Εισαγωγή
Οι κοχλιοφόροι συμπιεστές, ως εξοπλισμός συμπίεσης πυρήνα που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή, οι συνθήκες λειτουργίας τους επηρεάζουν άμεσα την απόδοση παραγωγής και την ασφάλεια του εξοπλισμού. Μεταξύ των πολυάριθμων παραμέτρων λειτουργίας, η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι ένας από τους πιο κρίσιμους δείκτες ελέγχου. Είτε πρόκειται για αεροσυμπιεστή με κοχλία με έγχυση λαδιού- είτε για βιδωτό συμπιεστή ψύξης, η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι αυστηρά περιορισμένη. Αυτό το άρθρο θα εμβαθύνει στο γιατί η θερμοκρασία εξάτμισης των βιδωτών συμπιεστών είναι τόσο αυστηρά περιορισμένη, διενεργώντας μια ολοκληρωμένη ανάλυση από πολλαπλές διαστάσεις, όπως μηχανισμούς κινδύνου, τυπικά εύρη, παράγοντες επιρροής και μέτρα ελέγχου.
Πέντε βασικοί κίνδυνοι από υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία καυσαερίων
1. Υψηλή-απανθράκωση και αστοχία λιπαντικού λαδιού
Οι κοχλιοφόροι συμπιεστές βασίζονται σε λιπαντικό λάδι για να επιτύχουν τις τριπλές λειτουργίες λίπανσης, ψύξης και στεγανοποίησης. Όταν η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι πολύ υψηλή, το λιπαντικό θα αντιμετωπίσει σοβαρή απειλή
Μείωση ιξώδους: Οι υψηλές θερμοκρασίες μειώνουν το ιξώδες του λιπαντικού λαδιού, καθιστώντας αδύνατο τον σχηματισμό αποτελεσματικής μεμβράνης λαδιού, γεγονός που οδηγεί σε επιταχυνόμενη φθορά των ζευγών τριβής
Οξείδωση και οπτανθρακοποίηση: Η μακροχρόνια-λειτουργία σε υψηλή-θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει την οξείδωση και την αποσύνθεση του λιπαντικού λαδιού, σχηματίζοντας μαύρο τζελ-όπως εναποθέσεις άνθρακα που εναποτίθενται μέσα στην κύρια μονάδα βίδας, στο σύστημα κυκλώματος λαδιού και στο ψυγείο
Σχηματισμός όξινης ουσίας: Το λιπαντικό υφίσταται χημική αντίδραση με τον αέρα σε υψηλές θερμοκρασίες, δημιουργώντας όξινες ουσίες που διαβρώνουν τα μεταλλικά μέρη και τα υλικά στεγανοποίησης
Η εμπειρία του κλάδου δείχνει ότι όταν η θερμοκρασία των καυσαερίων υπερβαίνει τους 110 βαθμούς, ο κίνδυνος οπτανθρακοποίησης του λιπαντικού λαδιού αυξάνεται σημαντικά. Όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 120 βαθμούς, το πρόβλημα των κοιτασμάτων άνθρακα θα επιδεινωθεί γρήγορα
2. Κίνδυνος θερμικής διαστολής και εμπλοκής μηχανικών εξαρτημάτων
Οι επακριβώς τοποθετημένοι ρότορες, τα ρουλεμάν και άλλα εξαρτήματα στο εσωτερικό του κοχλιοφόρου συμπιεστή είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στη θερμοκρασία.
Θερμική διαστολή ρότορα: Οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν υπερβολική διαστολή του ρότορα, ο οποίος μπορεί να κολλήσει μέσα στην κεφαλή της μήτρας, οδηγώντας σε σοβαρές μηχανικές βλάβες
Μείωση της απόδοσης στεγανοποίησης: Οι υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνουν τη γήρανση των εξαρτημάτων στεγανοποίησης, αυξάνουν τον κίνδυνο διαρροής αερίου και μειώνουν την απόδοση συμπίεσης
Επιταχυνόμενη φθορά ρουλεμάν: Η κακή λίπανση οδηγεί σε μη φυσιολογική φθορά των ρουλεμάν και σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να προκαλέσει ατυχήματα καύσης ρουλεμάν
3. Βλάβη στον κινητήρα και στο ηλεκτρικό σύστημα
Για κοχλιωτούς συμπιεστές με ενσωματωμένους-κινητήρες ή ηλεκτρικά συστήματα ελέγχου:
Γήρανση μονωτικών υλικών: Για κάθε 10 μοίρες αύξηση της θερμοκρασίας των ηλεκτρικών μονωτικών υλικών, η διάρκεια ζωής τους θα μειώνεται στο μισό
Υπερθέρμανση και εξάντληση κινητήρα: Περιβάλλοντα υψηλής-θερμοκρασίας απειλούν άμεσα τη μόνωση των περιελίξεων του κινητήρα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση του κινητήρα
Βλάβη συστήματος ελέγχου: Οι αισθητήρες θερμοκρασίας, το PLCS και άλλα εξαρτήματα ελέγχου ενδέχεται να λειτουργούν ασυνήθιστα σε υψηλές θερμοκρασίες
4. Μείωση της αποδοτικότητας και της απόδοσης του συστήματος
Η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία καυσαερίων θα επηρεάσει άμεσα τη συνολική απόδοση του συμπιεστή.
Μειωμένος συντελεστής μετάδοσης αερίου: Οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν αλλαγές στην πυκνότητα του αερίου, μειώνοντας τον πραγματικό όγκο μεταφοράς αερίου
Αύξηση της ισχύος του άξονα: Για να διατηρηθεί η ίδια απόδοση, καταναλώνεται περισσότερη ενέργεια, αυξάνοντας το κόστος λειτουργίας
Αυξημένο ψυκτικό φορτίο: Τα αέρια υψηλής{{0} θερμοκρασίας αυξάνουν την επιβάρυνση στο επόμενο σύστημα ψύξης, επηρεάζοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος
5. Κίνδυνοι για την ασφάλεια και μειωμένη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού
Κίνδυνος θραύσης του μπλοκ κυλίνδρου: Οι ακραίες υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν ρήξη του μπλοκ κυλίνδρου ή της κεφαλής του συμπιεστή, οδηγώντας σε ατυχήματα ασφαλείας
Η διάρκεια ζωής του εξοπλισμού μειώνεται σημαντικά: Η μακροχρόνια-λειτουργία σε υψηλή-θερμοκρασία θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του συμπιεστή και θα αυξήσει το κόστος αντικατάστασης
Κίνδυνος διακοπής παραγωγής: Δυσλειτουργίες υψηλής-θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσουν διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού, επηρεάζοντας την κανονική διαδικασία παραγωγής
Ii. Τυπικό εύρος θερμοκρασίας καυσαερίων για βιδωτούς συμπιεστές
Σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο ISO1217:2016 και τα γενικά πρότυπα της βιομηχανίας, τα πρότυπα θερμοκρασίας καυσαερίων για διαφορετικά μοντέλα βιδωτών συμπιεστών είναι τα εξής:
Το συνιστώμενο εύρος θερμοκρασίας καυσαερίων για τύπους συμπιεστών: Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για αεροσυμπιεστές με κοχλία με έγχυση λαδιού-είναι 80 μοίρες - 95 μοίρες Μικρότερη ή ίση με 110 μοίρες . Ελαιόλαδο-ελεύθερος βιδωτός συμπιεστής αέρα: 85 μοίρες - 100 μοίρες , Λιγότερο από ή ίσο με 105 μοίρες Βιδωτός συμπιεστής ψύξης: 70 μοίρες - 120 μοίρες Λιγότερο από ή ίσο με 130 μοίρες Φυγόκεντρος συμπιεστής αέρα: 70 μοίρες - 90 μοίρες ή ίσες με λ.
Σημείωση: Οι ειδικές τιμές πρέπει να αναφέρονται στο εγχειρίδιο του εξοπλισμού ή να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή. Ειδικές συνθήκες εργασίας (όπως στη βιομηχανία φαρμάκων και τροφίμων) ενδέχεται να απαιτούν αυστηρότερο έλεγχο της θερμοκρασίας
Κανονικά κριτήρια κρίσης
Η θερμοκρασία εξαγωγής των περισσότερων αεροσυμπιεστών θα πρέπει να είναι μεταξύ 70 μοιρών και 120 μοιρών
Η θερμοκρασία των καυσαερίων δεν πρέπει να υπερβαίνει τους +30 βαθμούς πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος
Η θερμοκρασία πρέπει να παραμένει σχετικά σταθερή και να μην παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις
ΙΙΙ. Συνήθεις αιτίες υπερβολικά υψηλής θερμοκρασίας καυσαερίων
Βλάβη συστήματος ψύξης (που αντιστοιχεί περίπου στο 40%)
Μπλοκάρισμα ψύκτη: Οι λεκέδες από σκόνη και λάδι προσκολλώνται στην επιφάνεια του ψυγείου, μειώνοντας την απόδοση απαγωγής θερμότητας
Μη φυσιολογικός ανεμιστήρας ψύξης: Σπάσιμο λεπίδας, ζημιά κινητήρα ή χαλαρός ιμάντας με αποτέλεσμα ανεπαρκή όγκο αέρα
Προβλήματα με το νερό ψύξης (μοντέλα με-ψύξη νερού) : Ανεπαρκής ροή, υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία νερού ή αστοχία βαλβίδας που επηρεάζει την κυκλοφορία
2. Ζητήματα λιπαντικού (που αντιπροσωπεύουν περίπου το 25%
Ανεπαρκές ή διαρροή λαδιού: Αυτό οδηγεί σε κακή λίπανση και αυξημένη παραγωγή θερμότητας λόγω τριβής
Υποβάθμιση ποιότητας λαδιού: Μετά από-μακροχρόνια χρήση, το λιπαντικό οξειδώνεται και φθείρεται, χάνοντας τις λιπαντικές και ψυκτικές του ιδιότητες
Κακή επιστροφή λαδιού: Ο ρυθμός ροής του λιπαντικού λαδιού μειώνεται και η ποσότητα λαδιού που εισέρχεται στην κεφαλή της μήτρας μειώνεται
3. Δυσλειτουργία της βαλβίδας ελέγχου θερμοκρασίας (που αντιστοιχεί περίπου στο 15%
Κολλημένη βαλβίδα ελέγχου θερμοκρασίας: Εμποδίζει την κανονική κυκλοφορία του λιπαντικού λαδιού και επηρεάζει την απαγωγή θερμότητας του εξοπλισμού
Αστοχία βαλβίδας: Το λιπαντικό ψεκάζεται απευθείας στην κεφαλή του μηχανήματος χωρίς να περάσει από τον συμπυκνωτή, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων
4. Λειτουργία υπερφόρτωσης του εξοπλισμού (που αντιστοιχεί περίπου στο 10%
Ανεπαρκής εισαγωγή αέρα: Το φίλτρο αέρα είναι βουλωμένο ή ο αγωγός παρουσιάζει διαρροές, αναγκάζοντας τον αεροσυμπιεστή να λειτουργεί με υψηλό φορτίο
Υπερβολικά υψηλή πίεση καυσαερίων: Η απόφραξη του σωλήνα ή η αστοχία της βαλβίδας αυξάνει την αναλογία συμπίεσης, δημιουργώντας υπερβολική θερμότητα
Υπερβολικός χρόνος συνεχούς λειτουργίας: Η θερμότητα δεν μπορεί να διαλυθεί εγκαίρως, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας
5. Περιβαλλοντικοί παράγοντες και παράγοντες συντήρησης (που αντιπροσωπεύουν περίπου το 10%
Υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος ή κακός αερισμός: Η εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι πολύ υψηλή ή ο χώρος όπου βρίσκεται ο εξοπλισμός έχει κακό αερισμό
Γήρανση του εξοπλισμού: Μετά από-μακροχρόνια χρήση, τα εξαρτήματα φθείρονται και η απόδοση απαγωγής θερμότητας μειώνεται
Ακατάλληλη συντήρηση: Αποτυχία καθαρισμού του ψυγείου, αντικατάστασης του στοιχείου φίλτρου ή ελέγχου του κυκλώματος λαδιού εγκαίρως
Iv. Μέτρα ελέγχου θερμοκρασίας καυσαερίων
Καθημερινή παρακολούθηση και διαχείριση
Τακτική επιθεώρηση: Παρακολουθήστε παραμέτρους όπως η θερμοκρασία καυσαερίων, η θερμοκρασία της κεφαλής και η θερμοκρασία εισαγωγής
Παρατήρηση τάσης: Δώστε προσοχή στην τάση αλλαγής θερμοκρασίας και εντοπίστε αμέσως μη φυσιολογικές διακυμάνσεις
Κατασκευή συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης: Εγκαταστήστε-αισθητήρες πραγματικού χρόνου (όπως αισθητήρες θερμοκρασίας PT100) και ορίστε όρια συναγερμού
2. Μέτρα συντήρησης και φροντίδας
Αλλάζετε τακτικά το λιπαντικό: Αντικαταστήστε το σύμφωνα με τον προτεινόμενο κύκλο από τον κατασκευαστή για να διασφαλίσετε την ποιότητα του λαδιού
Καθαρίστε το ψυγείο: Αφαιρείτε τακτικά τους λεκέδες από σκόνη και λάδι από την επιφάνεια του ψυγείου
Ελέγξτε το σύστημα κυκλώματος λαδιού: Βεβαιωθείτε ότι η στάθμη λαδιού είναι κανονική και ότι το κύκλωμα λαδιού είναι ανεμπόδιστο χωρίς διαρροή
Καθαρίστε εναποθέσεις άνθρακα: Καθαρίζετε τακτικά τις εναποθέσεις άνθρακα στο κύκλωμα λαδιού και στο ψυγείο χρησιμοποιώντας ειδικό καθαριστικό
3. Διαδικασία χειρισμού σφαλμάτων
Όταν ανιχνευτεί μη φυσιολογική θερμοκρασία καυσαερίων, θα πρέπει να ακολουθούνται τα ακόλουθα βήματα για το χειρισμό:
1. Σταματήστε αμέσως το μηχάνημα για επιθεώρηση: για να αποτρέψετε περαιτέρω ζημιά στον εξοπλισμό ή ατυχήματα
2. Προσδιορίστε την αιτία: Με βάση το εγχειρίδιο του εξοπλισμού και τις υποδείξεις του κατασκευαστή, διερευνήστε πιθανές αιτίες
3. Επίλυση-προβλήματος: Λάβετε τα αντίστοιχα μέτρα με βάση τις εντοπισμένες αιτίες, όπως αντικατάσταση εξαρτημάτων ή προσαρμογή παραμέτρων
4. Επαληθεύστε το αποτέλεσμα: Μετά την επανεκκίνηση, παρακολουθείτε συνεχώς τις αλλαγές θερμοκρασίας για να επιβεβαιώσετε ότι το πρόβλημα έχει λυθεί
V. Περίληψη
Ο βασικός λόγος για τον οποίο οι κοχλιοφόροι συμπιεστές έχουν αυστηρούς περιορισμούς στη θερμοκρασία των καυσαερίων έγκειται στο γεγονός ότι οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν πολλαπλούς κινδύνους όπως ενανθράκωση και αστοχία λιπαντικού, θερμική διαστολή και εμπλοκή μηχανικών εξαρτημάτων, ζημιά σε κινητήρες και ηλεκτρικά συστήματα, μείωση της απόδοσης του συστήματος και κινδύνους ασφάλειας.
Βασικά σημεία: Κανονικό εύρος: 70 μοίρες - 120 μοίρες (ανάλογα με το μοντέλο). Όριο κινδύνου: Μεγαλύτερο ή ίσο με 110 μοίρες απαιτεί επαγρύπνηση και ο κίνδυνος αυξάνεται σημαντικά όταν είναι μεγαλύτερος ή ίσος με 120 μοίρες. Βασικοί κίνδυνοι: αστοχία λιπαντικού, μηχανική φθορά, εξάντληση κινητήρα και μείωση της απόδοσης. Εστίαση ελέγχου: Σύστημα ψύξης, διαχείριση λιπαντικού λαδιού και συντήρηση βαλβίδων ελέγχου θερμοκρασίας. Προτάσεις συντήρησης: Τακτική παρακολούθηση, έγκαιρη συντήρηση και καθιέρωση συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης
Συμπέρασμα: Ο αυστηρός έλεγχος της θερμοκρασίας καυσαερίων των βιδωτών συμπιεστών είναι ένα βασικό μέτρο για τη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας του εξοπλισμού, την παράταση της διάρκειας ζωής του και τη μείωση του κόστους συντήρησης. Οι επιχειρήσεις θα πρέπει να δημιουργήσουν ένα πλήρες σύστημα παρακολούθησης θερμοκρασίας, να ενισχύουν την καθημερινή συντήρηση και συντήρηση και να διασφαλίζουν ότι η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι πάντα εντός λογικού εύρους, επιτυγχάνοντας έτσι αποτελεσματική και σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού.
Παραπομπές: Το περιεχόμενο αυτού του άρθρου αναφέρεται αναλυτικά στα τεχνικά πρότυπα της βιομηχανίας και στις προτάσεις κατασκευαστών εξοπλισμού. Για συγκεκριμένες παραμέτρους, ανατρέξτε στο εγχειρίδιο του εξοπλισμού.