馮興盛

摘要：本文詳細(xì)闡述螺桿壓縮機(jī)的主要工作原理，并對各部件的作用和特點(diǎn)進(jìn)行分析說明。通過對螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)中常見問題的分析，提出合理的解決對策。

關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機(jī)，工作原理，特點(diǎn)，故障分析

前言

中國石化滄州煉化公司5萬t聚丙烯生產(chǎn)裝置，采用液相小本體法工藝。近年來，因?yàn)榄h(huán)保要求，粉料輸送介質(zhì)由原來的新鮮氮?dú)馀趴?，改為氮?dú)鈮毫涎h(huán)使用，其壓料氮?dú)鈮嚎s機(jī)采用寧波鮑斯雙螺桿壓縮機(jī)，型號(hào)為SEN23-160，其技術(shù)參數(shù)如下：

它在聚丙烯生產(chǎn)中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，是聚丙烯裝置中重要的VOCs環(huán)保設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定與否直接影響裝置的正常正產(chǎn)。

一、闡述螺桿式壓縮機(jī)原理及優(yōu)缺點(diǎn)

螺桿式壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī)，它的內(nèi)部壓縮元件是通過兩個(gè)轉(zhuǎn)子的相互作用，借助他們的齒、齒槽與機(jī)殼內(nèi)壁所構(gòu)成的呈“V”字形的一對齒間容積呈周期性大小變化，來完成吸氣-壓縮-排氣的工作過程。

（一）工作原理

1.吸氣過程。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通，因在排氣時(shí)齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié)束時(shí)，齒溝乃處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時(shí)，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。螺桿式空壓機(jī)維修提醒當(dāng)空氣充滿整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。

2.封閉及輸送過程。主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼閉封，此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即封閉過程。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動(dòng)。

3.壓縮及噴油過程。在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即壓縮過程。而壓縮同時(shí)潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與介質(zhì)混合。

4.排氣過程。當(dāng)螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時(shí)，（此時(shí)壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零，即完成排氣過程，在此同時(shí)轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，其吸氣過程又在進(jìn)行。

螺桿機(jī)頭排氣工作同時(shí)將油噴入到氣液分離罐內(nèi)，通過切向離心力和重力的雙重作用，可以將油霧和油氣進(jìn)行整體分離。

（二）螺桿式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

螺桿壓縮機(jī)擁有以下優(yōu)點(diǎn)。首先它的可靠性比較高，其內(nèi)部零件比較少，因此它的易損性比較低，而且它的整體運(yùn)行較為可靠，呈現(xiàn)出壽命較長等特點(diǎn)。其次其操作維護(hù)方便，機(jī)組自動(dòng)化程度高，減少了由于操作人員失誤而產(chǎn)生的后續(xù)問題。第三它的平衡力較好，沒有不平衡的慣性力，可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。最后它的適應(yīng)性強(qiáng)，螺桿壓縮機(jī)具有強(qiáng)制排氣的特點(diǎn)，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，可適用于多種工況，應(yīng)用廣泛。

同時(shí)螺桿壓縮機(jī)也有以下缺點(diǎn)。第一其造價(jià)高，轉(zhuǎn)子部件加工精度高，需要在專用設(shè)備上進(jìn)行加工，另外對氣缸的加工精度也有較高的要求。其次不能用于高壓工況，由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承等方面限制，只能用于中、低壓范圍。第三螺桿壓縮機(jī)不能進(jìn)行反向運(yùn)行。最后螺桿壓縮機(jī)用油必須選用專用油，難以找到替換方案。

二、螺桿壓縮機(jī)常見的故障及處理

滄州煉化聚丙烯裝置的螺桿壓縮機(jī)自2018年投用已來，多次遇到問題，影響了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)樯婕碍h(huán)保方面原因，因此必須予以高度重視，做到分清問題的具體原因，進(jìn)而采取合理的對策加以解決，以減少裝置的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)保損失。

1.螺桿壓縮機(jī)潤滑油損耗大。螺桿壓縮機(jī)因其具有高效能運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，因此它的日常所需潤滑油量巨大，正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)組潤滑油通過一、二油氣分離，潤滑油冷卻，潤滑油過濾后，重新進(jìn)入機(jī)組循環(huán)。當(dāng)出現(xiàn)油位異常下降，耗油量增加時(shí)，首先檢查機(jī)組各部件有無明顯泄漏，針對泄漏部位進(jìn)行緊固等消漏措施。其次檢查二級(jí)分離器回油管，檢查其是否堵塞，保證回油管暢通。第三檢查二級(jí)分離器內(nèi)字母油分芯，通過遠(yuǎn)傳儀表檢查濾芯壓差，當(dāng)壓差大于0.1Mpa時(shí)，油氣分離效果變差，大量潤滑油隨壓縮介質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)管路，從而造成潤滑油異常損耗。因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)二級(jí)分離器壓差接近0.1Mpa時(shí)，需停機(jī)更換字母油分芯，保證油氣分離效果。

2.排氣溫度過高。螺桿壓縮機(jī)長時(shí)間處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，容易出現(xiàn)排氣溫度過高的問題，進(jìn)而造成機(jī)組部件損壞，如轉(zhuǎn)子受熱變形碰撞摩擦、軸承損壞等。需要定期測量排氣溫度情況，檢查進(jìn)氣冷卻器及排氣冷卻器循環(huán)水是否暢通，以免造成溫度過高而產(chǎn)生后續(xù)危害。

3.電機(jī)電流過高。這項(xiàng)問題主要是由于內(nèi)部的電機(jī)承受到超負(fù)荷的運(yùn)載。在排除電機(jī)故障的情況下，需要檢查：一是二級(jí)分離罐上最下壓力閥是否故障，當(dāng)最下壓力閥故障不開啟時(shí)，會(huì)造成壓力過高，從而造成電機(jī)超電流過載;二是檢查出口管路系統(tǒng)是否暢通，當(dāng)流程不通時(shí)，易造成氣體輸送困難，排氣壓力升高，從而造成電流升高。

4.螺桿壓縮機(jī)不上量。螺桿機(jī)排氣量難以滿足生產(chǎn)需要，需要檢查：一是入口壓力是否過低，查看入口緩沖罐內(nèi)過濾器壓差，當(dāng)壓差過高時(shí)，需要更換或清理入口過濾器;二是機(jī)組轉(zhuǎn)子與殼體的間隙過大，需要停機(jī)進(jìn)行解體檢修;三是安全閥是否漏量或回流閥門異常打開漏量。

5.機(jī)組潤滑油溫度高。潤滑油溫度高，可造成機(jī)組軸承燒毀。檢查潤滑油冷卻器內(nèi)循環(huán)水是否暢通，定期反沖洗或清理冷卻器。

6.機(jī)體出現(xiàn)異常振動(dòng)。檢查主機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)軸器是否出現(xiàn)損壞導(dǎo)致不對中;檢查機(jī)組軸瓦間隙，當(dāng)間隙過大會(huì)出現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)增大。另外也應(yīng)檢查轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡是否完好。

7.軸承溫度過高。檢查潤滑油路是否暢通，潤滑油質(zhì)是否干凈。當(dāng)潤滑油過濾器壓差過高時(shí)，需要切換過濾器，并及時(shí)清理更換過濾器濾芯。

結(jié)束語

綜上所述，通過對螺桿壓縮機(jī)的工作原理及常見問題故障的分析總結(jié)，為螺桿壓縮機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行提供了可供參考的經(jīng)驗(yàn)，在今后生產(chǎn)中遇到突發(fā)故障，可以采取合理的解決措施，進(jìn)而及時(shí)排除故障，減少一些事故的發(fā)生，在最大程度上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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