Причины недостаточного давления подачи воздуха винтового воздушного компрессора

Винтовой воздушный компрессор является основным источником воздуха в промышленном производстве. Стабильность давления подачи воздуха напрямую влияет на нормальную работу пневмоинструмента, автоматизированных производственных линий и другого оборудования. Если давление подачи воздуха недостаточно, это не только снизит эффективность производства, но также может вызвать проблемы с качеством продукции. В этой статье будут проанализированы распространенные причины недостаточного давления подачи воздуха в винтовых воздушных компрессорах различных размеров, а также приведены рекомендации по устранению и предотвращению неисправностей.

1. Неисправность системы воздухозабора: источник «засора» и «застревания»

Система впуска воздуха является первым этапом получения воздуха воздушным компрессором. Его выход из строя напрямую приводит к недостаточному забору воздуха, что, в свою очередь, влияет на выходное давление.

Воздушный фильтр засорен

Функция воздушного фильтра заключается в фильтрации пыли и примесей в воздухе, чтобы предотвратить их попадание в главный двигатель и изнашивание ротора. Если вы находитесь в среде с высоким содержанием пыли (например, в шахте или цементном заводе) в течение длительного времени или если фильтрующий элемент не заменяется регулярно, фильтр постепенно засоряется, и сопротивление воздухозаборника увеличивается. В это время фактический объем воздухозаборника воздушного компрессора намного ниже номинального значения, и давление сжатого воздуха, естественно, не может достичь стандарта. Типичными проявлениями являются: длительное время загрузки, давление выхлопных газов ниже заданного значения и значительное отрицательное давление на впуске воздуха. Решение: отрегулируйте цикл замены в соответствии с условиями окружающей среды (обычно 3–6 месяцев, 1–2 месяца в суровых условиях) и регулярно очищайте или заменяйте фильтрующий элемент.

Неисправность впускного клапана

Впускной клапан регулирует количество всасываемого воздуха, контролируя открытие сердечника клапана. Если сердечник клапана заклинил, поврежден электромагнитный клапан или вышла из строя пружина, впускной клапан не сможет полностью открыться. Например, когда катушка электромагнитного клапана сгорела, сердечник клапана не может двигаться, объем всасываемого воздуха составляет всего около 1/3 номинального значения, а давление трудно увеличить. В ходе расследования необходимо проверить узел впускного клапана: очистить сердечник клапана, заменить поврежденный электромагнитный клапан или пружину и убедиться, что сердечник клапана открывается и закрывается гибко.

2. Хост и система передачи: «износ» и «отказ» основных компонентов.

Винтовой узел является ядром сжатого воздуха, а система передачи отвечает за передачу мощности. Неисправность обоих напрямую снижает эффективность сжатия.

Зазор ротора слишком велик

При длительной эксплуатации зазоры между ротором и ротором, а также ротором и корпусом из-за износа постепенно увеличиваются (нормальный зазор составляет около 0,05-0,1 мм). Если смазка плохая или попадают примеси, износ ускорится, вызывая утечку газа в процессе сжатия. В это время объем выхлопных газов воздушного компрессора уменьшается, и давление не может подняться. Решение: Разберите машину и проверьте зазор. Если оно превышает допустимый диапазон, отшлифуйте ротор или замените основной блок.

Отказ системы передачи

Воздушные компрессоры с ременным приводом склонны к ослаблению ремня или его износу, что приводит к проскальзыванию. Мощность двигателя не может быть полностью передана на хост, и скорость снижается. Тип передачи муфты может привести к нестабильной передаче мощности из-за старения резиновой прокладки муфты и ослабления болтов. Показатели следующие: обороты двигателя нормальные, но обороты основного двигателя недостаточны и объем выхлопа уменьшен. Решение: Отрегулируйте натяжение ремня, замените изношенный ремень или замените резиновую прокладку муфты и затяните болты.

3. Выхлопная система: повышенное сопротивление приводит к потере давления.

Выхлопная система отвечает за отделение масла и газа и подачу сжатого воздуха. Закупорка или выход из строя повысят сопротивление выхлопа.

Сепаратор нефти и газа засорен.

После длительного использования фильтрующий элемент масло- и газоотделителя засоряется жиром и примесями, а сопротивление выхлопных газов увеличивается. В это время давление выхлопа воздушного компрессора падает и расход топлива увеличивается (неотделенное масло выбрасывается вместе с воздухом). Типичное явление: манометр перепада давления в сепараторе показывает более 0,1 МПа (нормальное значение ≤ 0,08 МПа). Решение: Замените фильтрующий элемент масло- и газоотделителя. Рекомендуется заменять его каждые 2000-3000 часов.

Выход из строя выпускного клапана

Плохое уплотнение или застревание сердечника выпускного клапана приведет к обратному потоку сжатого воздуха и потере давления. Например, если уплотнительное кольцо сердечника клапана стареет, произойдет «утечка газа», и давление выхлопных газов никогда не достигнет заданного значения. Решение: Очистите сердечник выпускного клапана, замените уплотнительное кольцо или поврежденные детали.

4. Система контроля давления: «неправильная оценка» сигналов и логики

Система контроля давления регулирует загрузку/разгрузку воздушного компрессора с помощью датчиков, переключателей и контроллеров. Неисправность приведет к ненормальному регулированию давления.

Неисправность датчика/переключателя давления

Если сигнал датчика давления неточный (например, дрейфует или поврежден), контроллер неправильно определит текущее давление, что приведет к преждевременной разгрузке воздушного компрессора или невозможности его загрузки. Если значение настройки реле давления слишком низкое (например, требуемое давление составляет 0,7 МПа, установите его на 0,6 МПа), это также приведет к недостаточному давлению. Решение: Откалибруйте датчик или замените его и сбросьте значение реле давления.

Исключение программы контроллера

Логические ошибки контроллера или неправильные настройки параметров (например, слишком низкое давление нагрузки) повлияют на регулирование давления. Например, контроллер неправильно определил изменения расхода газа, что привело к задержке загрузки. Решение: Проверьте параметры контроллера, сбросьте программу или обновите прошивку.

5. Нагрузка и трубопровод: избыточное потребление и утечка

Расход газа превышает номинальный объем

Новое пневматическое оборудование или утечка из оригинального оборудования вызовут внезапное увеличение потребления воздуха, превышающее номинальную мощность воздушного компрессора. Производительность следующая: давление продолжает падать, а воздушный компрессор часто нагружается, но не может удовлетворить потребность. Решение: Рассчитайте расход газа, увеличьте воздушный компрессор или устраните утечки в газовом оборудовании.

Утечка трубопровода

Небольшие утечки, такие как повреждение соединений труб, клапанов и шлангов, при накоплении приводят к значительным потерям давления. Например, точка утечки диаметром 1 мм пропускает примерно 0,2 м³ в час под давлением 0,7 МПа. Метод устранения неисправности: нанесите мыльную воду на подозрительный участок и наблюдайте за пузырьками. Решение: Подтянуть соединения, заменить уплотнения или сломанные трубы.

6. Охлаждение и смазка: гарантия герметичности и эффективности.

Температура масла слишком высокая

Засорение охладителя, отказ вентилятора или недостаточный уровень масла приведут к повышению температуры масла (обычно ≤85℃). Если температура масла слишком высока, вязкость смазочного масла уменьшится, эффект уплотнения между роторами ухудшится, а утечка газа увеличится. Решение: Очистите охладитель, отремонтируйте вентилятор и добавьте смазочное масло.

Проблема со смазочным маслом

Использование некачественного смазочного масла или слишком низкий уровень масла приведет к плохой смазке и выходу из строя уплотнения. Симптомы такие: усиливается шум хоста и снижается давление. Решение: Замените смазочное масло, соответствующее стандарту (например, ISO VG46), и поддерживайте уровень масла между линиями шкалы.

Недостаточное давление подачи воздуха винтового воздушного компрессора является комплексным проявлением мультисистемных неисправностей. При поиске неисправностей нужно следовать принципу «от простого к сложному»: сначала проверить легкоустранимые проблемы, такие как фильтры и протечки трубопроводов, а затем уже переходить к основному двигателю или системе управления. Регулярное техническое обслуживание (замена фильтров, смазочного масла, проверка компонентов трансмиссии) является залогом предотвращения подобных проблем, что позволяет эффективно продлить срок службы оборудования и обеспечить стабильную подачу воздуха.