螺桿壓縮機長周期運行問題分析及對策

李奇

摘要：此次研究重點分析螺桿壓縮機的運行問題，針對故障問題提出有效的檢修措施，全面維護螺桿壓縮機運行效益。通過檢修結果可知，螺桿壓縮機運行狀態穩定，實現預期目標，整個裝置的運行安全性高。

關鍵詞：螺桿壓縮機;長周期運行;故障問題;檢修對策

某企業石蠟裝置中包含2臺螺桿壓縮機，均為淘汰壓縮機。2臺螺桿壓縮機的介質均為氨，吸氣壓力為0.2MPa，排氣壓力為1.45MPa，功率為450Kw，轉速為每分鐘2960r。

1、螺桿壓縮機工藝流程

1.1氨系統流程

蒸發氨氣可以利用人口過濾器進入到壓縮機設備中，在陰陽轉子作用下，氣體會被過度壓縮，此時壓力持續增加，溫度也會上升。潤滑油通過油泵注入壓縮機體，氨氣被壓縮后，可以吸收潤滑油的熱量，以此降低自身溫度。通過壓縮機排出后，氨氣會進入到油氣分離器，此時氨氣會利用分離器頂部進入到蒸發空冷系統中進行冷卻吹，在蒸發器中利用氣化釋放冷量方式冷卻，之后通過氣液分離器返回到壓縮機內部。

1.2潤滑油流程

采用油泵可以將潤滑油注入到壓縮機內部，充分混合壓縮氨氣之后，可以起到明顯的降溫效果。通過壓縮機排出之后，氨氣和潤滑油會一同進入到油氣分離器內，通過分離器底部排出潤滑油，利用油泵、冷卻器、過濾器和管道閥門進入到壓縮機內部。

壓縮機上具備能量調節設施，能夠對油塞位置的潤滑油進出進行控制，同時可以使油塞兩側壓力變化，促使滑閥在轉子腔內位移，改變轉子工作長度，調節壓縮機能量，確保機組處于高效運行狀態。

2、螺桿壓縮機運行問題分析

2.1低油壓所致聯鎖停機

在開啟壓縮機時，油壓處于1.2-1.3MPa內，出口壓力處于0.9-1.0MPa內，為了滿足聯鎖要求，必須確保油壓高于出口壓力。如果壓縮機負荷上升60%，則油溫度持續上升，油壓力降低1.1-1.2MPa，出口壓力上升1.0-1.1MPa，達到聯鎖保護臨界值。如果壓縮機負荷不斷上升，油溫度升高，會導致壓縮機出現聯鎖停機事故。盡管油溫度增加，但是聯鎖時的油溫正常。因此可以排除由于油溫升高所致油壓過低問題。針對低油壓所致聯鎖停機故障，可以采用以下措施處理：第一，更換新的潤滑油，疏通油管油路;第二，檢查和維修潤滑油循環泵，更換壓縮機機頭。如果采用上述處理措施沒有解決聯鎖停機問題，操作人員必須控制壓縮機操作負荷，同時觀察油壓和出口壓力數值。當接近聯鎖保護臨界值時，必須降低壓縮機負荷，避免出現聯鎖停機故障。

2.2壓縮機嚴重振動

螺桿壓縮機運行期間出現嚴重振動問題，按照檢修人員檢測的數據可知，前軸承垂直方向最大振動位移參數約為23.8μm，振動達到臨界值。因此必須綜合考慮多方面因素，同時采取合理有效的處理措施：第一，注重檢驗壓縮機的吸液、抽空現象;第二，聯合鉗工進行找正，同時檢查軸承完好性與地腳螺栓的緊固性;第三，聯合電工檢查電機軸承運行情況，注重更換機頭。通過上述措施，沒有改善設備振動問題。因此可能是由于機頭使用時間比較長，加大陰陽轉子的縫隙，從而導致陰陽轉子之間的穩定性較差。在檢修期間，檢修人員采用舊機頭更換報廢機頭，因此沒有從根本上解決問題，

3、螺桿壓縮機長周期運行檢修與維護措施

3.1更換新機頭

由于螺桿壓縮機生產企業不再生產同型號的機頭，因此采用線機頭，該類機頭的壓縮效率很高。在更換機頭時，將原有滑動機頭轉變為滾動軸承。由于該類軸承具備較大摩擦力，運行溫度比較高，如果軸承制冷劑出現閃蒸問題，將會破壞軸承潤滑油沫，從而導致軸承內部金屬直接接觸金屬，極易損傷軸承。為了防止油沫破碎所致潤滑效果變差，必須通過油泵提升油壓力，確保壓力大于排氣壓力，防止供油部位壓力低，導致制冷劑閃蒸問題。滾動軸承的摩擦力比較小，因此不會產生高溫，可以在油沫狀態下運行，所以不需要使用油泵增加油壓力，潤滑油可以通過出入口壓差，實現機組內循環運行。新型機頭聯鎖值的油壓必須高于出口壓力，以此處理壓縮機負荷加大、油壓下降所引發的聯鎖停機事故。

3.2機組潤滑油油路改造

此次改造項目所應用的新機頭與舊機頭的構造區別比較大，因此必須聯合新技術改造油路。不僅包含去四通閥與去機頭油路，也包含前軸承、后軸承的注油點。由于增加注油點，可以確保不同點潤滑具備針對性，可以明顯減少潤滑油循環量，縮小改造后的油路管徑。由于減少循環油量，會使油泵功耗降低，陰陽轉子在攪拌潤滑油時，也可以減小功耗。完成改造升級后，進行試機操作，在開啟油泵之后會產生大油壓，之后全部開啟油泵循環閥，才可以確保油壓處于正常范圍。開啟后即使油溫上升，油壓也處于正常范圍，不會出現降低情況。

在過壓縮工況下，容積比較高，壓縮機排氣壓力大于系統排氣壓力，氣體會從吸氣壓力壓縮到排氣壓力，由定容膨脹到系統排氣壓力，在排氣過程中，會產生額外功耗。在欠壓縮工況下，容積比交底，壓縮機排氣壓力小于系統排氣壓力。氣體從吸氣壓力壓縮到排氣壓力，此時工作容積和排氣口連接，排氣管道內的氣體會呈倒流趨勢，此時工作容積氣體由定容壓縮到系統排氣壓力，之后完成排氣過程。

3.3容積比的可調性

隨著螺桿壓縮機轉子容積的縮小，轉子齒間容積會壓縮內部氣體，直至工作容積和排氣口邊緣相連通，該過程被稱為內壓縮過程。在壓縮末期，工作容積內的氣體壓力被稱為壓縮終期壓力。壓縮鄰近終期時，才開始排氣。在部分工況下，壓縮終期壓力和機組排氣壓力不一致，會導致容積內部氣體壓力突增或者突降，此時就會產生等容膨脹，使壓力與背壓相等時，再開展排氣過程。在應用螺桿壓縮機時，應當分析壓縮機容積比與系統容積比關系。

4、升級改造的運行效果

4.1降低聯鎖停機頻率

在完成改造后，首次開車因重新配置潤滑油管道，所致油路過濾器堵塞聯鎖停機，之后壓縮機均處于平穩運行狀態，沒有出現聯鎖停機事故。

4.2壓縮機振動減輕

在檢修處理后，壓縮機的振動值明顯降低，確保設備長周期運行的平穩性和安全性。

5、結束語

綜上所述，螺桿壓縮機升級改造支護，能夠減少設備的聯鎖停機此時，確保設備的運行能力與運行平穩性。通過使用新型線機頭，改變潤滑油注油位置與注油量。應用容積比可調節技術，明顯減少壓縮機運行電耗，經濟效益顯著。

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