螺桿式空壓機原理、附件選型及維護保養
西塱車輛段主要有柳州富達(包括阿特拉斯GX7FF、富達LUD15-10、LUD7-10、LUD15E-10R)、斯可絡(SCR10I-13/SLT)及浙江開山(LG-1.7/13)三個品牌的螺桿式空壓機,這里以柳州富達的LUD15-10為例進行講解。
LUD15-10空壓機電機功率15KW,排氣壓力10MPa
排氣壓力MPa | 容積流量m3/min | 噪聲dB(A) | 出口溫度℃ | 含油量PPM(百萬分之) | 電動機功率(kW) | 機組重量kg | 出口尺寸 | 外形尺寸mm |
1.0 | 2.2 | 68 | ≤環境+15 | ≤3 | 15 | 415 | G3/4 | 1330X800X1190 |
1、安全閥
空壓機安全閥有彈簧式和桿式兩大類。安全閥在系統中起安全保護作用,當系統壓力超過規定值時,安全閥打開,將系統中的一部分氣體排入大氣,使系統壓力不超過允許值,從而保證系統不因壓力過高而發生事故。安全閥又稱溢流閥。
安全閥整定壓力(設定壓力) 即其開始啟跳的壓力。一般要求整定壓力大于正常工作壓力且小于系統最大壓力。
2、壓力表選擇
應選用全量程的 1/3 ~ 2/3 為宜,因為這一使用范圍準確度較高,且在平穩、波動兩種負荷下均可使用。使用范圍最高不得超過度盤滿刻度的 3/4 。
3、LUD15-10工作流程
空氣先經過預過濾網,然后通過空氣過濾器及進氣控制器,進入螺桿主機壓縮腔與潤滑油混合,通過兩個非對稱轉子進行線性的、連續的壓縮。經過壓縮的油氣混合物進入油罐及分離系統進行三級分離(離心、自重和精分離)。經過分離的壓縮空氣通過冷卻器降溫后排出,可靠的壓力開關系統控制排氣壓力。當機器運行時,螺桿壓縮機潤滑油靠系統內壓力差自動循環,無須油泵。剛開機時,最小壓力閥關閉以保證潤滑油油循環所需的最小壓力。除了潤滑,油還起到密封、冷卻和降噪的作用。高效的油氣分離器和高效冷卻器確保輸出高品質壓縮空氣。
工作循環可分為吸氣、壓縮(壓縮與噴油)和排氣三個過程。隨著轉子旋轉,每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環。
潤滑油流程:分離油罐(油氣罐)→溫控閥→冷卻器(溫度未到溫控閥設定值時旁通)→油過濾器→主機(因氣壓差而變成霧狀的潤滑被噴入壓縮腔,從而達到降低溫度、密封和潤滑的作用)→分離油罐(油氣罐)
空氣+油混合氣體在分離油罐(油氣罐)內經過旋轉分離、轉折、碰撞,大部分的油滴被分離出來,剩余的小部分油滴再經過油精分離器被分離出來,這部分油被插入油精分離器內的管子抽出,經節流單向閥流入主機的低壓部分。節流單向閥的節流作用是使被分離出來的油全部被及時抽走,而又不放走太多的壓縮空氣,如果節流孔被堵,油精分離器內將積滿油,會嚴重影響分離效果。節流單向閥的另一個作用是防止停機時,主機內的潤滑油倒流入油精分離器內。
分離油罐內的熱油流入溫控閥,溫控閥根據流入油的溫度控制流到冷卻器和旁通油量的比例,以控制排氣溫度不至于過低,過低的排氣溫度會使壓縮空氣中的水分在分離油罐內析出,使油乳化,最后油經過油過濾器噴入主機。
潤滑油循環由分離油罐與主機低壓腔之間的壓差維持,為了機器在運行時保持油的循環,必須保證分離油罐內始終有0.2-0.3MPa的壓力,最小壓力閥就是起到這一作用的。
4、部件功能
4.1減荷閥
減荷閥主要由閥體、閥門、活塞、氣缸、彈簧、密封圈等組成,其側面裝有控制塊,一般包括比例調節閥、回氣閥及控制電磁閥,集合了排氣量比例調節、通斷調節、減荷消聲降壓以及停機放空等功能。減荷閥的開啟度決定了進氣量的大小,是氣量調節的執行機構,當壓縮機啟動時,減荷閥門處于關閉位置,以減少壓縮機的啟動負荷及空載負荷;當壓力接近(一般可通過螺旋調節)系統設定壓力時,比例閥開始工作,減荷閥閥門隨壓力的升高而逐漸關小,排氣量也按比例變小,此過程謂比例調節過程。當壓力超過額定工作壓力時,PC發出信號使電磁閥失電,減荷閥閥門關閉,使壓縮機處于空載狀態,直到壓力降到規定值時,閥門打開,壓縮機又進入正常運轉,此過程為通斷調節。減荷時,通過回氣閥放氣,快速把分離罐內壓力降低至0.2-0.3MPa。
4.2油氣分離部分
油氣分離部分主要由分離油罐和油精分離器組成。來自主機排氣口的空氣+油混合氣體進入油分離罐,經過旋轉離心分離、碰撞、轉折作用,大部分油滴聚集于罐體下部,含有少量潤滑油的壓縮空氣經過油精分離器使潤滑油獲得充分回收,油精分離器收集到的潤滑油被插入油精分離器內的管子抽出,經節流單向閥流入主機的低壓部分。
4.3水分離器
壓縮空氣的水份經過水分離器分離出后,由裝在水分離器底部的自動排污閥排水。應定期對自動排污閥進行清洗。
4.4冷卻器
冷卻器的作用是冷卻壓縮機排出的壓縮空氣及潤滑油。壓縮機產生的絕大部分熱量由潤滑油帶走,并在油冷卻器中通過強制對流的方式由冷卻風帶走。
在風冷型熱交換過程中,空氣側的熱阻起主導作用,因此要經常保持散熱片和板管表面的清潔。如有大量的油污和塵垢,可用壓縮空氣清除。冷卻器應定期清洗,清洗外表面時,可用汽油或煤油刷洗(不能用鋼絲刷),然后用壓縮空氣吹凈。
5、維護保養
項目 | 內容 | 周期(小時) | 備注 |
潤滑油 | 是否足夠 | 8 | 新機累計運行300小時后換油,但每年至少換一次 |
更換新油 | 2000-3000 | ||
空氣過濾器濾芯 | 清除表面雜質 | 500 | 可視含塵量和工況情況而定 |
更換濾芯 | 1500-2000 | ||
油過濾器 | 更換 | 1500-2000 | 新機累計運行300小時后更換 |
油精分離器 | 更換 | 2500-4000 | |
皮帶 | 檢查及調整張緊度 | 250 | |
冷卻器除塵 | 清除散熱器表面灰塵 | 500 | |
自動排污閥 | 清洗 | 250 | |
排水 | 排放油罐內冷凝水 | 250 | |
5.1潤滑
螺桿式空壓機必須采用規定型號的潤滑油,LUD系列潤滑油加注高度與加油孔齊平,正常運轉時油面高度位于視油窗的約1/2處。
5.2空濾
空氣過濾器主要由紙質濾芯與殼體組成。含塵空氣經過紙質濾芯的微孔,灰塵等固體雜質被過濾留在濾芯外表面。任何固體雜質不能進入壓縮機主機內,否則會加劇運動副的磨損和潤滑油氧化。
空濾保養:將濾芯取出輕輕敲其上下端面,然后用0.2MPa以下低壓壓縮空氣由內向外吹干凈。切忌用油或水刷洗。如發現濾紙破損或塵污過多堵塞嚴重而無法清除時,則須更換新件。
5.3排水
外接儲氣罐、油氣罐都要定期排水,一般要求每周排水一次。排水之前必須關機,且保證系統壓力為零。油氣罐排水注意有油流出時關閉排水閥(油氣罐排水必須在系統冷卻后,即停機8小時后,才能保證冷凝水聚集在油氣罐底部,所以油氣罐排水應該在早上進行)。部分螺桿式空壓機還有水分離器,水分離器有自動排水功能,但是油氣罐及儲氣罐的水還必須由人工排空。
5.4皮帶調整
一般要求每運轉1500小時對皮帶進行一次調整。若要更換皮帶則全部更換,不得只換一條,否則張力不平衡。調節皮帶的張緊度,以單手指能壓下單根皮帶中部15-20mm(最低點與兩帶輪同側外公切線的距離)為宜。
注意:應保證兩套皮帶張緊調節螺母的同步調節,以保證主動輪與從動輪軸線平行。
5.5參數設置
富達空壓機控制面板可以對以下幾個參數進行設置:減荷壓力(P0,停機)、復位壓力(P1,啟動)、最高工作溫度(r2)及每小時最大啟動次數(C5)等。
斯可絡(SCR10I-13/SLT)設置參數需輸入密碼(1818),可以調整以下幾個參數:壓力上限、壓力下限、風機啟動溫度、風機停止溫度及三濾時間復位等。
5.6常見故障及其排除
1)機器不能啟動
2)機器不能啟動(運行中停機),控制器D燈閃爍(針對富達)
3)機器不能啟動(運行中停機),控制器F燈閃爍(針對富達)
4)排氣溫度過低(一般低于75°為過低)
5)耗油量大
6)壓力升不起