Diagnose en oplossing van hoge temperatuur van de uitlaatlucht van een schroevendraaiercompressor

Technical analysis: Troubleshooting screw compressor high discharge temperature: oil level, cooler fouling, thermostat f

Diagnose en oplossing van hoge temperatuur van de uitlaatlucht van een schroevendraaiercompressor

1. Beschrijving van het probleem en de toepassingsgebied

Deze handleiding is bedoeld voor veldingenieurs en technische medewerkers van ondernemingen in de ukrainse industrie. Hij omvat systematische diagnose en oplossing van storingen die gerelateerd zijn aan kritisch verhoogde temperatuur van de olie-lucht mengsel in olie gevulde schroefcompressoren.

Apparatuur onder onderhoud: Industriële oliegevulde schroefcompressoren met een vermogen van 15 tot 315 kW met lucht- en watergekoeld.

Classificatie van kritischheid:

  • Kritisch (Noodstop): De opwarmingstemperatuur overschrijdt 105°C. Gevaar op koksatie van het olie, beschadiging van de schroefblokseals en vastlopen van de rotoren.
  • Groot (Waarschuwing): De uitlaattemperatuur bedraagt 98°C – 104°C. Noodzakelijk onmiddellijk ingrijpen tijdens een planningsstop.
  • Klein: Temperatuur bedraagt 90°C – 97°C onder normale omgevingsomstandigheden. Vereist monitoring en controle van de verwarmingswisselaar.

2. Preventie maatregelen

WAARSCHUWING! VEILIGHEID VOOR IEDER!

Blokkering/Markering (LOTO): Voordat u enige werk uitvoert aan het ontwikkelen van koel- of smeringscircuit, zet u het stroomvoorziening van de compressor volledig uit op het hoofdschakelbord en installeer u hangende sloten (LOTO). Controleer of er geen elektrische lading overblijft op de frequentieomvormers en condensatoren.

Bespaard energie onder druk: De oliesysteem en de pneumatische kring zijn onder druk tot 10-13 bar. Het is verboden om de oliebakplug of verbindingen te openen totdat de druk in het systeem volledig is gereduceerd tot 0,0 bar volgens de manometer.

Hotte oppervlakken: De temperatuur van de oliekoelings-elementen en de schroevendraaierkasten bereikt 100°C en hoger. Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM): hittebestendige handschoenen, beschermende bril en speciaal kleding.

Chemische gevaar: De gebruikte kompressorolie irriteert de huid en ogen. Vermijd contact met hete olie en gebruik handschoenen die bestand zijn tegen olie tijdens het onderhoud van filters.

3. Noodzakelijke diagnostische middelen

Naam van het gereedschap Specificatie / Model Meetbereik Toepassing
Digitale multimeter Fluke 87V of gelijkwaardig (True RMS) 0 – 1000 V AC/DC, 0 – 50 MΩ, 0 – 400 mA Controle van temperatuursensoren (Pt100/Pt1000), sturingsschakelingen en voeding.
Thermografiecamera Fluke Ti401PRO / Testo 883 -20°C ... +650°C (sensitiviteit < 0,05°C) Detectie van verstoppe zones in het radiator, vastlopen van de thermostaat en oververhitting van de lagers.
Differentieel manometer DT-8890 of analog 0 – 2 bar (точність ±0,3%) Meet van drukval in de olie- en luchtfilter, oliezuiveringsinstallatie.
Anemometer / Meetinstrument voor stroom Testo 410-2 0,4 – 20 m/s, -10 ... +50°C Controle van de volumetrische luchtverbruik in de compressorruimte.
Laser-tachometer / Stroboscoop Testo 465 1 – 99999 omw/min Controle van de toerental van de koelventilator en de kettingaandrijving.

4. Beginchecklist voor de beoordeling

Parameter voor controle Normaalwaarde Middelwaarde (Waarschuwing) Feitelijk waarde
Werkingdruk in het systeem 7,0 – 8,5 bar > 10,0 bar (overdruk) [ ] Opnemen: ______ bar
Niveau van olie in het oliebad Midden van het inspectieglas (warm station) Onder het minimum of volledig gevuld glas [ ] Status opslaan: ______
Omgevings temperatuur +5°C ... +35°C > +40°C of < +2°C [ ] Opnemen: ______ °C
Temperatuur van de uitlaat (op de uitgang van het blok) 75°C – 92°C > 105°C (noodstop) [ ] Opnemen: ______ °C
Drukverschil op het oliefilter < 0,8 bar > 1,5 bar [ ] Opnemen: ______ bar
Drukverschil op het oliezuiveringsapparaat < 0,5 bar > 1,0 bar [ ] Opnemen: ______ bar

5. Systeematische diagnoseblokschema

  1. Symptoom: Hoge uitstroomsnelheid temperatuur (> 100°C)
    • Controleer het niveau en de toestand van het olie in het oliebad.
      • IF het niveau laag is → Oorzaak A (Te weinig olie / lek). Voeg olie toe en controleer het systeem op lekkages.
      • Als het niveau normaal of hoger is → Controleer de temperatuur van de koelers met een infraroodthermografie.
    • Controleer de temperatuurverschillen op de ingang en uitgang van het oliekoeler (radiaar).
      • Als het temperatuurverschil minder dan 10°C bedraagt (radiaar koud of gelijkmatig warm) → Oorzaak B (Verontreiniging van de warmtewisselaar of storing in de thermostaat). Voer de thermostaatklepcontroleprocedure uit.
      • Als de radiator warm is over de hele oppervlakte, maar de uitlaattemperatuur hoog is → Controleer de ventilatie van het gebouw en de toestand van de lamellen van de radiator.
    • Controleer de luchtstroom en de omgevingsomstandigheden.
      • IF temperatuur in de ruimte > 40°C of verstopte luchtfilters van de ruimte → Oorzaak B (Externe temperatuurfactoren en onvoldoende luchtafmontage). Verzamel de filters, organiseer verplichte ventilatie volgens EN 378.
      • IF ventilatie in orde → Controleer kwaliteit en leeftijd van de compressorolie.

6. Matrix van storingen en oorzaken

Symptoom Waarschijnlijke oorzaken (volgens waarschijnlijkheid) Diagnostische test Geplande resultaat bij bevestiging van de oorzaak
Snelle temperatuurstijging tot 105°C binnen 10-15 minuten na start 1. Verstopping van de thermostatische klus in het gesloten positie
2. Kritisch laag olie niveau
Meet de temperatuur van de bypassleiding voor en na de thermostaat met een pyrometer of infraroodcamera. De buis naar de radiator blijft koud, terwijl de bypass warm is. De olie gaat voorbij het koelers.
Langdurig stijgen van de temperatuur over weken/mensen 1. Buiten- of binnenvervuiling van het oliekoeler
2. Degradatie (veroudering) van het smeringssysteem
Beoordel het temperatuurverschil op de koeler en controleer de kinematische viscositeit van het olie. Delta temperatuur op de radiator < 5°C. Aanwezigheid van scale (voor vloeistofkoeling) of stof/vet (voor luchtverkoeling).
Hoog temperatuur wordt gepaard met frequent activering van de bescherming in de zomer 1. Onvoldoende ventilatie compressor
2. Verontreiniging van luchtfilters van de kamer
Meet de luchtstroomsnelheid door de luchtkanalen met een anemometer en de temperatuur in de ruimte. Temperatuur in de ruimte is 15°C hoger dan de buitentemperatuur, luchtverbruik is lager dan het berekende.
Hoog temperatuur opname + verhoogd stroomverbruik van de motor 1. Overdruk in de netwerk (> 10 bar)
2. Verslechtering van de schroefblok lagers
Controleer de drukmeter van de aandrijfunit en voer een spectrale vibratieanalyse uit op de unit (ISO 10816-3). Vibratie op het lichaam van de lagers overschrijdt 4,5 mm/s (zone C/D). Druk is ingesteld boven de nominale waarde.

7. Oorzaakanalyse van elke storing

A. Vervald van de thermostatische kluis

Waarom dit gebeurt: De thermische element (met wassele) verliest zijn eigenschappen door langdurige werking onder hoge cyclische belastingen of door afzetting van vuil/lak in het olie. Hierdoor blijft de kluis vastzitten in de positie "naar de radiator", waardoor de hele hete olie direct terugkeert naar het schroefblok.

Hoe te bevestigen: Gebruik een infraroodthermografie om de temperatuurverdeling op het lichaam van de thermostatische kraan vast te leggen. Als de temperatuur van de retourlijn hoog is, en de lijn naar het oliekoeler blijft laag bij bereik van de olieopwaarmings temperatuur (meestal 70-75°C), is de thermostaat defect.

Gevolgen: Snel koksontwikkelen van het olie, vorming van lakachtige afzettingen in de schroefrotorafstanden, uitsturing van de noodtemperatuurdetector (105°C) en stoppen van de compressor.

B. Verontreiniging van het oliekoelstof (radiaator)

Waarom dit gebeurt: Het opgesucked lucht bevat stof, olie-achtige verontreinigingen of vezels die zich op de lamellen van de luchtkoeler afzetten. Bij waterkoelers ontstaat er een mineraal aanhangsel (carbonaten van calcium en magnesium) op de binnenkant van de buisjes door de hardheid van de technische water.

Hoe te bevestigen: Evalueer de warmteoverdrachts-efficiëntie volgens de formule van temperatuurverschillen. Voor luchtverwarmingssystemen — visuele inspectie van de lamellen via de servicevensters met gebruik van draagbaar verlichting.

Gevolgen: Verminderde thermische efficiëntie leidt tot continue oververhitting van het olie, verminderde viscositeit, afname van de smerigheidseigenschappen en versnelde slijtage van de lagers (gliding/rolling) in de schroefblok.

B. Onvoldoende luchtcirculatie en hoge omgevingstemperatuur

Waarom dit gebeurt: Onjuiste berekening van de luchtafhoudende en luchtverversende ventilatie van de compressorstation of het ontbreken van luchtkanalen voor warme lucht naar buiten. In de zomer kan de temperatuur in het gebouw boven de 40°C gaan, wat de normale warmteoverdracht uitsluit.

Hoe bevestigen: Vergelijk de luchttemperatuur aan de ingang van de compressor met de omgevingstemperatuur. Fix het afnemen van de productie en het stijgen van de uitstoottemperatuur tijdens de dag.

Gevolgen: Werking van het apparaat op de temperatuurgrenzen, frequent noodstop, aanzienlijk korting van de levensduur van elektronische componenten en contactoren in de bedieningskast.

8. Stappenplan voor foutopsporing

Procedure 1: Verwisseling of reparatie van een thermostatische element

  1. Voer de LOTO-procedure uit: dek de compressor af, ontladen de overblijvende druk in het oliebad tot 0 bar.
  2. Laat het blok afkoelen tot een veilige temperatuur (< 40°C).
  3. Verwijder de deksel van de thermostatische kluis door de bevestigingsbouten af te zetten.
  4. Haal het vastleggingsring en het oude thermostatische element samen met de verstopperingen (O-ringen) uit.
  5. Wis de binnenkant van het lichaam grondig van olie- en aanslagresten met een onverzadigingsmiddel.
  6. Installeer het nieuwe originele thermostatische element (volgens de fabrikantsspecificatie) en de nieuwe verstopperingen, en smeer ze licht met schoon compressorolie.
  7. Monteer het onderdeel in omgekeerde volgorde. Trek de dekselbouten kruislings aan met een moment volgens de OEM-instructie (meestal 25-35 N·m voor M8-schroefdraad).
  8. Start de compressor in leeglopenmodus en controleer de dichtheid van de aansluitingen en de verwarming van de koelingslijnen.

Procedure 2: Reiniging van het oliekoeler (buiten- en binnenkant)

  1. Voor luchtverwarming:
    • De compressor (LOTO) uitschakelen. Verwijder de beschermkap om toegang te krijgen tot de oppervlakte van de verwarmer.
    • Verwijder droog stof en vlekken met lage druk aangedrukt lucht (tot 3 bar), doorblazen in de richting tegenover de normale luchtstroom.
    • Bij vetvlekken toepassen een speciaal industriële reinigingsoplossing (pH-neutraal, veilig voor aluminium). Laat het 10-15 minuten staan.
    • Spoel de vuilheid af met een straal van water onder matig druk (niet hoger dan 5 bar, om de dunne aluminiumplaten niet te buigen). Vermijd dat water op elektrische motoren en klemmen terechtkomt.
  2. Voor waterkoelers (plaatvorm of buisvorm):
    • Koppel de waterleidingen af en sluit de afsluitkraan af.
    • Verbind de mobiele chemische spoelinstallatie (CIP) aan met een oplossing van scale-inhibitor (zwak zure basis op basis van sulfaminozuur of citroenzuur).
    • Laat de oplossing circuleren gedurende 2-4 uur bij een temperatuur van 40-50°C.
    • Spoel het systeem met schoon water tot een neutrale pH-waarde van het uitlopende water.
  3. Controle na reparatie: Voer een teststart uit. De temperatuurverschil op de koeler moet minstens 15-22°C zijn bij volledig belasting.

9. Preventieve maatregelen

Oorzaak Strategie voor voorkoming Monitoringsmethode Aanbevolen interval
Verontreiniging van de radiator Regelmatig schoonmaken met verduveld lucht en reinigen van de lamellen met gespecialiseerde middelen. Controle van temperatuurverschil op de ingang/uitgang van het oliekoeler. Maandelijks (of elke 500 uren)
Verbruik van de thermostaat Geplande vervanging van de thermostatische element met olie. Controle temperatuurverhoging met behulp van SCADA of controller. Jaarlijks (of elke 4000 uren)
Degradatie van olie Analyse van het kwaliteits van compressorolie (zuurgetal, viscositeit). Laboratoriumanalyse van olieproeven (volgens ISO 4406). Elke 2000 uren of 6 maanden
Verstoring van ventilatie Controle van de zuurstoffilters van de ruimte en de werking van de extractieventilatoren. Meet van temperatuur in de compressorstation. Elke week

10. Vervangdeel en componenten

Gebruik gecertificeerde onderdelen uit het Europese catalogus van UNITEC-D GmbH voor het herstellen van de werking van compressoren.

Beschrijving van de onderdeel Specificatie Wanneer vervangen Categorie UNITEC
Termostatische element Openingsbereik 71°C – 78°C, latijn/kunststof Elke 4000 uur werktijd of bij falen Componenten van de thermostaat
Set van verstopperingen (O-ringen) FKM (Viton), oliebestendig, -20°C ... +150°C Bij elke ontbinding van het thermostaatgedeelte of filters Dichtingselementen
Vetzegel fijnfilters Fijnheid van filtratie 10-25 micrometer, werkdruk tot 16 bar Elke 2000 uren of bij een drukverschil > 1,5 bar Filterelementen
Compresorisch synthetisch slijmvloeistof ISO VG 46 / VG 68 (polyalphaolefine of diester) Elke 4000-8000 uren (afhankelijk van het type basis) Mazingsmaterialen

Volledige assortiment onderdelen voor industriële compressoren is beschikbaar in ons elektronisch catalogus: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Referentie

  • ISO 10816-3: Vibrationstoetsing van industriële machines met een vermogen van meer dan 15 kW.
  • EN 378: Koelinstallaties en warmtepompen. Veiligheids- en milieuvereisten.
  • ISO 4406: Hydrauliek vloeistof. Methode voor codering van de schoonheid van harde deeltjes.
  • Technische regelgevingen van Oekraine: Technische regelgeving voor machineveiligheid (Besluit KMU nr. 62), CERTIFICATIE CE / UkrSEPRO.
  • Bijzonderheden UNITEC: "Diagnose van drukval van een olieseparator van een schroevendraaiercompressor", "Technisch onderhoud van de smeringssysteem van industriële compressoren".

Related Articles