Problemen oplossen met schroefcompressoren: hoge perstemperatuur

1. Beschrijving van het probleem en toepassingsgebied

Deze handleiding is bedoeld voor het diagnosticeren en oplossen van problemen die verband houden met hoge perstemperaturen in schroefcompressoren. Een hoge perstemperatuur is een kritische indicator die kan leiden tot versnelde slijtage van componenten, afbraak van smeermiddelen, verhoogd energieverbruik en, in het ergste geval, tot een noodstop van de compressor. Deze handleiding heeft betrekking op enkele en dubbele schroefcompressoren die worden gebruikt in industriële persluchtsystemen.

Symptomen:

• Activering van het noodsignaal "Hoge uitblaastemperatuur".
• Constant hoge temperatuurwaarden op het display van de compressorcontroller (boven het genormaliseerde bereik, bijvoorbeeld >95°C).
• Vermindering van het compressorrendement.
• Een verandering in de kleur of geur van de compressorolie.

Ernstclassificatie:

• Kritisch: de perstemperatuur overschrijdt de ingestelde noodstopwaarde (bijvoorbeeld 100-110°C), wat leidt tot een onmiddellijke uitschakeling van de compressor. Vereist onmiddellijke interventie.
• Belangrijk: De afvoertemperatuur ligt consistent boven het bedrijfsbereik (bijvoorbeeld 90-95°C), maar onder de nooddrempel. Er is dringend identificatie en eliminatie van de oorzaak nodig om schade te voorkomen.
• Minder: De uitblaastemperatuur overschrijdt periodiek of enigszins de norm (bijvoorbeeld 85-90°C). Geeft de beginfase van een storing aan, vereist monitoring en proactieve diagnostiek.

2. Voorzorgsmaatregelen

VOLEER DIAGNOSTISCHE OF REPARATIEWERKZAAMHEDEN AAN DE COMPRESSORAPPARATUUR BEGINNEN, MOET ALLE PERSONEEL AAN DE HIERONDER VERMELDE VEILIGHEIDSREGELS VOLDOEN.

LOCKOUT/TAGOUT (LOTO): Schakel de compressor uit en beveilig hem met het LOTO-systeem in overeenstemming met de vereisten van DSTU EN 1010-1:2004 en de interne procedures van het bedrijf. Zorg ervoor dat alle stroombronnen (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) geïsoleerd en vergrendeld zijn.

OPGESLAGEN ENERGIE: Compressorsystemen kunnen aanzienlijke hoeveelheden opgeslagen energie bevatten (perslucht, hete olie, hete oppervlakken). VOORDAT U EEN ASSEMBLAGE DEMONTEERT OF OPENT, zorg ervoor dat het systeem drukloos is en de temperatuur is afgekoeld tot een veilig niveau. Gebruik veiligheidskleppen en geschikte drukindicatoren.

PERSOONLIJKE BESCHERMINGSUITRUSTING (PBM): Gebruik altijd de juiste PBM tijdens het werken:

• Veiligheidsbril of een beschermend masker (EN 166).
• Veiligheidshandschoenen (hittebestendig en oliebestendig, EN 388, EN 407).
• Beschermende kleding (speciale kleding).
• Veiligheidsschoenen met metalen neus (EN ISO 20345).

WARME OPPERVLAKKEN EN VLOEISTOFFEN: Compressoren werken op hoge temperaturen. Compressorolie en koelsysteemelementen kunnen erg heet zijn. Laat de apparatuur afkoelen voordat u er onderhoud aan uitvoert. Vermijd contact met de huid.

CHEMISCHE STOFFEN: Sommige smeermiddelen en reinigingsmiddelen voor compressoren kunnen giftig of irriterend zijn. Gebruik PBM's en volg de instructies van de fabrikant van het materiaal en de veiligheidsinformatiebladen (SDS).

3. Noodzakelijke diagnostische hulpmiddelen

4. Initiële evaluatiechecklist

Voordat u met een gedetailleerde diagnose begint, voert u de volgende acties uit:

5. Systematisch diagnoseschema

1. Controle van het smeermiddelpeil
   1. ALS het smeermiddelpeil lager is dan MIN:
      • Diagnose: Onvoldoende smeermiddelvolume in het systeem.
      • Waarschijnlijke oorzaak: Smeermiddellekkage, onvoldoende dosis bij de laatste vulling, ongepast vervangingsinterval.
   2. ALS het oliepeil normaal is (tussen MIN en MAX):
      • Ga naar punt 2.
2. Inspectie van olie-/luchtkoeler
   1. IF Visueel vuile radiateur:
      • Diagnose: Verontreiniging van koelribben aan de buitenkant.
      • Waarschijnlijke oorzaak: Stof, vuil, pluisjes uit de omgeving.
   2. ALS externe inspectie geen verontreiniging aan het licht heeft gebracht:
      1. Meet het olietemperatuurverschil bij de inlaat en uitlaat van de koeler (met behulp van een pyrometer).
      2. IF olietemperatuurdaling <10°C (bij nominale belasting):
         • Diagnose: Interne vervuiling van de oliekoeler.
         • Waarschijnlijke oorzaak: Afzetting van afbraakproducten van smeermiddelen, roet.
      3. ALS daling van de olietemperatuur ≥10°C:
         • Ga naar punt 3.
3. De thermostatische klep (thermostaat) controleren
   1. Meet de olietemperatuur voor en na de thermostatische klep (met behulp van een pyrometer) terwijl de compressor draait.
   2. ALS de olietemperatuur na de thermostaat niet of lichtjes stijgt (bijvoorbeeld <5°C) wanneer de bedrijfstemperatuur wordt bereikt (bijvoorbeeld >75°C bij de inlaat naar de thermostaat):
      • Diagnose: Defecte thermostaatklep (blijft in de gesloten positie of gaat niet volledig open).
      • Waarschijnlijke oorzaak: Slijtage, vervuiling, vastlopen, falen van het warmtegevoelige element.
   3. ALS de thermostaat correct werkt (smeermiddel komt de koeler binnen wanneer de openingstemperatuur is bereikt):
      • Ga naar punt 4.
4. Analyse van omgevingsomstandigheden
   1. IF omgevingstemperatuur (bij de compressorinlaat) >40°C:
      • Diagnose: Oververhitting door hoge binnentemperatuur.
      • Waarschijnlijke oorzaak: Onvoldoende ventilatie van de compressorruimte, hete stromen van andere apparatuur.
   2. ALS de omgevingstemperatuur normaal is (<40°C):
      • Ga naar punt 5.
5. Bijkomende oorzaken (als het probleem zich blijft voordoen nadat u de voorgaande punten heeft gecontroleerd)
   1. De koelventilator controleren
      1. ALS de ventilator niet of langzaam draait:
         • Diagnose: Koelventilator of zijn aandrijving mislukking.
         • Waarschijnlijke oorzaak: Open motorwikkeling, condensatorstoring (voor eenfase), vastgelopen lagers, relais-/contactorstoring.
   2. Vlottende oliepeilcontrole
      1. ALS olie schuimt in het kijkglas (na het stoppen van de compressor en drukontlasting):
         • Diagnose: Verslechtering van het smeermiddel of verontreiniging met water/andere vloeistoffen.
         • Waarschijnlijke oorzaak: overmatig water geven, oxidatie, gebruik van incompatibel smeermiddel.
   3. De olieafscheider controleren
      1. ALS het drukverschil op de olieafscheider de norm overschrijdt (bijvoorbeeld >0,5 bar):
         • Diagnose: Verstopping van de olieafscheider.
         • Waarschijnlijke oorzaak: Overschreden levensduur, grote hoeveelheid vaste deeltjes in het systeem.

6. Matrix van storingen en oorzaken

7. Analyse van de hoofdoorzaak voor elke storing

7.1. Laag smeermiddelniveau

• Uitleg: Een onvoldoende hoeveelheid smeermiddel vermindert het vermogen om de warmte die vrijkomt tijdens luchtcompressie te absorberen en af ​​te voeren. Ook wordt het volume smeermiddel dat door de koeler circuleert verminderd, waardoor de koelefficiëntie afneemt.
• Bevestiging: het oliepeil op het kijkglas of de peilstok ligt ruim onder de minimummarkering. Na het bijvullen van het smeermiddel normaliseert de injectietemperatuur.
• Mogelijke schade: versnelde slijtage van lagers, schroefblok door onvoldoende smering, koolstofafzettingen, oververhitting en afbraak van smeermiddel.

7.2. Verontreiniging van de koeler

• Uitleg:
  • Externe vervuiling: Ophoping van stof, vuil, olienevel en pluisjes op de buitenste vinnen van de warmtewisselaar creëert een isolatielaag die de efficiënte overdracht van warmte van de olie/lucht naar de omgeving verhindert.
  • Interne verontreiniging: Afzettingen van olie-oxidatieproducten, roet en harsachtige stoffen op de binnenwanden van de koelkanalen verminderen de doorsnede voor olie/lucht en verminderen de efficiëntie van de warmte-uitwisseling.
• Bevestiging: Visueel zichtbare vervuiling van de radiatorvinnen. De warmtebeeldcamera toont aanzienlijke temperatuurverschillen over het oppervlak van de koeler, wat wijst op gebieden met een slechte warmte-uitwisseling. Het olietemperatuurverschil bij de inlaat en uitlaat van de koeler wordt aanzienlijk verminderd (bijvoorbeeld <10°C).
• Mogelijke schade: verhoogde belasting van het koelsysteem, afbraak van smeermiddel, versnelde slijtage van afdichtingen en lagers, vermindering van de efficiëntie van de compressor.

7.3. Storing van de thermostatische klep

• Uitleg: De thermostatische klep is verantwoordelijk voor het leiden van de olie door de koeler wanneer deze een bepaalde temperatuur bereikt. Als de klep in de gesloten positie blokkeert of niet volledig opent, wordt de olie niet goed gekoeld en circuleert deze voornamelijk in het bypass-circuit, wat zal leiden tot een stijging van de perstemperatuur.
• Bevestiging: Wanneer de compressor wordt gebruikt in het bedrijfstemperatuurbereik (bijvoorbeeld olietemperatuur >75°C), geeft de pyrometer aan dat de olietemperatuur na de thermostatische klep vrijwel gelijk is aan de temperatuur ervoor, of dat het verschil minimaal is (bijvoorbeeld 0-2°C), en dat de koeler zelf koud blijft.
• Mogelijke schade: Oververhitting van het smeermiddel, verlies van de smerende eigenschappen, schade aan het schroefblok, lagers en afdichtingen.

7.4. Hoge omgevingstemperatuur/ventilatieproblemen

• Uitleg: Compressoren zijn ontworpen om te werken in een bepaald bereik van omgevingstemperaturen (meestal tot 40°C). Als de temperatuur van de lucht die de compressor binnenkomt deze limiet overschrijdt, kan het koelsysteem de warmte niet effectief afvoeren, wat resulteert in een stijging van de perstemperatuur. Bij onvoldoende ventilatie van de compressorruimte ontstaan ​​stagnerende warme luchtzones die door de compressor recirculeren.
• Bevestiging: Meting van de luchttemperatuur aan de inlaat van de compressor toont een waarde boven 40°C. Een warmtebeeldcamera kan gebieden met hete lucht rond de compressor of binnenshuis detecteren.
• Mogelijke schade: verhoogde slijtage van componenten als gevolg van constante oververhitting, kortere levensduur van het smeermiddel, verhoogd energieverbruik.

8. Stapsgewijze procedures voor probleemoplossing

8.1. Herstel van het oliepeil

1. VEILIGHEID: Volg de LOTO-procedure. Wacht tot het systeem volledig is afgekoeld en de druk is ontlast.

2. Bepaal het type en de specificatie van de compressorolie (zie de bedieningshandleiding). Gebruik alleen het door de fabrikant aanbevolen smeermiddel (ISO VG met de juiste viscositeit).
3. Open de vulopening van de olietank.
4. Voeg voorzichtig olie toe en controleer het peil op het kijkglas of de peilstok. Vul bij tot aan de MAX-markering. Niet te vol doen.
5. Sluit de vulopening. Verwijder de LOTOTO.
6. Start de compressor, laat hem 5-10 minuten draaien, stop hem, laat de druk weer ontsnappen en controleer het oliepeil. Herhaal indien nodig het bijvullen.
7. Hervat de normale werking en observeer de uitlaattemperatuur.

8.2. De koeler schoonmaken

1. VEILIGHEID: Volg de LOTO-procedure. Wacht tot het systeem volledig is afgekoeld en de druk is ontlast.

2. Externe reiniging:
   1. Verwijder stof en vuil van de vinnen van de koeler met een borstel met zachte haren of perslucht (maximaal 2 bar). De reinigingsrichting is tijdens bedrijf tegengesteld aan de richting van de luchtstroom.
   2. Gebruik bij hardnekkige vervuiling (olie, vet) speciale reinigingsmiddelen voor radiatoren die door de fabrikant worden aanbevolen. Volg de instructies van de fabrikant van het reinigingsmiddel en spoel de resten grondig af met water onder lage druk.
   3. Zorg ervoor dat de koeler volledig droog is voordat u begint.
3. Interne reiniging (als interne verontreiniging wordt bevestigd):
   1. Neem contact op met het UNITEC-D-servicecentrum of specialisten. Interne reiniging vereist vaak het demonteren van de koeler en het gebruik van speciale chemische oplossingen of ultrasoon reinigen.
   2. Ongeautoriseerde reiniging kan de warmtewisselaar beschadigen.
4. Hervat de normale werking en observeer de uitlaattemperatuur.

8.3. Vervanging/reparatie van thermostatische klep

1. VEILIGHEID: Volg de LOTO-procedure. Wacht tot het systeem volledig is afgekoeld en de druk is ontlast.

2. Tap een deel van het smeermiddel uit de olietank af tot het niveau onder de thermostatische klep (indien mogelijk, anders moet u het gehele volume aftappen).
3. Ontkoppel de leidingen van de thermostatische klep. Zet een opvangbak klaar om het resterende vet op te vangen.
4. Demonteer de defecte thermostatische klep.
5. Installeer de nieuwe thermostatische klep en zorg ervoor dat de aansluitingen in de juiste richting zijn geplaatst en zijn vastgedraaid met het in de handleiding aangegeven aanhaalmoment (bijv. 25 Nm).
6. Sluit de pijpleidingen aan.
7. Vul het smeermiddel bij tot het vereiste niveau (punt 8.1). Verwijder de LOTOTO.
8. Start de compressor en controleer de werking van de thermostaat door de temperaturen ervoor en erna te controleren.

8.4. Optimalisatie van ventilatie en omgevingstemperatuur

1. Controleer de werking van de uitlaat- en toevoerventilatoren van de compressorruimte. Verzeker hun continue werking.
2. Elimineer bronnen van warmtestraling in de buurt van de luchtinlaat van de compressor.
3. Controleer en reinig de luchtinlaatfilters van de compressorruimte.
4. Zorg voor voldoende toevoerluchtvolume naar de compressorruimte. Het aanbevolen instroomvolume mag niet kleiner zijn dan het totale luchtvolume dat uit compressoren en ventilatiesystemen wordt verwijderd, rekening houdend met de reserve.
5. Installeer schotten of kanalen om de warme lucht van de compressor rechtstreeks naar buiten te leiden, zodat deze niet kan recirculeren.
6. Zorg ervoor dat de luchttemperatuur bij de compressorinlaat niet hoger is dan 40°C. Als dit niet mogelijk is, overweeg dan om een ​​extra toevoerluchtkoelsysteem te installeren.
7. Hervat de normale werking en observeer de uitlaattemperatuur.

9. Preventieve maatregelen

10. Reserveonderdelen en componenten

Op zoek naar kwaliteitsreserveonderdelen voor uw compressorapparatuur? Bezoek de elektronische catalogus van UNITEC-D.

11. Koppelingen

• Normen:
  • DSTU ISO 8573-1:2018 "Perslucht. Deel 1. Verontreinigende stoffen en zuiverheidsklassen".
  • DSTU EN 1010-1:2004 "Veiligheid van machines. Veiligheidseisen voor het ontwerp en de constructie van drukmachines en machines voor papierverwerking. Deel 1. Algemene eisen".
  • ISO 1217:2009 "Prestatiemeting van roterende verdringercompressoren".
  • EN 60204-1:2018 "Veiligheid van machines. Elektrische uitrusting van machines. Deel 1. Algemene eisen".
• OEM-handleidingen: Raadpleeg de bedienings- en onderhoudshandleiding van de fabrikant van uw specifieke compressor (bijvoorbeeld Atlas Copco, Kaeser, Ingersoll Rand).
• UNITEC Companion-handleidingen:
  • Basisprincipes van compressoronderhoud
  • Analyse van smeermiddelen in compressoren
  • Ventilatie van compressorkamers