Недостаточное перемещение

Недостаточный объем вытеснения является одной из наиболее распространенных неисправностей компрессоров, в основном вызванной следующими причинами:

1. Неисправность воздушного фильтра: Загрязнение и засорение снижают производительность; чрезмерно длинная всасывающая труба с недостаточным диаметром увеличивает сопротивление всасыванию и влияет на объем воздуха. Фильтр следует регулярно очищать.
2. Снижение скорости вращения компрессора, приводящее к уменьшению производительности: Неправильная работа воздушного компрессора. Поскольку производительность воздушного компрессора рассчитана на определенную высоту, температуру и влажность входящего воздуха, при работе на плато, превышающих эти параметры, давление на всасывании падает, и производительность неизбежно уменьшается.
3. Сильный износ и выход за пределы допустимых параметров цилиндров, поршней и поршневых колец приводят к увеличению зазоров и утечек, что влияет на рабочий объём двигателя. При нормальном износе изнашиваемые детали, такие как поршневые кольца, должны своевременно заменяться. При неправильной установке и несоответствующих зазорах корректировки должны производиться в соответствии с чертежами. Если чертежи отсутствуют, можно использовать эмпирические данные: для окружного зазора между поршнем и цилиндром он должен составлять 0,061Т3Т–0,091Т3Т диаметра цилиндра для чугунных поршней, 0,121Т3Т–0,181Т3Т для поршней из алюминиевых сплавов и меньшее значение в диапазоне алюминиевых сплавов для стальных поршней.
4. Неплотное прилегание сальниковой крышки приводит к утечке воздуха и уменьшению его объема. Это происходит главным образом из-за некачественного изготовления самой сальниковой крышки или плохого центрирования штока поршня и крышки во время установки, что приводит к износу, образованию зазубрин и утечкам. Для смазки, герметизации и охлаждения в сальниковую крышку обычно впрыскивается смазочное масло.
5. Влияние неисправных всасывающих и нагнетательных клапанов на производительность. Металлические фрагменты или другие посторонние частицы, застрявшие между седлом клапана и пластиной клапана, вызывают неполное закрытие и утечку воздуха, что не только снижает производительность, но и влияет на давление и температуру между ступенями. Это может быть следствием производственных дефектов, таких как деформация пластин клапана или сильный износ седла и пластины клапана.
6. Несоответствие между усилием пружины клапана и силой газа. Чрезмерно высокое усилие пружины задерживает открытие клапанной пластины, а недостаточное – задерживает ее закрытие. Это влияет не только на объем воздуха, но и увеличивает потребление энергии, сокращает срок службы клапанных пластин и пружин, а также изменяет давление и температуру газа.
7. Неправильное усилие сжатия воздушного клапана. Недостаточное усилие приводит к утечке, а чрезмерное — к деформации или повреждению крышки клапана. Усилие сжатия обычно рассчитывается по формуле: p = k ⋅ 4π D²P², где D — диаметр камеры клапана, P² — максимальное давление газа, а k > 1, обычно 1,5–2,5 (1,5–2,0 для низкого давления, 1,5–2,5 для высокого давления). Практика показывает, что этот диапазон является подходящим. Неисправный клапан приведет к перегреву крышки клапана и аномальному давлению.

Аномальная температура

Аномальная температура на выходе — это температура, превышающая расчетное значение. Теоретически, к факторам, повышающим температуру на выходе, относятся температура всасывания, степень сжатия и индекс сжатия (для воздуха k=1,4). На практике высокая температура всасывания может быть результатом низкой эффективности промежуточных охладителей или чрезмерного образования накипи, влияющего на теплопередачу, что повышает температуру всасывания последующих ступеней и, следовательно, температуру на выходе. Кроме того, утечки из клапанов или поршневых колец не только повышают температуру на выходе, но и изменяют межступенчатое давление; любое соотношение давлений выше нормального значения приведет к повышению температуры на выходе. Для установок с водяным охлаждением недостаточная или прерывистая подача воды также является причиной высокой температуры на выходе.

Аномальное давление

Если компрессор не может обеспечить требуемый расход при номинальном давлении, давление на выходе упадет, что потребует замены на агрегат с тем же давлением на выходе, но большей производительностью. Основной причиной аномального давления между ступенями является утечка из-за неисправных клапанов или изношенных поршневых колец, поэтому при поиске неисправностей следует сосредоточиться на этих компонентах.

Аномальный шум

Неисправные компоненты компрессора будут издавать посторонние шумы, которые, как правило, могут быть обнаружены операторами. Стук в цилиндре может быть вызван недостаточным зазором между поршнем и головкой цилиндра, ослабленными или отсоединенными соединительными гайками между штоком поршня и поршнем, ослабленной пробкой на конце поршня, приводящей к удару вверх, посторонними металлическими фрагментами в цилиндре или скоплением влаги. Стук в картере может возникать из-за ослабленных, отсоединенных или сломанных болтов подшипников коленчатого вала, шатунов и крейцкопфов, сильного износа шеек, увеличивающего зазоры, или чрезмерного зазора/износа между пальцем крейцкопфа и втулкой. Стук в камере клапанов может быть результатом поломки пластин выпускного клапана, слабых или поврежденных пружин клапана или неправильной регулировки регулятора нагрузки. Неисправности могут быть диагностированы и устранены соответствующим образом.

Неисправность, приводящая к перегреву.

Перегрев означает превышение заданного предела температуры в местах трения (крейцкопф и скользящая пластина, сальник и шток поршня и т. д.). Последствия включают ускоренный износ мест трения и накопление тепла, приводящее к обгоранию поверхностей трения и серьезным авариям оборудования. К основным причинам перегрева подшипников относятся: неравномерный контакт или недостаточная площадь контакта между подшипником и шейкой, несоосность подшипника или деформация коленчатого вала, низкая вязкость смазочного масла, засорение масляных каналов, сбой в подаче масла из-за неисправностей насоса, плохое выравнивание и неправильный зазор при установке, а также несоосность главного вала и вала двигателя с угловым отклонением.