螺杆式空压机基本概念

2018-11-28 阅读(52)


 简介

    用可靠性高的螺杆式空机取代易损件多、可靠性差的活塞式空压机,已经成为必然趋势。根据统计:日本螺杆压缩机1976年仅占27%,1985年则上升到85%。而西方发达国家螺杆空压机市场占有率为80%,并保持上升势头。螺杆空压机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。

   单螺杆空压机又称蜗杆空压机,单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡,又使排量增加一倍,空压机的体积小,每分钟只有9立方米(9m3/min)蜗杆空压机的重量仅为活塞式的1/6。蜗杆受力平衡使蜗杆空压机具有一系列优点:

优点

高性能高效率
   空压机设备-螺杆式空气压缩机采用高容量压缩组件,其转子外圆速度低而且达到最佳注油,实现了高效率、高可靠性。到2012年为止,厂家的设计都能确保系统温度及压缩空气温度极低。保证所有部件均达到最佳冷却效果及最高使用寿命。折叠驱动理念
空压机设备-螺杆式空气压缩机通过高效传动系统以适合用途的最佳速度驱动压缩组件。正常操作期间完全无需维护。具有免维护、高度可靠和高效率的优点。


维护费用低
   空压机设备-螺杆式空气压缩机独创的压缩机设计节省了不必要的维护费用。所有零部件均采用长寿命设计,大尺寸的入口过滤器、油过滤器和精细分离器确保最佳压缩空气质量。所有油过滤器以及 22kW (30hp) 以内各型号的分离器组件均为离心式启闭,维修时间进一步减少。"速达维修点"使维修工作能在数分钟内完成,停机时间和维修费用大大减少。

内置智能控制
  欲降低运行费用,精密的操作控制必不可少。所有螺杆式压缩机均装有智能控制系统,其控制菜单简便易用。

工作详情
  螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。 

  螺杆空压机基本构造:在压缩机的机体中,平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子,通常把节圆外具有凸齿的转子,称为阳转子或阳螺杆。把节圆内具有凹齿的转子,称为阴转子或阴螺杆,一般阳转子与原动机连接,由阳转子带动阴转子转动转子上的最后一对轴承实现轴向定位,并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位,并承受压缩机中的径向力。在压缩机机体的两端,分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用,称为进气口;另一个供排气用,称作排气口。

进气
  螺杆空压机的工作过程详细分析之进气过程:转子转动时,阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子齿沟空间与进气口的相通,因在排气时齿沟的气体被完全排出,排气完成时,齿沟处于真空状态,当转至进气口时,外界气体即被吸入,沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时,转子进气侧端面转离机壳进气口,在齿沟的气体即被封闭。

压缩
螺杆空压机的工作过程详细分析之压缩过程:阴阳转子在吸气结束时,其阴阳转子齿尖会与机壳封闭,此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小,齿沟内的气体被压缩压力提高。

排气
螺杆空压机的工作过程详细分析之排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时,被压缩的气体开始排出,直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面,此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0,即完成排气过程,在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,进气过程又再进行。

压缩原理
(1) 吸气过程:螺杆式空压机压缩原理电机驱动转子,主从转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间大,外界的空气充满其中,当转子的进气侧端面转离了壳之进气口时,在齿沟间的空气被封闭在主、从转子与机壳之间,完成吸气过程。

(2) 压缩过程:在吸气结束时,主、从转子齿峰与机壳形成的封闭容积随着转子角度的变化而减少,并按螺旋状移动,此为"压缩过程"。

(3) 压缩气体与喷油过程:在输送过程中,容积不断减少,气体不断被压缩,压力提高,温度升高,同时,因气压差而变成雾状的润滑油被喷入压缩腔,从而达到压缩、降低温度密封和润滑的作用。

(4)排气过程:当转子之封闭齿峰旋转到与机壳排气口相遇时,被压缩的空气开始排放,直到齿峰与齿沟的吻合面移至排气端面,此时齿沟空间为零,即完成排气过程。与此同时,主从转子的另一对齿沟已旋转至进气端,形成最大空间,开始吸气过程,由此开始一个新的压缩循环。

工作压力
压力单位的表示形式很多,这里主要介绍螺杆式空气压缩机常用的压力表示单位;

① 工作压力,国内用户常称排气压力。工作压力是指空压机排出气体的最高压力;

② 常用的工作压力单位为: bar或Mpa ,1 bar = 0.1 Mpa ;

③ 一般性,用户通常把压力单位称为:Kg(公斤),其实kg只是kgf/cm^2的简称,大体上1 bar = 1 Kgf/cm^2。

容积流量
① 容积流量,国内用户常称排气量。容积流量是指在所要求的排气压力下,空压机单位时间内排出的气体容积,折算到进气状态的量。

② 容积流量单位为:m3/min(立方/分钟)或 L/ min(升/分钟),1m3(立方)= 1000L(升);

③ 一般性,常用的流量单位为: m3/min(立方/分钟);

④ 容积流量在我国又被称为排气量或铭牌流量。

功率
① 一般性,空压机的功率是指所匹配的驱动电机或柴油机的铭牌功率;

② 功率的单位为:KW(千瓦)或HP(匹/马力),1KW ≈ 1.333HP 。

保养
进气空滤芯
空气滤清器是滤除空气尘埃污物的部件,过滤后的干净空气进入螺杆转子压缩腔压缩。因螺杆机内部间隙只允许15u以内的颗粒滤出。如果空滤芯堵塞破损,大量大于15u的颗粒物进入螺杆机内循环,不仅大大缩短机油滤芯、油气分离芯的使用寿命,还会导致大量颗粒物直接进入轴承腔,加速轴承磨损使转子间隙增大,压缩效率降低,甚至转子枯燥咬死。

机油过滤器
新机第一次运行500小时后应更换机油芯,用专用扳手反旋油滤芯取下,新滤芯装上前最好加螺杆机油,滤芯密封用双手拧回油滤座,用力拧紧。 建议每1500-2000小时更换新滤芯,换机油时最好同时更换油滤芯,在环境恶劣时使用应缩短更换周期。 严禁超期限使用机油滤芯,否则由于滤芯堵塞严重,压差超过旁通阀承受界限,旁通阀自动打开,大量脏物、颗粒会直接随机油进入螺杆主机内,造成严重后果。 柴动螺杆机柴油机机油过滤芯及柴油过滤芯的更换应遵循柴油机保养要求进行,更换方式与螺杆机油芯类似。

油气分离器
油气分离器是将螺杆润滑油与压缩空气分离的部件,正常运行下,油气分离器的使用寿命在3000小时左右,但润滑油的品质及空气的过滤精度对其寿命有巨大的影响。可见在恶劣使用环境下必须缩短空滤芯的保养更换周期,甚至考虑加装前置空气滤清器。 油气分离器在到期或者前后压力差超过0.12Mpa后必须予以更换。否则会造成电机过载,油气分离器破损跑油。 更换方法: 拆下油气桶盖上安装的各控制管接头。取出装油气桶盖上伸入油气桶内的回油管,拆出油气桶上盖紧固螺栓。 移开油气桶上盖,取出油细。除去粘在上盖板上的石棉垫及污物。 装入新的油气分离器,注意上下石棉垫必须加钉订书订,压紧时石棉垫必须摆整齐,否则会引起冲垫。 按原样装回上盖板、回油管、各控制管,检查有无泄漏。

机油更换
螺杆机油的好坏对喷油螺杆机的性能具有决定性的影响,良好的油品具有抗氧化稳定性好、分离迅速、清泡性佳、高粘度、防腐性能好,因此,用户必须使用纯正的本公司专用螺杆机油。

新机磨合期500小时后进行首次油品更换,以后每运行2000小时更换新油。换油时最好同时更换油过滤器。在环境恶劣的场所使用缩短更换周期。 更换方法: 起动空压机运行5分钟,使油温升至50℃以上,油品粘度下降。 停止运行,当油气桶内存有0.1Mpa压力时,打开油气桶底部的放油阀,接上储油罐。放油阀应慢慢打开,以免带压带温润滑油四溅伤人污物。等润滑油成滴状后关闭放油阀。拧开油滤芯,把各管路里的润滑油同时放尽,换上新油滤芯。 打开加油口螺堵,注入新油,使油位在油标刻度线范围内,拧紧加油口螺堵,检查有无渗漏现象。 润滑油在使用过程中必须经常检查,发现油位线太低时应及时补充新油,润滑油使用中也必须经常排放冷凝水,一般情况每周排放一次,在高温气候下应2-3天排放一次。停机4小时以上,在油气桶内无压力情况下打开放油阀,排出冷凝水,看到有机油流出时迅速关闭阀门。 润滑油严禁不同品牌混合使用,切忌润滑油超期使用,否则润滑油品质下降,润滑性不良,闪点降低,极易造成高温停机,引起油品自燃。

故障检测
1.螺杆式空压机故障现象:机组油耗大或压缩空气含油量大

出现此故障的原因是由于冷却剂量太多,正确的位置应在机组加载时观察,此时油位应不高于一半;

回油管堵塞也会造成螺杆式空压机故障;

回油管的安装不符合要求会造成螺杆式空压机耗油过大;

机组运行时排气压力太低;油分离芯破裂会导致螺杆式空压机故障;

分离筒体内部隔板损坏;冷却剂变质或超期使用。

2.螺杆式空压机故障现象:机组压力低

出现此故障的原因是实际用气量大于机组输出气量;螺杆式空压机放气、进气阀故障(加载时无法关闭);传动系统不正常,环境温度过高,空气滤清器堵塞;负载电磁阀(1SV)故障;

最小压力阀卡死;用户管网有泄漏;

压力传感器,压力表,压力开关等螺杆式空压机故障会导致机组压力低;

压力传感器或压力表输入软管漏气;

3.螺杆式空压机故障现象:风扇电机过载

风扇变形;

风扇电机故障;

风扇电机热继电器故障(老化);

接线松动;冷却器堵塞;

排风阻力大。

4.螺杆式空压机故障现象:机组电流大

电压太低;

接线松动;

机组压力超过额定压力;

油分离芯堵塞;接触器故障;

主机故障;

主电机故障;

5.螺杆式空压机故障现象:机组排气温度高(超过100 °C)

机组冷却剂液位太低;油冷却器脏,如何判别冷却器是否脏呢,主要看其进油口温度与出油口温度之间的温差,正常的温差在20-30度之间,如果是外部灰尘堵塞散热气只需用压缩空气吹干静就可以,如吹不掉\散热器内部脏则需要用专业的清洗剂来清洗,如散热器内部堵塞利害则需要用;

清水泵循环清洗,清洗时间视情况定;如是水冷式的散热器堵塞,最好的办法是拆开前后端盖用铁条对铜管内部进行清洁;

油过滤器芯堵塞也会引起螺杆式空压机故障;

断油电磁阀未得电或线圈损坏或电磁阀膜片破裂或老化;

断油电磁阀一般出现在老机型中;

冷却风扇电机故障;

排风管道不畅通或排风阻力(背压)大;

环境温度超过所规定的范围(38°C 或 46°C)。

6.螺杆式空压机故障现象:机组排气压力过高

进气阀故障;

液压缸故障;

负载电磁阀(1SV)故障;

压力设置太高;

压力传感器故障(Intellisys控制机组);

压力表故障(继电器控制机组);

压力开关故障(继电器控制机组)。

7.螺杆式空压机故障现象:机组无法启动

熔断丝坏;

温度开关坏;

接线松开;

主电机热继电器动作;

风扇电机热继电器动作;

变压器坏;

Intellisys无电源输入(Intellisys控制机组);

Intellisys控制器故障。

8.螺杆式空压机故障现象:机组启动时电流大或跳闸

用户空气开关问题;

输入电压太低;

星-三角转换间隔时间太短(应为10~12秒);

液压缸故障(没有复位);进气阀故障(开启度太大或卡死);

接线松动;

主电机、主机出现故障进而会导致整个螺杆式空压机故障;

1TR时间继电器坏(继电器控制机组)。

选购螺杆式空压机知识

1.排气压力

一般情况下,应把输气管路的通径选大些,以减少阻力损失,达到长期运行减少能耗的目的。压缩机的排气压力越大,耗能越多。所以不要选用过高排气压力的压缩机。

2.排气量

计算出实际用气总量╳1.1-1.2系数,作为选用排气量的机型

3.空气品质

根据行业用气设备对压缩机气体的要求,应适宜的选购螺杆空压机及配套设备。

操作规程
一、起动前的准备工作:

1.检查空压机各零件部分是否完好,各保护装置、仪表、阀门、管路及接头是否有损坏或松动。

2.略为打开油气桶底部的排水阀,排出润滑油下部积存的冷凝水和污物,见到有油流出即关上,以防润滑油过早乳化变质。

3.检查油气桶油位是否在油位计二条刻度线之间,不足时应补充。注意加油前确认系统内无压力(油位以停机十分钟后观察为准,在运转中油位较停机时稍低)。

4.新机第一次开机或停用较长时间又开机,应先拆下空气过滤器盖,从进气口加入约0.5升左右润滑油,以防起动时机内失油烧损。

5.确认系统内无压力。

6.打开排气阀门。

7. 检测连接至空压机的电缆,电压是否符合厂家要求(电压360V-410V之间),要求设备未开机和开机工作后都要检测,有些工厂静态电压无异常,负载后电压下降,会导致电机过载。

二、起动步骤

1.合上开关手把。

2.点动,检查电动机转向是否正确,有加装换相保护装置的除外。

3.确认手动阀处于"卸载"状态,按下"起动"按钮即正式运转,于数秒后,将手动阀拨至"加载"位置,压力逐渐上升至额定压力,而润滑油低于排气压力0.25Mpa左右。

4.观察运转是否平稳,声音是否正常,空气对流是否畅通,仪表读数是否正常,是否泄漏。

三、运转中注意事项

1.经常观察各仪表是否正常。

2.经常倾听空压机各部位运转声音是否正常。

3.经常检查有无渗漏现象。

4.在运转中如发现油位计上看不到油位,应立即停机,10分钟后再观察油位,如不足,待系统内无压力时再补充。

5.经常保持空压机外表及周围场所干净,严禁在空压机上放置任何物件,如工具、抹布、衣物、手套等。

6.遇有特殊情况,按"急停处理"。

四、停机

先将 手动阀拨至"卸载"位置将空压机卸载,十秒左右后,再按下"停止"按钮,电机停止运转,开关手把打至零位。

五、紧急停机

1.当出现下列情况之一时,应紧急停机:

(1)出现异常声响或振动时;

(2)排气压力超过安全阀设定压力而安全阀未打开;

(3)排气温度超过100度时未自动停机;

(4)周围发生紧急情况时;

2.紧急停机时,无需先卸载,可直接按下"停止"钮。 

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