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空压机积碳的预防和消除

发布时间:2020-04-20 14:30:27 丨作者:河南尚唐 丨 浏览次数:

前言 


空压机是一种常见的动力机械,广泛应用于钢铁冶炼、机械制造、矿山开采、土木建筑等行业,用来作为风动机械或工具的动力。 


1.积碳的危害 
  
空压机运行时容易产生积碳,诱发空压机燃烧和爆炸。积碳燃烧的主要直接原因是空压机运行时,在气缸或排气管、储气罐中发生机械冲击或气流中硬质颗粒的冲击,或者静电产生的电火花,使积碳燃烧,管道内的温度急剧升高,积碳中的油迅速汽化,形成了爆炸性混合气体,在一定条件下就会发生爆炸事故。同时,积碳越厚,事故概率越高。 
  
积碳燃烧的其他因素有: 
  
①排气温度和压力升高。 
  
②压缩空气流速降低导致的温度升高,特别是二级气缸到储气罐这段管道、冷却器和储气罐最容易发生爆炸。 
  
③空气湿度高,疏松的积碳大量吸附过热水蒸气后放出热量,使排气温度升高而造成积碳自燃[1]。 


2.积碳的预防和对策 
  
为了防止空压机燃烧和爆炸,必须减少积碳。现将减少积碳危害的常规处理方法总结如下: 
  
(1)空压机油不符合要求。对策:使用符合规定的空压机油,关键在于提高所用润滑油的热氧化安定性与抗氧化能力(闪点≥215℃)。车间现在使用的是长城牌迅能系列中负荷L—DAB 150#空压机油,具有优异的热氧化安定性能,产品符合GB12691-90、Q/SH303085-2004、DIN51506-85,康氏残炭较少。 
  
(2)气缸、储气罐和管道中,由于润滑油供给太多,吸入的空气中有大量的尘埃,在气缸、储气罐和管道中形成积垢。对策:供给气缸的润滑油要适当,注油器供油量≤2滴/每转,符合设备给油脂标准和点检标准的规定;空压机按计划检修(通常4000h例行检修),定期清洗储气罐。 
  
(3)由于空压机工作不正常(如冷却器散热效果不好),压缩空气温度过高。对策:清除冷却器表面水侧的水垢、气侧的积碳,保持导流罩完好和密封,气缸水套和冷却器保证散热良好,各级排气温度不要超过规定温度(一般排气温度不超过160℃)。 
  
(4)空压机管道或空压机通路横截面有很大的局部积垢或火花。对策:通往储气罐的管道闸阀、止回阀要按期检修、清洗,防止造成阻力过大和产生积碳。 
  
(5)空压机压力突然增高,安全阀不灵,负荷调节器失灵,以致造成超过储气罐或管道的强度极限。对策:经常点检巡查负荷调节器、安全阀、压力表等是否动作灵敏和准确,及时排除压力异常的设备故障。 
  
(6)二级排气阀不严密,排气管道中的高温高压空气漏回气缸,在二级排气阀附近造成高温,再遇到油类和积碳从而诱发燃烧和爆炸。对策:二级排气阀漏气,发生高温时要及时修理,清除气阀和活塞上的积碳,防止排气阀附近出现高温。 
  
(7)冷却器和储气罐中凝结的油和水没有及时排出。对策:落实点巡检制度,按时排污。 
  
(8)空气太污秽。对策:定期清洗空气滤清器,防止污垢的空气吸入[2]。 


3.实际案例分析 
  
在一空压2#机的检修过程中,我们分别从油路、气路、水路进行了全面的检查和处理,没有发现异常情况。但严重的积碳让我们把问题焦点集中到了空压机的进气过滤器上。 
  
过滤器分成外筒、内筒、出气管三部分。内部上部为旋流板和过滤网,下部与外筒相通,筒底盛以压缩机油。空气从切线方向进入外筒,旋风除尘后气流中的尘粒被分离出来。接着气流掠过油面急转上升,空气穿过时受到油浴,气流中的尘粒被油膜所捕捉。油膜沿着壁面回流,成为下垂油幕。气流在内筒内旋转上升,穿过旋流板后加剧旋转,将气流中夹带的油滴一部分甩入回油槽中由回油管流入筒底,一部分沿内筒壁回流,将筒壁上油膜所捕集到的粉尘洗落到筒底,产生新油膜。最后气流再次折返通过滤网,滤去较小尘粒和油滴,达到滤清空气、消声的目的。 
  
我们从检查窗观察油位,下刻度看不见油;打开消声帽、检查过滤网,发现滤网堵塞严重,油池中的油量严重不足,减少约4、5公斤。经分析,2#机由于进气过滤器滤网过密(使用方孔尺寸0.3mm的50目滤网,6层叠放),长时间使用后压差增大,在空压机吸气时内筒形成负壓,气流将油雾大量带进气缸内,在气路不断沉积,在高温作用下积碳越积越多,二级气缸出口管道尤其明显,最终清理出长×宽×厚=70× 40×30mm的大块积碳。空压机积碳严重的原因终于找到了!接下来就是组织检修人员清洗过滤器、更换适合密度的滤网(选用钢丝直径Φ0.3mm、方孔尺寸1.0mm的20目钢丝网,)、加新油到观察窗中线位置[3]。 


4.结束语 
  
经过抽丝剥茧的分析和全面细致的处理,一空压2#空压机各级排气温度从160℃下降到140℃,中间冷却器温度从80℃下降到40℃,不仅各项运行参数正常,容易产生积碳的各因素也得到了有效的预防和控制,推广使用到其他空压机后取得了较好的效果。结合全员设备包机管理制度的不断深入实施,设备缺陷和隐患能够得到更加及时的消除,设备的安全运行进一步得到可靠保障。 


  参考文献 

  [1] 张彦博,王云.活塞式空气压缩机的维修[M].北京:煤炭工业出版社,1976:199.

  [2] 郁永章.容积式压缩机技术手册[M].北京:机械工业出版社,2005:51.

  [3] 周国良.压缩机维修手册[M].北京:化学工业出版社,2010:109.


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