根据操作人员介绍故障现象为:该压缩机二级排气温度过高,超过160℃。操作人员停机,拆开检查,没有发现异常,更换活塞、缸套后启动运行。几分钟造成活塞顶部打坏,排气温度还是很高。又停机检查清洗,更换活塞,启动运行约一小时,突然听到曲轴箱有撞击声,立即停机,拆开发现压缩机汽缸盖被击穿,冷却水套漏水;活塞、缸套、吸、排气阀座、连杆均打坏,曲轴与轴瓦发生抱轴,更为严重的是压缩机机体固定缸套的螺栓孔拉成豁口,造成机体不能使用的重大事故,造成全厂陷于停产。 事故发生后笔者应邀参与解决问题。根据操作人员描述事故分析如下: 压缩机排气温度过高的原因有:
(1) 压缩机汽缸中余隙过大;
(2) 压缩机中吸、排气阀门、活塞环损坏;
(3) 压缩机安全旁通阀泄漏;
(4) 压缩机吸气温度过高;
(5) 压缩机汽缸中润滑油中断;
(6) 压缩机吸气压力过低或吸气阀开的过小;
(7) 压缩机吸气管道或过滤器有堵塞现象,隔热层保温层损坏;
(8) 压缩机回气管道中阻力过大,气体流动速度慢易产生过热现象,致使排气温度升高;
(9) 冷凝压力过高;冷凝器中有油垢或水垢等;
(10) 压缩机缸盖冷却水套水量不足;或冷却水温度过高;
(11) 压缩机的制冷能力小于库房设备能力,如蒸发面积过大;
(12) 压缩机排气管道中阻力过大;
(13) 节流阀开启度过大或堵塞;
(14) 复盛空压机配件自身效率差;
(15) 氨液分离器安装高度过低;
通过现场设备跟踪观察和检修发现,影响空压机排气温度高的因素很多,主要有以下几个方面的原因。
1.气阀漏气,活塞环或导向环磨损过大
如果气阀的阀片断裂、阀弹簧失效,就会造成密封不严,另外,安装时气阀未放到位,气阀倾斜,阀盖上顶杆片顶紧气阀也造成气阀漏气。
吸气阀漏气,会减少进气量,使气缸内温度升高,排气温度升高;排气阀漏气,会减少排气量和进气量,使压缩后的气体倒流,因此使气缸内温度升高,排气温度上升。活塞环与导向环磨损,活塞环断裂,使空压机密封效果变差,处在压缩一侧的气体将通过活塞环漏入吸气一侧,导致缸体内部串气,缸体发热,使排气温度升高。
2.设备锈蚀
检修空压机时发现,气室阀腔底部多少总有一些铁锈,空压机在启动时,这些铁锈极易进入气阀,造成阀片倾斜,弹簧损坏,密封不严而漏气,必然导致排气温度升高。因所压缩的介质空气是含油水及其它成分的非纯净气体,气缸为铸铁件,中冷器为普通钢板,材质在水气浸蚀下,容易生锈。空压机停机后冷却水与缸体温差大,易结露,形成的凝结水不能及时蒸发掉,就会使缸体内壁发生锈蚀。另外,气缸垫不严,冷却水系统不严密造成水进入缸体,也使缸体生锈。
3.设备结垢、积水
2000年大修时,通过对3#空压机解体发现,中间缸水夹套内存在水垢和淤泥,水垢和淤泥。降低了换热效果,中冷器管束堵塞造成冷却水流量减小,使有效冷却面积减少,冷却效果降低。后冷器冷却水排放不及时造成积水过多,使空压机二级排气受阻,热空气进入后冷芯子翅片换热效果降低,引起二级排气温度升高,另外,与空压机配套用的除油器滤层、滤芯被铁锈等杂质堵塞,滤芯失效,使除油器内压力升高,与压缩机二级排气压力压差大,也使二级排温升高。
4.中冷器热空气走短路
由于中冷器挡板焊裂开裂等原因,致使空气走短路,未经充分冷却,就进入二级缸,造成二级缸进气温度过高,使二排温升过快。
5.环境温度
夏季环境温度过高,特别是午后,气温最高可达40℃,远远超过原设计进气温度,这样冷却器冷却能力下降,气水换热效果降低,从而造成压缩空气温度升高。
6.循环冷却水故障
循环冷却水上水压力偏低,水温过高,水量偏小,或回水管网压力偏高,造成回水不畅,也使冷却效果降低。全公司停车大修或循环水系统有故障时,空压机冷却水源采用工业水,而工业水硬度较高,含大量的钙、镁等盐类,久之,必然造成设备结垢。
7.冷却水布置不合理
空压机水路流程是冷却水先进入中冷器,从中冷器出来后分两路,一路去一级气缸,另一路去二级气缸,冷却水经中冷器后温度将有显著升高,再经一、二级缸时,冷却效果就大打折扣。 (文x3_i3y)
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