培训教材-煤矿用螺杆式移动空气压缩机.pdf

煤矿用螺杆式移动空气压缩机煤矿用螺杆式移动空气压缩机 培训教材培训教材 丁海彬丁海彬 2005年年7月月 上海埃尔特压缩空气系统工程有限公司上海埃尔特压缩空气系统工程有限公司 前言前言 感谢你们对上海埃尔特压缩空气系统工程有限公司-煤矿用螺杆 式移动空气压缩机 煤矿用螺杆 式移动空气压缩机产品的信任。 为了使用户正确地操作和维护保养，我们编制本培训手册。在 该手册中，我们根据用户在使用过程中容易出现的问题，进行充 分的分析，强调维护保养的重要性，引导用户进行正确的维护保 养，提高系统运行的可靠性，延长系统的使用寿命。 本手册仅作为用户培训及平时使用时的辅助资料，具体的内容 以设备随机所带的操作手册为准。 矿用产品安全标志矿用产品安全标志MA 煤矿井下环境特点煤矿井下环境特点 1、空气成份1、空气成份 在煤矿井下采掘过程中，空气里含有瓦斯（甲烷）、二氧化碳、 一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、氨及其它碳氢化合物。当空气中 的瓦斯（甲烷）含量达到515时，遇上6500C以上的高温或具有 足够能量的火花，便会发生气体爆炸的危险。 2、环境温度2、环境温度 煤矿安全规程规定生产矿井采掘工作面不得超过260C，机电 峒室不得超过300C，超过规定温度的地点必须采取降温措施。 3、相对湿度3、相对湿度 煤矿井下湿度大，有淋水是一大特点，相对湿度在95100左右范 围内变化，当井下温度在大于250C情况下，对电气设备的绝缘性 能影响很大。 防爆电气分类防爆电气分类 1、按使用场所分类1、按使用场所分类 Ⅰ类煤矿用电气设备，爆炸性混合物主要是瓦斯（甲烷）； Ⅱ类除煤矿外的其它爆炸性气体环境用电气设备 。 2、防爆型式2、防爆型式 隔爆型将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，该外壳不仅 能够承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧 引爆时所产生的爆炸压力，而外壳不被破坏；同时能防止壳内爆 炸产生物向壳外爆炸性混合物传爆。 本质安全型通过限制电路的电气参数或采取一定的保护措施， 来达到削弱电流所产生的热效应及火花、电极的放电能量为目的， 使电路系统无论在正常工作状态或者在故障状态下，所产生的热 效应和电火花均不能点燃规定的爆炸性气体混合物。 防爆电气分类防爆电气分类 3、防爆标志 ExdI防爆电动机 3、防爆标志 ExdI防爆电动机 Ex防爆电气设备 d隔爆型 II类防爆电气设备 Exd[ib]I矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器Exd[ib]I矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器 Ex防爆电气设备 d隔爆型 ib本质安全型输出 II类防爆电气设备 系统组成系统组成 主机和电机系统主机和电机系统 润滑和冷却系统润滑和冷却系统 油分离系统油分离系统 气路系统气路系统 气量调节系统气量调节系统 电气控制系统电气控制系统 保护系统保护系统 主机和电机系统主机和电机系统 排气排气 进气对称圆锥滚子轴承进气对称圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 线性运动线性运动 固定的轴封固定的轴封 主转子主转子 从动转子从动转子 一体化的齿轮传动一体化的齿轮传动 主机主机 主机主要是由一对阴、阳转子和壳体组成，属于容积式。 主机的工作过程可以分为三个阶段 □ 吸气阶段 □ 压缩阶段 □ 排气阶段 主机本身没有需要用户进行特殊保养的要求，只有确保主机进气 过滤器、冷却剂以及冷却剂过滤器按时更换，主机的寿命才能得 到保障。 注意主机的精度非常高，任何间隙的变化都会引起主机的运行 情况，故禁止对主机上的任何螺栓进行紧或松的处理，否则将引 起主机效率的下降或主机咬死。 主机主机 阴转子阴转子阳转子阳转子 主机吸气阶段主机吸气阶段 阳转子阳转子阴转子阴转子 主机压缩阶段主机压缩阶段 阳转子阳转子阴转子阴转子 主机压缩阶段主机压缩阶段 阳转子阳转子阴转子阴转子 主机排气阶段主机排气阶段 阳转子阳转子阴转子阴转子 主电机主电机 防爆螺杆压缩机的主电机是经过特殊设计和处理的专门用于螺杆 机的专用防爆电机 □ 起动转矩大３０％负荷； □ 起动电流不能增大； □ 电机温升不能太高95C温升； □ 绝缘要求高Ｆ级绝缘； □ 输出端端盖刚性要求高齿轮传动； □ 防爆等级ExdⅠ； □ 防爆合格证书和矿用产品安全标志证书齐全。 注意温升越大，电机绝缘的老化速度越快。每超过允许的极限 温度5 C，电机绝缘的寿命将下降一半。 主电机维护保养主电机维护保养 1、电机应定期进行维护保养，其保养内容主要是 □ 定期对轴承加注油脂 □ 对电机表面进行清洁 2、电机轴承油脂的添加应注意以下要点 □ 油脂牌号 □ 间隔周期 □ 添加量 注意加注前必须确认该电机原来出厂时加注的是什么润滑脂， 不同的润滑脂不能混合使用。 润滑和冷却系统润滑和冷却系统 ①①----------主机主机 ②②----------止回阀止回阀 ③③----------油分离器油分离器 ④④----------温控阀温控阀 ⑤⑤----------油冷却器油冷却器 ⑥⑥----------风扇风扇/风扇电机风扇电机 ⑦⑦----------油过滤器油过滤器 ⑧⑧----------断油阀断油阀 润滑和冷却系统润滑和冷却系统 1、英格索兰螺杆机专用冷却剂Ultra CoolantUltra Coolant 特性永不积碳 更换周期8000小时（或2年，以先到为准） 三大作用□ 冷却消除80压缩热量 □ 润滑转子和轴承 □ 密封转子，提高压缩效率 循环靠机组运行后产生的压差由高压自行向低压流动 2、主机排气温度 正常范围80-98℃， 极限情况102 ℃ 46 C 最高环境温度 46 C 润滑和冷却系统润滑和冷却系统 3、油冷却器 □ 风冷板翅式 □ 水冷管壳式 ♣ 光管 ♣ 翅片管 4、温控阀 □ 使压缩机在刚启动时冷却剂绕过油冷却器,使温度很快上升,从 而避免压缩机系统内部产生水汽； □ 通过温控元件的开启度,控制冷热冷却剂的混合量,使压缩机的 喷油温度控制在最佳点。 5、油过滤器 □ 微米等级，5μm □ 保护主机轴承 □ 保护系统干净 润滑和冷却系统润滑和冷却系统 油过滤器的更换周期为 □ 初次运行150 小时； □ 以后每运行 2000小时。 6、断油阀 二通常闭气控阀，控制信号来自主机排气口 □ 机组一旦起动后，主机有排气压力，此时断油阀打开，容许润 滑油流向主机； □ 机组一旦停机后，主机没有排气压力，在弹簧回复力的作用 下，断油阀重新关闭，从而防止润滑油流回主机，造成空气滤器 发生返油现象。 油分离系统油分离系统 □ 油分离筒体□ 油分离筒体 □ 油分离芯□ 油分离芯 □ 回油管□ 回油管 □ 回油过滤器□ 回油过滤器 □ 最小压力阀□ 最小压力阀 □ 安全阀□ 安全阀 油分离系统油分离系统 1、系统要求 □ 将压缩空气从润滑油中分离出来 □ 确保润滑油留在系统中 □ 降低用户空气管路中的含油量，＜3～5ppm 2、油分离筒体 □ 初级分离，离心式 □ 储存冷却剂 □ 为了使油气混合物在油分离器的初级分离过程中真正达到效 果，冷却剂的液位和工作压力必须得到控制。正确的液位应在筒 体液位镜的中部以下，工作压力必须在0.55MPa以上。 3、油分离芯 □ 次级分离，凝聚加过滤 油分离系统油分离系统 □ 分离精度，＜3～5ppm □ 更换周期8000h（或2年，以先到为准） □ 油分离芯的好坏直接影响到压缩空气中的含油量； 用户应每天观察油分离器的压差，当压差达到0.06MPa时建议 更换油分离芯，而达到0.1MPa 时必须更换。 4、回油管线（SCAVENGE LINE） 在次级分离过程中，通过分离器元件的冷却剂蒸气，在贮气罐底 部聚结和积累，需要通过回油管线将存积的油回到空压机低压侧。 回油管线包括 ♣ 回油管 ♣ 回油过滤器 回油是否畅通也是影响压缩空气含油量的重要原因之一 □ 定期清洗回油过滤器，在每次更换油过滤器的时候或者如果有 油液被带到管路时必须清洗 油分离系统油分离系统 □ 回油管的安装，每次更换元件时应重新调整回油管吸油口与元 件底部的距离H，见下图 气路系统气路系统 □ 空气滤清器□ 空气滤清器 □ 进气控制阀□ 进气控制阀 □ 主机□ 主机 □ 止逆阀□ 止逆阀 □ 油气分离器□ 油气分离器 □ 最小压力阀□ 最小压力阀 □ 后冷却器□ 后冷却器 □ 水分离器□ 水分离器 气路系统气路系统 1、空气滤清器 □ 过滤进入压缩机的空气，使灰尘等固体杂质不进入压缩机主 机内，以防止相对转动件有急剧增大的磨损 □ 高粉尘设计，适应煤矿粉尘环境 □ 更换周期2000h，或空滤器堵指示器报警 2、止逆阀 □ 防止在压缩机停车时，油分离器内的压力空气倒回，使螺杆 压缩机转子反转，致使大量润滑油从进气口冒出 □ 可能故障阀瓣卡住，弹簧失效，密封材料老化 3、最小压力阀（MPV） □ 设定开启压力4.0 Bar 气路系统气路系统 □ 单向止逆功能，防止管网中的压缩空气在压缩机停机时向油 分离筒体倒灌，即油分离筒体排气压力降到零，这在冷却剂系统 要求加满时特别重要 □ 对无压力的空气系统进行加压时，作为流量限制器使用；调 整内部弹簧的张力以确定油分离筒体中的背压，即确保了冷却剂 循环良好，又能保证分离效果良好。 4、后冷却器 □ 冷却进入用户管网中的压缩空气，满足用户设备对所用压缩空 气温度方面的要求 □ CTD冷却温差，环境冷却空气温度和后冷却器压缩空气出温 度之间的差值 □ 标准CTD8/12C 气路系统最小压力阀气路系统最小压力阀 起动起动/加载之初加载之初 进气 输出 进气 输出 弹簧弹簧 - 4.0 Bar 气路系统最小压力阀气路系统最小压力阀 ON-LOAD 加载加载 输出输出 进气进气 气路系统最小压力阀气路系统最小压力阀 OFF-LOAD 卸载卸载 管网管网 筒体筒体 气路系统最小压力阀气路系统最小压力阀 停机停机 - 无空气压力无空气压力 气路系统后冷气路系统后冷CTD 环境环境 20C 28/32C 85C 环境温度和相对湿度对CTD的影响环境温度和相对湿度对CTD的影响 气路系统水分离器气路系统水分离器 5、水分离器 □ 作用原理来自后冷却器的水和压缩空气混合物在顶部以切向 进入水分离器，在离心作用下，方向发生变化，或者与挡板碰撞， 水被分离，并聚集在分离器的下半部 □ 冷凝水排放聚集在水分离器中的冷凝水应定期用手动或者自 动排放的方法进行清除 □ 冷凝水排放装置需要定期清洁以确保冷凝水及时排放出去，否 则大量的冷凝水由于无法排放而集聚在冷凝液分离器中，当聚集 到一定程度后冷凝水就随压缩空气一起进入供气管路并输送到用 气点 气量调节系统气量调节系统 油气分离器 油过滤器 2PS 4PG 温控阀 主机 1ATS 排污阀 空气滤清器 HDKG 安全阀 2ATG 止逆阀 回油过滤器 MPVL 10SV 油冷却器 1LK 冷却水进口 冷却水出口 疏水阀 水分离器 油路 后冷却器 10SV 3APG 排污管 回油管路 冷却水管路 控制管路 图 例 气路 PMAX梭阀 1LK断水开关 润滑油压力表 润滑油压力开关 2PS 4PG 排气管 到用户 分离前/后切换阀 排气压力开关 排气压力表 温度开关 温度表 气动压力开关 最小压力阀 1ATS 2ATG 3APG 1PS 10SV MPVL ARC 放空阀 反比例阀 进气控制阀 放空阀 放空阀 名 称 PRN VVL HEV VVF 缩写 HDKG 系统流程图系统流程图 气量调节系统气量调节系统 ①①放空阀 VVL ②放空阀 VVL ②放空阀 HEV ③放空阀 HEV ③气动压力开关 ARC ④ 气动压力开关 ARC ④梭阀 PMAX ⑤梭阀 PMAX ⑤反比例阀 PRNE ⑥反比例阀 PRNE ⑥进气控制阀 KDKG进气控制阀 KDKG 气量调节系统气量调节系统 1、反比例阀PRNE □ 设定值等于额定排气压力，对7.5bar额定排气压力的机器， PRNE的设定值就是7.5bar。 □ 调整步骤将反比例阀的旋钮拔出，顺时针旋至底；调节排气 球阀的开度，使额定排气压力等于7.5bar；逆时针缓慢旋转反比 例阀的旋钮，观察进气控制阀的加载气缸活塞杆的动作，直至活 塞杆朝关闭方向微微动作时，此即反比例阀的设定点；将反比例 阀的旋钮按下，锁住设定值。 2、气动压力开关ARC □ 气动压力开关ARC的整定和调整需在反比例阀PRNE整定和调整 之后进行。对7.5bar额定排气压力的机器，压力开关的上限值 7.50.58.0bar，由于气动压力开关的压差为固定值1.2bar， 所以压力开关的下限值也随之确定8.0-1.26.8bar。 气量调节系统气量调节系统 □ 调整步骤用扳手将压力开关旋钮的紧固螺母松开，用螺丝起 子将旋钮顺时针旋到底；关小排气球阀的开度，使排气压力升至 8.0bar；逆时针缓慢的旋转压力开关的旋钮，观察压力开关旁通 口的动作，直至压力开关的旁通孔有一股气体喷出时，此即气动 压力开关的上限点（系统的起跳压力）；用扳手将紧固螺母扳紧， 锁住压力的上限值，同时下限值也被锁住。 3、梭阀PMAX □ 两个进口，一个出口；哪个进口的压力大，就跟出口连通。 4、放空阀VVL □ 常开气控阀，由信号入口E、气流入口P和出口R组成。当信号 入口E处没有压力信号时，P和R连通；当E处有压力信号时，P和R 断开，气流形成断路。 气量调节系统气量调节系统 5、放空阀HEV □ 常闭气控阀，同样有E、P、R三个口。不同的是它在开始时一 直保持着关闭的状态，直到E点的压力信号克服了设计压力时，P 和R才连通。 6、进气控制阀HDKG（含放空阀VVF） □ 包括放空阀VVF、蝶阀、止回阀和气缸等部件；其中放空阀VVF 的动作原理同放空阀VVL，只VVF为法兰连接，VVL为螺纹连接。 □ 初始状态气缸无动作，蝶阀、止回阀常闭，VVF常开； □ 起动/加载气缸无动作，蝶阀关闭，止回阀打开，VVF常开； □ ON-LOAD加载气缸伸出，蝶阀全开，止回阀打开，VVF关闭 □ OFF-LOAD卸载气缸回缩，蝶阀全闭，止回阀打开，VVF打开 电气控制系统电气控制系统 机组控制面板机组控制面板 □ 排气温度表□ 排气温度表 □ 润滑油压表□ 润滑油压表 □ 排气压力表□ 排气压力表 □ 分离前□ 分离前/分离后分离后 拨动阀拨动阀 □ 电源、运行、报警□ 电源、运行、报警 指示灯指示灯 □ 起动、停机按钮□ 起动、停机按钮 □ 卸载□ 卸载/加载手动阀加载手动阀 电气控制系统电气控制系统 技术要求 用蓝线 3.虚线框内为“本安电路”。 1.接线盒中本安接线端子与非本安接线端子电气间隙≥50， 2.齐纳安全栅接线方式按S2003接线图接线。 本安电路用蓝色导线单独捆扎、布线，非本安电路不得 电气原理图电气原理图 电气控制系统电气控制系统 矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器 电气控制系统电气控制系统 矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器 电气控制系统电气控制系统 1、矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器 □ 煤矿防爆螺杆空压机专用起动器，集常规矿用电气控制与螺杆 空压机专用控制于一体，同时采用先进的本安电源-安全栅-固态 继电器本安回路形式，安全可靠。 □ 常规电气保护失压、短路、过载与断相、过压、漏电闭锁。 □ 本安回路起动、停止、电源灯、运行灯、报警灯、主机排温 高、断油、断水（水冷）、其它（备用）。 2、电机综合保护器MOL □ 电机综合保护器是一种新型的电动机保护装置，其控制单元采 用数字集成电路，可以实现端相不平衡保护、过流短延时、断路 能力闭锁及漏电闭锁保护。 电气控制系统电气控制系统 电机综合保护器电机综合保护器MOL 电气控制系统电气控制系统 电机综合保护器电机综合保护器MOL ABD-315型 保护器整定值（注按下拨动开关红点端为1） I（A） S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7I（A）S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 4011111101200101011 4511011101300101000 5011000111400100101110KW 5510110101500100010 6010100111600011111 6510011001700011101 7010001111800011011 7510000102000011000160KW 8001111102200010110 8501110102500010100 9001101112700010011 10001100012900010010 11001011103150010001 55KW 75KW 110KW 160KW 保护系统保护系统 1、主电机保护 □ 电机综合保护器MOL 2、风扇电机保护 □ 风扇热继电器FOL 3、超温自动停机保护 □ 温度开关1ATS 4、断油自动停机保护 □ 断油压力开关2PS 5、断水自动停机保护（水冷机组） □ 断水压力开关1LK 6、超压保护比例调节阀、气动压力开关、安全阀三重保护 维护保养指南维护保养指南 ● 每日保养内容● 每日保养内容 □ 检查空滤芯和冷却剂液位 □ 检查软管和所有管接头是否有泄漏情况 □ 检查记录，如果易耗件已经到了更换周期必须停机予以更换 □ 检查记录，当主机排气温度达到或接近98C，必须清洗油冷却 器 □ 检查记录，若发现分离器压差达到0.6Bar以上极限1.0Bar或 压差开始有下降趋势时应停机更换油分离芯 □ 检查冷凝水排放情况，若发现排水量太小或没有冷凝水排放， 必须停机清洗水分离器 维护保养指南维护保养指南 ● 每月保养内容● 每月保养内容 □ 检查油冷却器表面，必要时予以清洗 □ 清洗后冷却器 □ 清洗水分离器 □ 清洁电机吸风口表面和壳体表面的灰尘 □ 清洗回油过滤器 □ 检查所有电缆连接情况并予以紧固 □ 检查隔离开关和真空接触器的接触情况 维护保养指南维护保养指南 ● 每季度保养内容● 每季度保养内容 □ 主电机加注润滑脂 □ 清洗主电机和风扇电机 □ 清洁油冷却器 □ 更换冷却剂 □ 更换油过滤芯 □ 检查最小压力阀 □ 检查温度开关 维护保养指南维护保养指南 ● 每年保养内容● 每年保养内容 □ 更换冷却剂 □ 检查止逆阀 □ 检查进气阀和气缸 □ 检查冷却风扇 □ 安全阀校准 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组排气温度高超过100● 机组排气温度高超过100 CC □ 机组冷却剂液位太低从油窥镜中能看到，但不要超过一半 □ 油冷却器脏 □ 油过滤器芯堵塞 □ 温控阀故障元件坏 □ 断油阀膜片破裂或老化 □ 风扇电机故障 □ 冷却风扇损坏 □ 排风管道不畅通或排风阻力背压大 □ 环境温度超过所规定的范围46C □ 温度表故障元件坏 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组油耗大或压缩空气含油量大● 机组油耗大或压缩空气含油量大 □ 冷却剂量太多 □ 回油管堵塞 □ 回油管的安装与油分离芯底部的距离不符合要求 □ 机组压力太低 □ 油分离芯破裂 □ 机组有漏油现象 □ 冷却剂变质或超期使用 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组排气压力低● 机组排气压力低 □ 实际用气量大于机组输出气量 □ 放空管线故障加载时无法关闭 □ 进气阀和气缸故障 □ 温控阀故障元件坏 □ 最小压力阀卡死 □ 用户管网有泄漏 □ 压力设置太低 □ 压力表故障元件坏 □ 气动压力开关故障元件坏 □ 控制管线软管漏气 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组排气压力过高● 机组排气压力过高 □ 进气阀故障 □ 气缸故障 □ 压力设置太高 □ 压力表故障 □ 气动压力开关故障元件坏 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组电流大● 机组电流大 □ 电压太低 □ 接线松动 □ 机组压力超过额定压力 □ 油分离芯堵塞 □ 接触器故障 □ 主机故障 □ 主电机故障 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组无法启动● 机组无法启动 □ 熔断丝坏 □ 接线松动 □ 变压器坏 □ 主电机综合保护器动作 □ 风扇电机热继电器动作 □ 接线松开 □ 温度开关坏 □ 机组断水（水冷机组） 常见故障排除指南常见故障排除指南 ● 机组启动时电流大或跳闸● 机组启动时电流大或跳闸 □ 用户空气开关问题 □ 输入电压太低 □ 气缸故障没有复位 □ 进气阀故障开启度太大或卡死 □ 接线松动 □ 主机故障 □ 主电机故障 □ 1TR时间继电器故障