段愛琴

（新疆天宏紙業(yè)股份有限公司，新疆石河子 832009）

空壓機運行溫度的控制與跳閘問題的解決

段愛琴

（新疆天宏紙業(yè)股份有限公司，新疆石河子 832009）

造紙過程中很多部位都要用到壓縮空氣，空氣壓縮機（空壓機）如果出現(xiàn)故障，所有機臺都要被迫停機，將造成經(jīng)濟損失，并增加勞動強度。

1 空壓機的工作原理

螺桿式空壓機屬容積式空壓機，是通過工作容積的逐漸減少達到氣體壓縮的目的。螺桿式空壓機的工作容積是由1對相互平行放置且相互嚙合的轉(zhuǎn)子的齒槽與包容這1對轉(zhuǎn)子的機殼所組成。在機器運轉(zhuǎn)時二轉(zhuǎn)子的齒互相插入對方齒槽，且隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)插入對方齒槽的齒向排氣端移動，使被對方齒所封閉的容積逐步縮小，壓力逐漸提高，直至達到所要求的壓力時，此齒槽方與排氣口相通，實現(xiàn)了排氣。

1個齒槽被與之相嚙合的對方齒插入后，形成了2個被齒隔開的空間，靠近吸氣端的齒槽為吸氣容積，與排氣端相近的為壓縮氣體的容積。隨著空壓機的運轉(zhuǎn)，插入齒槽的對方轉(zhuǎn)子的齒向排氣端移動，使吸氣容積不斷擴大，壓縮氣體的容積不斷縮小，從而實現(xiàn)了在每個齒槽的吸氣壓縮過程，當壓縮氣體在齒槽中壓力達到所要求的排氣壓力時，這齒槽正好與排氣孔口相通，開始了排氣過程。被對方轉(zhuǎn)子的齒將齒槽分成的吸氣容積和壓縮容積的變化是周而復始的，空壓機就這樣連續(xù)地吸氣、壓縮和排氣。

空壓機在吸氣過程中，空氣經(jīng)由過濾器被吸入壓縮腔，并與噴入主機內(nèi)的潤滑油混合。在壓縮過程中，壓縮腔的體積逐漸縮小，壓力逐漸升高，之后油氣混合物通過排氣口排出。

空壓機為傳動機械，高速運轉(zhuǎn)的設備如果得不到合適的潤滑或冷卻就會產(chǎn)生高溫，而過高的溫度會使轉(zhuǎn)子和軸承材料的物理系數(shù)值產(chǎn)生變化，嚴重時會使整個主機燒毀。

大型空壓機是固定設備，安全保護非常重要。如果說超溫嚴重，安全保護不到位，整個主機就有燒毀的危險，還有可能造成設備爆炸的嚴重后果。老式的活塞式空壓機很難實現(xiàn)安全保護，而螺桿式空壓機配變頻器，采用變頻器改變轉(zhuǎn)速，調(diào)整空壓機排氣量，達到排氣壓力恒定。同時，電子保護齊全，設備稍有異常，就會自動停機，即跳閘，并在顯示屏上顯示故障記錄，為維護與維修提供依據(jù)。

2 空壓機排氣溫度的控制

當空壓機溫度高于80℃時溫控閥就會自動打開，油就通過散熱器冷卻，空壓機溫度下降。當空壓機排氣溫度長期低于75℃時，會產(chǎn)生很多冷凝水，這些冷凝水如不能及時排放，就會進入空壓機潤滑油系統(tǒng)，導致潤滑油乳化、變質(zhì)，進而導致空壓機軸承等部件銹蝕，影響使用壽命。

2.1 空壓機排氣溫度低于75℃的可能原因及相應的處理措施

2.1.1 冷卻水量太大

冷卻水量太大，不僅造成浪費，而且還會使排氣溫度低于75℃，必須及時調(diào)整冷卻水出口閥；如系風冷式冷卻器可減少冷卻器之散熱面積。

2.1.2 環(huán)境溫度低

采取措施：適當提高環(huán)境溫度。

2.1.3 油流量過大

采取措施：調(diào)小油流量調(diào)節(jié)閥。

2.1.4 排氣溫度表不正確

采取措施：更換排氣溫度表。

2.1.5 溫控閥故障，始終處于打開位置

采取措施：更換溫控閥。

2.2 空壓機機組排氣溫度高（超過110℃的設定值）的可能原因及采取的相應措施

2.2.1 機組潤滑油量不足（停機時油視鏡中油位低于刻度綠區(qū)）

空壓機在加載時的油位應保持在在三分之二以上，一定要在加載時看。如果在停機、卸載時，管道里都沒有油，油都回到油氣桶里，此時看油位不準確。采取措施：及時檢查油面，若低于“L”時請停機加油至“H”。

2.2.2 環(huán)境溫度超過所規(guī)定的范圍（38℃）

采取措施：增加排風，降低室溫。

2.2.3 油冷卻器散熱翅片被灰塵堵塞，需從里往外吹

采取措施：檢查油冷卻器進出口水的溫差，正常溫差為5℃，如大于9℃，可能油冷卻器阻塞，拆下用藥劑清洗。

2.2.4 潤滑油規(guī)格不正確

每一種型號空壓機使用的潤滑油型號都可能不同，必須選用符合設備要求的潤滑油。否則要檢查油號，更換油品。

2.2.5 溫控閥故障

溫控閥起恒溫控制作用，當溫控閥感溫元件所測的油溫低于動作值時（感溫元件動作值一般為71℃），則潤滑油直接從油氣桶回到主機，當溫控閥感溫元件所測的油溫高于動作值時，溫控閥感溫元件頂針動作，推動閥芯打開自身裝備的旁通閥，使?jié)櫥瓦M入油冷卻器冷卻（若感溫元件測的溫度越高，旁通閥開啟的越大），冷卻后的潤滑油再回到主機?？梢姡瑴囟瓤刂坪苤匾?，當出現(xiàn)故障時，應及時檢查油是否經(jīng)過油冷卻器冷卻，若無則更換熱控制閥。

2.2.6 進口空氣濾清器臟

空氣濾清器堵了后，進氣量少了，本身卸載的時候，進氣閥就關閉了，靠閥片圓孔吸氣，產(chǎn)生少量的壓縮空氣，保證油品在空壓機內(nèi)部的循環(huán)速度，這個時候吸入空氣中的灰塵被阻隔在濾清器中，以避免空壓機被過早地磨損和油分離器被阻塞，通常在運轉(zhuǎn)1 000 h或1 a后，要更換空氣濾清器。在多灰塵地區(qū)，則要縮短更換時間的間隔。濾清器維修時必須停機，為了減少停車時間應換上新的或已清潔過的備用濾清器。

進口空氣濾清器的檢修清潔濾清器步驟如下：（1）對著一個平的面輪流輕敲濾清器的兩端面，以除去絕大部分重而干的灰沙；（2）用壓力小于0.2 MPa的干燥空氣沿吸入空氣相反的方向（由里向外）吹，噴嘴與摺疊紙至少相距25 mm，并沿其方向上下吹；（3）如果濾芯上有油脂，則應更換新濾芯；（4）濾清器內(nèi)放置一照明燈進行檢查，如發(fā)現(xiàn)變薄，有針孔或破損之處應廢棄不用；要以低壓空氣清潔空氣濾清器。

2.2.7 油過濾器芯堵塞

供油通道要暢通無阻，確保潤滑正常，這是減少熱量產(chǎn)生的途徑。因此，如發(fā)現(xiàn)油過濾器芯堵塞要及時更換油過濾器。

2.2.8 風冷卻器風道阻塞，或冷卻風扇故障

散熱器堵塞會導致油經(jīng)過散熱器時沒有得到冷卻，油溫會升高，引起空壓機溫度升高。

采取措施：用低壓空氣清潔冷卻器，或更換冷卻風扇。

2.2.9 溫度開關故障

采取措施：修理或更換。

2.2.10 溫度傳感器故障

采取措施：及時更換。

2.2.11 冷卻水量不足

采取措施：檢查進、出口水管溫差，冷卻水的水壓是否偏低，有無結(jié)水垢。

2.2.12 冷卻水溫度高

采取措施：檢查進水溫度，并進行必要的調(diào)整。

2.2.13 油流量過少

向單螺桿空壓機壓縮腔中噴入適量的阿特拉斯空壓機油，能夠有效冷卻和密封壓縮腔內(nèi)氣體，并在螺桿和星輪之間形成良好的潤滑。噴入壓縮腔的部分阿特拉斯空壓機油因霧化而大大增加油氣之間換熱面積，對壓縮后的高溫氣體具有強烈冷卻作用，使排氣溫度大幅度降低，空壓機運行可靠性顯著提高；潤滑油噴入壓縮腔后，會進入壓縮腔的各個泄漏間隙內(nèi)，有效堵塞了高壓氣體的泄漏，從而減少氣體壓縮過程中的能量損失；由于油的良好潤滑特性，噴入壓縮腔的潤滑油進入螺桿-星輪嚙合處，使其之間形成潤滑油膜，降低摩擦和磨損，延長星輪使用時間。但是另一方面，油的存在增加了黏性剪切、摩擦、攪拌和吸氣預熱等方面的損失，增加了空壓機的耗功，影響了空壓機的性能。因此，噴入空壓機的潤滑油的量應該取最優(yōu)值。

可見，當油流量過小時應及時調(diào)大油流量調(diào)節(jié)閥到合適的位置。

3 空壓機溫度的控制

減少空壓機產(chǎn)生的熱量，確保機器安裝或維修的質(zhì)量，以此來減少熱量的產(chǎn)生。

控制排氣溫度低于設定值（這里是100℃）。

檢查主機轉(zhuǎn)子是否有異響（磨擦生熱）現(xiàn)象。

空壓機的散熱要正常：不管是風冷還是水冷，冷卻通道要暢通無阻，冷卻介質(zhì)要流動迅速，冷卻介質(zhì)流量要合適，太大是浪費，太少就起不到冷卻作用。

4 空壓機自行跳閘的原因及采取的相應措施

空壓機連續(xù)運行，排氣溫度升高，當達到一定程度時（可根據(jù)運行環(huán)境自行設定，本系統(tǒng)設定值為100℃），風機開始運行，用于降低主機工作溫度，風機運行一段時間，主機溫度降低，當溫度降低到75℃時，風機停轉(zhuǎn)。

我們遇到的問題是，運行的空壓機在夏季高溫天氣經(jīng)常出現(xiàn)跳閘，使紙機突然停機。由于我們是采用草類原料造紙，紙張強度較差。因此，長網(wǎng)機每次停機后再開機需要多次帶頭，甚至拉包車，勞動強度增大，水、電、汽浪費，嚴重影響產(chǎn)量。經(jīng)過排查后，發(fā)現(xiàn)空壓機的自行跳閘是由于排氣溫度高造成的（當空壓機房溫度高達37～38℃時，空壓機達到跳閘溫度100℃，空壓機跳閘）。由于系統(tǒng)溫度的設定已達到最上限，依靠提高系統(tǒng)溫度設定值已無法解決跳閘難題。

采取措施：利用20世紀60年代挖的地道，將地道風引入空壓機房，在不增加成本的前提下，將空壓機房內(nèi)溫度降低8℃左右，使空壓機排氣溫度降低到92℃左右，低于跳閘溫度，有效解決了空壓機自行跳閘的難題。

5 結(jié)束語

要保證空壓機正常運行，首先要了解其工作原理，才能進行有效的維護，保證其正常的運行?？諌簷C溫度及排氣溫度的控制很重要，空壓機排氣溫度太高或者太低都會對空壓機造成損害，嚴重時跳閘。運轉(zhuǎn)過程中，應定時記錄空壓機運行電壓、電流、出口氣體壓力、出口排氣溫度和油位等參數(shù)，為檢修提供依據(jù)?？諌簷C的排氣溫度應該控制在75～110℃，以保證空壓機正常運行，從而保證紙機正常運轉(zhuǎn)。

Operation Temperature Control of Air Compressor and Solution for Its Tripping Problem

DUAN Ai-qin
（Xinjiang Tianhong Paper Industry Co.，Ltd.，Shihezi 832009，China）

TS736

A

1007-2225（2012）06-0037-03

2012-07-17

段愛琴女士（1967-），高級工程師；研究方向：制漿造紙工藝及造紙化學品；E-mail：daq670129@163.com。

本文文獻格式：段愛琴.空壓機運行溫度的控制與跳閘問題的解決[J].造紙化學品，2012，24（6）∶37-39.