活塞式空压机常见故障及处理方法

空压机运行中常出现的故障现象     空压机运行中常出现的故障有填料与活塞杆处漏量大、活塞杆温度高、缸体温度高、排气量不足、撞缸、曲轴箱异响等。众多故障中以排气量不足、活塞杆温度高、缸体温度高等故障最常见。因此对排气量不足、活塞杆温度高、缸体温度高等问题进行分析和排除，对提高压缩机的运行经济性是十分必要的。 压缩机原因分析与解决对策：    1.压缩机排气量不足原因分析与解决对策：     因K2601压缩机排气量不足，缸体送原制造厂幢缸改造。改造后缸径由φ95mm幢至φ102mmo幢缸后试运行该机，排气量依然不足。因此对改造前、后的排气量进行核算是十分必要的。     对于K2601压缩机来说，由于存在余隙的影响、吸气阀的弹簧力和竹线上的压力波动、吸气时气体与气缸壁之间的热交换、气体泄漏等因素，使气缸行程容积有效值减少。而造成余隙的主要原因是:防止曲柄连杆机构受热延仲时不至于使活塞撞击而引起机器损坏；排气阀的通道占据一定的空间；运动部件的磨损使零件配合间隙变大；活塞环与阀盖之间的环型空间。余隙容积的存在，在排气过程结束时不能将汽缸内的气体全部排净，有一部分高压气体残留在余隙容积内，这样在下一次吸气开始前，这一部分气体首先膨胀减压，在压力降低到低于吸气压力才能开始吸气。所以计算排气系数是十分必要的。     气体经过进气阀需克服气阀弹簧力、气阀通道阻力等，故进入气缸后压力下降。在同一个进气容积下，气体压力愈低，则其中的气体质量愈少，因而对进气过程来说，进气时压力下降，等于损失了进气量，它反映了吸气压力损失对压缩机输气量的影响。     压缩机运行时，由于密封不严和磨损会造成漏气损失，它常发生在活塞环和汽缸壁之间的不密封处，使得气体从高压腔向低压腔泄漏。此外，吸、排气阀片关闭不严或关闭滞后，也会造成汽缸内气体泄漏，这部分损失叫作泄漏损失，压缩机泄漏损失的影响用气密系数来衡量。     结论:镗缸前排气量Vm (95)=1.46 (m立方/min)与设计排气量1.5m立方/min还是有差距的，压缩机运行时，由于存在:余隙容积的影响、吸气阀的弹簧力和管线上的压力波动、吸气时气体与气缸壁之问的热交换、气体泄漏等因素，使气缸行程容积的实际有效值总是比理论计算要少。在镗缸后的排气量Vm(102)=1.78(m立方/min)满足设计流量1.5立方/min要求。这台压缩机在镗缸后，在理论上能满足工艺运行要求。因此在检修过程中强化检修质量控制、严格检验备件质量、严控工艺运行参数后，最终解决了排气量不足的问题。     2.活塞杆温度高原因分析与解决对策     K2601压缩机运行中活塞杆温度高至80℃，设计要求活塞杆温度≤75℃。在拆开填料函后，发现密封环与阻流环端面有填料函留下的压痕现象。设计要求密封环与阻流环装配后轴向问隙0. 26~0. 36mm。密封环与阻流环为优质碳纤维增强聚四氟乙烯(CFRP)制，CFRP材质的膨胀系数比金属大，导热系数小。因此判断按照图纸上要求的密封环与阻流环轴向装配问隙太小，密封环与阻流环受热后膨胀，密封环与阻流环卡在填料函中，导致与活塞杆摩擦力增大，活塞杆温度升高。    为了确定K2601密封环与阻流环装配后轴向间隙，在与密封环供货厂联系后，取得了密封环材质线胀系数，但根据密封环供货厂家提供的线胀系数来看，密封环受热后，基本不膨胀。密封环中含大量四氟材料，四氟材料线胀系数19℃时有反常突变，因此判断密封环供货厂家提供的线胀系数，不能作为确定密封环与阻流环装配后轴向间隙的依据。在查阅化肥装置中，形式、材质、作用与K2601相同的K1601活塞式压缩机，其密封环与阻流环装配后轴向间隙为0.73~0.89mm，因此将K2601密封环与阻流环装配后轴向间隙在0. 36~0.89mm之间多次调整与试验，最终确定密封环与阻流环装配后轴向间隙定为0. 36 ~0.46mm其密封效果，活塞杆温度≤75℃，从而解决了活塞杆温度高的问题。 3.缸体温度高原因分析与解决对策     K2601缸体温度一旦超过125℃，缸体温度上升速度就很快，整机工作性能迅速下降。引起缸体温度高的原因有:缸体进出口自动单向气阀漏量大、活塞环的背隙与开口间隙太小。下面就这两个因素分别论述。     4.单向气阀     气阀故障会使缸体内的气体在缸内反复压缩，排不出缸体，缸体温度随缸内气体温度的不断上升而升高。单向气阀故障有两种情况:一种是单向气阀安装不当，压缩气体从阀垫处漏，例如出日单向阀阀盖螺母紧固后，顶丝未顶紧。另一种是单向气阀内漏。     K2601使用的是环状阀。环状阀制造简单，工作可靠。但阀片的各环彼此分开，在开闭运动中很难达到步调一致，因而降低了气体的流通能力，增加了额外的能量损失，阀片等运动元件质量较大，阀片与导向块之间有摩擦力，阀片在开、闭运动中不易作到及时、迅速。网状阀阀片、缓冲片的运动不需要导向块就能很好的导向，避免了环状阀中存在的导向块与阀片之间的摩擦。网状阀的弹簧力是阀片弹簧、缓冲片弹簧及阀片弹性部分变行反力之和。这些弹簧力数值不同，在阀片起闭运动过程中开始作用时间也不同，气阀全闭时弹簧力较小，气阀全开时弹簧力较大，这正符合气阀开闭及时、迅速的要求。因此可将环状阀改为网状阀。     但在使用现有环状阀条件下，严格检查环状阀的严密性与安装时的安装质量就显得尤其重要，气阀组装后以煤油进行严密性试验，允许有不连续的滴状渗漏≤28滴/5分钟，气阀安装后检查顶丝是否顶紧，使气阀能可靠的工作。  5.活塞环       活塞环的开口间隙、背隙(活塞环内表面与环槽之间的间隙)、侧隙太小，会使活塞环受热膨胀后卡死在气缸内，导致缸体与活塞环摩擦力增大，缸体温度高。K2601活塞环的开口间隙、侧隙在资料中明确给出了要求，但活塞环的背隙没给出要求。经实际测量并考虑活塞环受热后膨胀，将活塞环的背隙定为0.25(±0.05 ) mm,可使活塞环与缸体受热后避免卡死。活塞环的背隙为了测量方便，以槽深与环厚之差来表示，即活塞环一般应低于活塞体表面0~0.25mm。       活塞环开有切口，以增加弹性和便于装拆，活塞环的切口形式一般有二种:直切口、斜切口和搭接口，直口加工容易，但泄漏量大，搭接口泄漏量小，但加工困难，斜切口泄漏量介于两者之间，加工也较容易。为减少开口处气体泄漏，在有条件的情况下尽量采用搭接口可有效地减小气体泄漏量。K2601活塞环的切口形式为斜切口，在安装斜切口活塞环时，注意使相邻各环的切口倾斜方向相反，有效地减小气体泄漏量。K2601压缩机严格进行以上工作后，缸体温度控制在100℃左右。      通过对压缩机排气量不足、活塞杆温度高、缸体温度高等故障原因的分析、计算和提出解决对策，为使压缩机正常运行，延长其使用寿命，还应该定期对压缩机按计划，有步骤进行维护，并要继续不断地总结，找出最适合该设备长周期运行的技术数据，从而达到满意的效果。    综上所述，实用空压机关键还在于最初的选配、中期的维护、后期的保养！