水冷式压缩机必须有(螺杆空压机的系统流程和组件功能说明)

Posted 2023-05-30

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水冷式压缩机必须有(螺杆空压机的系统流程和组件功能说明)

空气由空气滤清器滤去尘埃之后，经由进气阀进入主压缩室压缩，并与润滑油混合，与油混合的压缩空气进入油气桶，再经由油细分离器、压力维持阀、后部冷却器，气水分离器、送入使用系统中。

本文以某品牌空压机为例，简要介绍螺杆空压机的系统流程，数据及配件仅做参考。

主气源通路中各组件功能说明

1、空气过滤器

空气过滤器为一干式纸质过滤器，过滤纸细孔度约为10um左右，通常每600-1000小时(依环境而定)应取下清除表面的尘埃，清除的方法是使用低压空气将尘埃由内向外吹除。空气过滤器上装有一压差发讯器或污染指示器，如果显示面板上显示空气滤清器堵塞或污染指示器中的红线可见，即表示空气过滤器必须清洁或更换。

2、进气阀

a.起动时，进气阀位于关闭状态，使压缩机在低负载下起动，减轻了电机起动时的负载；便于电机的正常工作。同时进气阀本体所带有的空载进气小孔，避免了压缩机体内的过真空。并能尽快建立系统所需气压。

b.空车、重车转换

压缩机起动后，进气阀打开。压缩机即转换为重车状态即正常工作状态。

c.停机自动卸压及止回功能

停机后进气阀能快速卸除油气桶的气压，使下次起动电机不至过载；同时能防止油气桶内压缩空气倒流，造成转子反转及含油空气从空气滤清器中喷出。

3、感温探头

在失水、失油、水量不足、油量不足等情况下，均有可能会导致排气温度过高，当排气温度达到所设定之温度值时，则系统会自动停机。跳机温度一般设定在105-110℃，液晶面板上可读出排气温度。

4、油气桶

油气桶桶侧装有油位指示计，静态润滑油的油位应在油位计的高油位线与低油位线之间。油桶下装有泄油阀，每次启动前应略为扭开泄油阀以排除油气桶内的凝结水。请注意：一旦有油流出，立即关闭该泄油阀，以免有过多的润滑油流出。桶上开有加油孔，可供加油用。

5、油细分离器

从空压机头出来的压缩空气夹带大大小小的油滴。大油滴通过油细分离罐时易分离，而小油滴（直径1um以下悬浮油微粒）则必须通过油细分离滤芯的微米及玻纤滤料层过滤。油微粒经过滤材的扩散作用，直接被滤材拦截以及惯性碰撞凝聚等机理，使压缩空气中的悬浮油微粒很快凝聚成大油滴，在重力作用下油集聚在油分芯底部，通过底部凹处回油管进口返回机头润滑油系统，从而使压缩机排出更加纯净无油的压缩空气。

6、安全阀

当系统压力设定不当或失灵而使油气桶内压力比设定排气压力高出0.1MPa以上时，安全阀即会跳开，使压力降至设定排气压力以下。安全阀于出厂前已经过调整，请勿随意调整。

7、泄放阀

泄放阀为机械式放空阀，当停机或空车时，此阀即打开，排出桶内的压力，以确保压缩机能在无负载之的情况下起动或空负荷运转。

8、压力维持阀(又称最小压力阀和保压阀)

位于油气桶上方油细分离器出口处，开启压力设定于0.45Mpa左右，压力维持阀的功能为：

A. 起动时优先建立起润滑油所需的循环压力，确保机体的润滑；

B. 压力超过0.45MPa之后方可开启，可降低流过油细分离器的空气流速，除确保油细分离器效果，并可保护油细分离器免因压差太大而受损。

9、后冷却器

1）若为风冷式的冷却器，用冷却风扇将冷空气抽入，通过冷却器而冷却压缩空气。其排气温度一般在（大气温度+10℃）以下。风冷式的空压机对环境温度条件较敏感，选择放置场所时，最好注意环境的通风条件。

2）若为水冷式的机型，则使用管壳式冷却器，用冷却水来冷却压缩空气。其排气温度在45℃以下（冷却水入口水温最高不得超过35℃）。水冷式空压机对环境温度条件不敏感，且较易控制其排气温度，若冷却水水质太差，则冷却器易结垢而阻塞。必须特别注意。

10、气水分离器

系旋风离心式结构，可除去因空气冷却之后所冷凝出来的水分、油滴及杂质等，压缩空气经过气水分离器下方的调节阀略为开启至刚好使冷凝水流出，而不致使空气大量泄漏。有自动排水和手动排水供用户选择。

由于油气桶内的气体压力，将润滑油压入油冷却器，在冷却器中将润滑油加以冷却之后，经过油过滤器除去杂质颗粒，然后分成二路，一路由机体下端喷入压缩室，冷却压缩空气，另一路通到机体的两端，用来润滑轴承组及传动齿轮，而后（各部之润滑油）再聚集于压缩腔中，随压缩空气排出。与油混合的压缩空气进入油气桶，分离一大部分的油，其余的含油雾空气再经过油细分离器，滤去所余的油，经压力维持阀进入后部冷却器冷却，即可送至使用系统。

油路上各组件功能说明：

1、油冷却器

油冷却器与空气后冷却器的冷却方式相同，有风冷与水冷二种冷却方式。若环境状况不佳，则风冷式冷却器的翅片易受灰尘覆盖而影响冷却效果排气温度会过高而致跳机。因此每一相当时期，应用压缩空气将翅片表面的灰尘吹掉，若无法吹干净则必须以溶剂来清洗，务必保持冷却器散热表面干净。管壳式冷却器在堵塞时，必须以特殊药水浸泡，且以机械方式将堵塞在管内的结垢清除，务必确定完全清洗干净。

2、油过滤器

油过滤器是一种纸质的过滤器，其功能乃是除去油中杂质如金属微粒，油劣化物等，过滤精度在5u-10u之间，对轴承及转子有完善的保护作用，是否应当更换油过滤器可由其压差指示和运转时间来判断，如果压差指示灯亮，表示油过滤器阻塞，必须更换。新机第一次运转600小时之后即需更换油及油过滤器，尔后则依压差指示灯亮或运转时间而更换。若油过滤器压差大而没更换，则可能导致进油量不足，而排气高温跳机同时因油量不足会影响到轴承寿命。

3、油细分离器

油细分离器滤芯是用多层细密的玻璃纤维制成，压缩空气中所含的雾状油气经过油细分离器后几乎可被完全滤去。正常运转下，油细分离器可使用约3000-4000小时。唯润滑油的油品及周围环境的污染程度对其寿命影响甚大，如果环境污染甚为严重，可考虑加装前置空气过滤器；润滑油的选择，最忌使用假油或混合油。油细分离器出口装有安全阀及压力维持阀，压缩空气由此引出，通至后冷却器。经细分离器所滤过的油集中于中央的小圆凹槽内，再由一回油管回流至节流止回阀后进入主机进气侧循环使用，可避免已被过滤的润滑油再随空气排出。

4、温控阀

冷却器前方装有一温控阀，其功能是维持排气温度在压力露点温度以上。刚开机时，润滑油温度低，此时温控阀会自动把回流的回路打开，油则不经过油冷却器而直接进入主机内。若油温升高到60-71℃以上则阀慢慢打开，至75-85℃时全开，此时油会全部经过油冷却器再进入机体内。

冷却系统

1、风冷式机型

冷空气经由一轴流风扇抽入，吹过冷却器的散热翅片，与压缩空气及润滑油做热交换，达到冷却的效果。此冷却系统的最高允许环境温度为45℃，超过则系统有引起跳闸的可能，如放置场所在高温锅炉边等。

2、水冷式机型

冷却水的水温设计基准为32℃，所以冷却水循环系统设计必须特别注意。尤其是冷却水水质必须符合一般工业用水标准以上才可，尽量避免使用地下水。若水质差则冷却水塔须定期加清洗剂来清洗沉积物，以免影响冷却器的效率及寿命。冬季时，常温在冰点以下地区，机组停机后，必须将冷却器中的冷却水排放干净。否则会冻裂冷却器。

安全保护系统及警告装置

1、电动机超载保护

空压机系统内共有二个主要电动机，一为空压机驱动主电动机，二为冷却循环风扇电动机。电动机在一般正常状况下，其运转电流均不会超过额定电流的10%，（例如因电压降，三相不平衡等因素）。当电动机运转电流超过电力保护装置所设定之上限时，过电流保护装置会自动切断主电源，空压机停机。

一般电动机超载之原因：人为操作失误。如自行调整排气压力、系统调整不当等；机械故障：如电动机内部损耗、电动机欠相运转、安全阀不动作、系统设定失效、油细分离器阻塞等。如果在运转中发现电动机有超载之情形，应即刻与制造厂商联络，派员前往检查，确实查明原因，否则电动机烧毁就得不偿失了。

2、排气温度过高保护

系统所设定的最高排气温度为105-110℃，若超过则系统自行切断电源。一般排气温度过高的原因很多，但最常见的原因是油冷却器失效。风冷式油冷却器若散热翅片被灰尘堵塞，冷风无法自由通过冷却器则润滑油会逐渐上升而导致高温停机。因此每隔一段时间即须利用压力空气清除散热翅片上灰尘，若翅片上堵塞物无法吹干净，最好用清洁液或容剂清洗。

水冷式空压机一般则因冷却铜管积垢堵塞导致传热效率降低，而致高温跳闸。空压机设计最高环境温度为45℃，若环境温度愈高则排气温度愈高，因此选择一个环境温度低且通风良好之场所放置空压机是必要的。当智能控制器检测到温度超过设定值时，即自动切断电源。此时无法再次启动系统，除非重新设定一次。为尽量避免超温停机，系统应设置预警装置。当排气温度达到100-105℃时，控制器会发出预警信号来提醒操作人员注意。

3、排气压力过高保护

系统排气压力超过额定排气压力0.5bar以上时，系统将自行切断电源。当用气量为零（供气闸阀关闭），泄放量小于进气量时，系统压力将迅速上升致使安全阀动作放气。为避免安全阀频繁动作，增加机器的安全系数，设置这一保护是必要的。

4、润滑油压力过低保护（用户选用）

当系统油压低于0.15-0.2MPa时，压力开关发出信号，使电机停止运转，保护主机不会缺油而烧损。

5、报警装置

共有3种报警装置：空气滤清器阻塞、油过滤器阻塞、油细分离器阻塞均显示在液晶面板上。当面板有故障指示时，即表示某过滤器已经阻塞，使用者必须在最短时间内更换备品，否则将影响空压机的性能及安全运行。

控制系统

1、电动机起动（降压或Y运转）

在此期间，（三相）电磁阀不得电，进气阀全闭，放空阀全开，此时进气侧成真空，压缩机及轴承所需之润滑油，由压缩室与油气桶内的压力差所确保。

2、电动机全压运动转（全压或△运转）

控制切入全运转后，（三相）电磁阀得电，油气桶中的压力逐渐升高，当油气桶内压力逐渐上升到0.15MPa以上时，进气阀全开，因此油桶内的压力迅速增高，压缩机开始全负荷运转，当压力升至0.45～0.50MPa时，最小压力维持阀全开，空气输出。

3、重负荷/无负荷操作

当排气压力达到系统设定上限时，切断电源，（三相）电磁阀关闭，因而进气阀亦关闭，同时泄放阀全开，将油气桶内空气排至大气中，此时压缩机在无负荷状态下运转，其所需的润滑油即由压缩室与油气桶内压力之差所确保。待管路系统的压力降至系统设定之下限时，再接通电源，（三相）电磁阀再次开启，进气阀亦全开，同时泄放阀关闭，压缩机再负载运转。

4、容调操作

当排气压力逐渐上升，未达到系统设定之上限值时，首先到达稳压阀的设定压力，使得进气阀逐渐关小。此时系统已经开始容调。若压力持续上升则进气阀逐渐关闭，直至完全关闭。反之若系统压力逐渐降低则进气阀逐渐开启，进气量和压力随之逐渐增大，直到低于稳压阀的设定值，则容调动作停止。若系统的用气量减少甚多，压力上升过快，其速度超过容量调节的反应能力，则压力传感器给控制器一个信号，控制器将使三相电磁阀失电，进气阀关闭，空压机卸载运行。当压力低于系统设定压力值时，三相电磁阀得电，进气阀开启，空压机恢复重负荷运转。

5、风机启停控制

主机启动后，风机暂不运转，当排气温度达到80-85℃时(PLC上可设定)。风机将自动启动。当温度下降到70℃时，风机将停止运转。一方面可节约电能，另一方面可使排气温度在短时间内达到露点以上温度，这在冬季潮湿地区尤为重要，尽可能的使空气中的水份不析出。

6、停机

按下停机按钮后，（三相）电磁阀断电关闭，同时泄放阀全开，将油桶内空气排至大气中，经过10-15秒延时后，待油桶内的压力降至一定值时，电动机停转。

7、紧急停机

当排气温度超过105-110℃或电动机因超载致过电流保护装置动作时，电源将被切断电动机不延时即刻停转，同时（三相）电磁阀，进气阀亦关闭，泄放阀则全开。只有当机组在运行过程中出现异常情况时(比如漏油、漏气严重，排气温度超过110℃未自动停机，排气压力超过额定压力1.1倍未自动停机等情况)，才允许按紧急停机钮使机器马上停止。

8、无负荷过久自动停机系统

若当系统的使用空气量减少时，压缩机保持在无负荷情况下运转，若无负荷运转时间超过设定的时间（一般设为20分钟），则空压机会自动停机，电动机停止运转，当系统的使用空气量增加，系统压力降低，则空压机会自动起动，以补充空气量，无负荷运转过久停机的时间设定限制以电动机每小时启动次数不超过二次为原则，客户可自行依使用状况而加以设定。切忌使电动机的启动次数频繁致电动机烧毁。