一台螺杆式压缩机是由很多配件组合而成,但是相比过去的活塞式压缩机,它的配件要少很多。一般来说,螺杆压缩机的主要部件包括压缩机机头、进气阀、油气分离器、滤油器和空气过滤器等。其中一个部件常常被人们所忽视,它就是最小压力阀,又被称为压力维持阀。
最小压力阀的工作原理与结构
空压机最小压力阀的工作原理:当空压系统的压力低于设定的最小工作压力时,最小压力阀打开,允许空气流经阀门进入系统,增加系统的压力;当系统的压力达到或超过设定的最小工作压力时,最小压力阀会关闭,停止空气流入系统。通过这种方式,保持系统的压力在设定的范围内。
最小压力阀结构通常包括以下部件:
阀体:阀体的形状和尺寸取决于最小压力阀的设计和用途。通常采用耐压材料制成,如铸钢或不锈钢。
阀座:阀座是阀体的一部分,通常与进口相连。它通常具有一个圆形或锥形的开口,用于控制气体流量。
弹簧:弹簧是用来提供压力的,它通常被压缩并施加到阀座上,以保持最小压力阀的关闭状态。
膜片:膜片是用来隔离阀座和出口的部件。它通常由弹性材料制成,可以感应出口压力的变化。
调整螺母:调整螺母可以用来调整弹簧的预紧力,从而调整最小压力阀的开启压力。
出口:出口是与系统管道连接的端口,气体可以通过这个端口流出。
密封件:密封件用于确保阀门的密封性能,防止气体泄漏。
以上就是最小压力阀的基本结构,具体的设计和结构可能会因应用和系统要求而有所不同。在20立方以上的压缩机中基本都能见到最小压力阀,它的体积很小,小到一巴掌就能握得住。但是就这样一个小到不起眼的部件也会产生各种故障,影响整个压缩机机组的正常运行。
最小压力阀的主要功能
1.开启压力阀的压力需求
最小压力阀的开启压力为4bar(以笔者供职空压站压缩机设置参数为参考),就是说在这个压力数值下,最小压力阀才开启,开启的目的是为了防止空气流速过快。过快或过慢的流速都会阻碍压缩机的正常运行,降低空气流速可以避免出现一些不必要的故障。
最小压力阀的一个重要作用就是降低油缸的压力,使得油缸不至于因为压力升高引起油缸能耗增加过快。压力过高也会使电阻增大,导致电器故障和判断失误,使电流也增大,并且出现停机现象。这种现象的出现就是因为最小压力阀的阀门没有打开而造成憋气。
2.定期过载保护
最小压力阀相当于压缩机内部的一个安全阀,它可以卸载一定的压力。当压力升高到设定数值时,它会起到安全阀卸载压力的作用。
3.防止压缩空气倒流
当气体输送出去以后,压缩空气如果出现倒流的情况,最小压力阀会起到单向阀的作用,阻挡空气往回倒流。当压缩机卸载的时候,最小压力阀如果不起作用,会出现空气回流的现象。因此在监控上发现气体回流,问题常常出现在最小压力阀上。
最小压力阀的故障现象
最小压力阀会出现的几个故障包括:
1.喷气
喷气故障主要是因为系统内的压力太高,比如管路中出现了堵塞,阻碍空气的顺畅流动;或者压力表出现故障,导致压力表的读数不准确。随着空气压力的不断提高,压缩机也会不断提高压缩比,导致空压机内压高,出现喷气现象。
2.润滑油压力不足
一旦最小压力阀出现故障,润滑油压力不够,不能迅速建立润滑所必须的循环压力,导致一些摩擦部位磨损,从而使得空压机因润滑不良而出现异响或者引起转子间隙过大,产气量下降等问题。
3.卸载时最小压力阀故障
卸载时如果最小压力阀关闭不严,会使油气分离器的压力升高,导致油和气不能彻底分离,影响压缩空气的质量。
4.过载停机
当最小压力阀出现无法打开或者打开困难时会出现油分桶内压过高、电机负荷增大,造成设备过载停机。另外,如果出现最小压力阀卡堵,会使得排气压力增大,导致运行电流过载,造成螺杆空压机停机。而且停机时会引起管路中的压缩空气倒流回到油分桶,造成机组倒喷油。
空压机停机故障很多,但因最小压力阀而引起的停机很少出现。也正因为频次低,当其出现时不太好判断。
故障原因分析
最小压力阀在螺杆空压机中起着重要作用,但有时会因多种原因导致其关闭不严、损坏或失效。以下是常见的原因:
空气质量差或外来杂质进入机组:在螺杆空压机的运行过程中,如果空气质量较差或外部杂质进入机组,这些杂质可能会随着高压气流的带动,对最小压力阀的元件造成冲击,导致其损坏或夹杂脏物,进而导致其失效。
空压机注油过多:如果空压机注油过多,润滑油过多会增加油黏度,使阀板难以关闭或延迟开启,从而导致最小压力阀出现问题。
工况波动较大:最小压力阀是根据特定工况进行设定的。如果工况波动较大,最小压力阀可能会迅速失效。
长时间停机再重新启动:当螺杆空压机长时间停机后再重新启动时,润滑油和空气中所含的水分会进入设备内部并积聚、腐蚀最小压力阀的各个部位,导致油液粘稠,进而导致最小压力阀失效。
应对措施
1.预防措施
(1)定期清理空气滤清器,保持机组内部清洁;
(2)控制空压机的注油量,保持适当的润滑油水平;
(3)稳定工况,避免大幅度波动;
(4)尽量避免长时间停机后再重新启动,如果必须停机,应采取措施防止水分和润滑油进入设备内部。
2.维修措施
如果螺杆空压机故障已出现且高度怀疑为最小压力阀的问题,可以采取以下步骤进行解决:
首先,关闭空压机,断开电源,确保设备处于安全关闭状态。
其次,找到最小压力阀。其通常位于油气分离器顶部,并检查是否有故障。如果最小压力阀的阀芯或弹簧出现故障,需要更换新的部件。如果最小压力阀没有问题,可以对设备进行检修,包括清洗和清理,确保阀门开闭自如、及时和到位。
最后,重新开机运行,观察设备是否正常运行,如果仍然存在故障,如无特殊情况建议换新阀。
需要注意的是,在进行维修前,务必确保设备处于安全状态,断开电源并释放内部压力,避免出现意外情况。同时,对于不熟悉维修操作的人员,建议不要自行进行维修,以免造成更大的损失或安全问题。