【压缩机网】引言
20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm 在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机，1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用，1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。经过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。
在工业生产中，压缩空气是必不可少的重要能源之一，它成为仅次于电力的第二大能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、电力、机械、轻工、纺织、国防、科研等行业和部门，其重要性可与电力、水资源相比拟，拥有着不可替代的位置。
某公司化工生产装置使用的空气压缩机是某公司生产的喷油式螺杆式压缩机，其用途是为生产和控制仪表提供洁净的压缩空气，公称容积流量是27.8m3/min ，额定排气压力是7.0bar，在日常使用中，性能可靠，运行稳定。但是，也偶尔出现一些小的机械故障，给生产运行带来一定的影响。为此，需要对空压机的常见故障进行分析和研究，以确保设备的连续稳定运行。
1.频繁加卸载现象
P1和P2分别指压缩机系统内压力和用户管线压力，实际运行中，P1和P2会出现频繁的加、卸载现象。短短几秒内，P1和P2数值从6.0bar升至7.0bar以上，之后又快速出现下降现象。
出现这种状况，首先要排除压力调节器的故障，压力调节器的作用是改变压缩空气的流量，是空压机气控系统的重要元件之一。压力调节器的主要功能是调节空压机进气阀的阀片开度，改变空压机进气量从而达成调节压缩空气压力的作用，另一项功能是调节螺旋阀的开度，旁通部分压缩空气至压缩主机进气端，实现调节压力的目标。如果压力调节器失效，机器表现最明显的故障现象是压力调节失去控制出现频繁加卸载现象。
排除方法是调节阀体底部的螺栓，逆时针方向松开螺栓，使螺栓处于自由状态，之后，用管钳或18"扳手卡住调节器外部六方形壳体，缓慢卸掉，对调节器内部的铜片、弹簧、限流孔等进行清理或更换新维修包，重新安装后，调整底部的螺栓，使机器恢复到正常状态。
2.水压低造成机器跳机
该机型空压机配有水压检测开关，此开关不可调节，设定下限为10PSI，（约0.7bar），水压低于此值会显示水压异常，并通过监控器断开启动器的电源，使机组停机，但是水压可不可太高，建议的水压范围是2bar-5bar。
出现此故障，首先要排查机组的出水管路上的水压表数值是多少，如果实际数值确实低于0.7bar，则要通过调整水压来使机组恢复到正常的工作状态；其次，要排查水压开关到冷却器的连接钢管及接头是否堵塞，特别是与冷却器相联接的接头部份是最容易出现堵塞的，避免出现堵塞后，水压开关检测不到真实的压力数值，使机器出现误报警，引发停机。
3.T1排气温度过高
该机型T1排气温度的报警点106度，联锁停机是113度。出现机器排气温度高，首先要检查油气分离器的油位是否正常，正常开机的油位应是油视镜的1/2位置，如果油位过低，则要补充润滑油，防止因润滑不充分造成机器高温。其次，要检查热电阻温度传感器RTD是否失效？排除机器出现的假高温现象。再次，要排查热力阀的完好情况；它的作用是调整机器的喷油温度，热力阀内腔有一个旁通阀门，此门是常开的，当油温升高时，热力阀打开并逐步关闭旁通阀门，润滑油进入冷却器，而如果旁通阀门不能被关闭，则会造成润滑油不能进入冷却器，机器的排气温度会随着油温的上升而迅速上升，引发高温现象。出现这种情况，则要对温控阀进行更换，以解决不能关闭问题。最后，要检查冷却水的开度和水温、冷却器的通畅情况。该机型空压机对水质要求较高，多数机器的高温是由于冷却系统出现问题而导致的。要同时检查冷却器的水路部份和油路部份。对于水路部分，要检查换热器内壁是否有堵塞或结垢现象。冷却水的PH值要在6.5-9.5之间，有机物质和悬浮机械杂质的含量小于25ml/L，水温小于30度，如果这些条件不能被满足，则机器会出现换热效率下降、冷却器堵塞等问题，最终引发机器高温。
如果条件允许的情况下，建议用户使用洁净的软化水做为冷却介质，采用闭路循环降温系统，从源头上解决冷却器高温结垢问题；对于油路部分，要检查换热管的外壁是否有油垢，如果有油垢粘结清洗时应采用积炭清洗剂。每一台机器中储存45.46m'压缩机油，加入4.546m'浓缩液，首先确保排出足够的压缩机润滑油以便把油加入到储存箱内，然后连续运行压缩机40到60h。为了防止悬浮污染物的再沉积，当油还是热的时候，要彻底排掉压缩机内的润滑油，才能取得最佳的效果。
此外，空压机房的环境温度也直接影响机器的排气温度，如果站房内部设备众多，散热多、通风不良，也会引起机器高温。可采取的措施是，制作一个矩形管道，把空压机顶部排风扇的空气引入室外，防止热空气被循环吸入主机入口处，形成恶性循环。
4.供气压力不足
首先要检查空气滤芯的完好情况。在我国北方地区，春天风沙较大，柳絮飘散，极容易堵塞空气滤芯，当滤芯表面被这些杂质堵塞以后，机器会出现供气不足的情况，控制电脑板上会发出ip min报警信号，这个时侯，可以使用2bar左右的压缩空气自内向外吹扫，使滤芯表面的灰尘被吹掉。通常情况下，每运行1000小时需要对空气滤芯进行更换，而有的用户为了节约维修成本，往往会对空气滤芯吹扫几次反复使用。根据经验，可以吹扫一次，而不建议反复吹扫使用。如果检查发现滤芯表面有破损之处，则要立即更换；其次，要检查进气阀，是否存在进气阀提前关闭的情况，检查加卸载电磁阀、压力调节器工作是否正常，必要时更换维修包；再次要检查压力传感器P2，是否存在虚接现象，注意观察控制面板的温度数值是否存跳跃现象。最后，要检查用气端是否存在漏气现象或用气量突然增大的现象。
5.排气压力过低
排气压力过低（P1 LOW）时，P1小于5PSI(1psi=0.06894757MPa)，则机组显示排气压力低故障停机，此时，需要排查电气控制系统，星角转换是否成功。
当机器P1>5PSI正常运行后，若P1＜5PSI，则机器排气过低立即停机。
在机组卸载时，若P1＜10PSI，并持续2秒后，电脑板会显示排气压力过低故障停机。
机器加载时，若5PSI＜P1＜20PSI，时间超过20秒，也同样会显示排气压力低故障停机。
6.油过滤器堵塞报警
空压机在启动或运行过程中，控制面板上的△P2灯光闪烁报警，则提示油过滤器堵塞报警，需要停机更换油过滤器。油过滤器的作用是过滤油中的的机械杂质，以保证洁净的润滑油被送入主机转子腔及各润滑点。
油过滤器应定期更换，新机器初次运行50小时，应进行首次更换油过滤器，以后每运行1000小时应更换油过滤器滤芯。油过滤器顶设有压差传感器，当滤芯前后压差超过设定的1.4bar时，监控器的面板上会显示油过滤器堵塞的报警信号，提示维修人员及时更换油过滤器。特别需要注意的是油过滤器滤芯只能更换不可以维修。
7.油气分离器阻塞报警
控制面板上的△P1灯光闪烁报警或滤芯前后压差超过0.7bar，提示使用者应及时更换油气分离芯。油气分离芯由两个组成，包括初级和次级滤芯。它的主要作用体现在机械式分离油和气、储存润滑油、精分离和稳压作用。
更换滤芯时，应首先停机卸压，松开顶盖螺栓，把顶盖旋转至合适位置，取出两个旧滤芯，安装两个新滤芯即可，注意不要把滤芯法兰边上的密封垫拆卸，也不要取下密封垫上的金属压钉，它起着接地作用，可防止分离器内产生静电而发生事故。一般情况下，每运行8000小时或一年，应更换油气分离器滤芯。
8.主机过载
可分电气方面的故障和机械方面的故障。
电气方面：对于供电电压是380V的空压机，应检查FR1热继电器；对于电压是6KV或10KV的机器，空压机电脑板会收到高压开关故障信号（S11），但具体的原因要查询高压柜综合继电器的故障记录，如零序、速断、过流等等。
机械方面：如果机器长期停运，主机内部会产生锈蚀现象，在首次启动之前，应用三角带或链钳盘车一周以上，并且要转动灵活。启机后，要注意倾听机器内部的声响是否有异常，如果有不正常的声响，则要送到专业修理厂进行维修后才可以继续使用；另一方面，机器长期停运，内部润滑油产生结焦、积炭现象，卡在阴阳转子之间，使机器盘车困难。如果在启动之前，没有检查盘车情况，冒然启动，则也会造成启动电流过大，主机过载现象，严重者，还会造成较大操作事故。
9.压缩机不加载
造成此故障的原因有三种：
管路上压力超过额定排气压力，压力调节器断开，主机不加载。此现象非机器本身的原因引起，可不加以干预。
最小压力阀故障，加载时不动作，高温压缩气体无法进入冷却器。最小压力阀位于油气分离器的顶部，它的作用是确保油气分离器中的压力不低于0.34MPa，这样润滑油方可在油管路中流动，输送到各润滑点。最小压力阀的结构类似于安全阀，当油气分离器内的压力大于0.34MPa时，油气克服弹簧力，进入到冷却器。反之，则要检查或更换最小压力阀。
加载电磁阀没有正常得电或内部孔口堵塞。解决的方法是拆开加载电磁阀进行清洗维修，首先在排除电磁阀的线圈是否存在烧毁现象，可用万用表进行测量；其次，要对电磁阀阀体解体清洗，用压缩空气进行完全吹扫，直到把内部的灰尘、锈蚀物完全吹扫干净，重新安装即可达到预期的效果。
结束语
螺杆式空压机的转子型面是一空间曲面，需要使用特制的刀具，在昂贵的专用设备上进行加工，加工精度非常高。具有可靠性高、易损件少、性能稳定、噪声低、操作维护方便、控制系统先进、适应性好等诸多优点，可长时间连续运行。但也存在采购费用高、不能用于高压场合等缺点。我们只有在平时的使用和维护过程中，规范操作和保养，使用正规配件，规避其缺点，主机优越的机械性能才能更好展现出来，为我们的生产活动源源不断地提供洁净的压缩空气能源，保持生产的稳定性和连续性。
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20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm 在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机，1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用，1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。经过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。
在工业生产中，压缩空气是必不可少的重要能源之一，它成为仅次于电力的第二大能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、电力、机械、轻工、纺织、国防、科研等行业和部门，其重要性可与电力、水资源相比拟，拥有着不可替代的位置。
某公司化工生产装置使用的空气压缩机是某公司生产的喷油式螺杆式压缩机，其用途是为生产和控制仪表提供洁净的压缩空气，公称容积流量是27.8m3/min ，额定排气压力是7.0bar，在日常使用中，性能可靠，运行稳定。但是，也偶尔出现一些小的机械故障，给生产运行带来一定的影响。为此，需要对空压机的常见故障进行分析和研究，以确保设备的连续稳定运行。
1.频繁加卸载现象
P1和P2分别指压缩机系统内压力和用户管线压力，实际运行中，P1和P2会出现频繁的加、卸载现象。短短几秒内，P1和P2数值从6.0bar升至7.0bar以上，之后又快速出现下降现象。
出现这种状况，首先要排除压力调节器的故障，压力调节器的作用是改变压缩空气的流量，是空压机气控系统的重要元件之一。压力调节器的主要功能是调节空压机进气阀的阀片开度，改变空压机进气量从而达成调节压缩空气压力的作用，另一项功能是调节螺旋阀的开度，旁通部分压缩空气至压缩主机进气端，实现调节压力的目标。如果压力调节器失效，机器表现最明显的故障现象是压力调节失去控制出现频繁加卸载现象。
排除方法是调节阀体底部的螺栓，逆时针方向松开螺栓，使螺栓处于自由状态，之后，用管钳或18"扳手卡住调节器外部六方形壳体，缓慢卸掉，对调节器内部的铜片、弹簧、限流孔等进行清理或更换新维修包，重新安装后，调整底部的螺栓，使机器恢复到正常状态。
2.水压低造成机器跳机
该机型空压机配有水压检测开关，此开关不可调节，设定下限为10PSI，（约0.7bar），水压低于此值会显示水压异常，并通过监控器断开启动器的电源，使机组停机，但是水压可不可太高，建议的水压范围是2bar-5bar。
出现此故障，首先要排查机组的出水管路上的水压表数值是多少，如果实际数值确实低于0.7bar，则要通过调整水压来使机组恢复到正常的工作状态；其次，要排查水压开关到冷却器的连接钢管及接头是否堵塞，特别是与冷却器相联接的接头部份是最容易出现堵塞的，避免出现堵塞后，水压开关检测不到真实的压力数值，使机器出现误报警，引发停机。
3.T1排气温度过高
该机型T1排气温度的报警点106度，联锁停机是113度。出现机器排气温度高，首先要检查油气分离器的油位是否正常，正常开机的油位应是油视镜的1/2位置，如果油位过低，则要补充润滑油，防止因润滑不充分造成机器高温。其次，要检查热电阻温度传感器RTD是否失效？排除机器出现的假高温现象。再次，要排查热力阀的完好情况；它的作用是调整机器的喷油温度，热力阀内腔有一个旁通阀门，此门是常开的，当油温升高时，热力阀打开并逐步关闭旁通阀门，润滑油进入冷却器，而如果旁通阀门不能被关闭，则会造成润滑油不能进入冷却器，机器的排气温度会随着油温的上升而迅速上升，引发高温现象。出现这种情况，则要对温控阀进行更换，以解决不能关闭问题。最后，要检查冷却水的开度和水温、冷却器的通畅情况。该机型空压机对水质要求较高，多数机器的高温是由于冷却系统出现问题而导致的。要同时检查冷却器的水路部份和油路部份。对于水路部分，要检查换热器内壁是否有堵塞或结垢现象。冷却水的PH值要在6.5-9.5之间，有机物质和悬浮机械杂质的含量小于25ml/L，水温小于30度，如果这些条件不能被满足，则机器会出现换热效率下降、冷却器堵塞等问题，最终引发机器高温。
如果条件允许的情况下，建议用户使用洁净的软化水做为冷却介质，采用闭路循环降温系统，从源头上解决冷却器高温结垢问题；对于油路部分，要检查换热管的外壁是否有油垢，如果有油垢粘结清洗时应采用积炭清洗剂。每一台机器中储存45.46m'压缩机油，加入4.546m'浓缩液，首先确保排出足够的压缩机润滑油以便把油加入到储存箱内，然后连续运行压缩机40到60h。为了防止悬浮污染物的再沉积，当油还是热的时候，要彻底排掉压缩机内的润滑油，才能取得最佳的效果。
此外，空压机房的环境温度也直接影响机器的排气温度，如果站房内部设备众多，散热多、通风不良，也会引起机器高温。可采取的措施是，制作一个矩形管道，把空压机顶部排风扇的空气引入室外，防止热空气被循环吸入主机入口处，形成恶性循环。
4.供气压力不足
首先要检查空气滤芯的完好情况。在我国北方地区，春天风沙较大，柳絮飘散，极容易堵塞空气滤芯，当滤芯表面被这些杂质堵塞以后，机器会出现供气不足的情况，控制电脑板上会发出ip min报警信号，这个时侯，可以使用2bar左右的压缩空气自内向外吹扫，使滤芯表面的灰尘被吹掉。通常情况下，每运行1000小时需要对空气滤芯进行更换，而有的用户为了节约维修成本，往往会对空气滤芯吹扫几次反复使用。根据经验，可以吹扫一次，而不建议反复吹扫使用。如果检查发现滤芯表面有破损之处，则要立即更换；其次，要检查进气阀，是否存在进气阀提前关闭的情况，检查加卸载电磁阀、压力调节器工作是否正常，必要时更换维修包；再次要检查压力传感器P2，是否存在虚接现象，注意观察控制面板的温度数值是否存跳跃现象。最后，要检查用气端是否存在漏气现象或用气量突然增大的现象。
5.排气压力过低
排气压力过低（P1 LOW）时，P1小于5PSI(1psi=0.06894757MPa)，则机组显示排气压力低故障停机，此时，需要排查电气控制系统，星角转换是否成功。
当机器P1>5PSI正常运行后，若P1＜5PSI，则机器排气过低立即停机。
在机组卸载时，若P1＜10PSI，并持续2秒后，电脑板会显示排气压力过低故障停机。
机器加载时，若5PSI＜P1＜20PSI，时间超过20秒，也同样会显示排气压力低故障停机。
6.油过滤器堵塞报警
空压机在启动或运行过程中，控制面板上的△P2灯光闪烁报警，则提示油过滤器堵塞报警，需要停机更换油过滤器。油过滤器的作用是过滤油中的的机械杂质，以保证洁净的润滑油被送入主机转子腔及各润滑点。
油过滤器应定期更换，新机器初次运行50小时，应进行首次更换油过滤器，以后每运行1000小时应更换油过滤器滤芯。油过滤器顶设有压差传感器，当滤芯前后压差超过设定的1.4bar时，监控器的面板上会显示油过滤器堵塞的报警信号，提示维修人员及时更换油过滤器。特别需要注意的是油过滤器滤芯只能更换不可以维修。
7.油气分离器阻塞报警
控制面板上的△P1灯光闪烁报警或滤芯前后压差超过0.7bar，提示使用者应及时更换油气分离芯。油气分离芯由两个组成，包括初级和次级滤芯。它的主要作用体现在机械式分离油和气、储存润滑油、精分离和稳压作用。
更换滤芯时，应首先停机卸压，松开顶盖螺栓，把顶盖旋转至合适位置，取出两个旧滤芯，安装两个新滤芯即可，注意不要把滤芯法兰边上的密封垫拆卸，也不要取下密封垫上的金属压钉，它起着接地作用，可防止分离器内产生静电而发生事故。一般情况下，每运行8000小时或一年，应更换油气分离器滤芯。
8.主机过载
可分电气方面的故障和机械方面的故障。
电气方面：对于供电电压是380V的空压机，应检查FR1热继电器；对于电压是6KV或10KV的机器，空压机电脑板会收到高压开关故障信号（S11），但具体的原因要查询高压柜综合继电器的故障记录，如零序、速断、过流等等。
机械方面：如果机器长期停运，主机内部会产生锈蚀现象，在首次启动之前，应用三角带或链钳盘车一周以上，并且要转动灵活。启机后，要注意倾听机器内部的声响是否有异常，如果有不正常的声响，则要送到专业修理厂进行维修后才可以继续使用；另一方面，机器长期停运，内部润滑油产生结焦、积炭现象，卡在阴阳转子之间，使机器盘车困难。如果在启动之前，没有检查盘车情况，冒然启动，则也会造成启动电流过大，主机过载现象，严重者，还会造成较大操作事故。
9.压缩机不加载
造成此故障的原因有三种：
管路上压力超过额定排气压力，压力调节器断开，主机不加载。此现象非机器本身的原因引起，可不加以干预。
最小压力阀故障，加载时不动作，高温压缩气体无法进入冷却器。最小压力阀位于油气分离器的顶部，它的作用是确保油气分离器中的压力不低于0.34MPa，这样润滑油方可在油管路中流动，输送到各润滑点。最小压力阀的结构类似于安全阀，当油气分离器内的压力大于0.34MPa时，油气克服弹簧力，进入到冷却器。反之，则要检查或更换最小压力阀。
加载电磁阀没有正常得电或内部孔口堵塞。解决的方法是拆开加载电磁阀进行清洗维修，首先在排除电磁阀的线圈是否存在烧毁现象，可用万用表进行测量；其次，要对电磁阀阀体解体清洗，用压缩空气进行完全吹扫，直到把内部的灰尘、锈蚀物完全吹扫干净，重新安装即可达到预期的效果。
结束语
螺杆式空压机的转子型面是一空间曲面，需要使用特制的刀具，在昂贵的专用设备上进行加工，加工精度非常高。具有可靠性高、易损件少、性能稳定、噪声低、操作维护方便、控制系统先进、适应性好等诸多优点，可长时间连续运行。但也存在采购费用高、不能用于高压场合等缺点。我们只有在平时的使用和维护过程中，规范操作和保养，使用正规配件，规避其缺点，主机优越的机械性能才能更好展现出来，为我们的生产活动源源不断地提供洁净的压缩空气能源，保持生产的稳定性和连续性。
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