风冷螺杆式空压机高温原因及解决方法

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i随着现代工业的发展 ，安全可靠 、无害无污染的压缩空气已成为工厂企业 中不可缺少的动力源 ，被广泛应用于动力 i输送 ，风动工具 ，钢结构件表面涂装除锈 ，自动化控制等几 i十种行业 ，几百种工艺设备之中，因此作为产生压缩空气的空气压缩机便成为每个生产企业中不可缺少的设备之-。

进入 2000年之后 ，随国民经济的发展及科技的进步 ，节能、长寿 、低噪声及低污染 的螺杆式空压机逐步取代了老式的曲柄连杆机构的活塞式空压机，以其可靠优越的性能，在各个企业 中迅速普及。于此同时 ，也带来了螺杆式空压机使用、维护、保养及维修等-系收稿 日期：2012-06-11列新问题。运行高温 (表温高于 100℃)，是螺杆式空压机最常见的故障之-，尤其是夏季最为严重 ，成为困扰众多空压机用户的问题之- 。本论文针对这-问题从理论结合实践经验进行探讨。

2 高温的危害众所周知 ，当空气被压缩产生压力的同时也会产生热量 ，压力和热量成正比关系，因此空压机产生压缩空气 的同时 ，也产生了-些副产品--热量 ，压力越高、流量越大，产生的热量越多。若要空压机连续可靠 地运 行 ，则必 须将 这部 分副产品”冷却到适 当的温度(-般为 80～90℃)。

螺杆式空压机现今有十几个品牌，几十种型号，按冷却方式可分为水冷式和风冷式 2种。简单地讲，水冷式既用循环水通过换热器带走冷却油中的热量 ；风冷式既用流动空气通过散热器带走冷却油中的热量。2种冷却方法相比之下，风冷式减少了冷却塔、蓄水池、循环泵及管道等设备 ，比较简便，受到广大用户的普遍欢迎。

因此我们北方地区风冷式空压机居多，约占总数的9O%以上。

根据风冷螺杆式空压机的原理及结构，其冷却油的循环为：分离器罐 (油池)温控阀 散 热器 - 滤清 器- 压缩机-分离器罐 (油池)。其中冷却部分为用风扇强制流动空气通过散热器毛细管 ，带走热量而起到冷却作用。

空压机组在长期高温或准高温下运行会产生如下危害：2012年06期(总第236期)-故 障 分 析Fault Analysis吸(1)加速冷却油氧化、变 ：质、老化甚至产生结焦、积炭 ，堵塞油滤器及油气分离器 ，若要保持正常运行必须频繁更换油气分离器及油滤器，加大了 j运行成本及维修的工作量。 ；(2)结焦、积炭会附着在 j散热器毛细管内壁 ，使毛细管变细，冷却油流量减少，并且影响了热量传导，便更加加剧了高温现象 ，造成恶性循环 ，最终将散热器完全堵塞。

(3)若结焦和积炭堵塞了压缩机轴承的油孔 ，便造成了轴承润滑不 良，加速了轴承的磨损，轻者将转子与壳体磨损(转 子 与 壳 体 之 间 的 间 隙 为 j0.10～0.12 mm)，重者使转子与 ；端盖粘连 ，压缩机报废。

(4)每台空压机组均设有温度保护装置 (-般最高保护 ；温度在 110oc～120oC)，当机组-2012年06期(总第236期)油过滤器图 1温度达到保护温度严重时，20～30min机组便会 自动停车，严重影响了生产，有些连续作业 的企业便不能生产。

3 高温的原因分析围绕这- 问题 ，我们在维修这-故障时分析总结出如下的原因及相应的解决方法：3。1 散热器外部堵塞由于空压机组长期运行其间强制空气流通过散热器 ，冷却风中难免携带空气中的油污、灰尘、甚至杂草、树叶、羽毛、花絮 、朔料袋等杂物将散热器外部毛细孔堵塞 ，严重时会连光线都不能穿过 ，使冷却风不能通过散热器或通过量不足，使散热器既失去了冷却散热的功能 ，冷却油通过散热器后不能降温或降温不足。-般定型产品的空压机在设计制造时其散热器的面积 (冷却能力)均有 20%～30%的余量，当冷却油的温降小于其余量时，空压机就会产生高温。

3.2 散热器内部堵塞(1)不同牌号的冷却油由于其基础油的含量不 同，油料添加剂不同，合成油与矿物油的成份不同，若混加 了不 同牌号的冷却油 ，空压机运行时 ，在高温高压下会产生粘稠的焦状物 ，附着在散热器毛细管 内部，冷却后凝固变硬，逐渐积累，直到将毛细管完全堵塞。

(2)压缩机长期高温运行冷却油会产生积炭附着在管壁上 ，拐角处更加易附着 ，随着积炭厚度的增加及机器运转的振动，积炭会脱落成片状或稞粒状物 ，堵塞毛细管及轴承油孔，不仅空压机高温还会加速轴承磨损。

故 障 分 析Fault Analysis(3)空压机长期未更换冷却油 ，冷却油 中会产生油泥 ，油垢 ，氧化物及金属磨屑 ，附着在内部，使毛细管变细，直至堵塞。

无论 以上 3种中的哪-种原因，都会降低散热器的导热系数 ，减少冷却油的流量 ，降低散热器的冷却能力直到失效，造成机组高温。

3.3 温控阀失效排量为 6 m /min以上空压机组无论何种品牌均装有温控装置，其作用其-为便于空压机组冬季启动；其二为运行时保持最佳衡定的油温 (-般为80～9O℃)。温控阀芯均为内部充装乙醚 ，遇热膨胀 ，-般在65℃时开始动作 ，阀杆推动阀芯，控制大循环油孔的开度，平衡进入散热器冷却油量。温控阀芯长期使用 (-般为 1～3年)会产生乙醚泄漏或疲劳，使阀芯推力不够或无推动或阀芯卡在某个部位，使参与冷却循环的油量减少，造成机组高温。

3.4 油滤器堵塞(1)若出现上述油料结焦、积炭等情况必然会堵塞油滤清器； (2)若超过了2个保养周期而未进行保养则必然会堵塞油滤清器 ； (3)若使用了过滤密度不够的空气滤芯或进气管道上有泄漏 ，空气中的灰尘会随空气进入机内的冷却油中，经循环大部分会集在油滤器上 ，长期运行会堵塞油滤器。

3.5 无冷却风或冷却风量不足(1)风扇电机烧损 ，风扇76l 齑 翘 为 3×10 ，即0.03 mL/m。(每立方米的压缩空气中含有 0.03 mL的冷却油)，以 10 m。/min机组为例其每天需消耗 30 mL的冷却油。

(2)空压机组长期运行时难免会出现管路、接头 、密封部件泄漏 或油气分离器跑油 ，若未能及时发现，及时修复 ，会使冷却油不足。

当冷却油不足时，参与冷却循环的油量过少 ，造成机组高温。

3.8 通风不 良(1)安装时预留的通风 口过小 ，阻力过大； (2)通风管道过长 ，阻力过大；(3)通风管弯曲过多，阻力过大。

虽然机组冷却系统均无故障 ，但 因通风量不足 ，造成机组高温。

3.9 环境温度过高风冷式空压机的使用温度不应超过 35℃，以下原因均会；造成环境温度过高 ： (1)无窗或单面窗； (2)向阳空间内或地下室内，且不安装通风管道；(3)机房内同时还有其它产生热源的设备； (4)室内空间过校以上原因使室内温度越来积越高，造成机组高温。

；3.10 循环油路中有异物堵塞此种现象较为少见，但也时有发生，常见的异物有未清理干净的铸件型砂，油滤器上的橡胶密封垫 ，油滤 、油分上脱落 的滤棉滤纸 ，单螺杆机组上的打碎的星轮残片 ，加油时掉落的异物等，这些异物堵塞在管路中，使机组油路循环不停转；(2)风扇 电机热继电器断路 ，电机停转；(3)风扇传动皮带 断裂 ，风扇停转； ：(4)风扇传动皮带过松 ，使风扇叶轮 与输 出轴不 同步 ，俗称 皮带打滑 ”， 风扇丢转”，造成冷却风量不足；(5)风扇叶片变形使冷却风量不足。

3.6 油气分离芯堵塞 i任何品牌的螺杆式空压机 ：均有油气分离装置 ，其作用是将油气混合物中的压缩空气分离并从出口排出，将冷却油留在分离器内继续循环 ，新的油 ；气分离芯 的密度为 3～5 txmm，分离前后的初始压差值为 0.01～0.03 MPa(压差 值分 离前压力-分离后压力)。

(1)如有上述油料结焦 ，积炭等现象 ，堵塞油滤器和散热器的同时必然会堵塞油气分离芯； (2)-般油气分离芯的使用寿命在 4000～6000 h，随着运行时间的延长其密度会增大(小于 3 mm)，俗称 油分堵塞”，压差值增大，分离前压力升高。

根据压力与温度成正 比的原理 ，压差值越大既分离前压力越大，机组产生的热量越多，若超过了散热器的冷却能力机组就会高温。堵塞严重时安全阀会起跳 (-般安全 阀的起跳压力大于出口压力 0.15 MPa)。

3.7 冷却油量不足(1)如上述喷油式螺杆压缩机的分离密度为3x10 ，也即其所产生的压缩空气中含油量2012年06期(总第236期)Ii故 障 分 析FndcAnalysis畅，造成高温。通常这些异物多堵塞在油路系统中直径较细 ：的管路处。

3.11 温度设定不 当有些 电脑版 的机组是采用 j温度传感器来控制风扇电机启动与停止的，若设定的控制温 ；度过高则机组运行必然高温。 ；3.12 机组超负荷运行- 些空压机组 由于选型不 j当或生产规模扩大，造成压力和排量不足 ，便人为地超负荷运转 ，造成温度升高。

4 解决方法(1)散热器外部堵塞。放出冷却油 ，拆除散热器 ，先用0.5-0.7 MPa的压缩空气吹扫散热器正反两面，除去灰尘杂物 ，再用雾状油污清洗剂或香蕉水(远离火源)吹扫缝隙及表面的 油污 ，露出金属表面 ，重新安装即可。

(2)散热器内部堵塞。放出冷却油，拆除散热器，倒出内部的残余油物，用pH值大于1O的碱性碳污清洗剂浸泡内部6～8 h，再用清水冲洗干净 ，用 ；压缩空气吹干，重新安装即可。

注意-定要选用对有色金属不 ；氧化、不腐蚀的清洗剂。以上2种方法同时使用则效果最佳。 i(3)温控 阀失效。拆除温控阀芯 ，用 90 cC的热水浸泡 5rain，若阀芯的开 口或阀杆的动作不足 10 mm则可判定阀芯失效 ，在确认温控阀芯动作的滑道上无障碍时，更换新 阀芯即可。

(4)油滤器堵塞。冷却油与油滤清器必须同时更换 ，同时检查并密封进气管道 ，选用密度合适的空气滤清器。

更换电机、复位热继 电器、更换调整皮带、皮带轮、叶片。

(6)油气分离芯堵塞。更换油气分离芯 ，同时更换冷却油及油滤清器。

(7)冷却油量不足。补充冷却油，冷却油量应保持在油窗或油位计的2/3处，过多会使压缩空气中含油量增大，过少会造成高温，油位应每天检查- 次 。

(8)通风不 良。通风管 的截面积应不小于散热器面积的80%，通风管的长度不宜超过10 m。通风管的弯头只允许-个 ，弯头处应有 圆弧过渡 ，出口处 1 In内无障碍物。

(9)环境温度过高。墙壁两侧开通风窗或加装引风机 ，屏敞其它设备热源，增强室内机组高温≥ 0二C测量散热器进口温差-2012年O6期(总第236期)图 2通风 ，地下室内的要安装通风管道，将室内温度降低到 35℃以下 。

(10)管路中有异物。从较细管路接头处查起 ，拆除管路，清除异物。

(11)温度设定不当。选择适当温度值，夏季设定在 70～80℃，冬季设定在 8O～90℃为宜。

5 检查与判断方法综上所述 ，风冷式螺杆空压机运行高温问题的原因，可用如下方法检查判断：风冷式空压机组与水冷式的区别在于 ：风冷式用冷却风吹过散热器 的方式带走 热量 ，而水冷式则用冷却水通过换热器的方式带走热 ，因此水冷式机组除上述原因外还要检查 ：(1)冷却水的温度，进入空压机组的冷却水温度不应超过 32℃；(2)循环泵效率 ，循环泵的过度磨损会使循环水的压力不足 ，水量不够 (进入空压机组的水压必须大于 0.3 MPa)；(3)换热器管程内壁上的水垢 、淤泥会严重影响冷却效风机传感器失灵向外排风不畅散热器外部堵塞风扇丢转，叶片变形风扇电机损坏或断电风机设定温度过高环境温度过高缺油温控阀失效油滤器 油气分离芯堵塞管路中有异物散热器内部堵塞故 障 分 析Fault hnal s果 ，也是不 可避免会产生 的， i因此必须每年清理-次。

6 预防措施及结论总之，若要延长空压机组的使用寿命，保障生产连续进行，就必须对机组作出有预见性的维修保养，做到防患于未然： (1)加强操作工人的责任心与岗位责任制，定期巡检，及时发现问题 ，及时报告并及 时解决 ，将故障消灭在萌芽状态 ，不允许带病运行，杜绝跑、冒、滴 、漏现象 ，每班做好工作记 录。

(2)定期保养 ，定期检修，及 ；时更换空气滤芯、油滤器、油气分离器芯及冷却油 ，定期吹扫清洗散热器 ，检查风扇 、皮带及风扇电机等，并做好检修记录。 (3)采用合格 的零 部件，尤其是冷却油，-定要采用有质量保证的油品。不同品牌的冷却油不能混加。 (4)不 i断改善作业条件及作业环境 ，尽量远离灰尘 、远离高温、远离污染、改善通风条件。

如遇突发性的包括高温在内的故障 (其它类型的故障请见其它相关文章)，也不要慌张，工程技术人员及维修工应本着由表及里、由此及彼、由外向内、由简到繁的原则 ， 望、闻、问、切”，借助仪器、仪表，准确判断出原因所在， 对症下药，手到病除”，切勿盲目乱拆，不但增加了劳动量 ，耽误了时间，还易伤及无辜的部件。

7 结语在工作中，我们可喜地看到有很多单位变废为宝，将空压机的副产品-热量充分利用 ，近-步实现了 低碳生产”。如某汽车 4s店将风冷散热器改成热交换器，产生的热水供职工浴池；某涂装厂将空压机吹出的热风引入职工休息室解决了冬季取暖问题；某纺织厂将空压机的热风引入车间以保持车间恒温等等。我们认为这是-个很好的发展方向，各单位均可因地置移，充分利用这部分能源，同时也为我们这些维修技术人员提出了-道新的课题，相信在这个课题里定会大有作为的。

需要说明的是：在螺杆式空压机已基本普及 的今天 ，我国到目前为止还没有发行-套有关螺杆式空压机使用、保养、维修等方面的系统性 、权威性书籍，生产厂家的说明书中对故障检修仅做了简单介绍，根本不能概括各个企业中的各种特点及 由此产生 的各种 问题 ，加之专业人员缺乏 ，因此关于螺杆式空压机的维修 、保养工作还非常的不完善 、不规范 。

(上接第 60页)并计算飞轮矩GD23600 mgnnr Afm39.32(Nm )-05 结论借助于Excel的公式、函数功能，利用解析法进行综合活塞力与切向力的计算及其曲线的绘制，可以将工程设计人员从繁杂的程序编制和数学运算中解放出来，而且操作简便，还可以提高机械设计 的效率和设计计算精度。更重要 的是利用Excel环境下的数据处理实现在二维环境下切向力曲线的绘制从而确定幅度面积以计算飞轮矩，进行飞轮的快速设计。如果利用 Excel表格中的单元格引用，当设计或操作条件改变时，只需要在相应的单元格中改变计算参数，与之相关的-系列78 l 瓣计算值、图表在Excel环境下会自动更新，因此在变工况条件下可以快速实现核算原设计的飞轮是否满足运行要求。由此可见将计算机技术应用于工程设计计算具有重要的意义。