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    發布︰jstzmzlt 瀏覽︰535次

    “螺桿空壓機頻繁加卸載”是一類比較特殊的故障,對客戶或是一些行業新手來說,甚至都還認識不到。有小朋友問起故此成文,不足之處敬請海涵。


    這種故障,機組控制器本身沒有任何故障提示,空壓機啟停運轉、各項電氣參數看起來都正常。在一些“大馬拉小車”空壓機余量比較大的用氣工況下,用氣端也感覺不出異常。它不像其它故障有非常直觀的表現,隱蔽性很強,但危害極大。



    那麼這種故障表現形式是什麼呢?


    “頻繁加卸載”字面意思就是螺桿空壓機從加載到卸載的間隔時間非常短,而且這個周期頻繁。至于這個時間有多短?幾秒到十幾秒都可以認為是頻繁。


    故障表現︰低于加載壓力→空壓機開始加載並排氣壓力上升迅速幾秒到十幾秒即達到設定的卸載壓力空壓機卸載停止排氣壓力下降迅速幾秒到十幾秒壓力下降到設定的加載壓力空壓機又開始加載排氣...如此周而復始。



    空壓機頻繁加卸載的危害


    毋庸置疑,此種故障對空壓機的危害極為嚴重的,主要是︰

    ?對執行空壓機加卸載涉及到的運動部件帶來嚴峻考驗,如進氣閥及其閥組、最小壓力閥、泄放閥等,壽命將極大縮短,繼而引起更多其它故障;

    ?雖然頻繁加卸載相較頻繁啟停,對電機、主機的沖勁力沒有那麼大,但如此輕、重負荷的頻繁交替以及潤滑條件的頻繁變化,對電機、主機的軸承損害是非常明顯的;

    ?頻繁加卸載對氣路、油路上的過濾裝置造成的沖擊會導致油分芯、油濾提前失效;

    ?耗電量增大,單位能效極低


    空壓機頻繁加卸載的可能原因及分析


    首先要排除一些瞎胡鬧的因素︰

    ?沒有儲氣罐或者極小的儲氣罐,空壓機排氣量大而用氣量小;

    ?單個用氣瞬間用氣量大,而沒有配置足夠的緩沖儲氣罐;

    ?加卸載的壓力設置過于靠近,如加載6.9bar,卸載7.0bar;


    其次,了解螺桿機加卸載的控制原理︰

    螺桿空壓機加卸載的控制邏輯是通過設定的壓力值來觸發加卸載動作,如6bar加載,7bar卸載。它不同于小型活塞機的壓力開關這種機械結構,螺桿機是通過壓力變送器來監測壓力,壓力變送器提供給控制器5~20mA的電信號,由控制器再進行換算和判斷,輸出電信號控制各種電磁閥以執行加卸載的動作。


    螺桿機的壓力變送器采樣點一般都設置在空冷卻器後,即螺桿機的排氣口處。螺桿機的排氣口與管網是連通的,保證管網的壓力不低于要求的壓力是空壓機工作的唯一目的。所以,當壓力采樣點監測到壓力等于或低于設定的加載壓力時,空壓機必然加載,反之,當監測到壓力等于或高于設置的最高壓力時,空壓機必然卸載。


    空壓機加載執行的動作是︰空壓機進氣閥打開,大量進氣,經壓縮、分離、頂開最小壓力閥、冷卻後排向用氣管網;

    空壓機卸載執行的動作是︰進氣閥關閉,僅極少量進氣,泄放閥動作泄放內壓(也就是泄放掉最小壓力閥之前氣路里的壓力,一般只保留油循環所需的壓力,卸載的時候油氣桶內壓力一般只有2bar多,以便再次加載時只承受較低的背壓,減少能耗),最小壓力閥這時起到一個關鍵的單向止回的作用,不允許管路中的成品壓縮氣體反流到油氣桶被泄放。


    通過以上原理的分析可以看出,螺桿空壓機的加卸載取決于壓力采樣點的壓力變化,那麼以下引起空壓機頻繁加卸載的原因就容易理解了︰


    ?空壓機出口與儲氣罐之間是否有止回閥。

    這一點,在所有的螺桿機培訓中都明確要求不得安裝止回閥。這是因為活塞機時代,安裝止回閥是標準操作,一些“老師傅”甚至是設計院,到現在仍還有這種設計。明確一點︰不是說安裝了止回閥,螺桿機就一定頻繁啟動,這與螺桿機的最小壓力閥的密封與否有關,如果最小壓力閥密封很好,頻繁啟動則不明顯。但是現實是,絕大多數的最小壓力閥根本不可能密封。


    如果在空壓機與儲氣罐之間安裝止回閥,意味著空壓機最小壓力閥與止回閥之間的管道會形成一個事實的儲氣空間。這樣會造成壓力采樣點無法監測到管網的壓力變化(止回閥將管道的回流氣流隔斷了,壓力變送器事實上監測到的只是這一段管路里氣體的壓力)。


    當機組卸載時,此時這一段管路的壓力是要高于油氣桶內的壓力的(如上文所述油氣桶的壓力被泄放掉了,只有2bar左右),而最小壓力閥不可能做到完全的止回密封,必然會向油氣桶泄露,加上這段管路的容積本就很小,壓力很快就因為泄露被降下來(所以止回閥離空壓機排氣出口越近頻繁加卸載越明顯,因為越近,這段管路的容積越小)。


    機組檢測到壓力降下來,必然重新加載,當油氣桶壓力達到最小壓力閥開啟壓力後,氣流經空冷向管網流動,很快提高了壓力變動器所在的這段管路的壓力,直至頂開止回閥與管網的管路連通,可能這時候,管網的壓力根本只稍微低一點點,自然壓力很快就到達卸載壓力,機組執行卸載動作,這就是螺桿機頻繁加卸載的原因。


    以上發生在空壓機的出力大于用氣量的情況下,如果空壓機和用氣量相等或者無法打滿壓力的情況,是不會出現頻繁加卸載現象的。也就是說空壓機一直加載都無法達到卸載壓力則不會出現這種情況。故變頻和一些帶容調功能的空壓機不存在這種情況,即沒有卸載的泄放就不會發生這種情況。但不管怎樣,螺桿機後裝止回閥有害無益。


    ?當沒有發現安裝有止回閥的情況下,還有這種現象是為什麼呢?

    通過以上安裝止回閥造成頻繁加卸載的原因,發散思維來看,所有可能導致壓力采樣點附近形成局部封閉管路現象的其它原因,都可能導致這種情況發生。


    比如︰空壓機出口接過濾器,如果這個過濾器堵塞或者嚴重泡水(氣流還是能過去,只是需要足夠的背壓),因為氣流通過過濾器的流速變慢,很容易空壓機到過濾器的這段管路(壓力采樣點在此)就達到設定的壓力上限,繼而空壓機卸載,實際上總管網的壓力未必達到了。這段局部管路的高壓空氣向兩低壓端(經過過濾器到管網、最小壓力閥到油氣桶)繼續流動,與前文所述一樣,因為這段管路容積小,極短時間壓力就會快速下降。


    由此,空壓機出口接較細的管路,儲氣罐中積水很多,管路中有一些雜物踫巧形成止回效果等都可能造成這種情況。當然還有一些比如壓力變送器的壓力采樣管中有水也有可能會出現類似的問題。


    最後,螺桿空壓機的故障維修,更多的是需要理解其原理以及故障形成的機理,這樣即便經驗不足,不能很快速的定位問題,但只要方向不錯,通過抽絲剝繭,加上膽大心細,就沒有處理不了的問題。


    Good Luck!



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