一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法技术

本发明专利技术涉及一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，包括如下步骤：1：抽真空：空压机停机前关闭压缩机的吸口，加载运行，末级放空阀打开放空，使空压机变成真空泵，抽排内部湿热饱和余气，产生负压；2：导入低露点干燥空气：抽真空结束时，关闭末级放空阀及各级排污阀等所有进出口通道，再将低露点干燥压缩空气从主机的一级吸气腔导入，使空压机各级气缸和气道内部充满低露点的干燥清洁的空气，并且空压机内的气压略高于环境大气压。采用本发明专利技术的方法，能够充分利用空气压缩机组的特性，解决大型水冷无油润滑空气压缩机停机后，尤其是长时间停机后气缸镜面、气阀等部件表面结露锈蚀的问题，延长空压机的工作寿命，降低维护成本。

A Method to Prevent Dew and Rust in Cylinder of Water-cooled Oil-free Lubricated Air Compressor

The invention relates to a method for preventing condensation and rust in the cylinder of a water-cooled oil-free lubricated air compressor, which comprises the following steps: 1. Vacuum extraction: closing the suction of the compressor before the shutdown of the compressor, loading operation, opening the exhaust valve at the last stage, turning the compressor into a vacuum pump, pumping out the internal moisture and heat saturated residual gas, generating negative pressure; 2. Introduction of low dew point dry air: end of vacuum extraction. At the same time, all inlet and outlet passages, such as the last stage vent valve and all levels of sewage discharge valve, are closed, and then low dew point dry compressed air is introduced from the first stage suction chamber of the main engine, so that all levels of cylinders and airways of the air compressor are filled with low dew point dry and clean air, and the air pressure in the air compressor is slightly higher than the ambient air pressure. By adopting the method of the invention, the characteristics of the air compressor set can be fully utilized to solve the problem of condensation and rust on the surface of cylinder mirrors, air valves and other components after the shutdown of the large water-cooled oil-free air compressor, especially after a long shutdown, prolong the working life of the air compressor and reduce the maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法
本专利技术涉及空气压缩机领域，尤其涉及一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法。
技术介绍
大型水冷却无油空气压缩机，在现代国民经济中应用范围越来越广，特别在食品、医药、化工等领域已成为不可或缺的设备。这类压缩机的气环、支撑环和填料均采用固体自润滑材料，通常为增强型聚四氟乙烯(以下简称F4)制成。F4摩擦系数较低，具有自润滑性能。工作过程中F4在温度、压力与摩擦的作用下，在气缸壁上形成一层转移膜。这层转移膜是环面磨耗的F4材料与气缸工作面相结合形成的。转移膜生成后无油润滑活塞环与气缸工作面之间的摩擦，就变成了无油环表面与转移膜之间的摩擦。由于F4摩擦系数低，转移膜的存在对气缸工作面及无油环都有良好的保护作用，减低了摩擦副的摩擦阻力与磨耗。但是转移膜不太坚固与稳定，当气缸内有结露存在时，转移膜会脱落，新的转移膜产生。这样形成了转移膜形成与脱落的恶性循环，加速无油环的磨耗。同时，气缸内的结露会使气缸工作镜面锈蚀，一旦锈蚀形成，气缸的工作镜面变得粗糙，材质较软的无油环就会迅速磨耗失效，如果不及时修理更换支撑环、活塞环，不但产气量急剧下降，当金属活塞体与气缸工作镜面接触后会迅速磨坏气缸与金属活塞体，造成压缩机的严重损坏。因此，防止气缸工作镜面结露与锈蚀，一直是这类压缩机的设计与维护、保养的重要课题。这类空气压缩机的各级都设有水冷冷却器，每级冷却器的出口都设有气水分离装置，将冷凝水分离并经排污器自动排出，确保冷凝水不进入下一级压缩。对于设计良好的气水分离装置，通常能将大部分液态水分离，但是少量雾状水滴仍会混在气流内进入下一级。雾化水滴在下一级压缩过程中，随着温度的升高而气化，对转移膜的破坏程度较轻，更不会导致液击。但是，当压缩机停机时，压缩机内滞留的气体，通常比环境温高35-40℃，而且含水(蒸气)量是饱和状态。当压缩机停机后，内部冷却到与环境大气温度相同时，机内饱和气体必然析出冷凝水并附着在气缸工作面、气道和气阀上，破坏转移膜，更严重的是导致气缸和气阀锈蚀损伤。这就是，连续不间断运行的此类空气压缩机，工作寿命长、间断运行的寿命短的原因所在。对于这个技术难题至今人们都是被动的采取补救措施来缓解这股饱和湿热滞留气体的有害影响：如气缸工作面镀铬、停机时从吸气口向机内喷油，开机前拆开清洗等等。前者制造成本高，并且镀铬层易脱落；后者用户维保成本高，多数用户也没有实施这种保养的技术力量，故都不具可行性。因此，寻找一种简便、有效的方法，消除这股滞留饱和湿热气体，避免气缸气阀等结露锈蚀，是用户的迫切需求。
技术实现思路
为解决现有的技术难题，本专利技术提供了一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法。本专利技术的具体内容如下：一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，包括如下步骤：步骤(1)：抽真空：空压机停机前关闭压缩机的吸口，加载运行，末级放空阀打开放空，各级排污阀全关闭，使空压机变成真空泵，抽排内部湿热饱和余气，产生负压；步骤(2)：导入低露点干燥空气：抽真空结束时，关闭末级放空阀及各级排污阀等所有进出口通道，再从主机的一级吸气腔导入低露点的干燥清洁的空气，并使空压机内的气压略高于环境大气压。这样，停机后内部干燥空气通过各种间隙只能向外渗漏，直至内外压力平衡，阻止外部的湿气向机内流动。压缩机内产生结露的原因是压缩机在停机时，气缸、气道内滞留的气体是湿热饱和状态，气体的温度一般高于环境温度约35～40℃，随着时间推移，压缩机内空气的温度下降至与环境温度相同，其内的湿热气体必然会析出冷凝水形成结露并附着在气缸气道内壁表面及气阀等部件上，从而导致对机内部件的损伤。本申请使用的方法中，步骤(1)先将空压机抽真空，方法是在停机前降速加载运行，关闭吸气口和各级排污阀，打开放空阀，将压缩机暂时转变成真空泵，这样在抽真空结束后机内的湿热饱和气体绝大部分被排出；步骤(2)再向机内注入干燥的气体，使机内气压逐渐升高至略高于环境大气压，此时干气在压力作用下向外渗透直至机内外气压平衡，内外没有气体流动，这样，封闭在机内的干气即可长期留存。而根据压力露点与常压露点的关系曲线图(GB/T4830-2015)可以知道，当1.0MPa的压缩空气，压力露点为10℃时，其常压露点约为-20℃，因此当本机组的额定输出力为4.0MPa，只要配置以冷冻干燥机为中心的净化系统，就能实现。只要注入机内的干气常压露点足够低(如-20℃)，一般情况下机房内的温度显然不可能低于-20℃。这样，只要在停机后不打开压缩机向外的通道，机内有干气的保护，就不会产生结露，也就不会导致压缩机内的锈蚀，从而解决压缩机停机后的结露锈蚀问题。进一步的，步骤(1)中将空压机变成真空泵，包括对空压机如下改进：在吸气消音器的吸气口设置可以方便地开合的吸气口闷盖；在末级管道上设置配有消音器的常闭型电磁放空阀；步骤(2)中导入低露点干燥气体包括对空压机进行如下改进：将一级气缸进气口管路与压缩空气后处理净化系统出口管路用管道相连接，在连接管路上，串联接入两位两通常闭型电磁阀、减压阀；在一级气缸吸气管上安装可测出负压的压力传感器；抽真空结束后，电磁阀开通，向压缩机内输入低露点干燥成品气，调节减压阀，降低进入一级气缸的压力，直到压力传感器检测到机内负压升至略高于环境压力时停止；在各级气缸冷却水出口处设置温度传感器；在各级气缸冷却水出口管道上安装与手动阀相并联的电磁补水阀，当温度传感器测出气缸回水温度高于设定值时，相应的补水阀得电开启增加水流量，反之补水阀关闭减小水流量。进一步的，所述吸气口包括吸气口座、旋拧装配在吸气口座上的吸气口螺盖、夹在吸气口螺盖与吸气口座之间的钢丝网、支转销和可旋转的吸气口闷盖；所述吸气口座为管状零件，包括无螺纹端和有螺纹端，无螺纹端与吸气消音器桶体上的径向孔相贯焊接，有螺纹端伸出吸气消音器桶体外，吸气口螺盖为中空的圆螺母，吸气口螺盖装配在吸气口座有螺纹端的螺纹上，吸气口螺盖拧紧时钢丝网被压紧；吸气口螺盖的下方外端面和吸气口闷盖对应的边缘均设有通孔，支转销穿过通孔将两者连接，吸气口闷盖可绕支转销转动；吸气口螺盖外圆上设有径向螺孔，螺孔内设有紧定螺钉；吸气口闷盖与支转销孔的对称位置，面向螺盖端面处嵌入强磁钢，在上旋到吸气口螺盖上时可完全覆盖吸气口螺盖，关闭吸气口并依靠强磁钢的吸力固定；打开吸气口，可下旋吸气口闷盖，悬挂在支转销上。进一步的，步骤(2)中的干燥压缩空气是通过以冷冻干燥机为中心的净化系统处理再经过减压的低露点、清洁干燥的压缩气体，其常压露点通常低于-20℃，气压约为0.1～0.15MPa。进一步的，步骤(1)和步骤(2)采用控制系统程序控制，空压机的控制系统内设有停机控制程序，操作面板上的停机按钮可激活停机控制程序，按下停机按钮则停机控制程序立即启动，停机过程包括：自动执行降低转速、自动(或手动)关闭吸气口或吸气道、打开末级放空阀、关闭各级排污阀、抽真空、打开补水阀降温、主电机停止转动、向机内导入低露点干气、最后停机等操作。进一步的，所述停机控制程序控制空压机按照如下步骤工作，各步骤之间具有一定的时间间隔：步骤a：变频器降低频率，机组保持加载状态，减速运行，各级自动补水阀全开，排污阀从四级至一级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)：抽真空：空压机停机前关闭压缩机的吸口，加载运行，末级放空阀打开放空，各级排污阀全关闭，使空压机变成真空泵，抽排内部湿热饱和余气，产生负压；步骤(2)：导入低露点干燥空气：抽真空结束时，关闭末级放空阀及各级排污阀等所有进出口通道，再从主机的一级吸气腔导入低露点的干燥清洁的压缩空气，并使空压机内的气压略高于环境大气压。

【技术特征摘要】
1.一种防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)：抽真空：空压机停机前关闭压缩机的吸口，加载运行，末级放空阀打开放空，各级排污阀全关闭，使空压机变成真空泵，抽排内部湿热饱和余气，产生负压；步骤(2)：导入低露点干燥空气：抽真空结束时，关闭末级放空阀及各级排污阀等所有进出口通道，再从主机的一级吸气腔导入低露点的干燥清洁的压缩空气，并使空压机内的气压略高于环境大气压。2.根据权利要求1所述的防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，其特征在于：步骤(1)中将空压机变成真空泵，包括对空压机如下改进：在吸气消音器的吸气口设置可以方便地开合的吸气口闷盖；在末级管道上设置配有消音器的常闭型电磁放空阀；步骤(2)中导入低露点干燥气体包括对空压机进行如下改进：将一级气缸进气口管路与压缩空气后处理净化系统出口管路用管道相连接，在连接管路上，串联接入两位两通常闭型电磁阀、减压阀；在一级气缸吸气管上安装可测出负压的压力传感器；抽真空结束后，电磁阀开通，向压缩机内输入低露点干燥成品气，调节减压阀，降低进入一级气缸的压力，直到压力传感器检测到机内负压升至略高于环境压力；在各级气缸冷却水出口处设置温度传感器；在各级气缸冷却水出口管道上安装与手动阀相并联的电磁补水阀，当温度传感器测出气缸回水温度高于设定值时，相应的补水阀得电开启增加水流量，反之补水阀关闭减小水流量。3.根据权利要求2所述的防止水冷无油润滑空气压缩机气缸内结露锈蚀的方法，其特征在于：所述吸气口包括吸气口座、旋拧装配在吸气口座上的吸气口螺盖、夹在吸气口螺盖与吸气口座之间的钢丝网、支转销和可旋转的吸气口闷盖；所述吸气口座为管状零件，包括无螺纹端和有螺纹端，无螺纹端与吸气消音器桶体上的径向孔相贯焊接，有螺纹端悬伸在吸气消音器桶体外，吸气口螺盖为中空的圆螺母，吸气口螺盖装配在吸气口座有螺纹端的螺纹上，吸气口螺盖拧紧时钢丝网被压紧；吸气口螺盖的下方外端面和吸气口闷盖对应的边缘均设有通孔，支转销穿过通孔将两者连接，吸气口闷盖可绕支转销转动；吸气口螺盖外圆上设有径向螺孔，螺孔内设有紧定螺钉；吸气口闷盖与支转销孔的对称位置，面向螺盖端面处嵌入强磁钢，在上旋到吸气口螺盖上时可完全覆盖吸气口螺盖，关闭吸气口并依靠强磁钢的吸力固定；打开吸气口，可下旋吸气口闷盖，悬挂在支转销上...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓宁，顾余舜，
申请(专利权)人：南京尚爱机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32