原因分析

　　（一）排气温度高原因分析

　　双级螺杆空压机工作原理如图2所示，由进气过滤系统、压缩机和电机总成、带冷却器的压力润滑系统、分离系统、气量调节系统、电气控制系统、仪器仪表系统、安全保护系统、后冷却器、水分离器和排放装置组成。在双级螺杆式压缩机里，通过两组带螺旋的转子（阴转子和阳转子）啮合压缩空气。一、二级转子轴线相互平行，形成分级串联方式，安装在高强度铸铁的气缸体内。气缸体的两个端面对角位置上开有进排气孔口。阴转子的齿槽同阳转子啮合，以被阳转子带动。转子的排气侧一端装有推力滚子轴承，以防止转子轴向移动。空气润滑油混合气体从压缩机排出后，进入分离系统，这个系统就在油分离器内。混合气体流经分离系统后，几乎从排出的空气中除尽所有的润滑油，此时空气里只含几个ppm的油量。分离下来的油返回润滑系统，与此同时，压缩空气流入后冷却器。后冷却器系统由热交换器、冷凝水分离器和冷凝水自动排放装置组成（后两者组成水分离器）。利用压缩空气的冷却作用，空气里含有的水蒸汽大部分被冷凝析出，再进入后处理单元到各用气点。润滑油系统由油分离器、油冷却器、温控阀和油过滤器组成。分离后的润滑油通过温控阀进入油冷却器冷却，经过油过滤器过滤后回到压缩腔完成一个循环。

　　因此可以看出，除运转部件本身运行状况不好导致发热温度升高，吸气温度、润滑油质量、回油量、回油温度是影响排气温度最为重要的因素。

　　1.吸气温度的影响

　　吸气温度主要受环境温度的影响，如果环境温度较高，导致吸入空气温度较高，必然导致压缩温度升高从而使排气温度随之升高。如果要降低吸气温度，需要将吸气口改到室内，目前不具备改进的条件。

　　2.润滑油质量

　　润滑油质量的影响主要是，如果润滑油乳化或油量太少，致使润滑油冷却效果不够而使排气温度升高。检查润滑油量，发现符合润滑油量标准规定。润滑油质量分析也是合格的，可以排除润滑油质量的影响。

　　3.润滑油回油量

　　回油量主要与油过滤芯有关，螺杆空压机的油过滤芯精度比较高，一般小于20μm，当油过滤芯使用时间过长，容易出现堵塞时，导致回油不畅，回油量减少，造成主机因供油不足而使排气温度升高。

　　4.回油温度的影响

　　回油主要通过油冷却器冷却，冷却器是固定式铜管换热器，壳程介质为润滑油，管程介质为循环水，在油冷器冷却面积一定的情况下，管程的循环水量是影响回油温度的重要因素。在油冷却器壳程入口，还装有一个温控阀，温控阀的作用主要是控制压缩机的最低喷油温度，因为较低的喷油温度会使压缩机的主机排气温度偏低，而在油分离器内析出冷凝水，恶化润滑油的品质，缩短其使用寿命。在控制喷油温度高于一定温度时，排出的空气和润滑油的混合气始终会高于露点温度。温控阀控制润滑油的盘通量，以使喷油温度控制在一个合适的范围之中。在压缩机刚启动时，机器较冷，部分润滑油不经过冷却器。当温度升高并超过温控阀设定值时，润滑油将全部流过冷却器。在环境工作温度较高期间，所有润滑油会全部经过冷却器，因此温控阀的运行状况也将影响回油温度。

　5.油冷却器循环冷却水存在的问题

　　空压站循环水处在循环水管网的末端，相邻有热水循环水换热器、气压机级间冷却器等循环水消耗大户，现场压力为0.3MPa左右，而空压站循环水主管公称通径为DN100，接入油冷却器支管公称通径为DN32，支管长约1.5米左右，采用精密压力表在油冷却器冷却水入口测得现场压力约为0.2MPa左右。这表明从空压站循环水主管经油冷器循环水支管，进入油冷器管程压降过大，从而导致油冷器管程出入口压差太小，循环水量严重不足。从表2也可看出，油冷器循环水温差2#机高达30℃，排水温度60℃，这使得为了保证空压机运行，在高温时间段，甚至不得不将排水改为直排，浪费了大量的水资源。

　　（二）油气分离芯使用寿命短原因分析

　　油气混合物经分离器内的机械（初级）分离后，再经油气分离滤芯进行精细分离。经初级分离后的含油0.05%（500ppm）油气混合物中，油微粒直径约为0.01μm～1.00μm，呈悬浮状。在流经微米级玻纤滤料层时，通过惯性碰撞，直接拦截和扩散机理以及凝聚作用将小油滴聚合成大油滴，在气流及重力的作用下，油滴聚集在滤芯的底部凹处，由芯内经油管返回机头。

　　1.空压机润滑油的质量

　　润滑油的选用对油气分离芯的使用寿命有非常大的关系，喷油螺杆空压机用油有合成油、半合成油、矿物油。由于各种油的性能不尽相同，试验证明，一个优质油气分离芯在不同润滑油的工况条件下其工作寿命不相同。

　　润滑油的选择应选抗老化、对水不敏感、耐高温、不易挥发的油。抗氧化能力差的油在高温氧化后形成黏稠沉淀物，容易附着在油气分离芯表面层将滤料的微孔堵塞。高温下油容易老化，在更换油时应尽量将已用过的油全部更换以免新油受到污染。

　　2.油气分离器

　　经机头压缩后的油气混合物液相油滴尺寸范围很广，大部分油滴直径尺寸通常处于1μm～50μm，少部分微滴可小至与气相分子具有相同的数量级，仅为0.01μm。当油气混合物进入分离器经精心设计的折流板机械分离（碰撞、离心、扩散、重力）后，应将混合物中99.7%的油分离掉，使进入油气分离滤芯处的混合物含油量为0.05%（500ppm）。有些空压机厂家因油气分离罐结构设计不合理、尺寸过小以及气液相间的高度过小等因素，导致开机后即使使用进口滤芯还是喷油，油气分离器的初级（机械）分离效果亦是决定油气分离芯工作寿命的关键因素。

　　3.空气滤芯、润滑油滤芯的更换

　　油气分离芯不仅从油气混合物中分离出油，同时也将其中的固体杂质分离掉，这些固体粒子被滤芯拦截，沉积依附在滤料上，从而使滤芯压差（阻力）不断增加。若空气滤芯未能将大气中的脏物有效过滤掉，润滑油内的固体颗粒污物将进入到润滑油系统中，而当润滑油过滤芯未能良好地将其过滤掉，就会使其附着在油气分离芯滤层上。油气分离芯的使用寿命与润滑油的污染程度相关，为减少油的污染应定期更换空气滤芯、润滑油滤芯，并对其过滤精度有所要求①。

　　4.油气分离芯的结构与尺寸

　　油气分离芯的分离机理：含油0.05%（500ppm）油气混合物中的油微粒直径为0.01μm～1.00μm，呈悬浮状，在流经微米级玻纤滤层时，通过惯性碰撞，直接拦截和扩散机理以及凝聚结作用将小油滴聚合成大油滴。在气流及重力的作用下，油滴聚集在滤芯的底部凹处，由芯内经油管返回机头。滤芯的设计通常按照其流速，一般高流速滤芯流速0.18m/s，尺寸较小，寿命较短；低流速（标准型）滤芯流速0.08 m/s，尺寸较大，但寿命长些。空压机厂家按照国外标准选用滤芯，但滤芯的工作条件却低于国外机型，从而造成滤芯先天工况条件差，当然滤芯寿命达不到应有的工作时间。

　　5.空压机运行温度及工况环境

　　一些空压机运行温度高达90～100℃，在此温度下润滑油不仅容易老化，而且容易蒸发，加之工作环境不佳，若环境温度高，使得大量油蒸汽通过油气分离芯排出，油气分离芯容易造成堵塞。

　　（三） 排气含油量超标原因分析

　　空压机排出气体中含油量超标不但降低气体的洁净度，减少了后处理设备的使用寿命，而且还会污染用气设备，使空压机油耗量增大，生产成本增加。因此，降低排气中含油量是一个不可忽视的问题，在空压机运行过程中，对影响排气含油量的因素进行分析，主要有以下原因：

　　1.润滑油油位

　　油气分离器油位过高，气流会把润滑油卷入压缩空气中，不仅降低了油分离芯的使用寿命，同时还会使排气中油含量超标。

　　2.最小压力阀的开启压力值

　　最小压力阀的一个重要作用是保证油分离器前后差压不致过大，降低气流速度，以确保油分离的效果。若开启压力太低，油分离器前后压差大，器内气流速度高，筒壁和油分离芯上凝聚的油液会被高速气流卷走，影响油分离效果。

　　3.油气分离芯

　　油气分离芯使用后容易被润滑油中的杂质堵塞，造成气体压降增大，速度提高，甚至使油气分离芯击穿，彻底失去分离能力，造成排气中油含量严重超标，甚至导致空压机中润滑油短时间全部跑光。

　　4.二次回油管

　　油气分离芯的二次回油管由油管、回油过滤器和节流孔接头组成。回油过滤器和回油节流孔堵塞，会使油气分离芯内油位过高，使油气分离芯中间底部的润滑油来不及返回空压机入口，增大排出气体的油含量。

　　5.排气系统疏水阀

　　空压机排气中的含油经过油气分离器分离后，一般小于3ppm，经过气冷却器冷却后，部分油气经过进一步冷凝，通过疏水阀排出，使进入后处理设备的压缩空气中含油量进一步降低。如果疏水阀被不断冷凝积聚的油水混合物堵塞，将导致疏水阀失去作用，冷凝的油水混合物将被高速流动的压缩空气带入后处理设备中。