2019年9月2日，自貢空壓機(jī)租賃公司淺談：空壓機(jī)工作效率的途徑和主要措施 

在實(shí)際應(yīng)用中，由于煤氣質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)、檢修等不符合設(shè)計(jì)要求或跟不上，常常造成煤氣壓縮機(jī)效率不高，不僅不能充分利用，而且還直接影響了管網(wǎng)壓力。

1、隨著城市煤氣事業(yè)的發(fā)展，城市中管道煤氣的用量比例在不斷增加，活塞式煤氣壓縮機(jī)是城市煤氣輸配的主要設(shè)備之一，它的用量隨之增多。而在實(shí)際應(yīng)用中，由于煤氣質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)、檢修等不符合設(shè)計(jì)要求或跟不上，又常常造成煤氣壓縮機(jī)效率不高，不僅不能充分利用，而且還直接影響了管網(wǎng)壓力。因此對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)來說，如何保持煤氣壓縮機(jī)工作效率，成為當(dāng)務(wù)之急。本人針對(duì)D-80/1型煤氣壓縮機(jī)的工作原理及其運(yùn)行中效率降低的原因探討以提高煤氣壓縮機(jī)工作效率的途徑和主要措施。

2、活塞式壓縮機(jī)工作原理及其效率降低的原因分析

2.1在活塞式壓縮機(jī)中，壓縮煤氣是依靠活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞來實(shí)現(xiàn)的。原理如圖：

當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，氣缸中活塞左端的壓力略低于低壓燃?xì)夤艿纼?nèi)的壓力下時(shí)，吸氣閥門被打開，燃?xì)庠赑1的作用下進(jìn)入氣缸內(nèi)，這個(gè)過程稱為吸氣過程;當(dāng)活塞返行時(shí)，吸入的燃?xì)庠跉飧變?nèi)被活塞壓縮，這個(gè)過程稱為壓縮過程;當(dāng)氣缸內(nèi)燃?xì)鈮毫Ρ粔嚎s到略高于高壓燃?xì)夤艿纼?nèi)壓力P2后，排氣閥即被打開，被壓縮的燃?xì)馀湃敫邏喝細(xì)夤艿纼?nèi)，這個(gè)過程稱為排氣過程。至此，壓縮機(jī)完成了一個(gè)工作循環(huán)。
2.2效率降低的原因及分析

當(dāng)壓縮機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，假定氣缸沒有余隙容積，沒有吸、排氣阻力及沒有熱量交換。壓縮機(jī)的工作效率，也就是說有多少煤氣被吸入，就會(huì)有多少被排入管網(wǎng)，即為理論壓縮運(yùn)行。但事實(shí)不同，在這里理論上影響不加論述(各種相關(guān)書中都有)，只從實(shí)際運(yùn)行中加以分析。根據(jù)煤氣壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，它在運(yùn)轉(zhuǎn)中性能的變化，在很大程度上決定于正確的技術(shù)管理與合理的維護(hù)檢修，實(shí)際運(yùn)行中，特別是煤氣質(zhì)量。為了做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須制定出技術(shù)管理辦法和定期維修制度，并切實(shí)得到執(zhí)行。特別要加強(qiáng)煤氣的凈化處理，來保證壓縮機(jī)各相關(guān)部位的運(yùn)行環(huán)境，使運(yùn)行效率始終保持在一個(gè)高的狀態(tài)下進(jìn)行。下面結(jié)合實(shí)際工作中情況進(jìn)行分析。

2.2.1壓縮機(jī)的不正常漏氣

煤氣的泄露主要發(fā)生在壓縮機(jī)內(nèi)，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件接合部位上，例如：汽缸和活塞環(huán)，活塞桿和填料環(huán)。由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的存在，有時(shí)因磨損過度，有時(shí)因磨損不均，都將使接合部出現(xiàn)很小的縫隙，被壓縮的煤氣將由于壓力高而自此外泄，造成汽缸內(nèi)煤氣壓力不能保證正常要求，使得應(yīng)該在一定壓力下打開的排氣閥由于壓力低而不能按時(shí)打開，嚴(yán)重影響了壓送煤氣效率。這種情況的形成原因大都因沒有一個(gè)正確的保養(yǎng)維修計(jì)劃，也就是沒有按照三級(jí)保養(yǎng)制度進(jìn)行日常保養(yǎng)。實(shí)際中，煤氣質(zhì)量對(duì)此影響也很大。由于煤氣中雜質(zhì)很多，而吸排頻繁對(duì)其中接觸面產(chǎn)生極大摩擦，直至影響吸排氣閥的漏氣及排氣。

2.2.2閥片和閥座的結(jié)合面磨損或粘附油垢，致使閥關(guān)閉不嚴(yán)

這種原因的形成決定于煤氣質(zhì)量和閥片、閥座、限制器的質(zhì)量，煤氣不干凈，含有焦油、灰塵等物。它們的存在不僅磨損閥片、閥座，而且焦油的大量存在，首先，會(huì)粘住閥片、閥座，使本應(yīng)打開的閥片不能及時(shí)打開;其次，焦渣的存在還會(huì)造成吸排氣閥關(guān)閉不嚴(yán)，煤氣不能按照要求進(jìn)出氣缸，吸氣時(shí)把高壓煤氣吸入氣缸，排氣時(shí)又把氣缸內(nèi)煤氣部分排入吸氣管路，直接影響壓氣量。

2.2.3彈簧對(duì)效率的影響

此影響大致分為兩個(gè)方面：其一、彈簧彈力過大的彈簧。這種彈簧使閥提前關(guān)閉，而至后打開，這樣造成吸氣量與排氣量都少，不僅降低了壓縮機(jī)的整體效率，而且降低了接近吸氣終點(diǎn)時(shí)汽缸內(nèi)的壓力，增大了管道同汽缸內(nèi)的壓力差，進(jìn)而降低了管網(wǎng)壓力，影響了供氣質(zhì)量。其二，彈簧疲勞斷裂，使閥片的升程范圍直接成為缸內(nèi)煤氣與外界管道相連，造成煤氣壓力升高困難。這兩種情況的存在影響壓縮機(jī)效率特別明顯，如管理不善將直接影響供氣效率，此時(shí)可能使壓縮機(jī)效率為原來的40%(實(shí)際運(yùn)行效果分析)。

2.2.4冷卻系統(tǒng)對(duì)效率的影響

我們知道，煤氣壓縮機(jī)在運(yùn)行中由于活塞與汽缸的摩擦產(chǎn)生熱量，同時(shí)由于活塞壓縮煤氣產(chǎn)生壓縮熱量使汽缸壁、活塞等溫度升高，溫度升高對(duì)壓縮煤氣的效率功耗、潤(rùn)滑油將產(chǎn)生很大影響。由于熱量的存在，當(dāng)壓縮機(jī)吸入溫度較低的煤氣時(shí)相對(duì)冷的煤氣必然吸收周圍的汽缸壁熱量隨之而膨脹。氣體膨脹，必然占有一部分汽缸容積，也就是說每次吸入氣缸內(nèi)的煤氣的量要少于正常冷卻條件下的量，正常運(yùn)行條件下煤氣壓縮機(jī)夏天要比冬天效率高就是這個(gè)原因。

2.2.5潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)效率的影響

眾所周知，潤(rùn)滑油有下面四個(gè)方面作用：①減輕滑動(dòng)部位的磨損，延長(zhǎng)零件壽命;②減少摩擦功耗;③冷卻作用，可導(dǎo)走摩擦熱，使零件的工作溫度不過高，從而保證滑動(dòng)部分必要的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，防止接觸面被燒傷;④密封汽缸的工作容積以提高活塞和填料箱的密封性。根據(jù)潤(rùn)滑油的這些作用，結(jié)合實(shí)際管理中的經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油的這些作用都直接或見接的與壓縮機(jī)的效率有關(guān)，同時(shí)了解到它的質(zhì)量對(duì)潤(rùn)滑作用起主要影響，也就是間接影響煤氣壓縮機(jī)的效率，運(yùn)行中溫度影響油質(zhì)比較嚴(yán)重。眾所周知，高溫是煤氣壓縮機(jī)的一大特點(diǎn)。在高溫下潤(rùn)滑油的黏度將會(huì)急劇下降，而且氧化速度顯著加快，同時(shí)產(chǎn)生溶解于油的液態(tài)氧化物和不溶于油的氧化物溶渣。空氣溫度愈高，氧化過程則愈快。固體物的存在，導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)行部件的磨損，造成被壓縮煤氣泄漏。

2.2.6壓縮機(jī)氣缸余隙容積對(duì)氣缸的影響

汽缸余隙存在的意義：①活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦和壓縮煤氣產(chǎn)生的熱量，使活塞受熱膨脹，產(chǎn)生軸向的伸長(zhǎng)，為避免活塞與汽缸端面發(fā)生碰撞事故及活塞與汽缸壁卡死，需要余隙容積的存在。②有了余隙容積中煤氣的膨脹作用，能使吸氣閥開啟時(shí)比較平穩(wěn)。③制造精度及零部件調(diào)整與設(shè)計(jì)總是有偏差的，運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)松動(dòng)，使結(jié)合間隙增大，部件總尺寸增長(zhǎng)。另外，由氣閥至汽缸通道形成的余隙容積主要由于氣閥的布置難以避免，但余隙容積的存在，對(duì)排氣量是不利的。

3、提高壓縮機(jī)效率的途徑和主要措施

3.1減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的漏氣

據(jù)此情況，對(duì)于煤氣壓縮機(jī)還應(yīng)按照自身規(guī)律進(jìn)行小、中、大修內(nèi)容進(jìn)行，即到期必修，絕不能表面上看到正常，就可以任其運(yùn)行。只有保養(yǎng)維修跟上了，才能保證壓縮機(jī)不致因此降低效率。②閥片和閥座的結(jié)合面磨損或因黏附油垢或焦渣致使其關(guān)閉不嚴(yán)，這種原因的形成決定于煤氣質(zhì)量、閥片、閥座。要解決這種情況，首先應(yīng)提高煤氣質(zhì)量，盡量減少煤氣中雜質(zhì)含量，保證進(jìn)入壓縮機(jī)的煤氣干凈、無水，保證閥片、閥座、生成限制器在設(shè)計(jì)環(huán)境中運(yùn)行。同時(shí)也不至于使閥片與閥座之間存有油垢或焦渣而造成其關(guān)閉不嚴(yán)，這樣也就避免了活塞運(yùn)行時(shí)把壓出的煤氣重新吸到汽缸內(nèi)，而壓氣時(shí)把汽缸內(nèi)的煤氣通過吸氣閥壓入吸氣膛內(nèi)，直接影響壓氣量。克服這種情況必須結(jié)合實(shí)際煤氣質(zhì)量，以實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為基準(zhǔn)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定出吸排氣閥檢修、清洗計(jì)劃，及時(shí)更換出現(xiàn)磨損閥片、閥座，清洗存在的油垢、焦渣的吸排氣總成，保證煤氣按規(guī)定方面運(yùn)動(dòng)。

3.2選擇合適的彈簧，保證壓縮機(jī)排氣壓力

實(shí)際工作中，除根據(jù)實(shí)際記錄以外，大都根據(jù)手摸吸氣閥外殼方式判斷是否漏氣。這種方法可取，但一定要有詳細(xì)的檢修計(jì)劃及運(yùn)行記錄，因?yàn)榕艢忾y是否存在問題憑此法是不能得到結(jié)果的。為節(jié)約電能，降低成本，要結(jié)合煤氣質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)格管理吸排氣閥，同時(shí)一定要嚴(yán)把配件質(zhì)量，否則將造成很大損失。我公司購(gòu)進(jìn)一批彈簧，表面上看不出有何不同，可使用后明顯感到彈力過大。因?yàn)椋粌H造成壓縮機(jī)效率明顯降低，而且使壓縮機(jī)啟動(dòng)電流也明顯增高，給設(shè)備管理帶來很大的不便。所以彈簧的選擇一定要合乎壓縮機(jī)的要求。

3.3解決冷卻系統(tǒng)對(duì)壓縮機(jī)效率影響的措施

針對(duì)這一情況，結(jié)合徐州煤氣公司的實(shí)際情況，我們?cè)谌粘９芾碇凶隽艘韵氯矫娴墓ぷ鳎孩俦M量降低冷卻水溫度。②定期用酸或干萘清洗水套、冷卻器的冷卻芯及油冷芯，鏟除其水垢。③嚴(yán)格控制水質(zhì)，必須使其進(jìn)行凈化處理。通過這些分析，我們認(rèn)為溫度對(duì)壓縮機(jī)效率的影響存在這樣幾個(gè)方面:要想降低煤氣遇熱膨脹的影響，進(jìn)而達(dá)到提高效率，就必須對(duì)其缸體進(jìn)行冷卻。為了提高冷卻效果，必須在加強(qiáng)冷卻器管理的基礎(chǔ)上，認(rèn)真對(duì)待水質(zhì)問題，保證冷卻水水質(zhì)為國(guó)家規(guī)定冷卻水標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

3.4解決潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)壓縮機(jī)效率影響的措施

煤氣壓縮機(jī)用的潤(rùn)滑油必須具有：①在高溫條件下應(yīng)有足夠的黏度，以便保持一定的油膜強(qiáng)度，以便對(duì)各密封間隙能保持一定的密封能力;②潤(rùn)滑油應(yīng)有一定高的閃點(diǎn)潤(rùn)滑油;③要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較好的氧化安全性，以降低高溫下氧化的速度，并使膠質(zhì)和積炭減少到最低限度。此外潤(rùn)滑油還應(yīng)按規(guī)定牌號(hào)選用合格的潤(rùn)滑油，切勿用質(zhì)量低劣的油，用油量要合理，不可過量。否則，既浪費(fèi)又增加產(chǎn)生爆炸的條件。要定期清洗油池、油管、油過濾器及注油器等，保證油路暢通，油壓油溫應(yīng)符合規(guī)定，并定期檢查油質(zhì)，及時(shí)更換潤(rùn)滑油。只有保證這些條件，才能起到對(duì)壓縮機(jī)正常有效的潤(rùn)滑，才能使煤氣壓縮機(jī)正常發(fā)揮其效率。

3.5調(diào)整余隙容積，保證壓縮機(jī)效率

在保證余隙容積的前提下，盡量降低余隙容積，每次檢修后均應(yīng)進(jìn)行檢查和調(diào)整，保證煤氣暢通從而提高整個(gè)壓縮機(jī)效率。

4、結(jié)語(yǔ)

煤氣壓縮機(jī)的工作效率受煤氣質(zhì)量、保養(yǎng)檢修等冷卻、潤(rùn)滑諸多因素的影響，我這里只是實(shí)際工作中的總結(jié)。要保持壓縮機(jī)始終有一個(gè)高效的工作狀態(tài)，我們還必須認(rèn)真總結(jié)加強(qiáng)管理，希望同行們能給出更好的管理方法。