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    壓縮機網 >雜志精華>正文

    螺桿空壓機閥門維護重要性淺析

      【壓縮機網】眾所周知,螺桿空壓機和其它所有機械設備一樣,都需要進行定期維護保養。根據機械設計原理和日常經驗,我們更多的將注意力投在耗材“三濾一油”上。但實際上,螺桿空壓機還有一些關鍵部件需要特別注意,如果這些部件失效,那么也必然會造成空壓機效率降低、安全性下降,甚至故障停機,那就是螺桿空壓機門。

      有人將螺桿空壓機比作人體,事實上,它與我們的人體結構確實有相似之處。比如空氣過濾器就像腎臟,可以將壓縮空氣中含有的“毒物”——水霧、油霧、微塵粒及微生物等通通過濾掉;而潤滑油就像血液,如果氣血虧損,那么身體必然會出現問題。

      對人生命健康最為重要的器官之一是心臟,它每天要跳動100000次為身體提供含氧氣的血液。那心臟如何保證血流按照穩定的方向流動的呢?答案是門!心臟各腔室之間由像閥門一樣的心臟瓣膜分隔,包含主動脈瓣、肺動脈瓣、二尖瓣和三尖瓣,由它們來控制血液的流動。螺桿空壓機也有一些比較關鍵的閥門,如進氣閥、最小壓力閥、斷油閥和安全閥。

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      螺桿空壓機的關鍵閥門

      1.進氣閥

      進氣閥主要由閥體、閥門、活塞、氣缸、彈簧、密封圈等組成,其側面裝有控制塊及控制電磁閥,通常組裝在空壓機主機的進氣口。工頻螺桿空壓機的工作原理可簡單概括為進氣閥得電加載,失電卸載,以此來控制進入壓縮機的空氣。當壓縮機開始降低主電機的啟動負載以及壓縮空氣回路中達到設定的工作壓力時,進氣閥保持關閉狀態,從而使壓縮機的電機能夠在沒有任何負載的情況下運行,即空壓機空載。

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      在壓縮機的氣量調節中有一種調節方式為壓開進氣閥調節。根據進氣閥被壓開過程的長短,該方法分為全行程壓開進氣閥和部分行程壓開進氣閥兩種方式。對于全行程壓開進氣閥調節,在吸氣過程中,氣體被吸入氣缸,在壓縮過程中,因為進氣閥全開,吸入的氣體又被全部推出氣缸。假設某壓縮機有一個一級雙作用氣缸,若只頂開活塞一側的進氣閥,氣量降低50%。如果兩側同時頂開,則排氣量為零,所以,該機可實現氣量0、50%和100%三級調節。可見,全行程壓開進氣閥的調節幅度較大,適用于粗調節。部分行程壓開進氣代調節的原理與全行程壓開進氣閥相似,但它通過控制壓縮機程中進氣閥的關閉時刻,控制返回氣量的多少,從而可以實現氣量的連續調節,由于壓縮功幾乎與排氣量成正比例地減少,所以還有很高的運行經濟性。

      可見,進氣閥的有效性將直接影響壓縮機在加載和空載條件下的容量及其功耗。

      2.最小壓力閥

      最小壓力閥主要起建立機組內壓,促使潤滑油循環、滿足減荷閥的工作壓力等作用。最小壓力閥通常安裝在壓縮機油氣分離罐的出口處,起單向閥的作用,防止機組在卸載運行時儲氣罐中的壓縮空氣倒流至空壓機。最小壓力閥的開啟壓力一般為4bar左右,可確保油桶內的壓力在空氣輸出時不低于這個最小壓力,以免空氣流速過快導致油氣分離器的分離效果降低。最小壓力閥的有效性會直接影響壓縮機的潤滑、油氣分離效率和功耗。

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      3.斷油閥

      斷油閥是螺桿空壓機主油路上控制潤滑油返回主機的一個開關,它的主要作用是控制空壓機啟動的時候不讓太多的潤滑油進入主機,防止油量過大堵轉導致空壓機無法啟動;空壓機停機的時候由于內部氣壓高,斷油閥將及時切斷油路,不讓潤滑油從進氣閥向外噴出。如果斷油閥發生故障,可能會造成空壓機開機后高溫停機,如果斷油閥在開啟狀態卡死,開機會造成向外噴油。

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      4.安全閥

      安全閥通常直接安裝在油氣分離器上,它的作用是當油氣分離罐內的壓力超過安全閥的設定壓力時,能夠及時將油氣分離器內的壓縮空氣排出,防止罐體在高壓下破裂。安全閥出現故障會影響空壓機的安全運行或導致壓縮空氣不斷泄漏。

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      事實上,除了這些關鍵閥門之外,根據不同空氣壓縮機廠家采用的設計理念,有油潤滑螺桿式空氣壓縮機還有更多其它閥門,這些閥門對壓縮機的良好運轉至關重要,也必須時常加以維護。空氣壓縮機中經常使用的其它閥門包括:

      ·溫控閥,根據工作溫度調節通過油冷卻器的油流量。

      ·止回閥,防止壓縮空氣通過主機的排氣口回流到主機。

      ·卸載閥,又稱放空閥,其作用是當機組在剛啟動時而出氣閥門尚未打開的時候打開,用來泄壓放空的,或者是在機器運行過程中壓力過高的時候泄放一部分壓力。

      ·排水閥(自動或基于定時器)用來排放收集的污水。

      由于技術理念存在差異,這些閥門存在與否以及閥門的驅動方式(電子/機械)和安裝位置,取決于空壓機廠家最初的設計架構。

      壓縮機閥門的故障與維護

      盡管不同的壓縮機閥門供應商都有自己獨特的設計結構,但壓縮機閥門通常都包含運動部件,例如用來控制閥門打開和關閉的彈簧、閥板和柱塞,以及在閥門保持關閉時提供密封的橡膠密封件或者閥座。這些運動部件會在使用一段時間后因為磨損或疲勞而失去其原有的性能,并且密封部件通常會隨著時間的推移而發生老化。這種情況下,會出現閥門卡死不動作、密封不嚴、動作延遲、泄漏等故障,進而引起壓縮機的工作效率降低或產生其他故障。

      很多時候,當壓縮機還可以正常產生壓縮空氣時,很難發現閥門出現故障或使用的閥門已經產生磨損。閥門故障的典型癥狀是壓縮機容量減小、加卸載期間功耗增加、排放壓力下降、含油量增加以及電機負載增加等。但遺憾的是,在將懷疑對象放到閥門之前,這些癥狀要么難以察覺,要么有其他常見的原因遮蔽,例如管道漏氣、濾芯堵塞或者環境溫度過高等。行業資料顯示,在閥門產生磨損或發生故障的情況下,螺桿空壓機的整體功耗可能增加10-15%。而在大多數客戶支出的成本組成中,設備初期投資僅占15%,使用期間的維護、管理成本占15%,70%甚至更多的成本來源于電力消耗。閥門故障不僅會導致電費增加,還會引起其他連鎖反應,比如將下游配件的使用壽命縮短一半。

      閥門的維護沒有一個直觀的數據來顯示,除非打開并檢查閥門,否則很難識別閥門是否已磨損,但我們可以借助一些指標來推斷故障閥門,或者說處在此類工況下,需要注意考慮閥門的完好度。

      ·空壓機頻繁加卸載。如果空壓機頻繁加卸載,那就意味著這些閥門也會頻繁啟動,閥門組成部件會加快磨損,從而導致其壽命縮短。

      ·工況環境惡劣:在充滿灰塵、磨蝕性氣體或液體,以及高溫等惡劣環境,閥門常常由于腐蝕、卡澀、電磁閥短路、密封件失效等原因,導致閥門壽命減少。

      ·壓縮機不打壓或壓力不足:如果下游用氣需求沒有變化,并且可以確信管路沒有空氣泄漏,則壓縮機可能沒有提供額定輸出,這種情況下,閥門故障的可能性非常高。

      ·壓縮機功耗增加:下游用氣需求和使用模式沒有異常變化,如果空氣壓縮機功耗曲線增加表明是由負載或空載功率增加造成的,這很有可能是由于閥門故障引起的。

      因此,除了明確發現閥門故障之后進行檢修外,強烈建議用戶或售后服務人員每年檢查一次閥門的性能,并根據空壓機的運行條件每兩年更換一次內部運動部件。事實上,不少壓縮機廠家通常要求每兩年更換一次閥門套件。需要注意的是,必須至少每年對安全閥進行一次檢查,以確保其使用正常。

      小結

      雖然根據廠家的建議和要求,定期進行螺桿空壓機的維護保養,更換“三濾一油”很重要,但是對包括進氣閥、最小壓力閥、安全閥和斷油閥等在內的閥門進行保養、更換同樣重要。盡管這在一定程度上會增加用戶的運營成本,但是由此帶來的螺桿空壓機高效、安全運行所產生的巨大經濟效益,遠遠超過進行維保造成的付出。

      另外,在“比功率”、“氣電比”等能耗概念已經廣泛應用于客戶現場的當下,只有保證關鍵部件“不掉鏈子”,才能使巨資投入的高能效空壓機、空壓站發揮應有的節能作用。


    標簽: 空壓機螺桿閥門  

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