【壓縮機網】1、引言

 

　　某電廠空壓機為壽力亞洲公司生產的動力用、單級、噴油、水冷、電動機驅動的固定式螺桿壓縮機。由主機、電動機、油氣分離器、油冷卻器、后冷卻器和機組底座等零部件組成。壓縮機油氣分離器出口的壓縮空氣溫度高達100℃以上，經過后冷卻器后壓縮空氣溫度也達53℃。正常情況下，油氣分離器出口的壓縮空氣溫度不高于90℃，經過后冷卻器后壓縮空氣溫度不超過40℃。在此高溫下，空壓機運行中經常出現溫度高故障報警，甚至由于運行溫度高跳閘。壓縮空氣溫度高，其中的水、油等雜質還呈氣態，分離效果不好。直接輸入后接氣源處理干燥機系統會帶來很多害處。這加重了干燥機的干燥負擔，損害了干燥機的制冷和干燥設備，也不利于壓縮空氣用戶的使用，降低了設備可靠性與工作壽命。

 

　　2、空壓機運行溫度高原因分析

 

　　2.1 環境溫度高

 

　　空壓機房處于相對封閉的環境中，用于增強空壓機房空氣流通的抽風機功率較小，空氣流通較慢，環境較悶熱，根據測算對比，這使環境溫度高于外界溫度2℃。空壓機封閉在隔聲罩內，設備散熱慢，而壓縮機吸氣口又安裝在隔音罩內，與敞開式空壓機相比，吸氣溫度也隨之升高1.5℃。夏秋季節，環境中的溫度較高，空壓機進氣溫度高，壓縮空氣出氣溫度也隨之升高。夏秋季節，氣溫高達37℃，而冬春季節，氣溫不超過20℃。

 

　　2.2 冷卻水管路設計不合理

 

　　基建安裝冷卻水管路的時候，冷卻水管路布置不合理[1]。出現布置不必要的管段、彎頭較多造成系統阻力增加。每臺空壓機冷卻水從冷卻水母管引入后，有一管段從通徑56mm變為40mm，然后又擴大為46mm。如圖1，空壓機冷卻水管路布置。冷卻水管管徑變小，流通阻力增大，節流明顯，這就降低了冷卻效果。

  

　　2.3 冷卻器冷卻效果差

 

　　空氣通過壓縮機壓縮后進入油氣分離器分離，高溫的壓縮空氣通過氣冷卻器冷卻降溫進入干燥機系統，高溫的油通過油冷卻器冷卻降溫后返回空壓機。氣冷卻器和油冷卻器串聯布置。冷卻水先通過氣冷卻器后通過油冷卻器[2]。如圖2，空壓機冷卻水系統，兩組冷卻器的冷卻效果相互影響。
 

 

　　（1）冷卻水含泥垢多

 

　　冷卻水為江河水。冷卻水取水點靠近山邊，含鈣鎂離子少，而含泥垢較多，經過沉淀中轉效果不好。冷卻器使用過一段時間后，冷卻水中的泥垢就會附著在冷卻器上，流通阻力增大，換熱效果也降低[3]。如圖3，冷卻器換熱管淤積泥垢。

 

　　（2）冷卻水系統雜物多

 

　　在基建安裝中不及時清理管道內的雜質，造成雜質存留在管道內。從工業泵出水至空壓機系統的冷卻水管路無安裝濾網。冷卻水中存留的雜物無法清除。清理冷卻器，發現硬塊固體堵塞在冷卻器的孔板上。造成一些換熱管不通冷卻水，減少換熱面積和冷卻水量，降低了冷卻效果。

 

　　（3）氣冷卻器不可拆卸清洗

 

　　空壓機運行溫度高時，檢修人員會對冷卻器進行清理。空壓機油通過油冷卻器的殼程，冷卻水通過管程。壓縮空氣通過氣冷卻器的管程，冷卻水通過殼程。空壓機運行溫度高時，檢修人員會對冷卻器進行清理。油冷卻器可以清洗，而氣冷卻器不可清洗。長時間運行后管殼積聚很多泥垢，而無法清洗，降低了換熱效果。如圖4，不可拆卸清洗氣冷卻器。
 

 

 　　3、處理對策

 

　　結合以上引起空壓機運行溫度高的故障因素， 提出如下處理對策。

 

　　3.1 降低空壓機房環境溫度

 

　　空壓機房的玻璃窗改為窗紗，增強透風。增大掛壁抽風機功率，增強空壓機房空氣流通，防止機器運轉過程中的熱量積聚在空壓機房，從而降低空壓機房環境溫度。打開空壓機的隔聲罩，加快運行空壓機設備散熱，降低壓縮機吸氣溫度。實施這兩種方法后，通過測算，壓縮機吸氣溫度降低3.5℃。

 

　　3.2 提高冷卻水水質

 

　　清理工業水取水口的淤泥，降低冷卻水取水的含泥量。加強冷卻水前置沉淀、過濾的可靠性，及時排出淤泥。制定定期清理淤泥的措施。先進行靜壓排泥，后用泵抽泥，防止淤泥堆積。根據實際總結，雨水季節排淤泥的次數要比秋冬季節多一倍。

 

　　3.3 改進空壓機冷卻水管路

 

　　結合空壓機冷卻水管路的布置情況，每臺空壓機冷卻水從冷卻水母管引入后，保持冷卻水通流管徑為56mm，減少冷卻水管長度及彎頭的數量，減少節流效應，降低流通阻力。氣冷卻器和油冷卻器由串聯布置改成并聯布置。如圖5，兩組冷卻器并聯布置。增大冷卻水量，降低冷卻器入口水溫，避免兩組冷卻器相互影響，提高冷卻效果[4]。
 

 

　　3.4、后冷卻器（氣冷卻器）改為可拆卸清洗型

 

　　選用可拆卸清洗型冷卻器作為氣冷卻器[5]。如圖6，可拆卸清洗型冷卻器。定期對冷卻器進行清理，保證冷卻器的換熱效果。尤其是每年的夏秋季節之前，對每臺后冷卻器進行清洗，達到夏秋季節也能滿足壓縮空氣的冷卻要求。
 

 

　　3.5 冷卻水進水母管加裝濾網

 

　　冷卻水進水母管加裝全自動旋轉濾網。濾網能過濾冷卻水中存留的雜物，運行過程中根據濾網前后壓差值來進行濾網清洗，達到濾網在線清洗，保證至換熱器的冷卻水不帶雜物。

 

　　3.6 定期清洗冷卻器

 

　　無論是氣冷卻器還是油冷卻器，在運行過程中，水側的換熱管管壁都積聚淤泥等雜物。定期對空壓機的冷卻器進行清洗，保證換熱器的換熱效果。根據運行情況總結，空壓機運行溫度超過90℃時就應該對冷卻器進行清洗，或是在夏季來臨前對冷卻器進行清洗，保證夏秋高溫季節冷卻器的可靠運行。

 

　　4、結束語

 

　　對某電廠空壓機運行溫度高的故障采取以上處理對策后，很好地解決了空壓機運行溫度高的故障問題。在2年運行周期內未出現空壓機運行溫度高故障，避免了因運行溫度高故障造成空壓機跳閘，從而保證壓縮空氣系統壓力的穩定，設備可靠性和運行經濟性顯著提高。

 

 

　　參考文獻

　　[1] 李清輝.三軸式離心式空壓機故障原因分析及對策措施[J].云南化工. 2002, 29(2):43 

　　[2] 華恩琪.空壓機排氣溫度高跳機的原因分析及耗油量大的處理[J].工程技術（引文版）. 2016(12): 252-253

　　[3] 劉細駒.空壓機運行溫度高的原因與分析[J].壓縮機技術.2003（01）:32

　　[4] 李劍峰.空氣壓縮機冷卻水系統技術改[J].鑿巖機械氣動工具.2014（01）:58

　　[5] 郭凱，江村，蔡廣閩，朱政果，葉海波，農金龍，魏玉偉.一種可方便殼程清洗的管殼式換熱器：廣西45，[P]. 2013. 08. 21.

 

　　作者簡介

　　古欽培（1984—）男，工程師，廣東省梅州市，廣東粵電大埔發電有限公司從事發電廠鍋爐檢修工作

　　馮  霖（1964—）男，高級工程師，廣東省梅州市，廣東粵電大埔發電有限公司從事發電廠檢修管理工作