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　螺杆空气压缩机检测系统故障原因分析及排除

　　螺杆空气压缩机产生检测系统故障主要体现在3个方面：(1)压力检测系统，包括油滤压力检测、系统管路压力检测、水压检测、空滤检测;(2)温度检测系统，包括喷油温度检测、系统管路温度检测;(3)电气参数检测系统，包括主机、风机过载保护和电源系统参数检测。其次，*处理器CPU主板产生的故障也时有发生，因此要针对其具体故障现象认真分析，以免故障扩大。

螺杆空气压缩机检测系统故障原因分析及排除

　　1 引言

　　螺杆空气压缩机检测系统分为压力检测系统，温度检测系统和电气参数检测系统3部分组成。其中，压力检测系统，包括油滤压力检测、系统管路压力检测、水压检测、空滤检测;温度检测系统，包括喷油温度检测、系统管路温度检测;电气参数检测系统，包括主机、风机过载保护和电源系统参数检测。

　　2 螺杆空气压缩机检测系统故障分析及排除

　　2.1 压力检测系统故障原因分析及排除方法

　　2.1.1 油滤压力检测系统

　　油过滤器压力检测系统的检测位置，在油过滤器两侧即高压侧(BP4)和低压侧(BP3)，气体压力经过压力传感器将压力信号转变为电信号输入到*处理器CPU中，当压差即(△p2=BP4-BP3) 达到0.7 kg/cm2时，控制面板上的报警灯就会报警闪烁;当压差达到1.4 kg/cm2时，控制面板上的报警灯不仅报警闪烁，同时油过滤器的内部旁通阀将会打开，润滑油将不通过油滤直接进入

　　主机头中，它不会引起机组停机，但会将润滑油中的脏污带入机头中，影响机头的使用寿命。

　　在十几年的运行过程中，这部分系统没有出现过故障，只要严格按照厂家的用户指南要求进行保养。如初次新机磨合运行时，**次更换油滤芯是50 h，下次更换1000 h，以后运行时，只要控制面板上的油滤芯报警灯报警闪烁或到了更换时间，及时更换，就可使油滤系统保持正常工作。

　　2.1.2 系统管路压力检测系统的故障分析及排除系统管路压力检测系统包括干侧排气压力(BP2)和机头排气压力(BP1)，以及加、卸载压力检测电路。

　　通常我们说的排气压力是指干侧排气压力，即通过油气分离器将混合气体中的润滑油分离后气体压力，而机头排气压力实际上是空气和润滑油混合气体的压力。

　　(1) 排气压力检测系统故障分析及排除方法排气压力检测系统主要是利用压力探头将压力信号转变为电的模拟信号传输到CPU中，通过CPU控制空气压缩机运行或停止，同时显示屏上会显示各项参数，如压力值和压差等。当空气压缩机排气异常时，

　　首先应检查压力检测系统，在确保控制管路系统正常情况下，应采用更换法进行测试，即换一个新压力探头试试，以判定是不是压力探头损坏。

　　实际案例：

　　我公司有台螺杆空气压缩机开启运行几分钟后，机组就停机，显示屏显示故障为排气压力过低。较先怀疑较小压力阀没有打开，使排气压力探头没有探测到排气压力。为此，重新开启空气压缩机，观察排气管上压力表，此时，排气压力逐渐上升，说明较小压力阀已打开。检查压力探头，探头已被赃物堵死，将赃物清理干净，重新开启空气压缩机一切正常。

　　(2)油气分离器检测系统故障分析和排除油气分离器有2个检测点，即机头排气压力和干侧排气压力，它们通过检测系统即压力传感器将压力信号分别转换为电信号输入到*处理器CPU中，2个信号在CPU中相减产生△p1，在实际运

　　行过程中，当其压差达到0.7 kg/cm2时，控制面板上的报警灯就会报警闪烁，当压差达到1.4 kg/cm2时，控制面板上的报警灯不仅报警闪烁，同时，CPU将发出指令信号使空气压缩机自动停机。一般来说，当控制面板上的报警灯报警闪烁时，就必须更换油气分离器，但要注意更换油气分离器时，润滑油、油过滤器芯也必须同时更换，还要对空滤芯进行吹扫，必要时也更换之。

　　油气分离器检测系统故障，首先怀疑压力传感器故障，如检查压力传感器进气口有没有脏堵，同时对连接管路用压缩空气进行吹扫，如果没有脏堵或堵塞，就可用代换法进行排除，这种故障一般情况都能排除。如果压力传感器和管路都正常，那就是*处理器CPU故障。*处理器CPU出现故障的几率不高。

　　如果已判定*处理器CPU出现故障，对*处理器CPU的检查，一般先检查电源系统供电电压是否稳定正常(一般为+5V)，如果稳定正常，通常采用整体替换的方法进一步检查判断。因*处理器CPU内部均采用大规模集成块和贴膜元件，所以，内部元件损坏，个人无法修理，只能更换。

　　(3) 加卸载检测系统故障分析和排除方法加卸载检测系统出现故障，将会使空气压缩机无法实现排气压力**或低于设定值时，空气压缩机自动卸载和加载功能。

　　我公司螺杆空气压缩机为寿力LS25S-350H当气量变化较小时采用螺旋控制阀调整。当气量变化大时，采用寿力控调整。其工作原理为压力探头检测到的压力信号，传输到CPU，CPU将接收到的信号进行分析，通过电磁阀来控制螺旋阀，当气量变化大时，再通过寿力控控制进气阀，从而达到控制空气压缩机加、卸载的目的。

　　根据十几年来运行来看，其故障原因多为压力传感器、电磁阀和调压阀等元件有脏污堵塞，一般对控制系统用压缩空气进行吹扫清理，故障都能排除。如果吹扫清理故障仍不能排除，就要利用代替法进行检查，如对压力传感器和电磁阀代换等。如果不能排除就是*处理器CPU主板故障。而CPU主板故障，只能进行更换，个人无法修理。在实际使用过程中，还没有发现螺旋控制阀

　　出现故障，因它在机头中，出现故障也只有厂家修理。

　　实际案例：

　　我公司有台螺杆空气压缩机启动1 min，空气压缩机就自动停止，显示排气压力过低，开始怀疑较小压力阀没打开，重新开启空气压缩机，观察排气管上的压力表，压力值没有变化，说明较小压力阀没有打开，产生较小压力阀没有打开的原因很多，如压力调节器调整不当、电磁阀没电、CPU没有发出指令信号、管路堵塞等。经检查电磁阀有电，说明CPU发出了指令信号。拆下电磁阀、压力调节器进

　　行检查均正常，最后对连接管路用压缩空气进行吹扫，在电磁阀与进气阀的连接管路中吹出许多油污，怀疑管路被油污堵塞，将整个系统恢复后，重新启动空气压缩机，空气压缩机运行正常，故障得到排除。

　　2.1.3 水压检测系统故障分析和排除

　　我单位使用的螺杆空气压缩机均采用冷却水冷却系统，只有冷却水压力达到一定数值时，水压开关(SP3) 才会关闭，这样就给*处理器CPU输入一个开启信号，空气压缩机才能开启运行。否则，空气压缩机无法运行。

大排量空气压缩机(排量在60Nm3/min以上)市场目前主要有离心式空气压缩机和无油空压机两个产品大类,每种空气压缩机都有各自的专长,也有各自的使用范围,它们不能相互替代,而将长期共存。因此非常有必要对两种空气压缩机进行多方面的性能比较,从而可以在选用空气压缩机时提供一定的参考,以免出现选型失误。

　　无油空压机与离心空压机的性能比较

　　 　无油空压机与离心空压机的选型对比

　　结论:一般离心式空气压缩机的整体化水平大大低于无油螺杆,现场安装工作量大、费用高。离心式空气压缩机和无油螺杆空气压缩机的基本构成是差不多的,都是由驱动空气压缩机、传动系统、转子、冷却系统、润滑系统、密封系统、调节系统和控制系统组成。不过其某些分系统的内涵及典型的供货范围却是大相迳庭。

　　传统系统

　　结论:正是由于离心式空气压缩机转速高,需要在轴承和润滑系统上采用较复杂的设计,从而导致了它不宜频繁启停的特性。

　　润滑系统比较

　　结论:离心式空气压缩机的润滑系统比无油螺杆空气压缩机的要复杂得多,相对来说可靠性要差一些,需要更多的维护。

　　密封系统

　　通用离心式空气压缩机主要采用两类密封;迷宫式和碳环式。无油螺杆也采用相同原理的迷宫密封,只是在形式上略有不同。

　　结论:由于都采用了相同原理、相同性质的密封,离心式和螺杆式空气压缩机的密封寿命、封气和封油的能力都差不多,都能保证**无油的空气品质。

　　调节系统的比较

　　由于喘振现象的存在,在实现流量调节的同时又要彻底避开喘振,所以离心式空气压缩机的调节方式与无油螺杆空气压缩机迥然不同。目前用于通用离心式空压空气压缩机的调节方式主要有两种:自动双模式和恒压控制。这两种方式都是通过控制系统对进口节流阀和放空(旁通)阀进行协调控制。

　　(1)自动双模式

　　自动双模式是标准调节方式,它可使排气压力控制在±0·1barG范围内,对离心式空气压缩机来说它也是较节能的调节方式。

　　(2)恒压控制

　　恒压控制是可选调节方式,它可使排气压力稳定在±0.03barG范围内,但如果供气量经常低于喘振气量,将会有大量放气,不节能。所以它常用在对排气压力有严格要求,供气量又经常稳定在喘振流量以上的场合。

　　控制系统

　　结论:只是离心式空气压缩机对润滑、传动和调节系统有一些特殊的要求,所以与无油螺杆相比,它的控制系统稍复杂,控制点稍多。但是一般离心式空气压缩机标准供货的控制系统都很简单,许多都是选供内容。

　　维修

　　从表8可见:离心式空气压缩机的维护点要比无油螺杆空气压缩机多。

　　综上所述,我们可以得到如下结论

　　(1)在膜制氮行业,使用离心空气压缩机或螺杆空气压缩机作为空气源都是可以的,因为两者的产品气的脉动较小,连续性好,不会因为气体流量、压力的波动影响氮气的质量和产量。

　　(2)离心式空气压缩机的效率低于螺杆式空气压缩机的工作效率。离心空气压缩机由于气体流速快、能量损失较大,目前生产的离心式空气压缩机的工作效率一般只有60%;而螺杆式空气压缩机的工作效率可以达到70%~80%,单就节约能源方面考虑,使用螺杆空气压缩机比使用离心空气压缩机更为有效。

　　(3)单台离心空气压缩机的排量远远大于螺杆空气压缩机。根据市场调研,目前体积较小的单台离心空气压缩机的排量可以达到80～120m3/min;而单台高压螺杆空气压缩机的排气量较大为60m3/min,即一台离心空气压缩机的产气量基本与2台螺杆空气压缩机的产气量相当甚至更大。

　　(4)单级离心空气压缩机的排气压力远低于螺杆空气压缩机。根据市场调研,目前两级压缩的螺杆空气压缩机其排气压力可以达到2.5MPa以上,而三级压缩离心空气压缩机的排气压力也只有1.6MPa,因此对于膜分离制氮而言,螺杆空气压缩机更适用于耐高压的柏美亚普利森膜管;而离心空气压缩机、无油螺杆空气压缩机则比较适用于压力较低的PAKER膜管。

　　(5)气体的含油量差距较大,离心空气压缩机属于无油润滑,产气中的含油量较低,膜管对气体过滤要求较低;对膜管的使用寿命影响较小;而螺杆空气压缩机由于普遍采用有油润滑冷却,其产气中的含油量可以达到20×10-6,一旦过滤系统出现问题,将会对膜管的使用寿命产生影响。

　　(6)气量调节。由于离心空气压缩机在流量减小到一定程度时就会产生“喘振”现象,因此离心空气压缩机的排气量只能在70%~**之间调节;而螺杆空气压缩机由于不存在“喘振”现象,采用容积调节时,其排气量可以在0～**之间任意调节。