杨忠亮，李明，王文，吴家伟

（云南云天化股份有限公司红磷分公司，云南 开远 661699）

压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，主要用于除尘器、仪表驱动装置、驱动凿岩机、风镐等气动设备。螺杆式空压机是将电动机的动力能转变为压力能以提高气体压力的压缩空气生产设备，主要由主机、润滑系统、冷却系统和控制系统组成。螺杆式空压机在正常运行时其排气温度在75～95℃之间。工作时，自然空气通过进气过滤器进入主机内一对相互齿合的阴阳转子，阴阳转子转动时带动齿槽中的空气不断产生周期性变化，完成吸气、封闭、压缩和排气的过程。过程中主机腔内不断喷入冷却润滑油，冷却润滑油在主机内润滑主机零部件、密封气体、对压缩空气进行冷却降温而形成高温润滑油，高温润滑油与高温气体混合形成的高温油气混合物进入油气分离器并在油气分离滤芯的作用下将油、气进行分离，分离后的高温润滑油经过温控阀进入油冷却器冷却，冷却后的润滑油回到主机循环利用；高温压缩空气则通过最小压力阀进入空气冷却器冷却后供用气设备使用。

红磷分公司(以下简称分公司)自2008年开始使用一台型号为LS20-150LACSULL的螺杆式空压机，随着分公司的发展，2018年已使用不同规格型号的螺杆式空压机数量达32台，分别用于装置仪表用气，浮选工艺用气、加压过滤机设备工艺用气等。分公司在使用螺杆式空压机过程中，常常因各种原因出现超温运行现象，特别在夏天气候炎热时，空压机运行温度通常在85～100℃之间，有时甚至达到或超过空压机超温保护设定值而非正常自动停机，空压机非正常停机时，浮选、磷酸等与该故障空压机有关的生产装置因压缩空气供应不上而逼迫停车，严重影响装置的正常生产，同时因空压机排气温度过高，造成空压机零部件及电气仪表元件非正常损失，严重时损坏主机，增加了设备维护检修成本。因此快速查找空压机超温原因，并及时采取相应的解决方法和有效预防措施，对空压机保持安全稳定运行起着至关重要的作用。

1 螺杆式空压机排气温度升高原因分析

1.1 螺杆式空压机排气温急速升高的原因分析

型号为LS20-150LACSULL的螺杆式空压机于2010年8月出现温度急速升高，并超过其自身设定保护温度值（110℃）而故障停机现象，设备维修人员采取清洗冷却器、更换润滑油等改善冷却效果的方法也未能解决空压机排气温度急速升高的问题，后拆开温控阀检查，发现温控阀弹簧断裂，阀杆卡死，后更换温控阀后设备运行正常。

温控阀安装在冷却器前方，其功能是依靠自身的温控元件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进入主机体内，当油温不断升高到热力元件设定温度时(美国寿力LS20-150LACSULL型空压机热力元件设定77℃)，温控阀则根据油的温度高低控制流向冷却器和旁通管油量的比例，温控元件受热膨胀，推动活塞关闭旁路通道，同时打开连接冷却器的部分通道让热油进入冷却器冷却，以此调节系统润滑油温度，保证润滑温度在正常范围内运行，从而将排气温度控制在正常范围。当温控阀控制元件出现故障时，温控阀通往冷却器的通道关闭，温控器旁通阀处于开启位置，热油不能经过冷却器进行冷却而是通过旁路直接进入主机，造成润滑油温度急速升高以致空压机排气温度超温，当温度达到空压机保护温度时空压机因保护控制而停机。故排气温度急速升高往往是由于温控阀故障所致。

1.2 螺杆式空压机排气温急逐渐升高的原因分析

1.2.1 冷却系统问题引起排气温度逐渐升高

冷却系统问题引起排气温度缓慢升高主要有3种情况：一是热器器堵塞。当周围环境灰尘较多时，空压机长期运行时散热器外表容易黏附一层粉尘或油泥，其冷却管内部也容易因油垢积累而堵塞，从而影响散热效果。二是风冷式螺杆空压机冷却风扇供风量小，不足以满足冷却器内高温润滑油换热要求，从而影响冷却器冷却散热效果；三是水冷式螺杆空压机因冷却水水质差、冷却水温度高、冷却水压力和流量不足等原因会影响冷却器换热效果。这些都会导致排气温度缓慢升高超过空压机正常运行温度。

1.2.2 工作环境、润滑油、油过滤器原因引起排气温度逐渐升高

空压机工作环境中，机房的通风散热条件是最关键的因素，机房通风散热不好会使空压机释放的热量不能及时扩散，热量在空压机周围聚集，使空压机冷却器因冷却风温度高而影响润滑油冷却效果，造成排气温度升高。

当油过滤器堵塞或润滑油油位过低时，容易造成主机供油不足，压缩机在运行时必须有经过冷却后的润滑油不断置换机头的润滑油，一旦进入机头的润滑油量不能满足机头应有的润滑油量，机头内的润滑油温度会不断升高，严重时部分润滑油在高温状态下产生碳化积垢现象，已致排气温度随工作时间的延长而逐渐升高。另外润滑油标号低或油质差时，其黏度及比热达不到高温气体冷却要求，也会造成排气温度逐渐升高。

2 排气温度超温故障处理措施

2.1 温控阀故障处理措施

温控阀处于油管路上滤油器与压缩机之间，当温控阀故障时，由于油润滑不能得到及时冷却，压缩机启动后温度急速上升，大约1min左右就会自动停机。处理时拆下温控阀，用手前后拨动温控阀阀杆，看其运动灵活情况和能否轻松复位。如发现拨动困难或回位迟缓、不能复位等情况，则需进一步解体温控阀。解体后若温控阀阀杆或阀孔有油垢，则需用砂纸打磨至阀杆轻松移动；若弹簧断裂或有异物卡塞，则需更换弹簧或清洗弹簧及弹簧座，必要时更换新的温控阀。

2.2 冷却系统问题处理措施

（1）水冷式螺杆空压机冷却水进出口的温差正常情况下是在5～8℃之间，如果温差低于此范围，可检查油路是否堵塞、温控阀未完全开启或检查润滑油流量是否充足，一旦检查出油路堵塞或温控阀未完全，可根据情况采取清通油路系统或更换温控阀阀芯等方式解决。如果冷却水进出口温差大于5～8℃之间，可考虑水流量太小或压力不足，可采取调整冷却水流量、压力的方式解决。

（2）风冷式螺杆空压机冷却故障主要是冷却风量小，或是由于冷却器外表面被周围的粉尘堵塞风道，冷却风没有形成对流导致冷却效果差，可采取用压缩空气反吹冷却器风道将堵塞物反吹出来，或将冷却器拆下后用水清洗。另外冷却器油道也存在被油垢堵塞现象，可将冷却器进出口接循环水泵，用加有清洗剂的药水对冷却器内堵塞物进行循环清洗，清洗后用压缩空气将冷却器内壁和外部散热片吹干即可。

2.3 工作环境、油过滤器、润滑油问题处理措施

（1）工作环境问题处理措施： 2011年以前，红磷分公司空压站机房采用砖混结构，四周用砖砌筑，四周留门窗，型号为LS20-150LACSULL的螺杆式风冷型空压机就安装在机房内，另外还配置有6台活塞水冷式空气空压机。实际运行中LS20-150LACSULL型螺杆式风冷型空压机产生的热量最大，其热量直接排入机房内而使机房内温度升高，导致空压机经常处于高温环境下工作运行，排气温度常常在98～102℃左右，严重影响空压机正常运行。为改善机房空压机的工作环境，分公司实施了“空压机热量引流”改造，在空压机排风口处加装了排风管道，同时在排风管道出口加装了一台型号为SF5-4-0．75kW/220V的轴流风机将空压机产生的热量抽出机房外，从而改善了机房内工作环境，改造后空压机排气温度恢复到正常状态，保持在90～98℃之间运行。

（2）油过滤器问题处理措施：一旦油中的杂质附着在滤芯上引起堵塞，易造成主机供油不足，使排气温度偏高，此时必须更换油过滤器芯。另外，当油滤芯太脏时润滑油会因阻力过大而影响循环，润滑油无法按正常流量进入空压机，空压机会因冷却润滑油不足而升温。当进出油压差超过0．1MPa时就需更换滤芯。

（3）润滑油问题处理措施：停机检查油面低于油视镜所标注下线时应立即进行补充润滑油。开机运行检查油视镜时，在油视镜处应看见润滑油跳动现象，防止润滑油油面过低。另外油标号低或油质差也是影响空压机排气温度之一，建议采用原设备生产厂商提供的专用压缩机油，用其他低标号或劣质油时其黏度及比热达不到该设备的润滑油要求时，会造成温度过高。

3 预防措施

（1）改善空压机工作环境，特别是夏季高温季节需改善机房通风散热条件。

（2）水冷式空压机可在进水管端安装过滤网并根据环境情况定期对冷却器进行清理，防止异物堵塞冷却通道，在夏季高温时适当增加冷却水量。

（3）定期检查温控阀，必要时更换易损件，使其保持良好状态。

（4）采用原设备生产厂商提供的专用压缩机油，定期对空压机内润滑油取样分析，防止油路系统产生积炭现象。

（5）当油过滤器出现报警情况时应及时更换，避免油过滤器堵塞而影响润滑油顺利进入主机而导致主机缺油。

（6）严格按操作规程和设备维护检修规程操作和维护设备，按规程有计划地做好空压机维护保养和检修、操作运行工作。

4 结语

在各种类型的空压机使用中，螺杆空压机因具有噪声和振动低、可靠性高、操作维护方便、动力平衡好及适应性强、易于实现自动控制而得以广泛应用，然在使用过程中常因排气温度超高的导致压缩机频繁停机。设备管理、维护和操作人员能及时正确判断空压机排气温度升高的原因，采取正确的方法处理故障，同时实施有效的预防措施，能有效保证空压机正常稳定运行。对企业维持正常的生产次序、降低生产成本，提高经济效益起到积极的作用。