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广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527300
摘要：随着社会快速发展，空压机在各领域使用更为普遍，压缩空气作为一种动力能源，与生产紧密联系。文章结合实例，对螺杆式空压机故障进行了分析，从而判定设备异常，找到故障根源，并提出了处理措施。
关键词：电厂；空压机；故障分析；处理
1 机组情况
2014年5月28日某电厂#1检修空压机运行中跳闸，盘车检查发现机械卡涩。该检修空压机为无锡压缩机股份有限公司生产的螺杆压缩机，型号为LGD-12/7-X，是单级、喷油、风冷、由电机驱动的低噪声固定式小型螺杆压缩机（图1）。它由螺杆压缩机主机、电动机、油气分离器、冷却器、风扇、水分离器、电气控制箱以及气管路、油管路、调节系统等组合在机架上的一个箱体内。压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子。其中阳转子有四个齿，阴转子有六个齿。电机通过弹性联轴器、齿轮驱动阳转子，喷入的油与空气混合后在转子齿槽间有效地压缩，油在转子齿槽间形成一层油膜，避免金属与金属直接接触并密封转子各部的间隙和吸收大部分的压缩热量。该压缩机无设计油泵，靠油气分离器中的气体压力将油压送至各润滑点。从压缩机排出的油、气混合物，经过油气分离器，用旋风分离的方法粗分离出大部分油，剩余的油经过油气分离滤芯作进一步精分离而沉降在滤芯底部。滤芯底部的油利用压差由回油管引入压缩机，在油气分离器上装有油位液面计、最小压力阀和安全阀，因此油气分离器也兼作油箱和储气罐。本机组设有铝制板翅式油、气冷却器各一个。由电机单独驱动风扇运转，风扇排出的风通过导风罩直接吹向油、气冷却器。机组调节系统由一个压力控制器，一只稳压调节器，一只电磁阀，一只组合阀和一只驱动器，一只卸荷阀组成。当与压缩机相连设备所需空气消耗量小于压缩机输出气量时，调节系统可使压缩机卸载；当降至预定加载压力时，该系统可使压缩机加载，恢复供气。
图1
2 故障原因分析
经检修人员解体检查发现压缩机主机内较多铁屑，主机轴承损坏，压缩机阴、阳转子卡涩抱死。引起空压机该故障的原因很多，既有设计制造上的原因，也有操作维护及管理上的原因。
2.1 冷油器结垢或冷却水压力不足
冷油器结垢或冷却水压力不足将引起空压机故障。冷油器结垢，使冷却水不能有效地与空压机工作油换热，导致油温升高而引发事故。据调查，造成空压机冷油器冷却效果不好的原因，一是冷却系统的结构存在着设计制造的缺陷；二是冷却水质差，硬度高且存在杂质，结垢也是不可避免的。这是因为冷却水在运行过程中，当经过换热器时，重碳酸根分解失去平衡，碳酸根离子浓度增加，与水中钙离子生成碳酸钙。碳酸钙的溶解度较低，在设备受热表面沉积，形成水垢。
由于水垢的导热系数低（仅为钢材的4.0%左右），随着垢层的加厚，冷却水管的水流通径变小，造成空压机冷油器换热效率大大降低，进一步加剧垢层的生长。而空压机冷却系统一旦结垢将会严重威胁空压机的安全运行。
冷油器结垢严重或冷却水压力不足，空压机工作油温度不正常上升，会造成压缩机润滑、冷却效果不良，主机轴承温度上升，超过极限而造成轴承烧坏。
2.2 油气分离桶油位低或油系统管路堵塞
压缩机油在运行过程中起到了润滑、冷却作用，工作油压力不足会造成机头温度高，长时间运行会造成主机因超温而损坏。
空压机系统漏油，油气分离桶油位低会造成回到压缩机的油量减少。空气滤清器破损带入较多粉尘杂质或油高温热解碳化等，会造成空压机油中杂质增加，造成油系统管路堵塞，造成压缩机回油不畅。
2.3 压缩机油中含有大量水分
该空气压缩机设计排气压力为0.7 MPa，压缩机在运行中排气温度低，过低的温度使压缩空气大量的水气在油分桶内形成冷凝水；在长时间低位运行情况下有大量的冷凝水存留在油分桶里面，油水混合油位增高，过高的油位使油气分离效果差，部分油滴被压缩空气带走；油分桶内积存的水运行中水代替了润滑油被压入主机里面，轴承润滑不良造成严重发热而损坏，转子卡死。
3 故障处理
3.1 空气滤清器
吸入空气中的灰尘被阻隔在滤清器中，以避免压缩机被过早的磨损和油分离器被阻塞，通常在运转1000 个小时或一年后，要更换空气滤清器，在多灰尘地区，则更换时间间隔要缩短。滤清器维修时必须停机，为了减少停车时间建议换上一个新的或已清洁过的备用滤清器。清洁滤清器步骤如下：
（1）对着一个平的面轮流轻敲滤清器的两端面，以除去绝大部分重而干的灰沙。
（2）用小于0.28MPa 的干燥空气沿吸入空气相反的方向吹，喷嘴与摺叠纸至少相距25 毫米，并沿其方向上下吹。
（3）如果滤芯上有油脂，则应在溶有无泡沫洗涤剂的温水中洗，在此温水中至少将滤清器浸渍15 分钟，并用软管中的净水淋洗，不要用加热方法使其加速干燥，一只滤芯可洗3 次，然后丢弃不可再用。
（4）滤清器内放一灯进行检查，如发现变薄，有针孔或破损之处应废弃不用。
3.2 冷油器
若检查发现冷油器冷却效果差，出口油温偏高，应检查分析原因解决。若为冷却水流量不足，应提高工业冷却水压力，检查冷却水是否堵塞，确保畅通畅。若为冷油器严重结垢造成冷却效果差，应根据工作条件对冷油器进行清洗。
3.3 油气分离器
油气分离器按压力容器标准制造和验收，不得任意修改。油分离芯前后压力差达0.1MPa 时，应拆出更换；油过滤器压差达0.2MPa 或使用满1000 小时就必须更换。
3.5 电机过载跳闸
过载继电器在正常情况下，触点应是闭合的，当电流超过额定值时打开，切断电机电源。发现空压机过载或电气速断跳闸，应对电机进行绝缘测量，排查是否为电机短路造成。对压缩机进行盘车检查，若检查主机有机械卡涩，对压缩机进行解体，检查是否确为轴承损坏，压缩机阴、阳转子卡死，并进行修复或更换处理。若压缩机排气压力过高造成电机过载，应调整管路调节阀。
3.6 压力的调整
通断调节与无级调节两种调节方式的压力必须错开，如错开范围太小，各自的动作压力有重叠，则两种调节方式会相互干扰，这时须将压力错开值增大。哪一种调节方式的压力设定值先达到，压缩机就执行该调节功能。
（1）通断调节的调整：松开压力调节器上盖，旋动孔内螺丝，调整加载压力，（顺时针旋动压力升高，逆时针旋则压力降低）加载压力设定好后，再调整下方差压旋钮，差压加上加载压力即为上限压力（卸载压力）。
（2）无级调节压力的调整：松开稳压调节器并母，旋动手柄，顺时针压力升高，反之则降低。
4 使用注意事项
（1）运行发现压缩机漏油要及时消缺，油分桶油位低时及时补充油位，确保油位正常。不要将不同牌号的油混合使用，混合用油会造成粘性沉积物，使油路系统堵塞。换油时应在机组尚热、油气分离器卸压后，先放完油气分离器中的油，再将新油注入油气分离器内，待液面计的油位高于“70”处后，旋紧加油塞。
（2）发现压缩机油位上升，若检查为冷油器漏，要及时消缺；若为空气冷凝水积存造成，在油油分桶下部装有排污阀，定期排除油过滤器中的积水。
（3）环境空气湿度大、温度低时，适当关小冷油器冷却水，提高压缩机控制出口温度到70-100摄氏度，加大对油分桶的排水工作。
5 结束语
综上的述，通过对电厂空压机故障原因分析及处理，为电厂空压系统的稳定运行打下了基础，为提高压缩空气的生产效率、降低能源消耗创造了条件。
参考文献：
[1] 贾洪卫.空气压缩机的故障维修及经济运行[J].科技资讯.2008（26）
[2] 陈太宝. 空压机常见电气故障与维修[J].设备管理与维修.2001（07）
摘要：随着社会快速发展，空压机在各领域使用更为普遍，压缩空气作为一种动力能源，与生产紧密联系。文章结合实例，对螺杆式空压机故障进行了分析，从而判定设备异常，找到故障根源，并提出了处理措施。
关键词：电厂；空压机；故障分析；处理
1 机组情况
2014年5月28日某电厂#1检修空压机运行中跳闸，盘车检查发现机械卡涩。该检修空压机为无锡压缩机股份有限公司生产的螺杆压缩机，型号为LGD-12/7-X，是单级、喷油、风冷、由电机驱动的低噪声固定式小型螺杆压缩机（图1）。它由螺杆压缩机主机、电动机、油气分离器、冷却器、风扇、水分离器、电气控制箱以及气管路、油管路、调节系统等组合在机架上的一个箱体内。压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子。其中阳转子有四个齿，阴转子有六个齿。电机通过弹性联轴器、齿轮驱动阳转子，喷入的油与空气混合后在转子齿槽间有效地压缩，油在转子齿槽间形成一层油膜，避免金属与金属直接接触并密封转子各部的间隙和吸收大部分的压缩热量。该压缩机无设计油泵，靠油气分离器中的气体压力将油压送至各润滑点。从压缩机排出的油、气混合物，经过油气分离器，用旋风分离的方法粗分离出大部分油，剩余的油经过油气分离滤芯作进一步精分离而沉降在滤芯底部。滤芯底部的油利用压差由回油管引入压缩机，在油气分离器上装有油位液面计、最小压力阀和安全阀，因此油气分离器也兼作油箱和储气罐。本机组设有铝制板翅式油、气冷却器各一个。由电机单独驱动风扇运转，风扇排出的风通过导风罩直接吹向油、气冷却器。机组调节系统由一个压力控制器，一只稳压调节器，一只电磁阀，一只组合阀和一只驱动器，一只卸荷阀组成。当与压缩机相连设备所需空气消耗量小于压缩机输出气量时，调节系统可使压缩机卸载；当降至预定加载压力时，该系统可使压缩机加载，恢复供气。
图1
2 故障原因分析
经检修人员解体检查发现压缩机主机内较多铁屑，主机轴承损坏，压缩机阴、阳转子卡涩抱死。引起空压机该故障的原因很多，既有设计制造上的原因，也有操作维护及管理上的原因。
2.1 冷油器结垢或冷却水压力不足
冷油器结垢或冷却水压力不足将引起空压机故障。冷油器结垢，使冷却水不能有效地与空压机工作油换热，导致油温升高而引发事故。据调查，造成空压机冷油器冷却效果不好的原因，一是冷却系统的结构存在着设计制造的缺陷；二是冷却水质差，硬度高且存在杂质，结垢也是不可避免的。这是因为冷却水在运行过程中，当经过换热器时，重碳酸根分解失去平衡，碳酸根离子浓度增加，与水中钙离子生成碳酸钙。碳酸钙的溶解度较低，在设备受热表面沉积，形成水垢。
由于水垢的导热系数低（仅为钢材的4.0%左右），随着垢层的加厚，冷却水管的水流通径变小，造成空压机冷油器换热效率大大降低，进一步加剧垢层的生长。而空压机冷却系统一旦结垢将会严重威胁空压机的安全运行。
冷油器结垢严重或冷却水压力不足，空压机工作油温度不正常上升，会造成压缩机润滑、冷却效果不良，主机轴承温度上升，超过极限而造成轴承烧坏。
2.2 油气分离桶油位低或油系统管路堵塞
压缩机油在运行过程中起到了润滑、冷却作用，工作油压力不足会造成机头温度高，长时间运行会造成主机因超温而损坏。
空压机系统漏油，油气分离桶油位低会造成回到压缩机的油量减少。空气滤清器破损带入较多粉尘杂质或油高温热解碳化等，会造成空压机油中杂质增加，造成油系统管路堵塞，造成压缩机回油不畅。
2.3 压缩机油中含有大量水分
该空气压缩机设计排气压力为0.7 MPa，压缩机在运行中排气温度低，过低的温度使压缩空气大量的水气在油分桶内形成冷凝水；在长时间低位运行情况下有大量的冷凝水存留在油分桶里面，油水混合油位增高，过高的油位使油气分离效果差，部分油滴被压缩空气带走；油分桶内积存的水运行中水代替了润滑油被压入主机里面，轴承润滑不良造成严重发热而损坏，转子卡死。
3 故障处理
3.1 空气滤清器
吸入空气中的灰尘被阻隔在滤清器中，以避免压缩机被过早的磨损和油分离器被阻塞，通常在运转1000 个小时或一年后，要更换空气滤清器，在多灰尘地区，则更换时间间隔要缩短。滤清器维修时必须停机，为了减少停车时间建议换上一个新的或已清洁过的备用滤清器。清洁滤清器步骤如下：
（1）对着一个平的面轮流轻敲滤清器的两端面，以除去绝大部分重而干的灰沙。
（2）用小于0.28MPa 的干燥空气沿吸入空气相反的方向吹，喷嘴与摺叠纸至少相距25 毫米，并沿其方向上下吹。
（3）如果滤芯上有油脂，则应在溶有无泡沫洗涤剂的温水中洗，在此温水中至少将滤清器浸渍15 分钟，并用软管中的净水淋洗，不要用加热方法使其加速干燥，一只滤芯可洗3 次，然后丢弃不可再用。
（4）滤清器内放一灯进行检查，如发现变薄，有针孔或破损之处应废弃不用。
3.2 冷油器
若检查发现冷油器冷却效果差，出口油温偏高，应检查分析原因解决。若为冷却水流量不足，应提高工业冷却水压力，检查冷却水是否堵塞，确保畅通畅。若为冷油器严重结垢造成冷却效果差，应根据工作条件对冷油器进行清洗。
3.3 油气分离器
油气分离器按压力容器标准制造和验收，不得任意修改。油分离芯前后压力差达0.1MPa 时，应拆出更换；油过滤器压差达0.2MPa 或使用满1000 小时就必须更换。
3.5 电机过载跳闸
过载继电器在正常情况下，触点应是闭合的，当电流超过额定值时打开，切断电机电源。发现空压机过载或电气速断跳闸，应对电机进行绝缘测量，排查是否为电机短路造成。对压缩机进行盘车检查，若检查主机有机械卡涩，对压缩机进行解体，检查是否确为轴承损坏，压缩机阴、阳转子卡死，并进行修复或更换处理。若压缩机排气压力过高造成电机过载，应调整管路调节阀。
3.6 压力的调整
通断调节与无级调节两种调节方式的压力必须错开，如错开范围太小，各自的动作压力有重叠，则两种调节方式会相互干扰，这时须将压力错开值增大。哪一种调节方式的压力设定值先达到，压缩机就执行该调节功能。
（1）通断调节的调整：松开压力调节器上盖，旋动孔内螺丝，调整加载压力，（顺时针旋动压力升高，逆时针旋则压力降低）加载压力设定好后，再调整下方差压旋钮，差压加上加载压力即为上限压力（卸载压力）。
（2）无级调节压力的调整：松开稳压调节器并母，旋动手柄，顺时针压力升高，反之则降低。
4 使用注意事项
（1）运行发现压缩机漏油要及时消缺，油分桶油位低时及时补充油位，确保油位正常。不要将不同牌号的油混合使用，混合用油会造成粘性沉积物，使油路系统堵塞。换油时应在机组尚热、油气分离器卸压后，先放完油气分离器中的油，再将新油注入油气分离器内，待液面计的油位高于“70”处后，旋紧加油塞。
（2）发现压缩机油位上升，若检查为冷油器漏，要及时消缺；若为空气冷凝水积存造成，在油油分桶下部装有排污阀，定期排除油过滤器中的积水。
（3）环境空气湿度大、温度低时，适当关小冷油器冷却水，提高压缩机控制出口温度到70-100摄氏度，加大对油分桶的排水工作。
5 结束语
综上的述，通过对电厂空压机故障原因分析及处理，为电厂空压系统的稳定运行打下了基础，为提高压缩空气的生产效率、降低能源消耗创造了条件。
参考文献：
[1] 贾洪卫.空气压缩机的故障维修及经济运行[J].科技资讯.2008（26）
[2] 陈太宝. 空压机常见电气故障与维修[J].设备管理与维修.2001（07）