无油螺杆式空压机排气温度高的原因分析及改进

0 引言
无油螺杆式空气压缩机以其压缩后空气洁净无 油、节能、压力损失小等优点广泛应用于天然气管道行 业[1-3]。中缅天然气管道某压气站配套两台阿特拉斯公 司的 ZT75VSD 型空压机，为压缩机组提供仪表风和吹 扫用的压缩空气。该空压机是由电机驱动的两级无油 润滑螺杆式压缩机，高低压转子压缩腔内无油润滑，由 同步齿轮带动阴阳转子啮合，高压转子表面有特氟龙 涂层，阴阳转子间隙 5μm。空压机采用风冷式冷却。 两台空压机采用一用一备的运行模式，两台机组每 48 小时自动切换一次。
Analysis and Improvement of High Exhaust Temperature for Oil-free Screw Air Compressor
GU Li, XIONG Ming, ZUO Ru-kuan
(PetroChina Southwest Pipeline Company, Nanning 530022, China)
对潮湿空气敏感，长期处于湿度超标的环境下会引起 涂层鼓包、脱落，而高压转子间隙较小，故造成高压转 子粘连抱死。同时，也造成高压机头壳体生锈。
图 2 高压转子表面
再次启动空压机 A 后，发现转子声音异常，带载运 行后低压转子出口温度迅速上升，中间冷却器出口压 力迅速上升至 4bar。测振后发现高压转子驱动端轴承 为 55dB，非驱动端轴承振动值为 46dB，均大于正常值 35dB。
2016 年 12 月 12 日，值班人员在 SCADA 系统发现 “空压机 A 综合报警”。检查发现空压机 A 低压机头出
口温度持续升高至 236℃，超过停机值 235℃，导致空压 机 A 故障停机，空压机 B 自动启动运行。现场人员更换 空压机 A 入口过滤器，再次启机发现中间冷却器出口 压力达到 3.5bar（正常压力在 2~2.5bar 之间），低压机头 出口温度持续上升，紧急停机后，无法手动盘车。本文 针对空压机一级排气温度过高导致停机的原因进行分 析，并提出了改进措施。
doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2018.02.014
Hydraulics Pneumatics & Seals/No.02.2018
无油螺杆式空压机排气温度高的原因分析及改进
古 丽，熊 明，左汝宽
（中国石油 西南管道公司，广西 南宁 530022）
摘 要：某压气站无油螺杆式空压机由于高压转子抱死造成一级排气温度超高致空压机停机。经分析，高压转子部分特氟龙涂层脱落
Abstract：The primary exhaust temperature of an oil-free screw air compress in a nature gas transmission station was too high to shut down because high pressure rotor braked. The main reason of high pressure rotor braking is that part of teflon coating fall off and vibration of bearings were too seriously. After some modification works, the stability of air compressor was improved, such as increasing fixed links of post filter element, adding pressure switch of blowback air, upgrading communication system of air compressor, shortening the running cycle of air compressor. Key words：oil-free screw air compressor; teflon coating; the primary exhaust temperature; analysis
1 系统概述
如图 1 所示，空气通过过滤器在低压压缩机机头中 被压缩，然后排放到预冷却器。冷却空气在高压压缩 机机头中进一步压缩并通过消音器、中间冷却器、后冷 却器排向空气管网。在中间冷却器和后冷却器的下游 分别安装了两个冷凝水收集器，防止冷凝水进入压缩 机机头和空气出口管，防止转子受潮。润滑油通过油 泵循环流动，从油箱开始，流经冷却器、高压压缩机、低 压压缩机的冷却夹套和油过滤器后，流向轴承和同步 齿轮。润滑油在冷却夹套吸收转子之间产生的压缩空 气热量，保证转子之间、转子和内部壳体之间间隙。
收稿日期：2017-04-21 作者简介：古丽（1987-），女，新疆五家渠人，工程师，硕士，主要从事天 然气输送工作。
图 1 ZT75 机型工艺流程 49
液压气动与密封/2018 年第 02 期
2 故障处理过程
为了吹扫转子间杂质，现场人员采用后置过滤器 出口的气体吹扫高压转子表面 12 小时后，仍无法手动 盘车，高压转子粘连抱死。用除锈剂浸泡高压转子 5 小 时后，再次手动盘车成功，但力矩较大。浸泡除锈剂 后，再次用压缩空气吹扫高压转子表面，观察高压转子 表面部分特氟龙涂层脱落、壳体生锈、转子存在较多划 痕，划痕光滑无棱角，如图 2 所示。
3 原因分析
高压转子抱死无法转动是导致空压机 A 中间级温 度升高和中间级压力升高至停机的主要原因。而造成 高压转子抱死的原因主要有以下方面： 3.1 高压转子部分特氟龙涂层脱落
和两端轴承振动过大存在磨损是高压转子抱死的主要原因。通过改造后置过滤器滤芯固定杆、增加反吹气压力开关、空压机通讯升
级、缩短盘车周期等有效的改进措施，提高空压机运行稳定性。
关键词：无油螺杆式空压机；特氟龙涂层；一级排气温度；分析
ຫໍສະໝຸດ Baidu
中图分类号：TH138；TH457
文献标志码：A
文章编号：1008-0813（2018）02-0049-03