螺杆式空压机在气浮装置中的应用及故障排除

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" f8 W" A: @- g# Q2 n　　中图分类号：TU992.4　　文献标识码：B　　文章编号：1009-2455（2000）06-0047-02
# f: H) @/ N; \. R
                        前言
: E2 H+ k! h" E6 k( ?                        　　气浮装置是污水处理中常见的设施，常用气浮方法有诱导气浮和压力气浮两类。诱导气浮是利用吸气装置直接向污水供风，如涡凹气浮装置。压力气浮则是利用空压机通过溶气罐向水中充气，其工艺过程如图１所示。本文述及的螺杆空压机应用的气浮系统为压力气浮。

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　　中图分类号：TU992.4　　文献标识码：B　　文章编号：1009-2455（2000）06-0047-02
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                        前言
                        　　气浮装置是污水处理中常见的设施，常用气浮方法有诱导气浮和压力气浮两类。诱导气浮是利用吸气装置直接向污水供风，如涡凹气浮装置。压力气浮则是利用空压机通过溶气罐向水中充气，其工艺过程如图１所示。本文述及的螺杆空压机应用的气浮系统为压力气浮。
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' {: x/ j6 m2 A6 {1 Q( N% n8 C                        1　空压机与气浮效果的关系
                        　　空压机运行正常与否对气浮效果影响表现在：
/ A& q( l6 k# f% W1 z                        1.1　空气质量
: ~4 Y0 Q4 ]1 g# @1 |5 ~1 e                        　　压缩空气若带有油污(机油等)，则气水混合后，空气中油污溶入水中，使出水质量变差。
                        1.2　风量
) @7 z  P% k8 f: ]                        　　部分回流溶气工艺要求溶入的空气量为回水量6％～10％。如风量过小，则絮体附着空气量少，絮体上浮速度慢，渣水分离效果差。
. v$ f: |1 J3 L6 l( \; V                        1.3　风压 　　回流溶气压力浮选风压在0.025～0.035
  z9 {8 q% a* z2 S3 O                        MPa，水压在0.020～0.030 MPa，风、水压差在0.005
8 W  y' Y7 p! M8 L+ O                        MPa上下时效果较佳。否则不是压力水串入风线，就是释放器冒大气泡，气浮失败。
: G7 Q# w1 I# \3 X6 N  R8 Z2 E: D                        　　往复式空压机耗油过多，每小时均需加油，使气浮中气路带油过多，并且气量气压脉动。而螺杆空压机由于正常运行时不消耗润滑油，气路中不带油，且气量气压恒定，噪音小，因而更适用于作为压力溶气浮选的风源。但如果维修不当，造成机器故障，仍然会影响气浮。

                        2　螺杆压缩机简介
4 W* P# _( x  D1 _. }                        2.1　原理
; l. n# \2 a; S  T/ [* r9 b7 n                        　　压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴阳转子。其中阳转子有4个齿，阴转子有6个齿。电机通过弹性联轴器驱动阳转子带动阴转子。喷入的油与空气混合，在转子齿槽间被有效压缩。空气经卸荷阀、压缩机、最小压力阀给系统供气。2.2　结构
                        　　压缩机其主要结构有六个系统组成。即气路系统、油路系统、冷却水系统、排放系统、调节系统和电气系统组成。主要部件有压缩机、空气滤清器、油滤清器、油气分离器、电磁伐等。
# R+ @, R& {  C6 g6 K1 c                        
! T* ~+ W9 [% z                        3　常见故障的判断和处理方法
. O6 G6 r! O9 g5 z) G                        3.1　常见故障
9 ^+ i6 d+ N9 M: \9 g                        　　在1989～1998年间该气浮装置的螺杆空压机发生的故障统计见表1，由此而对气浮产生的影响如表2。
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                          表1  螺杆压缩机故障统计
                          
                          
                            　
                            电磁阀
5 R- J: d# Y$ Z( O% q+ Q                            油气分离滤芯
                            节流孔
5 [% i3 B7 U3 ?                            油过滤器
9 t! ~4 e- c; i% N/ _: p# F                            最小压力阀
; Z" {/ w: c# N                          
7 }: V5 U5 z* H                            1989年
. }! ]. ]7 X: I8 X, M# S) D' g                            1
# R9 d+ c$ o" ~0 j5 [" b                            　
                            1
8 G# d0 S; x: o+ J  f6 L                            　
- L" I5 M; o/ f                            　
% i  w, ~  ?7 A. t3 d                          
                            1990年
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( b5 j" }7 P6 ^4 ^                            1
                            　
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                            1991年
                            1
                            1
                            　
                            　
: G1 p9 k4 A; D% J                            　
' O3 q, D$ x7 J" J3 v( o                          
                            1992年
) m1 v3 s8 D6 L                            1
6 k* m: [4 S2 d) f3 Y                            　
5 W; B6 C. s* Z5 A! v3 V1 N0 T4 ~                            1
                            　
7 @  W6 K! ^* Y) Q                            　
( i' i" m$ [4 w, g8 u2 @. p                          
                            1993年
                            1
                            1
; }# c  D0 I" r% c( N# @                            1
                            　
/ T6 S7 c4 d* Q+ Y                            　
                          
                            1994年
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                            1
/ r5 c: g9 P* z' j! c                            1
                            　
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                            1995年
& ]% i3 ]# n% k( f5 D                            1
                            1
                            1
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) V9 s! e; z* g                            1996年
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8 R- S/ q# F% g/ y                            　
                            　
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2 g5 A0 P. M, o7 q9 K                            1997年
* w0 P; R4 i- l# O0 O                            1
                            　
                            1
                            　
                            　
3 Q. a! u$ U* Z: X6 ^4 C7 H                          
9 x9 b4 _( ~$ p" m. S2 K  @                            1998年
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$ G# T: F+ @) u% i3 w                            　
3 y3 u* q# p/ @/ Q# H1 f& A                            1
                            　
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3 l7 u' ?' @! z$ q8 p" C( U                        
                        表2  故障对气浮的影响
* x0 N$ f* Y/ M! N( g0 |8 o                          
8 Z. A/ ?' ]- G- z; R5 [6 }                          
, N: K. U! U  Q% a! v( \6 X; J- }                            故障名称
! Q( x, J  ^2 N                            对气乳的影响
6 e& w% o6 M# S4 F! U, I                          
                            电磁阀失效
% S( a, H# {3 l5 n4 q# N                            供气不足，溶气效果差
                          
3 o7 U! x1 v" C1 q* G4 T                            最小压力阀故障
: |* `+ \% X, @0 b# g! l$ p8 F                            供气压力不足，溶气效果不好
                          
                            油气分离滤芯失效或节流孔堵塞或润滑油变质
* b2 P) b: |) d! F! z& S$ W( D                            气中带油较多
                        3.2　故障的判断和处理 3.2.1　电磁阀失效
                        　　空压机在运行中，如常开、常闭电磁阀因使用老化，阀芯失效或电磁线圈失效，则电磁阀将无法打开或无法关闭，导致卸荷阀无法打开，系统无气源。
                        　　导致电磁阀失效的原因是阀芯积垢或电磁线圈故障。如积垢则需进行清洗，如线圈烧损，要及时更换电磁阀，以确保能建立初始压力，打开卸荷阀，确保供气。
2 c, u; D# Q5 v, h, T                        3.2.2　最小压力阀故障
                        　　运行中，可能出现的溶气效果不佳，有时故障出现在最小压力阀上，当最小压力阀控制的压力P≥0.4
                        MPa时，则压力阀打开。当最小压力阀由于阀芯密封不严或弹簧失效，供气压力将达不到额定值，加压溶气效果不佳，影响气浮。
5 D5 z7 o$ @2 X& c2 {9 g                        　　解决最小压力阀的故障办法是，当阀芯或阀座密封不严密时，则需检修或更换阀芯或阀座。当弹簧失效时，调试或更换弹簧，确保供气压力恒定，从而提高气浮效果。
                        3.2.3　油气分离滤芯失效 　　当油气分离滤芯两边压降过大(≥0.1
7 K" `6 t% ~$ a3 Z" @                        MPa)或过小(≤0.02
                        MPa)时，滤芯起不到过滤分离作用，则润滑油在滤芯处分离不好。油气混合通过最小压力阀，进入后续系统，润滑油跑损过快，大量润滑油带到气路中，溶气水中油量增多，导致气浮出水油含量增加。这时，更换油气分离滤芯就能解决这一问题。
6 D$ ]1 L! F4 `4 I& K+ K2 \                        3.2.4　喷油节流孔堵塞
                        　　喷油节流孔堵塞是溶气水中油多的原因之一。由于空压机长期连续运行，油中及空气中的杂质长期积累，使喷油管路中杂质或纤维状物质增多，使喷油回路节流孔（Φ6）容易产生堵塞。使喷油回路不畅。储气罐油位逐步增高，油被动地带出最小压力阀，气中油多。这时，应清洗节流孔及喷油管道。
/ f5 l  c& V' K4 P9 w7 C                        3.2.5　回流管道节流孔堵塞
                        　　回流管道节流孔堵塞，是空压机润滑油跑损过快的主要途径之一。由于油气混合物经储气罐旋风分离之后，大部分润滑油因旋风分离及重力因素，已沉降进入储气罐罐底，部分经油气分离器滤芯过滤的油，已下流到滤芯底部聚集。若回流管道畅通，油全部回流到压缩机底部油槽进行再润滑。但回流管中节流孔堵塞，则沉降到滤芯底部的润滑油则无法回到空压机油槽，这样随着滤芯底部油的不断积累，油层加高，被不断排出的空气带出。清洗或更换节流孔是解决这一问题的必要方法。
2 m) R+ g7 ~* m/ q( z                        3.2.6　油质的变化导致气中油增多
                        　　本系统的螺杆压缩机使用的润滑油为轻负荷回转式32#空压机油。要求润滑油内应含有防锈、抗氧化、抗泡沫、抗腐蚀成份。如润滑油油质不符合上述要求，则润滑油易氧化，多泡沫，运行中油质氧化或泡沫过多，产生泡沫的润滑油容易经最小压力阀，随空气排出，则润滑油跑损过快。这时，应更换符合要求的润滑油。
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                        4　结语
/ j9 ?; _* I2 V3 k$ @; K) N                        　　由于螺杆式压缩机较其它类型的压缩机有较多的优点。该机安全性好，可靠性强，且运行中风量、压力恒定，适用于各种条件下的作业。从以上的常见故障对气浮的影响分析可见，解决的方法也很多，且维修工作量小，运行成本低，劳动强度小，易于掌握。
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