1、螺杆式空气压缩机在高寒地区的使用摘要：螺杆式空气压缩机在高寒地区的存在着一些实际问题，空气压缩机在工作时是一个发热量较大的设备，通常只能为其解决降温问题；但在寒冷地区对其是既要降温、又要保温或加温，非常矛盾；但又必须这样做工作时降温，停机时保温或加温，否则将直接导致其无法正常工作而影响施工生产，下面是解决问题一点方法。 关键词：空气压缩机高寒地区超温保温加温 中图分类号： TE867 文献标识码： A 1 概况： 位于黑龙江省大兴安岭地区西北部松岭区境内的某项目部，常年气温最高气温 30，最低气温-48。现场所用空气压缩机全部为浙江开山压缩机有限公司生产的螺杆式空气压缩机，LG-22 /8（2
2、 台） ；LG-27/8（9 台） ；LG44/8（4 台） ；三种型号；选择这类空气压缩机的原因是：螺杆压缩机是当代最流行的结构型式。与传统的活塞压缩机相比，螺杆压缩机最突出的优点是可靠性高，此外无振动，噪音易消除，排气纯净。具体特点如下： 1.1 螺杆主机主机设计采用大转子、大轴承、低转速的思路，大功率的主要机型均采用不带齿轮箱直联，在低转速的同时，减少了故障源，改善了主机的受力状况。 1.2 采用整体式机壳，后轴承座与压缩腔一体加工，确保同轴度、平行度和垂直度等形位公差继而确保了各运动副的合理间隙。 1.3 转子的轴向力和径向力由不同的轴承承受，并采用世界顶级的SKF 重载轴承。 1.4
3、 主机进气关闭、排气打开时机，喷油口、回油口位置等均按最新研究成果设计，内压比合理，油气热交换充分。 1.5 不但噪声低，而且噪声频率低于其他厂牌 3050%，减小对人类耳膜的刺激。 1.6 轴承由循环油流进行冲洗、冷却、润滑，有效改善轴承的工作条件，降低主机的工作温度。 1.7 主机结构简单合理，成熟可靠，故障率低，易于装配和维护。 1.8 经国家级实验室的检验，主要性能指标如比功率、噪声、振动、可靠性等已居世界一流水准。 目前，这些空气压缩机全部安装于地面的彩钢板房内，房内没有安装取暖设施，却向井下工作面提供动力源和热风，具体情况如下。 2 现场实际情况： 项目部有竖井、斜井，由于各类井施
4、工速度，施工工艺以及地质条件的不同，他们使用空气压缩机的时间长短也不一样，以竖井为例，它的作业循环时间在打眼、出渣、清底时，是主要的使用压缩空气时间，通常使用压缩空气为 24m3/min,即必须是 1 台 LG-27/8 型；而在混凝土浇筑过程中基本不使用，这样按一天 24 小时为一个循环，各占 6 小时，那么在此工序时间段是不使用压缩空气，这样，空气压缩机就必须停止运行 6 小时，属于较长时间停车；再以斜井为例，由于一条斜井内有多个中段，一个中段内又有多个工作面，这样就会出现，有的工作在打眼，有的在出渣，有的在喷浆支护，他们使用压缩空气的量一直在不断的变化，会时大时小，当一个工作面需要打眼时
5、，就会同时使用 5 台 YT28 凿岩机，每台凿岩机使用压缩空气为 5.1m3/min,5 台就是 25.5m3/min，也必须是一台 LG-27/8 型，3 个工作面就必须使用 3 台；所以增加一个工作面时，就要增加 1 台空气压缩机，这样就是出现相对空载的时间。具体情况就是： 2.1 较长时间停车后，启动出现超温情况； 2.2 空载运行一段时间后，转入重载出现超温情况； 3 原因分析： 由空气压缩机的工作原理可知：当空气压缩机 1#冷却液油温 70以上时，温控阀渐渐打开，76则全面打开 ，油经冷却器后再喷入机体内；没有油冷却器的机型，通过风扇冷却，当排气温度上升到 85 启动，低于 75
6、时停止；机组排气温度高超过 100C 后，出现报警；机组排气温度高超过 110C 后，出现停机。 那么，为什么还会出现超温现象呢？ 无非就是以下几种原因： 3.1 缺油原因；（现场打开油管，并仔细检查，不存在这种情况；另外一台运行中的空气压缩机，在运行中没有提示缺油；而在短时间停机后再次运行时出现故障，也能证明不是缺油） 。 3.2 油脏原因；（一台全部更换完 1#冷却液的空气压缩机，没有理由是油的问题） 。 3.3 油管及油冷却器不畅通（或堵塞） ；没有及时起到冷却作用，导致超温。 （经现场检查不存在管路堵塞问题；但在多次启动中发现，油管一段一段向前变热，直到油冷却器全部变热后，此问题自然消
7、失） 。 3.4 为什么冷却器没有及时起到作用？ 二种情况，一个原因：即油冷却器及其油管内的 1#冷却液，在寒冷地区受环境影响，液体变稠，在管内流动受阻所致。在出现超温时，超温的油将离的最近一段油管内的冷却液，通过热传递，使其变热；因环境较低，很快空气压缩机可以再次启动；但时间不长，再次出现超温；反复三到四次后，油管及冷却器内的油因变热而变稀，最后全油管畅通，恢复到正常状态。 4 解决方案： 通过不断的对问题的查找，终于找到造成超温停机的真正原因，解决方案也就是解决油管和冷却器的保温，或者更换低凝冷却液。 由于 1#冷却液是由厂家直接提供特种油脂，目前没有可替代油脂，因此不能达到解决问题。 出
8、路只能从油管和冷却器的保温着手，具体可采用的方案有下面三种： 4.1 对空气压缩机房进行保温，增加取暖设施； 4.2 空气压缩机局部（油冷却器及管路）加温； 4.3 对空气压缩机油冷却器及其油管内的冷却液实施自动排空； 5 实施方法 在寒冷的地区实施却也是非常困难，通过在现场的实地考察，结合当地的客观因素，对三种方案进行了优缺点评估，供决策。 5.1 取暖设施有二种 一种是和现有的取暖设施一样，使用暖气片，但需要开挖管沟，敷设管路，停供暖对接管路； 优点是供暖方式一样，不用增加相应锅炉设备及人员管理。 缺点是冬季开挖管沟不现实，冻土层达 3 米深，另外，在寒冷季节停供暖对接可能造成现有管路被冷
9、裂；引发更大范围内的损失。 另一种是采用电暖器取暖；需购置一定数量电暖器。 优点是直接使用；在设备运行时可停用，在设备停用时再启动。 缺点是需要操作人员责任心强，停止运行后及时送电；但因现使用的空气压缩机为无人操作。 5.2 空气压缩机局部（油冷却器及管路）加温 油冷却器本来就是一个降温的设施，对其加温，主要采取类似电热毯方式，将需要加温的部位进行外包扎，可保温，并加温；而不能使用明火电炉、小太阳、辐射板，易燃加热电器。 优点：局部加热，容易解决； 缺点：在运行时对降温造成困难，同时因其具有加温作用，也要注意防火；防止管路漏油引发火灾； 5.3 空气压缩机油冷却器及其油管内的冷却液实施自动排空
10、 就是利用设备停止运行时，储气罐内的高压余气，比油管内压力高这一特点，推动控制阀，打开油管与气管，由气管向油管内送高压气体，推动冷却液流出油管到冷却器内，再从冷却器内流到油气分离器或压缩机内，形成无油腔体；在冷却液需要冷却时，油流入油管，再注入冷却器，把降温后的油供给压缩机，完成冷却任务； 此设施最好有厂家完成； 优点：把冷却器及油管内的油全部排到油气分离器内，可彻底解决冷却液在低温下变稠问题。 缺点：需要增加相关阀、管路及控制系统。 6 结论 6.1 从设备管理和使用的角度来说，最佳方案是从设计开始来解决这一问题，这样就可能考虑的问题会更加细致，完美，且厂家生产条件较好，可以较合理的布置设备部件间的相互位置，整体系统可靠性。 6.2 在施工使用现场，最好的办法是根据实际情况，采取第一种或第二种方法都可以，目的是达到解决问题。 6.3 任何设备都是人制造的，人是关键，一定要加强人的责任心，才是保证设备正常运转之核心。 作者简介：程山（1962） ，男，汉族，机电工程师，注册建造师，注册安全工程师，2011 年 2 月毕业于浙江大学电气工程及自动化，现任金诚信矿业管理股份有限公司北京竖井工程分公司总经理助理，负责设备管理工作。
