喷油螺杆空压机为什么要“喷油”
喷油螺杆空压机作为当今空气压缩机市场的主流,尤其在1~50m³/min,5~13bar的用途范围内,优越性和可靠性。
什么是喷油螺杆空压机?
喷油螺杆空压机是双螺杆空压机的一种,指空压机的压缩腔在压缩气体的同时喷入润滑油,并在之后的工作流程中又被分离出来的一类空压机。
而所谓“微油”螺杆空压机也指的是这种,市场上双螺杆空压机绝大多数都是这种类型。
喷油螺杆空压机以其运行振动小、噪音低、效率好、维护简单、智能化程度高而得到大范围的应用。
喷油螺杆空压机“喷油”的作用是?
喷油螺杆之所以成为空压机的主流,也正因为“喷油”带来的诸多好处
① 螺杆空压机的阳转子带动阴转子转动,而喷入压缩腔的润滑油在转子表面形成油膜,避免了阴阳转子之间的直接接触,大大降低了摩擦。
所以喷油螺杆无需同步齿轮,而干式无油螺杆则必须有同步齿轮,以避免和减小摩擦的产生。由此,喷油螺杆的主机结构得到极大简化。
② 巧妙利用自身气路流程中产生的压力差,持续向压缩室和轴承位置喷入润滑油,再次简化了结构。
只要还在吸入气体进行压缩就一定存在压力差,则喷油就一直持续不可能会中断,对比其它一些机械润滑的都需要油泵,这设计简直是太天才了。
当然,压力差太小,油路的循环建立不起来。例如,低压的喷油螺杆空压机,也是需要油泵进行喷油循环的。(通常3bar以下是需要油泵的)
③ 喷入的润滑油可以增加气密的作用,一方面是阴阳转子间形成的齿间容积的密封效果增加,再就是转子和机壳、端面间的配合间隙密封也得到加强,有效提升空压机的容积效率。
所以,喷油螺杆相对干式无油螺杆转速可以低得多,干式无油螺杆必须较高的速度以弥补泄露损失。喷油螺杆的能源效率要高出一大截。
④ 喷入的润滑油与压缩后的高温气体充分混合成油气混合物,通过后续流程的油分离和冷却后,再次循环喷入主机内再次参与压缩过程。
换而言之,润滑油带走了压缩过程中产生的大部分热量,将压缩主机的温度有效控制在一定范围之内。可以说,润滑油是压缩机温度的主要控制者。
⑤ 润滑油有效降低了压缩过程中产生的高频噪音。
喷油螺杆空压机的“喷油”不仅仅是这类机型的表象特点,更是这类空压机的典型技术特征。
喷油螺杆空压机的喷油量越多越好
润滑油对于喷油螺杆空压机来说好处多多且至关重要,那是不是喷油量越多越好吗?显然不是!
喷油量的多少,通常是在假定排气温度等同于排油的温度,再通过压缩机的热平衡式计算来决定。
另外还需考虑轴承、增速齿轮(如果有)的润滑所需。尤其是不同气体介质、不同压力比、流量大小、转速等不同情况都会影响喷油量的设计。
例如:高压缩比的气体密度大,本身能带走更多的热量,则润滑油就需要的少一些;容积流量小的空压机容积效率相对较低,则需要提高润滑油的循环量以加强密封性;空压机高转速时,相对泄露小,但此时扰动油的耗功则增大,此时则需减少喷油量。
确定润滑油的循环量是一个较为复杂的计算和实验过程,在确保既保证排气温度不超标、机头各部件润滑充分的情况下又能减少润滑油的喷油量,同时也能保证油的使用寿命很能考验一家空压机厂的设计能力。
放眼现如今的螺杆空压机市场,真正通过计算和实验**设计喷油量的没有几家。在实际的工程中,一般的空压机整机厂都是根据主机厂提供的规格书或参数表中的喷油量参数来设计。“宁多勿少”是太多没有多少设计能力的整机厂的选择。(注:往油气桶加多少油和喷油量多少没有关系,两码事)
一个不太准确但很能说明问题的说法是:同等条件下,用油量相对少的,其整机/主机的设计水平相对高。
喷油螺杆空压机的“喷油”是什么油
喷油螺杆空压机使用的空压机油(有叫润滑油,有叫冷却油、冷却液...不管叫什么,指的都是这个)。
由于需要在高温高压的环境下长时间的使用(想想汽车润滑油,5千公里保养一次,按50公里/小时算,也就连续使用100小时,全合成油1万公里保养也就200小时而已,空压机油标准是2000小时更换,可想而知了)
所以需要具备优良的高温氧化安定性、低的积炭倾向性、适宜的粘度和粘温性能、及良好的油水分离性、防锈防腐性等。
可以说,喷油螺杆机出厂后是否能够稳定的运行,润滑油的品质*为关键。
空压机油和汽车机油一样也有三种:
矿物油、半合成油和全合成油。(至于说空压机市场上那些什么“食品级空压机油”、“**更换的空压机油”,还有各种了不得的油等等,微微一笑,看看就好)。这里说一样说的是也分三类,并不是说汽车机油和空压机油可以替代。特此说明,以免误导。
空压机润滑油是由基础油及添加剂(抗氧化剂、抗乳化剂、防锈剂、消泡剂、黏度改进剂、分散剂、抗高温酯等)调和而成。
矿物油:按工艺不同分I类、II类、III类基础油;半合成油:III类基础油添加20%以上的合成酯;合成油:聚α-烯烃类,酯类合成油,醚类合成油等。
空压机润滑油的几个重要指标:
倾点和黏度:前者是指润滑油能够流动的温度,再低就凝固了;后者顾名思义可以简单理解为油粘稠的程度,在40℃时,数字越大越稠数字越小越稀。空压机行业基本就两种:32#和46#,大部分是46#。
闪点:指油品或油雾接触火焰时,发生三秒内的火光闪烁时的温度。当然是越高越好。要知道空压机机头排气温度110℃也不少见,局部高温再加上可能产生的静电火花,有爆燃的可能性,所以此值通常大于200℃。
还有比如抗氧化性、抗乳化性、抗泡性等等都对润滑油的性能有较大影响,作为油品的专业知识范畴,
怎么进行压力容器维护保养
1)压力容器的安全装置(安全阀、压力表、卸压孔及防爆膜)应可靠、灵敏、准确,并定期进行检查与校验。
2)应经常检查压力容器的防腐措施,保证完好,同时要采取措施,防止压力容器和有关连接管道的“跑、冒、滴、漏”。
3)应经常检查压力容器的紧固件和密封状况,要求完整、可靠;减少与消除压力容器的振动。
4)检查压力容器的静电接地情况,保证接地装置完整、良好。
5)停用与封存的压力容器也应定期进行维护和保养。
意问题
压力容器的维修应符合国家特种设备专业部门制定的规定。维修时,特别要注意以下问题。
(1)吹扫置换在用压力容器停止运行后,必须按规定的程序和时间执行吹扫置换。要系统地对所有管线吹扫置换流程表,严格按照吹扫流程逐项吹扫置换。对那些易燃易爆和有毒介质,特别是黏度大、压力容器和管道内壁结垢而结构复杂的压力容器,吹扫的流量、流速和时间要足够大,才能保证吹扫干净。当用水蒸气吹扫时,压力容器管道内会积存蒸汽冷凝水,故用水蒸气吹扫过后,还须用压缩空气再进行吹扫,进行低点放空、排尽积水。如果检修时人要进入用氮气置换后的压力容器内工作,则事先需用空气进行吹扫,将氮气驱净,待气体分析含量合格后方可进入。
(2)增设盲板压力容器与压力容器或压力容器与压缩机之间、泵或其他设备之间,有许多管道互相连通,对一个石油化工联合企业来说,为了保证安全生产,一套停工检修的装置必须用盲板隔绝与之相连的众多管线。不加盲板,只靠阀门是不行的。因为阀门经过长期的介质冲刷、腐蚀、结垢或杂质的积存等因素,很难保证严密,否则一旦有易燃易爆物料从中窜通,遇到施工用火便会引起爆炸燃烧事故;如果窜通有毒或窒息性物料,进入压力容器内工作的人员便会中毒或窒息而死亡。凡是能引起着火、爆炸或对人有伤害的所有物料管线均应以盲板相隔离。
(3)检修施工用火检修施工用火都要经过批准,并要做到“三不动火”:即没有批准不动火;防火措施不落实不动火;监护人不在现场不动火。用火必须明确规定的地点和时间。因不执行用火规定发生过着火和人员伤亡事故的情况时有发生。因此,必须严格执行用火管理制度。
(4)压力容器及设备拆卸与封闭检验修理及操作人员进到现场,首先遇到的工作就是开启压力容器人孔,拆卸压力容器的人孔盖,管线的法兰、机泵等。拆卸工作中安全作业应予重视,稍有疏忽,就会发生事故,造成人身伤害。在封闭人孔时,由于不认真检查,将安全帽、破布、手套、工具、螺钉等在设备内部,开工后造成设备堵塞。1)开启塔类设备的人孔时,应坚持按自上而下的顺序依次打开。封闭人孔时则应自下而上地依次封闭。封闭人孔前至少应有2人(施工、生产单位各1人)共同检查,确认内部无物品时方可封闭。2)任何压力容器在打开底部人孔或手孔时,均应事先打开低点放空,并要注意因堵塞造成的假象,当确认无问题时,方可打开底部人孔或手孔,开启时不要对着人进行。3)拆卸泵时,应关闭出入口阀门,打开底部放空阀,在电源开关处挂上警告牌,以防误送电,确认后方可拆泵。4)管道法兰的拆卸应先放空泄压,尤其是对酸碱等腐蚀性介质的管道。松螺栓后不要全部去掉,防止管道下垂伤人。5)人孔、法兰等拧螺栓时,应根据操作温度和压力选用垫片。紧固螺栓应对称地进行,使螺栓和垫片受力均匀,方能保证其严密不漏。
(5)进入压力容器内部作业当贮存或使用过有害气体或液体的压力容器打开后,不能立即入内工作,应先采样分析氧和有毒、易燃气体含量,待确认分析合格,同时按相关规定的要求,做好准备和清理工作。再办理好压力容器内部作业许可证后方可入内,其压力容器外部应设专人监护。
(6)起重吊装压力容器系统中,有的压力容器体积大,起重负荷达到近百吨;有的压力容器安装在高处,高度有几十米;检修时一个阀门或一段管道都需要吊装,由于检修现场条件有限,做好起重吊装工作会碰到很多困难,为确保安全检修,起重吊装必须要遵守有关规定。对于高处作业要遵守高处起重吊装规定,每个起重操作工都要具备一定的专业技术知识,经过培训合格后才能从事起重吊装工作;对每一项起重设备,都应准确计算起重负荷,并留有适当的安全系数,严禁超负荷起吊。(7)高处作业高处作业主要是保护作业者的安全,防止高处坠落事故的发生,除应为操作人员提供必要的工作条件(如脚手架等)外,*重要的是操作人员在高处作业要遵守高处作业有关规定。
(8)电气安全1)对工作介质为易燃易爆特性的压力容器,必须使用防爆灯具。2)操作人员进入压力容器检修,照明灯具必须使用12~36V电压,以确保安全作业。3)对操作人员使用手持电动工具,使用时必须有安装触电保护器措施。
(9)检修质量对压力容器系统进行检修,操作人员必须严格按工艺要求作业,现场监护必须严格把关,认真验收,确保检修质量。
(10)其他注意事项1)不得在压力容器上任意开孔。2)修理时要制定正确的焊接工艺。3)检修后要进行必要的检验,并彻底清理。4)压力容器内部有压力时,不得对主要受压元件进行任何修理或紧固作业。5)检修完毕,将填写的记录存入档案。
修理改造
除前面提到的压力容器修理改造注意的问题以外,还要进行以下处理。1)有衬里的压力容器,如衬里有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,可进行补焊或局部更换衬里。补焊前,应对有缺陷部位打磨再做渗透检测;补焊后还应做渗透检测。对有特殊耐蚀要求的衬里的修理,还应按设计要求进行特殊项目的检验。2)压力较低的压力容器,局部腐蚀严重可采用挖补或更换筒节、封头,更换的筒节或封头应按现行标准进行制造与检验。3)压力容器的密封面损坏,可采用打磨及补焊处理,高压容器用的金属密封元件,可采用研磨修理。4)换热容器管-管板接头的修理。换热容器管-管板焊接接头出现裂纹等缺陷时,或管腐蚀需要换管时,可用铰削或磨去的方法,清除接头的焊缝金属,然后重新焊接。4.移动式压力容器在维修中会碰到更换安全附件、重新涂漆等情况,应根据相关规定对移动式压力容器进行维修工作。