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    夏季空压机高温引起的跳停

    夏季空压机高温引起的跳停

    工作环境分析

    外部环境相对恶劣,环境温度过高,在四川眉山地区夏日平均温度28℃,电解车间厂房保温结构设计,电解槽在正常生产槽温在850~900℃,会产生大量的热向空中辐射,在电解槽上方运行的PTM天车上周围温度比环境温度要高25~35℃,即53~63℃。滑片式空压机运转又会产生大量热量,并是靠油浴润滑与冷却,过热润滑油经过油冷却器冷却,散发到周围空气中,正常运转下空压机相对其周围温度温升是30 左右,故空压机正常运行时空压机本体温度是在83~93 ℃之间

    运行设备分析

    在空压机刚刚启动的时候,空压机

    当中的润滑油往往温度较低,或者说温度通常情况下都低于润滑油最佳工作温度的下限,这时候就需要将润滑油的温度尽快提高以避免润滑油长时间在低温下运行。当润滑油的温度低于旁通阀所设定的温度的时候,润滑油不经过冷却器直接通过油过滤器进入压缩腔快速循环,由于空压机会产生大量的热量的原因,润滑油会在很短时间内温度升高。当温度达到温控旁通阀所设定的温度的时候,切断旁路,让润滑油进入冷却器进行冷却,使得空压机的温度保持在一个合理的范围之内。由于弹簧的作用,温控旁通阀的开启和关闭是一个循序渐进的过程。滑片空压机的润滑油的循环路径见下图。

    (1)油冷却器降温功能下降;可从油冷却器进出口油管温差进行判断,正常情况下温差在13~18℃之间,低于13℃时说明油冷却器冷却效果不能满足空压机正常运转要求。此时要检查油冷却器上粉尘与油泥是否太多,要及时清理干净,其次是管道里积垢太多堵塞油路,单位时间冷却的润滑油要减少,降温的幅度就满足不了要求。

    (2)温控旁通阀囹故障,引起空压机运行温度不正常。

    ① 工作原理问如图

    ② 温控旁通阀滑动阀芯上有一个感温探头,由探头来控制阀芯的通断,判断温控旁通阀开启温度在70±10℃内;长期使用后探头功效降低,不能在正常温度点动作,使得从空压机本体出来的带热润滑油不能或全部通过油冷却器冷却直接回到空压机本体,使得空压机温度无法得到有效控制;

    ⑧带有杂质的润滑油经过温控阀时卡死滑动滑芯,使得阀芯不能完全闭合,有部分油直接通过旁路到本机,冷却效果不佳。

    (3)电控系统故障,如温度探头假报警,温度继电器与断路器高温环境下故障误动作引起的超高温跳停与报警;

    (4)油泄压阀片脱落,油泄压阀是在空压机起动时将定子腔内过多的润滑油排出腔外。若油泄压阀片脱落,压缩的空气会进入压缩腔二次压缩,空压机负荷增大,产生更多的热量,冷却系统无法冷却掉过多的热量,使空压机温度无法控制下来。

    (5)润滑冷却油失效。空压机的润滑油不仅润滑各运动部件,如高速转动的转子轴颈与滑片,而且冷却压缩过程中产生大量的热能,如摩擦副相对高速运动产生摩擦热与空气被压缩时产生的热能。待压缩的空气中含有大量的粉尘、水份及腐蚀的氟化氢、二氧化硫气体,对润滑油影响较大,使润滑油失效。润滑油失效后对相对运动副未形成油膜,相对运动摩擦产生热量增高,而且冷却效果降低,使得空压机运转时温升过高。

    改进措施

    1.调整温控阀参数重新设定与改进。

    温控旁通阀开启温度在70~10℃内,长期使用后探头功效降低,不能在正常温度点动作,使得从空压机本体出来的带热润滑油不能或全部通过油冷却器冷却直接回到空压机本体,使得空压机温度无法得到有效控制;,特别是夏天最小都是53℃以上,冬天时30℃ 以上的环境中,因此在夏天可以对温控旁通阀进行调整,使之一直处于开启状态,经过夏天实验,通过此方法解决了由于温控旁通阀故障而引起的高温报警。

    2.改进与提高风冷散热器使用寿命

    原油冷与风冷是做成一体的,但在使用过程中,风冷的使用寿命短,6~12个月,一直是较为突出的问题,而油冷的寿命要长得多,2年以上。因此为节约备件成本,将油冷与风冷分体式制作,经常性更换风冷而不去动油冷。风冷寿命低的原因,因经分析认为,在电解铝的特殊环境中,由于空气中含有氟化氢、二氧化硫等酸性气体,这些气体会溶解在冷凝水中呈弱酸性,对换热器和管路的影响主要是造成腐蚀泄露,特别是铝制翘片式换热器。因此在空压机的设计中提供两种解决方案,一种是对铝制翘片式换热器进行内部防腐处理,这种处理能适当的延长换热器的寿命,大约增加1/3的寿命。但是由于在实际的操作中其防腐处理的质量较不稳定,因此可能会出现换热器的寿命反而下降的情况。

    第二种方法是将压缩空气换热器更换为耐腐蚀材质,如不锈钢材质可以显著的增加换热器的寿命,一般的设计中该换热器的寿命不低于2年,但是这种换热器的初期投资较大,而且不锈钢材质导热系数低于铝合金,单位面积换热量较低,因此为达到相同的换热效果,不锈钢材质换热器制作尺寸大而笨重,而且需单独配套一台冷却用风扇进行换热。虽然这样会增加投入的成本,却对提高换热效率,提高产出的压缩空气质量,增强空压机运行可靠性,是有必要的。

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