螺桿壓縮機(jī)的油氣分離器應(yīng)用技巧

螺桿壓縮機(jī)的油氣分離器應(yīng)用技巧
 1 引言
現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中離不開動力氣源。空氣壓縮機(jī)在我國80年代前很多行業(yè)都沒有應(yīng)用上，直到90年代 才廣泛使用在工廠和機(jī)械設(shè)備上。在10年內(nèi)，最廣泛使用的是噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)。螺桿式空氣壓縮機(jī)的特點主要是供氣平穩(wěn)，噪音低，省電和維修率低，符合環(huán)保要求，離補(bǔ)了活塞式空氣壓縮機(jī)不足之處。在工業(yè)動力上使用螺桿式空氣壓縮機(jī)的比率大大提高，在不斷引進(jìn)外國技術(shù)的同時，我國也不斷研究新的技術(shù)。導(dǎo)致國內(nèi)生產(chǎn)的螺桿式空氣壓縮機(jī)廠越來越多，來滿足市場行業(yè)的需求，現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)的螺桿式空氣壓縮機(jī)不但在國內(nèi)銷售，而且不斷返銷出國，這代表了我國的螺桿式空氣壓縮機(jī)技術(shù)上已邁進(jìn)了一大步。

在噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)內(nèi)的油氣分離器芯是重要部件之一，油氣分離 器芯的主要作用是減少空氣壓縮機(jī)的耗油量，確保壓縮空氣的含油量在3ppm之內(nèi)?？諝鈮嚎s機(jī) 的生產(chǎn)廠家不斷在技術(shù)改造來減少壓縮空氣的含油量，或選用質(zhì)量較好的油氣分離器芯 。但在使用過程中部份的效果并不是很理想，也會出現(xiàn)空氣的含油量過大或壓差過大;嚴(yán)重的 燃燒爆炸。

2 油氣分離器芯的應(yīng)用技術(shù)

空氣壓縮機(jī)的出氣含油量不但與油氣分離器芯的質(zhì)量有關(guān)，而且與油桶的設(shè)計有 相關(guān)，還有空氣壓縮機(jī)的出氣流量與油氣分離器芯的處理流量的配套相關(guān)重要。

2.1油氣分離器芯與空氣壓縮機(jī)的配套

一般情況下，空氣壓縮機(jī)配套油氣分離器芯必須選擇大于或等于空氣壓縮機(jī)的出 氣流量，防止了在使用過程中吸入的空氣濾清器過濾不了的細(xì)小粉塵將油氣分離器芯的細(xì)分離層上堵塞，從而減少油氣分離器芯的處理流量，造成油氣分離器芯 早期壓差過大。在配套油氣分離器芯最合適的是壓縮空氣出氣流量的105%以 上來選擇。

2.2油氣分離器芯的使用壽命

老化的油的沉淀物，空氣中的污染物和磨損的微粒都會影響油氣分離器芯的使用 壽命。用戶不同，要求的最終壓差也不一樣。在實際使用中，壓縮機(jī)用的油氣分離器芯的最終壓差為0.8-1bar,真空泵為0.5bar。油氣分離器芯上積聚的污物在較高油流量時也會增多。這可以用排污流量來衡量。排污量直接和壓縮機(jī)的預(yù)分離結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)。排污量的 最佳值一般在每立方油1g左右。所以油氣分離器芯的使用壽命不能按時間來衡量，只有用油氣分離器芯的最終壓差來決定壽命。

2.3確保油氣分離器芯有經(jīng)濟(jì)的使用壽命的方法

對潤滑油的正確維護(hù)是確保油氣分離器芯有一個較滿意使用壽命的前提條件。一 般來講，油氣分離器芯的使用壽命僅受到細(xì)分離層上的固體顆粒沉淀物(油的氧化物， 磨損的顆粒等)的限制，最終導(dǎo)致壓差升高。潤滑油中的污物可通過更換空氣濾清器﹑機(jī)油過濾器和遵守油的更換周期來減少。這樣，可使進(jìn)入到油氣分離器芯上的污物保持在最少，有利于 延長維護(hù)﹑保養(yǎng)周期。油的選型對油氣分離器芯的使用壽命有非常大的關(guān)系。只能使 用那些經(jīng)批準(zhǔn)的﹑抗老化和對水不敏感的潤滑油。抗氧化性差的潤滑油不適用，即使工作時間較短，也會產(chǎn)生一種類似于果凍狀的粘稠沉淀物，將油氣分離器芯堵塞。較高的工作溫度會加速 潤滑油的老化，所以也須對冷卻風(fēng)量和冷卻器的污垢引起足夠地重視。在更換機(jī)油時，須將用過的油完全排掉，以避免新機(jī)油遭污染或者新﹑老機(jī)油間不相溶。極少情況下也會出現(xiàn)由于環(huán)境空氣中夾雜氣體雜質(zhì) 而導(dǎo)致潤滑油過早老化。

2.4 空氣壓縮機(jī)耗油量

一些影響空氣壓縮機(jī)儲油罐油位的工作條件和臨界條件，諸如油的揮發(fā)過程﹑預(yù)分離和回油系統(tǒng)的效果都會導(dǎo)致短時間或較長時間的耗油量增大。例如，回油管堵塞會引起分離出的油積聚在油氣 分離器芯的干端。積油的數(shù)量級和已積聚的油量有關(guān)。

儲油罐內(nèi)油位過高也會產(chǎn)生相似的后果，如果在油和氣之間暫時或長久不能形成顯著的隔離區(qū)域，會損害油滴離效果的預(yù)分，也會增加油氣分離器芯下游的空氣中的殘油率。

當(dāng)油溫較低或使用揮發(fā)較慢的潤滑油時，過量地加油也會導(dǎo)致大量的油泡沫透過油分離芯， 油氣分離器芯勢必會增加耗油量。在正常工作溫度800C的情況下，某些型號或牌號的 潤滑油的油煙含量可達(dá)10mg/m3。

2.5儲油罐的設(shè)計

儲油罐在空氣壓縮機(jī)內(nèi)起到的作用是儲存壓縮機(jī)機(jī)油;緩沖壓縮空氣的流速;是油氣分離 器芯前級液態(tài)油的分離作用。儲油罐是油氣分離器芯處理含油量的決定因素 ，儲油罐的設(shè)計合理是降低壓縮空氣的含油量，如果設(shè)計不合理會造成壓縮空氣的含油量增大，同時加大能源的損耗。在空氣壓縮機(jī)的設(shè)備怎樣才能降低能源的損耗，儲油罐的設(shè)計怎樣才算合理。不同品牌的空 氣壓縮機(jī)所設(shè)計的儲油罐都不一樣，儲油罐的合理設(shè)計要注意幾點參數(shù)：

(1)了解壓縮機(jī)頭的出氣流量和壓縮機(jī)頭需要的噴油流量，參數(shù)可以向壓縮機(jī)頭生產(chǎn)商索取。

(2)壓縮空氣在7bar壓力時進(jìn)儲油罐之前的流速要求是V=15-25m/s的范圍內(nèi)，這時要計算壓縮機(jī)頭到 儲油罐的管徑需要配置多大。

(3)壓縮空氣在7bar壓力時儲油罐之內(nèi)的流速要求最大是V1=5m/s，這時要計算進(jìn)儲油罐之前的流速 所需要的管徑和儲油罐之內(nèi)的流速所需要的就算出儲油罐的直徑。帶有液態(tài)油的壓縮空氣進(jìn)入儲油罐內(nèi)所產(chǎn)生的離心力和速度﹑方向來計算壓縮空氣余下的含油量。

(4)在儲油罐內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入油氣分離器芯的流速控制在V2=0.7m/s,同時進(jìn)入油氣分離器芯的壓縮空氣的含油量在5-10g/m3之內(nèi)，可以在回油管上收集油量來測量 進(jìn)油氣分離器芯的壓縮空氣含油量。

(5)計算空氣壓縮機(jī)所需要的噴油量，在儲油罐內(nèi)的機(jī)油的油面到油氣分離器芯 底部的距離不能小于300mm。否則，會加大油氣分離器芯的油量處理，造成壓縮空氣的 含油量增大。

儲油罐設(shè)計的參數(shù)是參考德國“MANN+HUMMEL”集團(tuán)油氣分離器芯的處理流速和處理含油量來計算，流量按DIN1945標(biāo)準(zhǔn)(在7bar工作壓力下)來計算。

3 在使用油氣分離器芯產(chǎn)品需要注意的問題分析

3.1油氣分離器芯壓差過大(>1bar)

在使用油氣分離器芯的過程中，新安裝的油氣分離器芯初次 使用的正常壓差在0.17-0.3bar，如果超出0.3bar是不正常的，這時要檢查空氣壓縮機(jī)的最小壓力閥或其它空氣系統(tǒng)的零配件是否有損壞的現(xiàn)象。

在使用油氣分離器芯的過程中，在較短的時間里出現(xiàn)壓差過大，油氣分 離器芯的壓差大于0.8bar以上是不正常的，這時要檢查空氣壓縮機(jī)的空氣系統(tǒng)是否有短路現(xiàn)象 ，還要檢查空氣壓縮機(jī)所使用的空氣濾清器是否能過濾5-6um雜質(zhì)達(dá)到95%，在7-10um雜質(zhì)達(dá)到99.8%的效 果，否則油氣分離器芯在使用中就會提前出現(xiàn)壓差>0.8bar以上。另外，空氣壓縮機(jī)在大修后有沒有對壓縮空氣系統(tǒng)和油路系統(tǒng)進(jìn)行清潔干凈，空氣壓縮機(jī)的兩大系統(tǒng)有不明顯故障時都會造成 油氣分離器芯在使用中早期壓差過大。

在使用油氣分離器芯的過程中，其分離層可以容量有一定的粉塵，當(dāng)空氣壓縮機(jī) 在不斷使用所吸入的空氣也有很多小于5um的塵粒進(jìn)入到油氣分離器芯的細(xì)分離層上， 不但使細(xì)分離層的處理流量不斷在下降，而且油氣分離器芯的壓差也不斷在增大。 油氣分離器芯在正常使用上達(dá)到1bar的壓差，這時需要更換油氣分離器芯 。

潤滑油的抗氧化能力是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，是否有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性，抵抗油品分解和油泥的產(chǎn)生。潤滑油的使用不當(dāng)也會產(chǎn)生油氣分離器芯的壓差增大。

3.2油氣分離器芯的處理含油量過大(>10ppm)

在油氣分離器芯的使用過程中，含液態(tài)油的壓縮空氣經(jīng)過油氣分離器芯 分離后的壓縮空氣理想的含油量在3ppm以內(nèi)。在使用油氣分離器芯之前必須 要了解清楚空氣壓縮機(jī)的出氣流量與油氣分離器芯的處理流量是否相匹配， 油氣分離器芯的配置必須大于或等于空氣壓縮機(jī)的出氣流量。在同一型號的油氣分離器芯使用在不同品牌的空壓機(jī)上，其油氣分離器芯的處理含油量都不一樣。 因為不同品牌的空壓機(jī)，它的儲油罐的設(shè)計都不一樣，還有油氣分離器芯的處理含油 量與儲油罐的設(shè)計有關(guān)，而且儲油罐的流量設(shè)計按DIN1945標(biāo)準(zhǔn)來計算。

在使用油氣分離器芯的過程中，壓縮空氣的含油量>10ppm/m3min以上，必須多點注意儲油罐里的油量及空氣壓縮機(jī)的機(jī)油溫度，必要時對空氣壓縮機(jī)停下進(jìn)行檢查，檢查空氣壓縮機(jī)的回 油管是否有堵塞，密封件是否有損壞及儲油罐的油量是否在合理位置上等有相關(guān)的部件都進(jìn)行檢查。一般情況下，壓縮空氣的含油量的多少可以從排污物明顯出來。

在使用的潤滑油是否有良好的空氣釋放性，避免氣蝕，保持最大壓縮率。是否有低泡沬，精心篩選的添加劑確?？諝庋杆俜蛛x，不會形成過度的泡沬層，是否有超卓的分水性。

3.3油氣分離器芯出現(xiàn)燃燒或爆炸(冒煙.焦味)

在使用油氣分離器芯的過程中，偶然都會出現(xiàn)儲油罐里燃燒或者爆炸，這種情況 并不是油氣分離器芯所產(chǎn)生的。由于油氣分離器芯本身是不會自然起火的，只有火種和助燃?xì)怏w兩種因素同時存在才會燃燒爆炸，還有的是油氣分離器芯 通過氣體的流速摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，靜電越大危險性就越大。所以生產(chǎn)油氣分離器芯 的廠家都會安裝有導(dǎo)電片。除非在安裝時油氣分離器芯的法蘭墊片上沒有加固靜電片來導(dǎo)電，導(dǎo)致產(chǎn)生的靜電不能往外散走。

在使用油氣分離器芯的過程中，要防止儲油罐里起火燃燒。首先在油氣 分離器芯的法蘭墊片上加固導(dǎo)電片，其所使用的壓縮機(jī)潤滑油的氣化量的性能要符合國際標(biāo)準(zhǔn)。其次是在安裝油氣分離器芯之前把兩大系統(tǒng)的雜質(zhì)和焊縫上的焊渣必須要清潔干凈 ，特別是對新機(jī)器的焊縫上的焊渣必須要清潔干凈。因為空壓機(jī)在運(yùn)行中會產(chǎn)生高溫高壓，還有高速的氣體流通就容易把清潔不干凈的焊渣脫離，經(jīng)與金屬件碰撞生產(chǎn)火花。再次的是要經(jīng)常留意空氣壓縮機(jī)在運(yùn) 轉(zhuǎn)所發(fā)出來的噪音是否正常，防止空氣壓縮機(jī)的運(yùn)動部件有磨損所產(chǎn)生的金屬果粒與金屬件碰撞所產(chǎn)生火花。

潤滑油的有沒有杰出的氧化穩(wěn)定性，防止閥和其它部件形成積碳和漆膜，這些物質(zhì)是在高溫高壓條件下氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物(如氧化鐵和氫氧化物)。這些沉積物會對空氣壓縮機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害，降低效率，增加維護(hù)費(fèi)用。

潤滑油是否有防止發(fā)生起火和爆炸事故，在壓縮機(jī)機(jī)頭的排氣管中，積碳和鐵銹微粒的混合物在壓縮空氣熱量的作用下，可發(fā)生放熱反應(yīng)，導(dǎo)致起火和爆炸。

3.4油氣分離器芯的正常適應(yīng)壓力(>5bar)

在使用油氣分離器芯的過程中，要注意的是工廠正常使用的空氣壓力不能<5bar 。因為油氣分離器芯的處理流量是按標(biāo)準(zhǔn)的7bar壓力來計算，并按DIN1945的標(biāo)準(zhǔn)來計 算油氣分離器芯的處理流量。一般情況下油氣分離器芯的選型必須 是空氣壓縮機(jī)出氣流量的105%以上來配置，而油氣分離器芯的處理量是與使用的壓力 和流速有關(guān)，在相配的油氣分離器芯下壓力越低其油氣分離器芯的 處理效果就越差。所以對油氣分離器芯必須長期使用在5.5bar以上，否則油 氣分離器芯的處理空氣的含油量就達(dá)不到3ppm的效果。其它壓力下修正系數(shù)表如下：

4 安裝注意事項

a) 在安裝油氣分離器芯時在密封件表面涂上少量潤滑油。

b)在安裝時旋裝式油氣分離器芯只需用手順時針旋緊即可。

c) 在安裝內(nèi)置式油氣分離器芯時，油氣分離器芯的法蘭墊片 上必須要安裝導(dǎo)電片或使用石墨墊片。

d)在安裝內(nèi)置式油氣分離器芯時，注意回油管是否伸到與油氣分離器芯 的中心底部2-3mm之間。

e) 在卸下油氣分離器芯時要先注意內(nèi)部是否仍有余壓。

f) 含油的壓縮空氣不能直接正對油氣分離器芯噴射。

5 結(jié)論

本文提到的油氣分離器芯應(yīng)用技術(shù)及使用過程中將會出現(xiàn)問題的分析，具有提高 空氣壓縮機(jī)的出氣含油量的效果，降低空氣壓縮機(jī)的使用成本。可適用于空氣壓縮機(jī)的儲油罐制造的數(shù)據(jù)參考，特別適用于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，并對設(shè)備的故障診斷有借鑒意義。本文提出的問題分析及注意事項有 助于空氣壓縮機(jī)行業(yè)的操作人員的培訓(xùn)教材。

• 空氣壓縮機(jī)
• 現(xiàn)代