空气压缩机进气阀改造及探究

空气压缩机进气阀改造及探究

郭广海,赵小刚,张永恩

（ 青海盐湖工业股份有限公司  816000 ）

摘  要：空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。本文就加强对空气压缩机进气阀如何科学改进，以便提高空气压缩机的进气阀故障率问题进行探讨研究。

关键词：空气压缩机 进气阀 进气阀活塞 电磁阀

一、成果背景

生产车间共有空气压缩机15台，其中美国寿力空气压缩机9台，无锡空气压缩机6台。主要对1#、2#和3#包装房，1#、2#吨包装房及车间所有布袋除尘器供气，是包装系统必不可少的关键设备之一，它的平稳运行关乎着车间生产指标及环境达标排放的关键所在。空气压缩机核心主机、驱动系统、油气控制系统、冷却系统和电气控制系统组成。空压机进气阀工作原理：进气阀得电加载，失电卸载。当设备卸载时有电流可以初步判断是进气阀没关严，因为在没用气的时候，机器卸载后，压力还会慢慢上升，有时会高压报警停机!而且在停机后，机器内部还有一些残余压力无法卸放会导致再次启动时主机过载。 螺杆空压机进气阀属于常开式进气阀，未加载时电磁阀是打开状态，加载后则为关闭状态。当电磁阀打开时，会有一路气体去关闭进气阀,但是不能完全关闭,还要保留进气空间，以维持压缩机润滑所需要的z小压力，电磁阀关闭后，压缩机会进入正常工作状态，直至到设定的工作压力。而针对我们生产环境状况，寿力空气压缩机冷却系统故障频发，运行不稳定，使用寿命短，维修费用较高，严重影响了正常生产。针对此问题，特对现在运行的进气阀进行研究，解决故障频发的问题。

二、技术原理及性能指标

    技术原理：

1、改造前

螺杆式空压机启动时进气阀阀片处于关闭状态，确保不带负荷启动。当电动机重负荷运转时，三相电磁阀加电后被打开，由此过来的气体进气进气阀的伺服汽缸，推动伺服汽缸的阀杆，带动进气蝶阀，使之全开，开始重负荷运转。蝶式进气控制阀内部的单摆式止回阀自带配重和氟橡胶密封圈，开机时螺杆式空压机主机吸气，由于压差的原因，止回阀能及时迅速的紧密关闭，确保没有停机吐油的现象。

2、改造后

利用空压机进气阀内活塞上下动作控制空压机空重车工作。当空压机启动、停机和空载时，泄放电磁阀利用进气口向活塞供气，使活塞向上关闭;当空压机全负荷工作后，泄放电磁阀得电停止泄放，活塞室从排气口排出，进气阀活塞因进气压力差的关系下降，进气阀全开，空压机全负荷工作;当压力达到设定压力上限时，泄放电磁阀失电开始泄放，并将进气阀活塞推上，使进气阀处于关闭状态。此时空压机呈空载状态。

防水设计

关闭进气阀所需的控制气体在常温下会有冷凝水产生，冷凝水中有可能含有酸

性或碱性的物质，如果密封圈在这样的冷凝水中长期浸泡，将使其膨胀变形而导致

不能密封。欧洲某些进气阀的卧式结构决定了其冷凝水沉积在最下部，而其横向运

动的0形密封圈的下部直接被浸泡在冷凝水中，从而导致0形圈短时间内（一般在三个月或半年左右)膨胀变形而不能密封，这是其进气阀产生易损件的根本原因。AIRCO的进气阀从结构上可看出，其仅有的一个0形圈（耐磨氟橡胶）永远在冷凝水的上方，也即0形圈永远不会接触到冷凝水，同时该阀配备的二位三通电磁阀在加卸载切换时可将冷凝水与控制气体一并排出，从而保证0形圈在理想的环境下工作，进气阀0形圈的寿命至少在五年以上，不会在进气阀出现易损件。寿力机器的大批量使用更加证明了这一点。

三、技术的创造性先进性

现运行的空压机使用的寿力控加蝶阀的控制方式，在使用久了之后，由于气缸的磨损会造成开机时进气阀无法正常打开，容易造成下次空压机无法开机的故障，同时进气不畅容易造成冷却器温度过高起不到冷却作用，也容易造成冷却器炸裂，影响正常运行。利用空压机进气阀内活塞上下动作控制空压机空重车工作。 当空压机启动、停机和空载时，泄放电磁阀利用进气口向活塞供气，使活塞向上关闭;当空压机全负荷工作后，泄放电磁阀得电停止泄放，活塞室从排气口排出，进气阀活塞因进气压力差的关系下降，进气阀全开，空压机全负荷工作;当压力达到设定压力上限时，泄放电磁阀失电开始泄放，并将进气阀活塞推上，使进气阀处于关闭状态。

四、技术的成熟程度，适用范围和安全性

POPET提升进气阀根据用气量自动调节，实现用气量和排气量自动平衡达到节能的目的。从而真正实现了进气、排气和用气三者的统一，使空压机排气量自动无级调节，实现部分负载时大节能，同时配有稳压阀保证压力稳定。且拆除维修方便，此提升进气阀改造技术使用范围较广，完全可以应用到空压机进气阀上，经过车间技术改造后，近一年多的时间中应验证了设备无故障，运行稳定，寿命长的优势，无安全性问题。

五、应用情况及存在的问题等

    经过改造使用后，该POPET提升进气阀是控加蝶阀使用寿命的2到3倍。原每台控加蝶阀及气缸每年更换至少两次以上，现在已经使用18个月还未损坏更换。

按物资公司采购价原配件蝶阀及气缸平均价格合计为9743.60元/套，每年每台按3次更换共计更换27套×9743.60元＝26.3万元，现改造一台POPET提升进气阀及辅助材料2.04万元×9台＝18.36，首次每年结余7.94万元；每次停机检修时约3小时，平时由于工作环境、天气等因素影响调停次数每月每台大约在6-8次，长此以来严重影响空压机使用寿命。综上所述，经过改造后可产生经济效益21.09万元。

同事此项改造工作使用多年较为稳定，达到预期改造目的，未出现故障情况。

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