无油空压机靠什么润滑?水润滑螺杆机的润滑方式与维护要点
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无油空压机也有润滑系统,只是压缩主机不依靠注入润滑油工作。
以水润滑单螺杆空压机为例,水进入压缩腔后,在螺杆与门转子的配合区域起润滑作用,同时改善内部密封条件,并带走部分压缩热。排出的气水混合物经过分离,水再进入循环回路。
我们可以通过格兰克林生产的水润滑无油空压机,产品内部图片来看到整个产品的内部结构都是精简化的,结构越简单的设备对于售后保养越方便。
水润滑空压机产品图1:

水润滑空压机产品图2:

这种机组的运行状态与润滑水系统密切相关。水质、循环水温度以及水路是否正常,都需要纳入日常检查。
水是怎样参与压缩的
单螺杆主机的中间是一根螺杆,两侧设置与之啮合的门转子。螺杆旋转时,门转子随之运动,工作腔的容积不断变化,空气在腔内受到压缩。
螺杆与门转子的配合表面存在相对运动,需要有合适的润滑条件。水进入这些区域后,在接触表面形成润滑水膜,减少摩擦和磨损。
水还参与密封。压缩腔内部存在压力差,部分空气可能通过配合间隙泄漏。水进入间隙后,有助于改善密封条件。
空气在压缩过程中温度升高,进入主机的水吸收部分热量,再随排气离开压缩腔。
润滑、密封和冷却发生在同一个压缩过程中。水路一旦出现异常,受到影响的也可能不止一个环节。
水的黏度和润滑特性与压缩机润滑油不同,水润滑主机必须有相应的材料、配合结构和水路设计。普通喷油螺杆机不能通过简单换用水来改成水润滑机组。
水从主机出来以后
主机排出的不是单纯的压缩空气,其中还带有参与压缩的水。
气水混合物进入分离容器,分离后的压缩空气送往排气通道,水则进入循环回路。水在回路中经过相应的过滤和冷却,再送回压缩主机。
水过滤器、冷却器和分离容器各有用途。
过滤器用于截留循环水中的相应杂质。冷却器将水在压缩过程中吸收的部分热量带走。分离容器负责分离气水混合物,使润滑水能够回到循环系统。
机组还设置了水位检测和相关供排水部件,用于水系统的运行管理。
水路的维护应沿着实际流程进行。过滤器堵塞可能影响水的正常流通;冷却环节工作异常,循环水温度就可能偏离正常范围。遇到水系统报警,需要结合机组配置和报警信息确定检查位置。
单凭排气压力正常,还不足以判断润滑水系统的所有工作条件都正常。
润滑水量与补水量
水润滑空压机在运行过程中不断有水进入主机,但这部分水并非全部排掉。
对于采用循环水路的机组,水经过气水分离后可以继续使用。润滑水系统仍然需要根据实际运行情况进行补水和维护。
选购设备时,容易把技术参数中的润滑水量当成耗水量。
格兰克林GW系列参数中,润滑水量以L表示,冷却水量则以t/h表示。这两个字段描述的内容不同。
润滑水量不能直接乘以运行小时数来计算耗水量。冷却水量也需要结合冷却系统的供水方式,才能进一步计算实际用水需求。
例如,采用循环冷却水的系统,循环流量与实际补水量就不是同一个参数。
核算设备用水成本时,需要把润滑水系统和冷却水系统分开。补水、换水和排水要求都应纳入计算。
水质对润滑系统的影响
润滑水在主机内部接触螺杆、门转子及相关流道,水质需要符合设备的使用要求。
水中悬浮杂质较多,会增加过滤器的负担。硬度等指标不合适,可能造成水路结垢,进而影响流通或换热条件。
采用循环水路的设备,水质管理是一项持续性的维护工作。
过滤器需要按照规定检查和维护。对于配置水处理装置的机组,还应确认水处理装置的运行状态。
补水时也要注意水质。不能只看系统缺了多少水,就直接加入未经确认的水源。
部分水润滑机组配有自动换水功能,可以根据设定条件执行换水操作。具体功能和设置方式随机组配置而定。
自动换水和过滤器维护是两项不同的工作。即使机组能够自动换水,过滤器、冷却器以及相关水路部件仍然需要检查。
无油主机与机械润滑
水润滑解决的是压缩主机内部的润滑问题。整台空压机还包括驱动、轴承及其他机械部件,具体采用什么润滑方式,需要结合设备结构确定。
这一点在干式无油螺杆空压机上比较容易理解。
干式无油螺杆机通常利用同步齿轮控制阴、阳转子的相对位置,使转子在运行时保持设计间隙。
压缩腔内不注入润滑油,齿轮和轴承却可能采用独立的油润滑系统。
这种油润滑系统位于压缩腔之外,与压缩空气通道通过相应的密封结构隔离。
水润滑单螺杆机采用另一种工作结构,水在压缩腔内承担润滑、密封和冷却任务。至于其他机械部件的润滑配置,应按具体机型确认。
维护时要区分这两部分。设备名称中的“无油”,不能代替实际的润滑系统检查。
对于格兰克林水润滑无油螺杆空压机,润滑水系统的正常运行是主机维护的重要内容。需要检查过滤器、水路、冷却及相关控制部件的工作状态。
如果机组出现润滑水相关报警,应根据报警项目和实际水路逐项排查。需要拆卸部件时,先按规定停机、断电并释放系统压力。
压缩主机采用水润滑,其他机械部件则按各自的润滑要求维护。把两部分区分清楚,才能正确理解无油空压机的润滑方式。