喷油螺杆空压机油气分离器的设计特点与使用

1、喷油螺杆空压机油气分离器的设计特点与使用作者：周海深文章来源：本站原创 点击数：223更新时间：2009-1-4 13:27:19近年来，喷油螺杆空气压缩机因具有运转可靠、寿命长、气量不受排气压力影响、运转平稳不发生喘振等特点而得到了广泛应用，尤其是在工业动力上使用喷油 螺杆式空气压缩机的比例也开始大大提高。而对于喷油螺杆空气压缩机来讲，其内的油气分离器是重要部件之一，起着至关重要的作用。在喷油螺杆空压机运行工 作过程中，压缩空气的同时，大量润滑油喷入螺杆齿间容积，这些油和被压缩的气体形成了油气混合物，在经历了相同的压缩和排气过程后，被排到机组的油气分 离器中，在油气分离器中进行油、气分离，分

2、离后的空气排放到用户管网中，分离下来的油经过冷却后重新进入压缩机中形成油路循环。而不能分离掉的少量润滑 油随空气排出消耗掉。油气分离器具有油气分离和缓冲两个作用，而为了降低机组排气中的含油量和循环使用机组中的润滑油，则必须利用油气分离器把润滑油有 效地从气体中分离出来。现在，随着压缩空气质量日渐受到的重视，为了降低压缩空气中的含油量，油气分离器、油气分离滤芯相关技术起着非常关键的作用。油气分离器工作原理从压缩机头出来的压缩空气夹带大大小小的油滴。大油滴通过油气分离罐时易分离，而小油滴（直径1um以下悬浮油微粒）则必须通过油气分离滤芯的微米及玻纤滤料层过滤。油微粒经过滤材的扩散作用，直接被滤材拦

3、截以及惯性碰撞凝聚等机理，使压缩空气中的悬浮油微粒很快凝聚成大油滴，在重力作用下油集聚在 油分芯底部，通过底部凹处回油管进口返回机头润滑油系统，从而使压缩机排出更加纯净无油的压缩空气。油气分离一般采用两步分离一机械碰撞方式的粗分离和吸附上凝聚方式的精分离。这是因为喷油螺杆压缩机的润滑油循环过程实际上是一种机械雾化过程。这些被雾化的油粒，大部分尺寸在2550um范围内，但也有少部分油被汽化，具颗粒尺寸在 20um以下，通常以8um为言。对于粗大颗粒，采用机械碰撞便能有效捕集, 分离效率可达98%99.9%。对于8um左右的微粒，机械碰撞无法分离，需要靠吸附与凝聚的方法进行分离。因此，喷油螺杆空压

4、机的油分离器粗分离主要是使含有油滴的气流速度和方向改变 （采用不同结构形式使气流环形回转、撞击折回、离心旋转或锯齿形运动等） ，利用气流惯性分离出颗粒较大的油滴；精分离则是通过多孔纤维制成的元件（现多采用多层细密的玻璃纤维）对细化油雾的吸附与凝聚的过滤过程来实现的。经过油分离器的压缩空气，含有颗粒大小在0.1um以下，含油量低于510-6油分离器的压降控制在0.15MPa以内，滤芯下的油一般用回油管送到压缩机进气口。油气分离器的设计特点一般采用油气分离器的喷油螺杆压缩机通常大于等于22kW。油气分离滤芯安装在分离器顶部（通常为外进气滤芯），分离器最下部为油箱，其上部或中部有经特殊设计的折流板。

5、折流板的形式、位置由进气口的位置决定。实用中油气分离器有卧式和立式两种，卧式分离器是使空气喷入后撞击弧形表面方向折转，流速大大降低，依靠惯性力使油滴沉降。立式分离器中，油气混合 物沿切线喷入筒内后发生旋转，油滴在离心力作用下被甩到筒内壁上，油滴聚集落入容器底部，筒中可设挡板维持气流不断旋转，使分离过程持续。经初次分离后 空气中仍含有一些非常细小的油雾滴，它们随空气一起进入分离器上部的滤芯，油气分离滤芯可以是一二个纤维圆筒组成；但也可将超细玻璃棉用特种工艺制成滤 纸，内外各加一层合成纤维保护，将这三层滤材制成复合滤材做成滤芯，实用中将滤材制出折褶以增加过滤面积。各级滤芯内要设置回油管，接回压缩机

6、入口；回 油管上有过滤器、油视镜和节流孔，以保证回油稳定；压缩空气通过滤芯的压降为0.02MPa0.04MPa。空气经过滤后含油率正常应小于106。油气分离器使用与维护油气分离芯的选择与使用寿命油气混合物经分离器内的机械 （初级）分离后，再经油气分离滤芯进行精细分离。油气分离芯的主要作用是减少空气压缩机的耗油量，确保压缩空气的含油量在3ppm之内。因此，油气分离滤芯是决定喷油螺杆压缩机排出压缩空气品质的关键部件，高品质的油分滤芯，在正确的安装和使用时，可确保压缩空气的高品质， 使用寿命可达数千小时。现在，许多空气压缩机的生产厂家不断的通过技术改造来减少压缩空气的含油量。一些喷油螺杆压缩机用户也

7、定期更换使用质量较好的油 气分离芯。由于油气分离芯有一定的使用寿命，油气分离效果不佳时，就需要及时更换油气分离芯，以保证油气分离的高效性。一般情况下， 空气压缩机配套油气分离芯必须选择大于或等于空气压缩机的出气流量， 防止了在使用过程中吸入的空气滤清器过滤不了的细小粉尘将油气分离芯 的细分离层上堵塞，从而减少油气分离芯的处理流量，造成油气分离芯早期压差过大。因此，一般情况下油气分离芯的选型必须是空气压缩机出气流量的105%以上来配置。而油气分离芯的处理量是与使用的压力和流速有关，在相配的油气分离芯下压力越低其油气分离芯的处理效果就越差。所以对油气分离芯必须长期使用 在5.5bar以上，否则油气

8、分离芯的处理空气的含油量就达不到3ppm的效果。油气分离芯的使用寿命与润滑油的污染程度和流气分离芯的油量有关，以及一些老化油的沉淀物，空气中的污染物和磨损的微粒都会影响油气分离芯的使用寿命。油气分离芯的最终压差也会决定其最终的使用寿命。由于在过滤介质上固体杂质量增加的原因就会使油气分离芯在使用中压降步进一步增大，尤其是第一级玻璃纤维的孔隙堵塞而使压降增大。当然，用户不同，要求的最终压差也不一样。在实际使用中，压缩机用的油气分离芯的最终压差为0.81bar,真空泵为0.5bar。油气分离芯上积聚的污物在较高油流量时也会增多。这可以用排污流量来衡量。排污量直接和压缩机的预分离结构设计有关。排污量的

9、最佳值一般在每立方油1g左右。因此，油气分离芯的使用寿命不能按时间来衡量，只有用油气分离芯的最终压差来决定寿命。油气过滤器故障与维护油气过滤器一般产生堵塞频繁故障。如果发现油气过滤器堵塞现象，可能是以下原因导致：(1 )空气过滤器损坏或不适合使用环境，更换损坏的空气过滤器芯，如果因不适合使用环境，可选用重型空气过滤器或将压缩机的吸气引导到有清洁空气的地方。(2) 油过滤器故障，请仔细检查，一般油过滤器前后的压差为0.1050.140MPa,当大于规定值时就应及时更换，具体更换时间为初次使用运行累计50150h,以后每10002000h将需更换。如果压缩机每年运行的时间少于额定时间，滤芯也应在换

10、油时一起换掉。更换时将油过滤器中的脏油放掉，清洗过滤器内部、安装 滤芯时应注意检查过滤器中的密封圈或垫片，严防密封不严产生油的旁通，使过滤器失效。(3) 油气分离器芯损坏或不适当，更换分离器芯。润滑油在油气分离器的使用润滑油对于油气分离器的寿命与良好的工作环境起着决定性作用， 对润滑油的正确维护是确保油气分离器有一个较满意使用寿命的前提条件。 因此，对于润滑油也有一定的使用要求。(1 )润滑油的选型油的选型对油气分离芯的使用寿命有非常大的关系。只能使用那些经批准的、抗老化和对水不敏感的润滑油。抗氧化性差的润滑油不适用，即使工作时间较短，也 会产生一种类似于果冻状的粘稠沉淀物，将油气分离芯堵塞。

11、因此润滑油应有较高的燃点和较好的抗氧化及抗泡沫性。(2)润滑油的更换与使用周期 运行于极限环境中，如高温，高湿度，或高压力；在额定的油气分离器压力和油温下运行压缩机，会加快润滑油或过滤器的更换周期，因此，较高的工作温度会加速润滑油的老化，所以也须对冷却风量和冷却器的污垢引起足够地重视。在更换机油时，须将用过的油完全排掉，以避免新机油遭污染或者新、老机油间不相溶。喷油螺杆压缩机润滑油一般换油质量指标如下：粘度61015、酸值mg?KOH/g0.5、正庚烷不溶物 0.2。当水分到0.1% (V )以上时要进行去水。酸值达到0.5200h 之后也要换油mg?KOH/g时就应密切注意。油的颜色开始为浅色，然后逐渐加深，接近换油时颜色又变浅。新机第一次运行3）换油时的注意事项润滑油更换前，必须使压缩机运转数分钟把油加热，这样易于卸净油。压缩机每使用2 年应作一次系统清洗工作，可以用碱或三氯乙烯，也可用润滑油进行系统清洗。润滑油系统清洗后，即换润滑油后，让压缩机运转 78h,然后再立即更换润滑油。（4）润滑油的使用 润滑