论文部分内容阅读
摘要：本文详细阐述螺杆压缩机的主要工作原理，并对各部件的作用和特点进行分析说明。通过对螺杆压缩机生产中常见问题的分析，提出合理的解决对策。
关键词：螺杆压缩机，工作原理，特点，故障分析
前言
中国石化沧州炼化公司5万t聚丙烯生产装置，采用液相小本体法工艺。近年来，因为环保要求，粉料输送介质由原来的新鲜氮气排空，改为氮气压料循环使用，其压料氮气压缩机采用宁波鲍斯双螺杆压缩机，型号为SEN23-160，其技术参数如下：
它在聚丙烯生产中起着承上启下的关键作用，是聚丙烯装置中重要的VOCs环保设备，其运行稳定与否直接影响装置的正常正产。
一、阐述螺杆式压缩机原理及优缺点
螺杆式压缩机属于容积式压缩机，它的内部压缩元件是通过两个转子的相互作用，借助他们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成吸气-压缩-排气的工作过程。
（一）工作原理
1.吸气过程。当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。
2.封闭及输送过程。主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流，即封闭过程。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。
3.压缩及喷油过程。在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即压缩过程。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与介质混合。
4.排气过程。当螺杆压缩机转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，（此时压缩气体之压力最高）被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零，即完成排气过程，在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行。
螺杆机头排气工作同时将油喷入到气液分离罐内，通过切向离心力和重力的双重作用，可以将油雾和油气进行整体分离。
（二）螺杆式压缩机的优点
螺杆压缩机拥有以下优点。首先它的可靠性比较高，其内部零件比较少，因此它的易损性比较低，而且它的整体运行较为可靠，呈现出寿命较长等特点。其次其操作维护方便，机组自动化程度高，减少了由于操作人员失误而产生的后续问题。第三它的平衡力较好，没有不平衡的惯性力，可以实现高速运转。最后它的适应性强，螺杆压缩机具有强制排气的特点，容积流量几乎不受排气压力的影响，可适用于多种工况，应用广泛。
同时螺杆压缩机也有以下缺点。第一其造价高，转子部件加工精度高，需要在專用设备上进行加工，另外对气缸的加工精度也有较高的要求。其次不能用于高压工况，由于受到转子刚度和轴承等方面限制，只能用于中、低压范围。第三螺杆压缩机不能进行反向运行。最后螺杆压缩机用油必须选用专用油，难以找到替换方案。
二、螺杆压缩机常见的故障及处理
沧州炼化聚丙烯装置的螺杆压缩机自2018年投用已来，多次遇到问题，影响了设备的稳定运行。因为涉及环保方面原因，因此必须予以高度重视，做到分清问题的具体原因，进而采取合理的对策加以解决，以减少装置的经济损失、环保损失。
1.螺杆压缩机润滑油损耗大。螺杆压缩机因其具有高效能运转的特点，因此它的日常所需润滑油量巨大，正常运行时，机组润滑油通过一、二油气分离，润滑油冷却，润滑油过滤后，重新进入机组循环。当出现油位异常下降，耗油量增加时，首先检查机组各部件有无明显泄漏，针对泄漏部位进行紧固等消漏措施。其次检查二级分离器回油管，检查其是否堵塞，保证回油管畅通。第三检查二级分离器内字母油分芯，通过远传仪表检查滤芯压差，当压差大于0.1Mpa时，油气分离效果变差，大量润滑油随压缩介质进入系统管路，从而造成润滑油异常损耗。因此，当发现二级分离器压差接近0.1Mpa时，需停机更换字母油分芯，保证油气分离效果。
2.排气温度过高。螺杆压缩机长时间处于高速运转状态，容易出现排气温度过高的问题，进而造成机组部件损坏，如转子受热变形碰撞摩擦、轴承损坏等。需要定期测量排气温度情况，检查进气冷却器及排气冷却器循环水是否畅通，以免造成温度过高而产生后续危害。
3.电机电流过高。这项问题主要是由于内部的电机承受到超负荷的运载。在排除电机故障的情况下，需要检查：一是二级分离罐上最下压力阀是否故障，当最下压力阀故障不开启时，会造成压力过高，从而造成电机超电流过载;二是检查出口管路系统是否畅通，当流程不通时，易造成气体输送困难，排气压力升高，从而造成电流升高。
4.螺杆压缩机不上量。螺杆机排气量难以满足生产需要，需要检查：一是入口压力是否过低，查看入口缓冲罐内过滤器压差，当压差过高时，需要更换或清理入口过滤器;二是机组转子与壳体的间隙过大，需要停机进行解体检修;三是安全阀是否漏量或回流阀门异常打开漏量。
5.机组润滑油温度高。润滑油温度高，可造成机组轴承烧毁。检查润滑油冷却器内循环水是否畅通，定期反冲洗或清理冷却器。
6.机体出现异常振动。检查主机与驱动电机联轴器是否出现损坏导致不对中;检查机组轴瓦间隙，当间隙过大会出现机组振动增大。另外也应检查转子的动平衡是否完好。
7.轴承温度过高。检查润滑油路是否畅通，润滑油质是否干净。当润滑油过滤器压差过高时，需要切换过滤器，并及时清理更换过滤器滤芯。
结束语
综上所述，通过对螺杆压缩机的工作原理及常见问题故障的分析总结，为螺杆压缩机组平稳运行提供了可供参考的经验，在今后生产中遇到突发故障，可以采取合理的解决措施，进而及时排除故障，减少一些事故的发生，在最大程度上提高企业的经济效益。
参考文献
[1]张卫东.螺杆压缩机常见故障及处理方式[J].企业家天地：中旬刊，2012， （2）：80-80.
[2]邢文超，邢华义，徐希磊.离心式压缩机常见故障及处理方法[J].通用机械，2014，（1）：59-61.
[3]闫锋，杨晖，纪元.离心式压缩机常见故障及处理方法[J].军民两用技术与产品，2016，（2）：119.
关键词：螺杆压缩机，工作原理，特点，故障分析
前言
中国石化沧州炼化公司5万t聚丙烯生产装置，采用液相小本体法工艺。近年来，因为环保要求，粉料输送介质由原来的新鲜氮气排空，改为氮气压料循环使用，其压料氮气压缩机采用宁波鲍斯双螺杆压缩机，型号为SEN23-160，其技术参数如下：
它在聚丙烯生产中起着承上启下的关键作用，是聚丙烯装置中重要的VOCs环保设备，其运行稳定与否直接影响装置的正常正产。
一、阐述螺杆式压缩机原理及优缺点
螺杆式压缩机属于容积式压缩机，它的内部压缩元件是通过两个转子的相互作用，借助他们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成吸气-压缩-排气的工作过程。
（一）工作原理
1.吸气过程。当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。
2.封闭及输送过程。主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流，即封闭过程。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。
3.压缩及喷油过程。在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即压缩过程。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与介质混合。
4.排气过程。当螺杆压缩机转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，（此时压缩气体之压力最高）被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零，即完成排气过程，在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行。
螺杆机头排气工作同时将油喷入到气液分离罐内，通过切向离心力和重力的双重作用，可以将油雾和油气进行整体分离。
（二）螺杆式压缩机的优点
螺杆压缩机拥有以下优点。首先它的可靠性比较高，其内部零件比较少，因此它的易损性比较低，而且它的整体运行较为可靠，呈现出寿命较长等特点。其次其操作维护方便，机组自动化程度高，减少了由于操作人员失误而产生的后续问题。第三它的平衡力较好，没有不平衡的惯性力，可以实现高速运转。最后它的适应性强，螺杆压缩机具有强制排气的特点，容积流量几乎不受排气压力的影响，可适用于多种工况，应用广泛。
同时螺杆压缩机也有以下缺点。第一其造价高，转子部件加工精度高，需要在專用设备上进行加工，另外对气缸的加工精度也有较高的要求。其次不能用于高压工况，由于受到转子刚度和轴承等方面限制，只能用于中、低压范围。第三螺杆压缩机不能进行反向运行。最后螺杆压缩机用油必须选用专用油，难以找到替换方案。
二、螺杆压缩机常见的故障及处理
沧州炼化聚丙烯装置的螺杆压缩机自2018年投用已来，多次遇到问题，影响了设备的稳定运行。因为涉及环保方面原因，因此必须予以高度重视，做到分清问题的具体原因，进而采取合理的对策加以解决，以减少装置的经济损失、环保损失。
1.螺杆压缩机润滑油损耗大。螺杆压缩机因其具有高效能运转的特点，因此它的日常所需润滑油量巨大，正常运行时，机组润滑油通过一、二油气分离，润滑油冷却，润滑油过滤后，重新进入机组循环。当出现油位异常下降，耗油量增加时，首先检查机组各部件有无明显泄漏，针对泄漏部位进行紧固等消漏措施。其次检查二级分离器回油管，检查其是否堵塞，保证回油管畅通。第三检查二级分离器内字母油分芯，通过远传仪表检查滤芯压差，当压差大于0.1Mpa时，油气分离效果变差，大量润滑油随压缩介质进入系统管路，从而造成润滑油异常损耗。因此，当发现二级分离器压差接近0.1Mpa时，需停机更换字母油分芯，保证油气分离效果。
2.排气温度过高。螺杆压缩机长时间处于高速运转状态，容易出现排气温度过高的问题，进而造成机组部件损坏，如转子受热变形碰撞摩擦、轴承损坏等。需要定期测量排气温度情况，检查进气冷却器及排气冷却器循环水是否畅通，以免造成温度过高而产生后续危害。
3.电机电流过高。这项问题主要是由于内部的电机承受到超负荷的运载。在排除电机故障的情况下，需要检查：一是二级分离罐上最下压力阀是否故障，当最下压力阀故障不开启时，会造成压力过高，从而造成电机超电流过载;二是检查出口管路系统是否畅通，当流程不通时，易造成气体输送困难，排气压力升高，从而造成电流升高。
4.螺杆压缩机不上量。螺杆机排气量难以满足生产需要，需要检查：一是入口压力是否过低，查看入口缓冲罐内过滤器压差，当压差过高时，需要更换或清理入口过滤器;二是机组转子与壳体的间隙过大，需要停机进行解体检修;三是安全阀是否漏量或回流阀门异常打开漏量。
5.机组润滑油温度高。润滑油温度高，可造成机组轴承烧毁。检查润滑油冷却器内循环水是否畅通，定期反冲洗或清理冷却器。
6.机体出现异常振动。检查主机与驱动电机联轴器是否出现损坏导致不对中;检查机组轴瓦间隙，当间隙过大会出现机组振动增大。另外也应检查转子的动平衡是否完好。
7.轴承温度过高。检查润滑油路是否畅通，润滑油质是否干净。当润滑油过滤器压差过高时，需要切换过滤器，并及时清理更换过滤器滤芯。
结束语
综上所述，通过对螺杆压缩机的工作原理及常见问题故障的分析总结，为螺杆压缩机组平稳运行提供了可供参考的经验，在今后生产中遇到突发故障，可以采取合理的解决措施，进而及时排除故障，减少一些事故的发生，在最大程度上提高企业的经济效益。
参考文献
[1]张卫东.螺杆压缩机常见故障及处理方式[J].企业家天地：中旬刊，2012， （2）：80-80.
[2]邢文超，邢华义，徐希磊.离心式压缩机常见故障及处理方法[J].通用机械，2014，（1）：59-61.
[3]闫锋，杨晖，纪元.离心式压缩机常见故障及处理方法[J].军民两用技术与产品，2016，（2）：119.