浅析吸气温度对螺杆式空气压缩机的影响及应对措施

螺杆式空压机润滑油循环过程示意图 图1

油雾气 风 油 油气混合物

热控阀

截止阀 油气桶 压缩室 油气分离器

轴承组、传动齿轮

油

压力维持阀

油 油冷却器 浅析吸气温度对螺杆式空气压缩机的影响及应对措施

裴连红1 马桂存2

（1山东良庄矿业有限公司，山东 新泰 271219 2新泰市煤炭工业管理局,山东 新泰 271200）

摘 要 该文以煤矿用螺杆式空气压缩机为对象，分析其压缩初温度对设备的影响，提出以安装油冷却器冷却排风风道，将换热后的风引出机房的解决方案，调

节空压机吸入空气的初温度。

关键词 空压机 螺杆式 吸气温度 风道

由于风动工具具有冲击力强、不产生电火花、过载性能好等特点,使其大量应用在煤矿生产中。因此,空气压缩机成为煤矿必不可少的机械设备之一。

空气压缩机的吸气温度是其运行的一个重要参数。吸气温度对螺杆式空气压缩机运行有何影响呢？

1 气体压缩方式分类及终温度计算

空气压缩有定温压缩、绝热压缩、多变压缩等。不同规律的压缩功不一样，在相同条件下,等温压缩时消耗的功最小，绝热压缩消耗功最大,而多变压缩消耗的功介于两者之间。

气体经压缩后的终温度计算式为：

n

n P

P T T 11212-⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=

式中:n —多变压缩指数,n=1.12

从公式可以看出,初温度越高,终温度越高。t=20℃,

初压力P 1=1×105Pa,终压力P 2=7×105

Pa(绝对压力)时，终温度可达到88℃；如果初温度为30℃,终温度将会达到100℃。

2 吸气温度对螺杆式空压机运行影响分析

螺杆式压缩机润滑油的循环过程示意图见图1。 初温度过高会引起压缩终温度升高,增加了油冷却器的负荷,加速润滑油的结碳及劣化速度,使油过滤器更容易堵塞,容易造成排气温度开关动作而停机。另外还会降低润滑效果,增加高频压缩产生的噪音。

当然,初温度也不能太低。从图2可以看出,初温低于l0℃时，终压力0.7MPa(绝对压力)压缩气体的露点温度低于40℃。如果此时油冷却器风扇仍旧运转,排气温度会低于压缩空气的压力露点,压缩空气在油气分离器析出冷凝水,引起润滑油乳化,影响润滑效果。设备生产厂家设定冷却风扇开动温度85℃至88℃,关停温度定为75℃,就是为了保证出口温度不低于相应分压力下的露点温度。合理的压缩初温度应该在20℃左右,此温度下 压缩终温度较低,与定温压缩差距小,多变指数低,空压机的压缩效率高。

图2 压力露点与大气压露点换算曲线

3 保证吸气温度稳定在合理区间的措施

传统空压机房一般设计为带天窗或墙壁安装换气扇,以应对夏季环境温度高而引起的排气温度超温停机现象。螺杆式空气压缩机吸气口与冷却风扇排气口设置在设备上,直接从机房内吸气，换热后的热风也直接排放到

机房。一般排气量16m 3

/min 以上的风冷式空压机,冷却

风扇排风量在500 m 3

/min 以上,虽然墙壁上装有换气扇,房顶部开有天窗,但是与外界环境的空气交换速度慢，致使机房温度居高不下,部分热空气被重新吸入空压机,造成热空气循环,抬高了排气温度。相反在冬季却能保证机房内温度在20℃左右。

改变这一弊端的有效方法是将换热器热风夏季直接排到机房外,冬季根据机房内温度合理调节外排风量。为此可以采取以下措施:设置一条风道将冷却风全部引到室外,风道侧部保留一处风窗,安装上调节风门,风门夏季关闭，冬季根据室内温度调节开度，以保持机房温度在20

4 结论

2011年3月,山东良庄矿业有限公司采用该项措施

对在用的7台排气量20m 3

/min 等螺杆式空压机设置了冷却风排风道。设置前后机房空气温度对比见表1.

响。冷却风排风加装风道，可以有效的调节机房室温,改善吸气温度，对于空压机安全高效运行具有较好的现实意义。

参考文献

[1]张景松编.流体机械.徐州：中国矿业大学出版社,2005 [2]分析部分地区露点温度下螺杆空压机功耗计算. 德耐尔空压

机，2011,11

[3]MLG （F ）煤矿用螺杆式移动空气压缩机使用手册.北京复盛机械有限公司,2011

作者简介：裴连红（ - ）男,机电助理工程师，1993年毕业于专业，现在山东良庄矿业公司机电科工作。

风道安装示意图 图3