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天津市英特节能技术有限公司TIANJIN INTENT ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD

 

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大型空气压缩机的安全运行维护保养

(空压机清除水垢、油垢、积碳的检修)


  空压机担负着风动机械的动力、生产工艺用气等的供给任务,同时它又是一种能耗较大的设备。但是,在空压机的运行过程中,往往由于冷却换热效果不好,导致空压机实际运行时间较短,机器停车与启动频繁,无法达到高效安全运行的要求。随着工厂生产任务的加重以及空压机服务年限的延长,空压机系统如果发生重大事故,将会造成人员伤亡及重大经济损失。
1 空压机故障原因分析
1.1 故障类型
空压机主要有以下 6 种故障类型: ① 排气量不足; ② 压力不正常; ③ 不能启动; ④ 温度异常; ⑤ 燃烧; ⑥ 爆炸。其中第 ① 、② 种情况是由于零件磨损导致空压机各配合间隙的变化而引起的。第 ③ 种情况主要是由于空压机的监探装置失灵而引起的。第 ④ 种情况主要是冷却系统故障导致的,而温度异常又是引起机组燃烧或爆炸的直接原因。本文将 ④ 、 ⑤ 、 ⑥三种情况综合在一起加以讨论。
1.2 故障原因
    引起空压机故障的原因很多,既有设计制造上的原因,也有操作维护及管理上的原因。本文将着重讨论引起空压机温度异常、燃烧及爆炸的原因。
1.2.1 空气进入冷却系统
     空气进入冷却系统将引起空压机故障。空压机运行时若有空气串入冷却水系统中,将使空压机因冷却不良,温度升高而引发事故。
1.2.2 冷却系统结垢
     冷却系统结垢将引起空压机故障。冷却系统结垢,使冷却水不能有效地与气缸进行换热,导致气缸运行温度升高而引发事故。据调查,造成空压机冷却效果不好的原因,一是冷却系统的结构存在着设计制造的缺陷;二是冷却水质差、硬度高且存在杂质。结垢也是不可避免的,这是因为冷却水在运行过程中,当经过换热器时,重碳酸根分解失去平衡,碳酸根离子浓度增加,与水中钙离子生成碳酸钙。碳酸钙的溶解度较低,在设备受热表面沉积,形成水垢。
    由于水垢的导热系数低(仅为钢的 4.0% 左右),随着垢层的加厚,冷却水管的水流通径变小,造成空压机冷却水与气缸体之间的换热效率大大降低,进一步加剧垢层的生长。而空压机冷却系统一旦结垢将会严重威胁空压机的安全运行。首先,垢层部分会形成贫氧区,与冷却系统中的金属产生氧浓差电池效应,引起电化学腐蚀;其次,垢层内部造成嫌氧条件,给硫酸盐还原菌创造生长条件,并加速垢层的生长。垢层的存在将影响空压机效率的提高,造成空压机能耗的增加,严重者将引起空压机着火、爆炸等重大事故,造成人员伤亡及巨大经济损失。
1.2.3 机组系统积碳
机组系统积碳将引起空压机故障。维护良好的空压机组只形成轻微的积碳,轻微的积碳不会影响空压机的安全运行。严重的积碳在高温状态下将导致空压机着火燃烧,甚至爆炸。积碳的形成主要与以下因素有关。
(1)机房附近空气不干净和空气过滤不合要求。
(2)润滑油供给过量,则易形成积碳。
(3)供气系统存在铁或氧化微粒等催化剂,加速润滑油的氧化。
(4)空压机在运行过程的污水污油沉积在后冷却器及储气罐底部,由于排放不及时,污油被高温蒸发,也易形成积碳。
(5)冷却系统工作异常,冷却管路、冷却器、气缸水套结垢,冷却效果差,气缸高温运行引起润滑油温度过高,形成积碳。
    由于积碳本身易燃易爆,此时若遇积碳自燃、油质劣化闪点降低、排气管或气缸等温度过高或受机械冲击、气流中硬质颗粒在运动中冲击或碰撞、静电积聚等,都能引起空压机系统燃烧,甚至爆炸。
2 技术措施
2.1 避免空气进入冷却系统
    为防止空气进入冷却系统,可在冷却水出水管线上安装一个水表外壳,有空气串入冷却系统,就会在表镜上看到许多气泡,以便及时发现故障,并进行处理。
2.2 避免冷却系统结垢
    冷却系统结垢是空压机故障的主要原因。为了解决这一问题,国内外许多学者进行了大量的研究工作,并取得了一些研究成果。主要是:
(1)加强冷却水水质的监控与管理。
(2)对冷却器进行技术改造。有资料表明,使用铜制波纹管冷却器芯效果较好。
(3)定期对空压机进行清洗除垢。除垢方法包括机械除垢法和化学除垢法。机械除垢法很难清除干净,所以,目前的除垢方法以化学除垢法为主,采用天津英特节能技术有限公司生产的RT-828安全强力除垢剂可快速清除系统中的水垢。
2.3 避免形成积碳
为了防止积碳的形成和清除积碳,应采取以下技术措施:
(1)改善机房周围的环境,保持空气干净清洁。
(2)正确选择润滑油,建立完善的空压机润滑油采购、检验、验收管理制度。
(3)确定合适的供油量。若润滑油供给过多,则易形成积碳。然而也不能过少,供油过少,气缸润滑不良,容易烧缸。
(4)建立经检查和清除积碳为主的小修周期。
(5)将普通塑料排气管改为抗静电塑料管,并对管路可靠接地,以防止产生静电。
(6)加强管理,严格工艺纪律,加强操作维修人员的技术培训和思想教育。
(7)清除积碳可采用天津英特节能技术有限公司生产的RT-833碳污浸除剂(溶剂型)或RT-843碳污凤凰彩票app手机版(水基型)浸泡或循环。
3 循环水阻垢新技术
化学除垢在工业上的应用已比较普遍。尽管国内化学除垢的研究和应用起步较晚,但是经过有关单位不懈努力,已取得了许多研究成果,并且对一般工业循环水系统中的一些常用换热设备,开发了相应的化学除垢工艺。 空压机系统采用敞开式循环水冷却方式,冷却系统主要由换热器(包括中间冷却器、气缸水套、润滑油冷却器)、管道和冷却塔等组成。敞开式冷却系统使得空气中的氧大量进入循环水中而成为水果中的溶解氧,进而引起金属基体锈蚀;系统中还有滋生的微生物以及生产过程中物料的泄漏所形成的污垢等。另外,空压机周围的工作环境恶劣,如空气中大量漂浮的粉尘等也是引起空压机故障的原因。
    研究表明,空压机循环水成垢的主要成分为碳酸钙。它们首先在金属表面上的一些地方沉积出原始的结晶坯,并逐渐经结晶坯为核心,增长、发展、慢慢变为颗粒并互相聚附形成结晶的絮团。这种固相沉积物的生成速度与水温和水中含盐浓度以及水中其它杂质的存在有关。空压机冷却塔中滋生的藻类能分泌出粘液,其粘液能积聚无机物,如泥沙, Fe2O3 、 SiO2 等固体形成软泥或生物粘泥(日常可采用天津英特节能技术有限公司生产的RT-303粘泥剥离凤凰彩票app手机版进行在线循环运行清洗)。空压机工作过程中,并与空气冷凝水一道由排气阀排出,形成含油废水中的油份有三种存在形式,即浮油、分散油和乳化油,其中以浮油为主。在以上诸因素的共同作用下,空压机冷却系统极易结垢。
    空压机循环水阻垢是彻底解决空压机结垢的有效措施,其方法就是针对空压机循环水系统的特点,确定合适的化学药剂,以阻止或减缓气缸水套和冷却器芯子等部件生成水垢。为了有效地控制污垢沉积,应按以下原则确定阻垢剂配方:控制循环水中颗粒与颗粒之间的吸引力;控制循环水中颗粒沉降速度,阻止污垢晶体的增长;控制污垢晶体发育,使污垢晶体发生畸变,从而达到抑制结垢的目的。
    一般工业循环水中使用的阻垢剂种类很多,作用机理各不相同。 经过多次试验,确定采用天津英特节能技术有限公司生产的RT-315阻垢剂和RT-313阻垢分散剂。经实验室模拟试验及工业性试验,取得了良好的效果。挂片监测显示,其腐蚀率由原来的 0.1539mm /a 降至 0.1160mm /a ,低于工业循环水腐蚀控制指标( 0.125mm /a )。实测显示,污垢热阻值控制指标( 2.578cm 2·K/M )。
空压机循环水阻垢技术从循环水阻垢的角度研究解决空压机结垢问题,改变了以往空压机系统结垢--清洗除垢--再结垢--再清洗除垢的被动局面。

空压机种类:
1、按输气量:有小型机(排气量在10立方米/分以下)、中型机(排气量在10~100立方米/分)、大型机(排气量在100 立方米/分以上)。 
2、按结构型式:有回转式、活塞式、膜式空压机。常见的有活塞式和回转式中的螺杆式、滑片式。螺杆压缩机转子型线复杂,制造成本较高,但其体积小,质量轻,零件小。相同排气量的情况下,螺杆式压缩机要比活塞式压缩机贵很多,维修人员也必须有专门的知识和经验。 
3、按气缸中心线和相对位置:有立式、卧式、角度式空压机。其中,角度式又分为V型、W型、L型等。一般来讲,由于活塞式压缩机为往复式机器,都有一定的震动。而角度式能较好地平衡其惯性力,所以,中小型活塞式压缩机大多做成角度式,只有车船用压缩机由于受占地面积的限制而做成立式。卧式压缩机是初期产品,由于没有优越性,现在几乎不再生产。 
4、按冷却器方式:有水冷式和风冷式空压机。水冷式采用自来水开式循环冷却;风冷式为风扇冷却。 
5、按发动机的不同:电动机驱动方式和柴油机驱动方式空压机。大型电动式配有配电柜,柴油驱动式由电瓶启动,两种压缩机均有直联、侧联(即皮带传动)。 
6、按润滑方式:可分为无油式和机油润滑式空压机,后一种又分为飞溅式和强制式(即油泵和注油器供油润滑式) 。 
7、按宽代压机基础配置:可分为固定式(有基础式、无基础式)和移动式空压机。

   

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