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润滑油乳化?来看老司机分析水冷双螺杆空压机案例

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最近,我公司新安装一套空气压缩机组,包括双螺杆空气压缩机、冷冻式干燥塔、微热吸附式干燥塔,过滤装置等高品质洁净压缩空气输送气系统部分。根据将来拟增加生产需要,配置供将来四台空气压缩机共用的循环冷却水系统一套,包括软化水补水系统,补水泵、补水水箱、软水处理设备,以及与空气压缩机组联接的3台循环水泵、1台闭式循环冷却塔。


冬春季运行正常,压缩机组排气温度大约在75℃~95℃,我们根据室外环境温度,在减少能源浪费的情况下,减少室外闭式冷却塔室外风机和喷淋泵的开启次数,保证冷却循环水的进出口水温在28℃~32℃,空气压缩机组运转正常。冷冻式干燥机运转正常无报警现象,过滤器下方自动排气阀无排水现象,吸附式干燥机消音桶无喷油现象。


设备配置情况如下:



根据原有循环冷却水系统加装有供自来水直接排放的自来水接入管和直排管,要求自来水供水压力不低于0.4MPa,经过验证供水正常,空气压缩机组能保证正常使用。


进入夏季以来,气温逐渐升高,我们开启了闭式循环冷却塔风机和室外喷淋泵后,循环冷却水能够迅速将冷却水温度降至24℃。如果空压机组始终处于加载运行阶段,冷却水温是不发生变化的。但是,随着厂区用气量的减少,空气压缩机处于卸载或者停机状态时,冷却水温度会逐渐降低,可能低于20℃。


这时在空气压缩机加载运行时,观察到排气温度处于41℃,远远低于排气温度设定要求的75℃~95℃,结果造成的现象是压缩空气排气系统中含油量增大,吸附式干燥机消音桶在定时排气时有油雾排放,严重影响了压缩空气的质量品质。


针对这一现象,我公司与设备厂家协商,先是更换了空气压缩机冷却液(润滑油)、两级油过滤器,开机加载运行空压机组设备排气温度仍在45℃以下。将更换下来的冷却液检查发现冷却液已经严重乳化,润滑油中有水分进入。


水分从何而来?只能是自然吸入的空气中,排气温度过低造成这个现象的发生。在查阅相关文件时,找到问题原因,这个160kW空气压缩机要求的循环水量为340L/min,(折合约20.4m3/h ),供水水压大于0.4MPa,而我们循环闭式冷却塔是70m3/h,在目前只有一台160kW空气压缩机组的情况下,冷却塔降温远远大于设备需要。


针对这一现象我们关闭了闭式循环冷却塔的风机和室外喷淋泵,将从冷却塔出来水温升高的30℃,开启空气压缩机加载运行排气温度升高到65℃,吸附式干燥机消音桶无油污气体喷出,压缩空气中含水量减少。



对新建厂区配套的空压站,在前期,用气量小,设备选型富裕度大的情况下,建议减少冷却设备开启。可根据生产的需要,在保证正常供气的情况下,减少能源的浪费,以免造成设备的损伤。从设备整体系统性选择和使用上,及设计、选型、安装、调试、运行、维护等全面分析问题产生的原因,加强日常的巡检,深入解决实际发现的问题。


建议


设备安装环境要求


(1) 空压机最好安装在通风及照明良好的室内,避免安装在具高尘圬、高湿度、腐蚀气体、金属尘埃、日光直接照射或雨水直接淋湿的场所。


(2) 环境温度范围0℃~45℃


(3) 屋外安装时,应远离锅炉及任何会散发高热的设备, 须设有遮雨棚,并必须保持良好的通风环境。


(4) 空压机周围及上方排风扇均应至少保有 900mm以上的保养空间。


(5) 海拔高度不应高于1000米。


(6) 相对湿度应在95%以下。


管道设计与安装要求


机组内空气冷却器把排气温度降到露点以下许多(在多数环境条件下如此),所以有大量冷凝水析出,在空压机排气出口附近需安装冷凝水阀( 排水装置),在冷凝水排水装置上应接一段排放管。


(1)要点:此排水装置应朝下倾斜,以便正常工作。注意:为便于检查自动泄水阀的工作情况,在排放管路中应有一段排放管(透明软管)。如果后面的管道将空气进一步冷却,有可能再产生冷凝水,所以在管道系统中的较低处应再装冷凝水泄放阀和泄水器。


(2)要点:排气管道的通径至少要与空压机罩壳内的排气接管直径一样大。所有管道和接头必须适合机组的最大工作温度,其额定压力至少应与空压机油气分离器的额定压力一样。


(3)要点:仔细检查空压机各接头尺寸很重要,必须考虑合适的管子长度、管子尺寸、接头的数量和种类以及阀门,使空压机达到最高效率。在安装新空压机时,全面考虑全厂空气系统很重要,以确保整个系统的安全。空气压缩的过程中必然要在空气管路中产生凝结水。因为环境中的水蒸气在加压时浓缩,在后面的空气管路中冷却,冷凝为水。几乎所有空压机整体管路系统上都需要排除压缩空气中的水分。


由水分造成的一些普遍问题


(1)空压机内部系统有水分,将使润滑油乳化,使空压机体结垢甚至卡死;


(2)空压机外部系统上的管道有水分,将使系统产生锈蚀和结垢的不良状况;


(3)仪表的堵塞;


(4)控制阀卡死;


(5)低温环境时,室外空气管路冻结的风险。


机组排水注意事项


(1) 每次开机前,务必将机组油气桶、系统储气桶的排水阀打开将凝结水完全排除,以保障机组油品不致乳化,压缩机不致因油品劣化而卡死。


(2) 注意定期检查后处理装置、泄水装置的排水功能,确保系统能正常运作。


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