馮興盛

摘要：本文詳細闡述螺桿壓縮機的主要工作原理，并對各部件的作用和特點進行分析說明。通過對螺桿壓縮機生產中常見問題的分析，提出合理的解決對策。

關鍵詞：螺桿壓縮機，工作原理，特點，故障分析

前言

中國石化滄州煉化公司5萬t聚丙烯生產裝置，采用液相小本體法工藝。近年來，因為環保要求，粉料輸送介質由原來的新鮮氮氣排空，改為氮氣壓料循環使用，其壓料氮氣壓縮機采用寧波鮑斯雙螺桿壓縮機，型號為SEN23-160，其技術參數如下：

它在聚丙烯生產中起著承上啟下的關鍵作用，是聚丙烯裝置中重要的VOCs環保設備，其運行穩定與否直接影響裝置的正常正產。

一、闡述螺桿式壓縮機原理及優缺點

螺桿式壓縮機屬于容積式壓縮機，它的內部壓縮元件是通過兩個轉子的相互作用，借助他們的齒、齒槽與機殼內壁所構成的呈“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。當轉子轉動時，主副轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時，其空間最大，此時轉子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通，因在排氣時齒溝之空氣被全數排出，排氣結束時，齒溝乃處于真空狀態，當轉到進氣口時，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉子的齒溝內。螺桿式空壓機維修提醒當空氣充滿整個齒溝時，轉子之進氣側端面轉離了機殼之進氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。

2.封閉及輸送過程。主副兩轉子在吸氣結束時，其主副轉子齒峰會與機殼閉封，此時空氣在齒溝內閉封不再外流，即封閉過程。兩轉子繼續轉動，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動。

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，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即壓縮過程。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內與介質混合。

4.排氣過程。當螺桿壓縮機轉子的嚙合端面轉到與機殼排氣相通時，（此時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，此時兩轉子嚙合面與機殼排氣口這齒溝空間為零，即完成排氣過程，在此同時轉子嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長，其吸氣過程又在進行。

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

（二）螺桿式壓縮機的優點

螺桿壓縮機擁有以下優點。首先它的可靠性比較高，其內部零件比較少，因此它的易損性比較低，而且它的整體運行較為可靠，呈現出壽命較長等特點。其次其操作維護方便，機組自動化程度高，減少了由于操作人員失誤而產生的后續問題。第三它的平衡力較好，沒有不平衡的慣性力，可以實現高速運轉。最后它的適應性強，螺桿壓縮機具有強制排氣的特點，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，可適用于多種工況，應用廣泛。

同時螺桿壓縮機也有以下缺點。第一其造價高，轉子部件加工精度高，需要在專用設備上進行加工，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。第三螺桿壓縮機不能進行反向運行。最后螺桿壓縮機用油必須選用專用油，難以找到替換方案。

二、螺桿壓縮機常見的故障及處理

滄州煉化聚丙烯裝置的螺桿壓縮機自2018年投用已來，多次遇到問題，影響了設備的穩定運行。因為涉及環保方面原因，因此必須予以高度重視，做到分清問題的具體原因，進而采取合理的對策加以解決，以減少裝置的經濟損失、環保損失。

1.螺桿壓縮機潤滑油損耗大。螺桿壓縮機因其具有高效能運轉的特點，因此它的日常所需潤滑油量巨大，正常運行時，機組潤滑油通過一、二油氣分離，潤滑油冷卻，潤滑油過濾后，重新進入機組循環。當出現油位異常下降，耗油量增加時，首先檢查機組各部件有無明顯泄漏，針對泄漏部位進行緊固等消漏措施。其次檢查二級分離器回油管，檢查其是否堵塞，保證回油管暢通。第三檢查二級分離器內字母油分芯，通過遠傳儀表檢查濾芯壓差，當壓差大于0.1Mpa時，油氣分離效果變差，大量潤滑油隨壓縮介質進入系統管路，從而造成潤滑油異常損耗。因此，當發現二級分離器壓差接近0.1Mpa時，需停機更換字母油分芯，保證油氣分離效果。

2.排氣溫度過高。螺桿壓縮機長時間處于高速運轉狀態，容易出現排氣溫度過高的問題，進而造成機組部件損壞，如轉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，檢查進氣冷卻器及排氣冷卻器循環水是否暢通，以免造成溫度過高而產生后續危害。

3.電機電流過高。這項問題主要是由于內部的電機承受到超負荷的運載。在排除電機故障的情況下，需要檢查：一是二級分離罐上最下壓力閥是否故障，當最下壓力閥故障不開啟時，會造成壓力過高，從而造成電機超電流過載;二是檢查出口管路系統是否暢通，當流程不通時，易造成氣體輸送困難，排氣壓力升高，從而造成電流升高。

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

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

6.機體出現異常振動。檢查主機與驅動電機聯軸器是否出現損壞導致不對中;檢查機組軸瓦間隙，當間隙過大會出現機組振動增大。另外也應檢查轉子的動平衡是否完好。

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

結束語

綜上所述，通過對螺桿壓縮機的工作原理及常見問題故障的分析總結，為螺桿壓縮機組平穩運行提供了可供參考的經驗，在今后生產中遇到突發故障，可以采取合理的解決措施，進而及時排除故障，減少一些事故的發生，在最大程度上提高企業的經濟效益。

參考文獻

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