维上形成油滴，这些油滴集结在外层第一级纤维筒上，然后落到油分离器里，凝聚在第二级内层上的油滴汇集在分离器芯子的底部，经过回油管路中的过滤网、节流接头回到压缩机内。油分离器芯子堵塞后，分离效率会变差，导致压缩机温度升高、外供压缩空气含油量大，影响后序净化设备及用气设备正常工作，如果

油分离器芯击穿失效，油直接跑掉，油耗急剧加大，会因为油少而导致机组温度急剧升高，严重时可能造成机头抱死。

处理措施：定期更换油分离器芯；

4、温控阀是一个三通阀。在空压机刚启动时，油温较低，温控阀之路开启，主回路关闭，润滑油绕过冷却器直接喷入主机，加速油温上升，防止压缩空气中 在油分离器内凝结，当油温上升到65℃后，温控阀随油温升高逐步打开主回路，调节流经油冷却器和旁路的油量比例，控制油温，使空压机的喷油温度保持在最佳点。如果温控阀出现故障，则润滑油无法经过冷却器，油温无法下降，导致排气温度高。停机后检查油冷却器进排油管温度，若温差较小，则检查温控阀。温控阀的故障有两个原因，一是阀芯上的热敏弹簧弹性系数改变，不能随油温变化而正常动作，二是阀体磨损，阀芯卡死或动作不到位无法正常工作。

处理措施：定期检查温控阀阀芯是否卡涩，研磨阀芯或更换温控阀；

5、环境温度过高，会使吸入和排出温度升高，一般环境温度不应高于46（不低于17，若温度过低容易造成结垢或堵塞现象）。

处理措施：监测环境温度，必要时采取遮阴通风进行降温；

6、如果风扇电机是否停止转动或者反转，风扇太脏都会造成冷却效果不佳，机体温度升高。 处理措施：检查风扇是否正常转动，定期对风扇进行清理；

7、压缩机产生的绝大部分热量由润滑油带走，并在油冷却器中通过强制换热方式由冷却水带走，油冷却器及冷却水管道脏堵会造成换热效率下降。

处理措施：检查冷却器冷却水压力是否过低、温度是否过高，检查冷却器是否结垢严重，影响冷却效果，最好每半年清洗冷却水管道、油冷却器管程和壳程，装好后经试压合格方可投入使用；

8、最小压力阀装在油分离器的排气口处，其作用是保证压缩机系统中油分离器内始终有形成油循环的最小压力，同时它具有止逆功能，能防止管网中的压缩空气向油分离器内倒灌，它的另一作用是在机组加载时保持分离器中压力，与大气压始终有一较小压差，减小气体流动速度，确保油分离器效果。如果最小压力阀发生故障会使油气分离器两力压降过大(≥0.1MPa)或过小(≤0.02MPa)时，滤芯起不到过滤分离作用，则润滑油在滤芯处分离不好。油气混合通过最小压力阀，进入后续系统，润滑油跑损过快，大量润滑油带到气路中，溶气水中油量增多，导致气浮出水油含量增加。

处理措施：最好每运行3000h检查清洗一次最小压力阀弹簧和活塞，必要时更换最小压力阀。

9、止逆阀主要是防止压缩气体倒流，保证润滑油正常回流到分离器内，如果止逆阀发生故障会使回油量不足，机体温度升高，排气温度升高。

处理措施：检查止逆阀，必要时进行更换；

10、断油阀一般为两位两通常闭电磁阀，启动时开启，停机时关闭，以避免停机时油气分离器内的油继续喷入机头，并从进气口喷出，造成窜油。若断油阀如果不能全部打开会使压缩机腔内润滑油不能顺利流回到油分离器，造成回油量不足，主机会因缺油迅速升温，导致自动停机，严重时会造成螺杆总成烧毁。

处理措施：检查断油电磁阀膜片，更换膜片或整体更换电磁阀；

11、测量啮合间隙是否在规定范围内。因转子腐蚀严重啮合间隙太大气体在压缩机内部反复循环使得出、入口温度都升高，气体压力达不到止逆阀弹簧的压力值而无法做工。另外两转子出口端气封齿的腐蚀，破坏机封腔的平衡压力，容易使机封磨损加快发生泄漏现象。

处理措施：定期进行检、维修处理。

五、结束语

螺杆压缩机排气温度高故障的发生不仅影响正常生产，还会加剧螺杆压缩机剧部件的磨损，缩短设备的使用寿命。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，可提前采取

预防温度升高故障的一系列措施，适当改善空压机房的工作环境和利用站控系统随时监测设备的工况，以彻底消除安全隐患，保障螺杆压缩机平稳运行。

参考文献：

[1] 螺杆压缩机使用说明书

[2] 郎纯伟，李正昌，螺杆压缩机排气温度升高故障分析，辽宁化工，2009