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离心式空压机在运行过程中,需要观测一些指标来判断各个系统是否良好运转,一旦某个指标出现异常,运行人员发现后及时停机可以避免更大的故障产生,保护设备的完好及操作人员的生命安全。
压缩气体温度作为空压机运行的叁个重要指标之一(压力、温度、设备振动),关系着设备的冷却系统是否正常运行。空压机正常运行时,气体温度要控制在一定的范围内,通常在笔尝颁中设定了温度的报警值和跳车值,当温度到达对应数值时,会出现报警提示或者直接跳车。出现报警提示通常有两种情况,第一种情况是温度升高岛报警值后,通过数分钟的观察,发现温度稳定在低于跳车值处,这种情况下通常不用手动关停设备,可以继续运行(夏季气温高时常见);第二种情况则是在报警后温度持续上升,此时,要及时手动停止设备,查找温度升高的原因并解决后才能重新开机运行。
一、故障分析与解决
离心式空压机控制面板上显示的温度指的是空气压缩后的高温高压气体经过冷却器后的温度,是由冷却器的热交换效果决定的。如果温度过高,首先考虑是不是冷却器热交换效果出现了问题。影响冷却器热交换效果主要有叁个因素:
1、冷却水的供应,包含水过滤器滤芯堵塞和冷却塔的问题;
2、冷却器本身问题,主要是解决冷却器的结垢和泄露问题;
3、冷却器的安装问题;
4、其他影响因素。
二、冷却水供应常见问题
离心式空压机冷却水在整个系统中的流向是:回水池中的热水经过冷却塔冷却后进入冷水池,通过过滤器后进入空压机,冷热交换后的水流入回水池,如此循环。整个系统冷却水供应的问题主要由水的压力、流量以及温度叁个方面引起:
1、影响水压和流量的主要因素是水过滤器运行状况。
水在运送过程中,含有一些杂质,在进入空压机之前要经过水过滤器,除去大部分杂质。其中一部分附着在滤芯上,一部分经过反冲,又回到水系统中。附着在滤芯上的杂质,会影响滤芯的过水量,最直观的反应就是水过滤器后端压力降低,前端和后端压力差增大。如果后端水压过低,水的流量减少,就会影响热交换效果,压缩空气的温度会上升。这种情况下,需要打开水过滤器的冲洗程序,进行一次冲洗,减少附着在滤芯上的杂质,恢复水流量和压力。通常情况下,可以根据水过滤器的前后端压差来设定冲洗时间,或者不看压差,直接规定冲洗时间间隔。冲洗后,过滤器的出口压力增大,前后端压差变小,说明冲洗效果很好;如果冲洗后或者反复冲洗都无法保证后端压力,说明滤芯附着的杂质冲不掉,就要考虑停下设备更换干净的滤芯,完成后才可以运行。
2、影响冷却水压力和流量的另一个因素是冷却塔。
一般的冷却塔都是开放式的,往往会进入一些杂质,例如毛絮和树叶等,这就需要对冷却后的水进行过滤。经过冷却塔冷却后,进入水池前,在流经的平面上安装两套过滤网,这样就能除去水中大部分的杂质,间接保护了后端的水过滤器,减少了水过滤器的滤芯更换时间,增加了空压机的运行时间。
水温对冷却器冷热交换的影响主要反映在季节上。一般情况下,冬季的水温本身就很低,与夏季比较,冷却后的水温差在10℃左右。同样的冷却器,冬季和夏季出现温度过高的概率大大不同,这个因素人为不可控制。
压缩空气温度过高,最直接的因素就是冷却水,也是最容易解决的。水的压力、流量和温度都是设备运行中检测的几个参数,是保障冷却的、空压机正常运行的基本条件。
叁、冷却器本身的问题:结垢和泄露
各级冷却器最高位都有放气阀,冷却水进入后要及时放气,排出冷却器中的空气,使水充满冷却器。水进入空压机,在冷却器中与压缩空气进行热量交换,冷却后的空气进入下一级进行压缩,一直到最后一级压缩后进入干燥系统。某一级出现温度高报警,首先要从本级和上级的冷却器入手,判断是否冷却器出现问题。测量上级冷却后的压缩空气温度,若正常,可以排除上级冷却器的问题,基本确定就是本级冷却出现了问题。
1、冷却器结垢的分析和处理方法
冷却水中含有钙镁离子,水与高温气体进行冷热交换的时候钙镁离子预热结垢,会附着在冷却器的铜管壁上,随着长时间使用,结垢会越来越多。水垢热导率远远低于金属铜,会影响冷却水吸收的热量,结垢情况更严重时,造成冷却水量减少,影响空气的冷却效果,进而导致空压机温度过高而报警、跳车。处理冷却器的结垢问题,就需要对其进行酸洗,除去附着在铜管壁上的水垢,恢复冷却效果。酸洗也可以提前进行,每年夏季来临前,对各个冷却器进行一次酸洗,除去冷却器中存在的水垢,为下一步运行做好准备。
酸洗之前,铜管被水垢包裹,只能看到水垢的灰白色,酸洗之后,可以明显看出铜管发亮的颜色。完成酸洗工作,运行设备,如果空压机温度明显降低,说明冷却器问题解决;如果温度和以前相差不大,可能水垢结的太深,酸洗没有洗透彻,需要重新酸洗;如果还不行就要去找其它方面的问题。
2、冷却器自身泄露问题
压缩空气进入冷却器,经过分布均匀的铜管,冷却后进入下一级。铜管安装在冷却器的架构上,在端面处通过挤压,起到隔断高压气体和冷却水的密封作用,随着冷却器长时间的使用,铜管挤压的位置可能会有松动,出现间隙,造成一部分高温气体进入冷却器,从而影响冷却效果,这种情况可以通过排除法来判断。
空压机在停机的时候,打开冷却水循环一段时间,观察各个级的疏水器,看看有没有冷却水流出。如果有,说明有漏水,需要拆掉冷却器,通常采用打压的方法来判断具体的漏点和处理泄露。将冷却器置入专门的打压设备中,用水做打压介质,打上二倍的工作水压,看看有无漏点。如果端面有泄漏,可以使用胀管器,使铜管其充分挤压,直到不漏水;如果铜管内部有水流出,说明此铜管泄漏,需要加工专门的堵头来堵塞这根管的两端,使水路和气路隔断。堵塞一根或者几根铜管,对冷却效果影响不大,如果有多根泄漏,需要对冷却器做报废处理;吊装杆处有泄漏,需要使用专门的紧固件来对吊装处紧固。
四、冷却器安装工作的问题
冷却器内部有隔板,冷却水从进口到出口,要经过多层隔板,目的是为了水能够充分的在内部流动。冷却器安装在设备上时,进水口和壳体之间有门型的密封垫,出水口则没有,进水和出水就靠这个垫来阻隔,使水充分进入。安装冷却器的时候,如果操作不当,可能会使门型垫脱落或者翻边,使进水口和出水口有缝隙,造成水路短路,进入冷却器的水量大大减少,进而影响冷却效果。这种情况就需要拆除冷却器,重新安装,使进水和出水恢复正常。
另一种情况,也可以归为安装造成的冷却效果不佳。理论上,各级冷却器应该完全相同,安装完合体的时候,各个冷却器和扩压器之间的密封间隙应该完全一样,都可以做到充分挤压达到密封效果。如果冷却器批次不一样,某些尺寸可能会造成误差,使冷却器和扩压器之间的间隙有差别,以至于在安装时,某个级就会接触不实,造成间隙存在。
密封垫是用来阻隔压缩后的高温高压气体和上级冷却后进来的气体,如果存在间隙,压缩后的高温高压气体会通过间隙窜到压缩前的气体中,使压缩前的气体温度升高,压缩后的温度也会相应升高,冷却后反应的就是温度升高。消除这种串气现象,就需要通过解体空压机,测量各级冷却器内径的深度,进行对比。通过增加或者改变冷却器与扩压器之间垫片的厚度来使间隙一致,到达紧固时的充分挤压,彻底杜绝串气存在。
冷却器在安装的时候,有多处密封,每道都至关重要,关系到冷却器后续的使用。任何一道密封没有做好,处理时都需要拆出来重新安装,费时费力,耽误生产。因此,冷却器的安装,需要维修人员细心再细心,争取做到一次成功。
五、其它影响因素
水质的好坏,对冷却器的使用寿命影响很大。软化水基本不结垢,最适合用来做冷却,但是成本太高,适用于用水少的场所。自来水冷却成本低,易结垢,为了除去钙镁离子,可以增加几台除垢机,或者将水池放入一些化学试剂,防止结垢,平衡成本的情况下,选择适合自己的方式方法。
除此以外,更换效果更佳的冷却塔以降低进水温度;定期清除冷却塔和水池的杂质,保证循环水的清洁;增加水泵的扬程,加大进水的压力和流量,都会对冷却器的使用效果和寿命产生影响。
设备使用中,离不开运行人员的观察操作。冷却水进出阀门的开度、冷却塔的数量以及离心式空压机的同时运行台数都会对冷却效果造成一定的影响,需要运行人员的工作经验和统筹安排。
冷却系统关乎空压机的正常运行与使用寿命,因此,离心式空压机冷却系统的保障工作很有必要,应做到定时维护,发现问题及时维修。运行和维修人员通力配合,发现问题并准确判断原因,及时处理,才能降低设备的故障率,提高运行时效,保障生产用气。