关于离心式空压机的维护保养研究

关于离心式空压机的维护保养研究

张峰   赵利平  李露潮  张欢  王江

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063200）

摘要：离心空压机作为现代钢铁的重要的气动设备之一，在全流程钢铁企业中扮演着关键角色，其运行稳定性直接影响主工艺的生产顺稳。通过强化空压机维护管理，实现优化其运行效率、延长其使用寿命的目的。本文旨在探讨离心空压机维护的重要性及具体做法，为同行业提供借鉴。

关键词：离心式空压机；原理；维护

1. 离心空压机的工作原理

外界空气通过空气过滤器过滤掉空气中的尘埃、固体颗粒物，随后通过空压机进气导叶进入第一级压缩腔室。一级叶轮高速运转一方面提高了压缩空气动能，另一方面提高了压缩空气流速，压缩后的空气经过扩压器，流速降低的同时压力提升。经过一级压缩后的高温压缩空气进入一级冷却器，对高温压缩空气降温冷却，排掉冷却过程中析出的冷凝水，为下一级高效压缩提压创造条件。冷却后的气体进入二级叶轮，进一步提高气体压力，通过管道进入二级中间冷却器进行再次冷却。冷却后的气体在三级压缩腔进行最终压缩，通过扩压器再次提压至需求压力。为确保压缩空气露点、含尘量，高温气体进入到干燥器对气体深度处理后为各用户提供高质压缩空气。

简而言之，压缩空气通过各级压缩腔压缩提压，这一过程，充分利用了压缩机离心力和能源转换，实现了压力显著提升。

2. 离心空压机维护的重要性

离心空压机的工作环境，如环境温度、湿度、悬浮杂质等，对其运行性能有直接影响。空压机在长时间使用的过程中未做到定期清洗、保养维护，加速核心做功部件的磨损，降低设备使用寿命。空气是压缩机主要原料，空气过滤器过滤精度、处理量直接关系到机组的运行性能，随着空气过滤器运行时间延长，滤芯表面积灰量随之增多，空气过滤器进出口压差变大，空压机吸入气量减少，增加了空压机发生喘振风险。同理润滑系统、冷却系统、配电系统、自动化表计等系统也需要定期维护保养，失修或维护不当都会影响机组的生产效率和安全运行。

通过对空压机的定期维护保养，可以有效降低设备故障率，降低生产运行成本，提高生产效率，同时也提升了设备稳定性，确保设备持续、稳定、高效运行。

3. 离心空压机的维护保养项目

3.1 自洁式空气过滤器

自洁式空气过滤器能够有效过滤空气中的杂质、颗粒，为空压机提供清洁的空气。运行中重点关注过滤器现场运行环境、空气过滤器压差，当运行压差高于600Kpa或者运行时长达到6个月时，需要组织对滤芯人工吹扫；当运行时长到两年，直接对滤芯实施更换，提升过滤效率。在柳絮泛滥季节要增加滤芯吹扫频次，防止空压机吸入阻力大、运行能耗高问题。另外日常巡检时要加强对反吹管、电磁阀检查，检查反吹管是否有脱落、破损现象，确保其完好性；手动测试电磁阀开关灵敏性，确保阀体密封性完好，无跑风现象，对异常动作阀组检查更换。

3.2 润滑油过滤器

油过滤器主要作用是过滤润滑油中的杂质，确保油系统的清洁度，保护需润滑部位安全运行，一旦润滑油内杂质进入润滑点，会造成大齿轮、轴瓦、油泵等重要组件发生恶性机械事故。当油过滤压差高于127Kpa或者运行时长达到两年，及时清洗或者更换油过滤器滤芯。

3.3 润滑油

润滑油相当于空压机的血液，空压机运行时，润滑油对空压机转子、轴瓦、主油泵、齿轮起到润滑、冷却、清洁的作用，保障空压机顺稳运行。在日常巡检中，要注意观察油镜，保持液位在1/2～2/3之间，对低油位空压机及时进行补油，避免空压机进入低油位运行。定期对运行空压机的油质进行取样化验，1个月定期通过外置滤油机滤油，确保油品清洁度。发现油滤芯堵塞或者法兰垫片出现渗油现象时，及时停机进行处理。运行时长超过8000小时后及时更换润滑油，禁止不同品牌型号润滑油混合使用。

油系统因设备的高速旋转使油温升高，进入夏季之前，要对冷却器内部管束进行冲洗，避免杂质聚集在管束内部，影响换热效率。定期检查油管路温控阀，确保其动作正常，温控阀自动控制冷却器的进油量，自动调节空压机润滑油温，确保润滑油系统温度在正常范围内运行。同时考虑增加空压机冷却器在线反冲洗清洗功能，减少冲洗车冲洗频率和非计划停机检修次数，提升空压机运行稳定性。在冬季，环境温度较低，备机状态下油温相对较低，油品分子运动降低，油质粘度变大，因此在进入冬季前要做好油箱电加热器检查工作，确保其运行正常，合理设置加热器投/退温度设定，保证冬季空压机润滑系统的稳定性。

3.5 中间冷却器

中间冷却器有空压机“肺”之称，从离心式空压机工作原理可以看出中间冷却器主要负责降低下一级吸气温度，使空压机达到理想的等温压缩状态。进入夏季之前或者冷却器出口风温接近报警值时，需要对冷却器内部管束进行冲洗，除去管内杂质，提升换热效率。同时也要检查中间冷却器翅片是否存在老化现象，密封胶条是否完好无破损，如有老化破损现象及时更换，避免高温压缩空气直接进入下一级，轻则影响机组运行效率，严重则会造成空压机级间喘振。此外要重点关注冷却水水温，尽量控制冷却水供水温度在32℃以下运行，冷却器进口水温和冷却器出口风温温差不超20℃。

3.6冷凝水疏水器

空压机运行过程中，由于介质之间的热交换作用，会产生一定量的冷凝水，产生的冷凝水通过疏水器排出。每班巡检时测试自动疏水装置动作正常，可正常排水阻气。若发现排水量过小或者没有冷凝水外排，及时检查、清洗疏水器各器件，保证其功能完备。一旦中间冷却器内冷凝水不能及时排出，压缩空气会携水进入叶轮，轻则会造成空压机运行时级间温度异常升高，严重则会由于液击对叶轮造成损伤。同时在设备保养过程中，需要重点检查中间冷却器腔体内防腐是否完好，防腐层如有脱落及时做喷砂除锈处理，重新喷涂耐高温、高湿防腐漆，或者做不锈钢板嵌套。

3.7油雾分离器

油雾分离器主要将油和气体混合物进行分离，将油进行再次回收利用，减少油气外排。运行时长超过一年，及时更换滤芯，保证油雾分离器回油通畅，油烟无外排现象。同时要关注油箱保持负压状态，较好的真空状态可以加快润滑油回油管的回油速度,既可以降低轴承温度，又可以减少设备漏油现象。

3.8油压表

空压机正常运行时，关注油压表指示是否正常。发现油压表失灵或者渗油现象，及时对其进行更换。避免因为油压表的故障，造成空压机压力过低或者过高的异常现象，影响空压机的正常运行。

3.9电气系统

定期检查和清洁电气系统，检修前做好相关安全措施。联系确认后，对出线柜接地刀闸进行合闸，挂好"已接地"警示牌。对周围带电部位的配电柜，拉好警戒线，挂好警示牌，严格执行"两票四制"。同步开展对电机接线盒内部检查清扫、紧固端子工作，并对空压机的控制柜、低压柜进行吹扫，内部端子排紧固检查，确保电气元件连接良好，对损坏的元器件进行修复或更换。

3.10循环水系统

定期检查循环水水质，确保钙硬度、氯离子、电导率等重要指标在正常范围内。根据化验检测结果，添加对应药剂对水质处理，保证循环水水质相关指标。日常巡检冷塔时，注意观察冷塔回水口是否有冷塔填料或者其他杂物堵塞，发现堵塞及时清理，保持回水通畅，确保循环水流量正常。同时检查循环水泵、冷塔运行状态正常，水管路无泄漏现象，水压、流量均正常，满足空压机正常运行的需求量。此外还需要对空压机水管路检查是否有跑冒滴漏现象，检查各个水阀门开关平顺无卡塞现象，阀板和阀杆连接完好，重点检查水系统闸阀阀门，并定期做静态活动试验，防止出现阀板脱落现象。冬季做好水系统管道保温工作，同时关注冷却塔百叶窗是否有结冰现象，有结冰及时组织清理冰块，在杨絮、柳絮盛行季节要在百叶窗外部增加防尘网，防止杨絮、柳絮带入水系统，对冷却换热造成影响。

4. 结论

空压机在钢铁企业中发挥着重大作用，对空压机定期维护、保养、检查是保证其正常运行的前提条件，空压机主机作为空压机核心部件，长期处于高转速运行状态，其运行达到一定周期性必须进行预防性检修，通过对设备强化，有效提高空压机性能和使用寿命。同时也要考虑公辅设备的运行状态，真正实现各个环节环环相扣、协同运行、高效运转，坚决杜绝传统只关注主体设备而忽略辅控系统对压缩空气系统影响的思想，把设备全生命周期管理贯穿到每一个环节，只有站在系统的角度对设备有效管理，才能达到设备高效、可靠运行的目的。