Pas cu pas: Diagnosticarea și Repararea Defecțiunilor de Încărcare/Descărcare la Compresoarele de Aer cu Surub cu Injecție de Ulei

Compresoarele de aer cu surub cu injecție de ulei sunt utilizate pe scară largă în producția industrială datorită funcționării lor eficiente și stabile. Totuși, în condiții reale de funcționare, apar frecvent defecțiuni de încărcare/descărcare, ceea ce duce la probleme precum porniri-opriri frecvente ale echipamentului și fluctuații ale presiunii de alimentare cu aer. Aceste probleme nu numai că perturbă continuitatea producției, dar accelerează și învechirea echipamentelor și cresc pierderile prin consum energetic, necesitând o analiză sistematică și soluții specifice.

I. Analiza principiului de funcționare al sistemului de încărcare/descărcare

(1) Mecanism dinamic de încărcare

Când presiunea sistemului scade sub limita inferioară prestabilită, întrerupătoarele de presiune sau senzorii de presiune de înaltă precizie captează rapid semnalul de presiune, declanșând sistemul de control să emită comenzi pentru deschiderea supapei de admisie. Rotoarele compresorului inițiază apoi procesul de comprimare a aerului. Aerul comprimat este supus unor procese de separare ulei-aer, răcire și alte tratări înainte de a fi livrat la punctul de consum, potrivind cu precizie cerințele de aer ale producției.

(2) Logică inteligentă de descărcare

Odată ce presiunea sistemului atinge pragul superior setat, senzorii de presiune transmit instantaneu semnale de feedback. Sistemul de control pornește imediat comanda de închidere a supapei de admisie. Compresorul de aer trece apoi în modul de funcționare în gol — rotorul continuă să se rotească, iar conducta de admisie a aerului este complet blocată, oprind astfel producerea aerului comprimat pentru a reduce eficient consumul energetic în funcționare.

(III) Sistem de control în buclă închisă a presiunii

Prin setarea flexibilă a limitelor superioare și inferioare pentru comutatoarele sau senzorii de presiune, sistemul definește cu precizie domeniul de presiune pentru încărcare și descărcare. Unele modele premium includ funcționalitatea de ajustare dinamică PID, permițând compensarea în timp real a presiunii. Acest lucru minimizează fluctuațiile presiunii de alimentare, asigurând o utilizare stabilă a aerului.

II. Cauzele principale ale defectării la încărcare/descărcare

(1) Riscuri de defectare a componentelor senzorului

Îmbătrânire și deriva de precizie: Fenomene precum oxidarea contactelor comutatorului de presiune sau deriva cipurilor senzorului pot distorsiona achiziția semnalului de presiune. Un anumit producător auto a experimentat o defecțiune cauzată de derivă la punctul zero al senzorilor de presiune, determinând compresoarele să se descarce prematur, înainte de atingerea limitei inferioare, ceea ce a dus direct la o alimentare insuficientă cu aer pe linia de producție.

Interferență mediatică: Temperaturile ridicate și umiditatea acceleră degradarea senzorilor. Contaminarea suprafețelor senzoriale cu praf și ulei reduce direct sensibilitatea, provocând întârzieri în transmiterea semnalelor sau interpretări greșite.

(2) Riscuri de defectare ale supapei de admisie

Probleme mecanice de blocare: Pistonul supapei de admisie se poate bloca din cauza depunerilor de carbon, obturării cu impurități sau a defectării prin oboseală a arcului de revenire, împiedicând funcționarea corectă a supapei. În industria textilă și de vopsire, astfel de defecte reprezintă 35% din toate defecțiunile de încărcare/descărcare ale compresorului de aer, fiind o cauză principală a întreruperii funcționării echipamentelor.

Defectare a controlului electromagnetic: Deteriorarea izolației bobinei electromagnetice sau conexiunile slabe/oxidate ale terminalelor pot împiedica supapa solenoid să răspundă precis la semnalele de comandă. Acest lucru determină compresorul de aer să rămână într-o stare continuă de încărcare sau descărcare permanentă, pierzând capacitatea de reglare a presiunii.

(III) Căi de defectare ale sistemului de control

Defecțiuni hardware: Probleme precum pierderea programelor modulelor PLC, lipituri slabe pe plăcile de circuit de control sau conexiuni terminale oxidate pot perturba transmisia comenzilor de control. Un anumit fabricant de electronice a înregistrat fluctuații severe ale presiunii și o scădere a randamentului produselor din cauza unui defect la portul de ieșire al PLC-ului, care a provocat disfuncționarea valvei de admisie.

Defecte logice software: Configurarea incorectă a parametrilor în programele de control sau deficiențe în algoritmii de control pentru încărcare/descărcare pot duce la evaluări inexacte ale pragurilor de presiune, rezultând în temporizări necorespunzătoare ale încărcării/descărcării.

(IV) Pierderi prin scurgeri în conducte

Defecțiunea etanșării: Garniturile flanșelor uzate, îmbinările filetate slăbite sau etanșările deteriorate pot provoca scurgeri continue de aer comprimat. Datele statistice din industrie arată că o gaură de scurgere de 1mm² irosește aproximativ 15.000 de metri cubi de aer comprimat anual, determinând compresoarele de aer să intre frecvent în ciclu pentru a compensa pierderea de presiune.

Perforare prin coroziune a conductelor: Conductele supuse la funcționare pe termen lung sunt susceptibile de perforare prin coroziune datorită eroziunii cauzate de mediul transportat și curgerii gazelor, mai ales în medii puternic corozive, cum sunt cele din industria chimică și metalurgie.

(5) Efectele uzurii componentelor mecanice

Componente critice, cum ar fi tijele supapelor de admisie și mecanismele microîntrerupătoare ale întrerupătoarelor de presiune, prezintă jocuri mărite, uzură superficială și defectarea etanșărilor după o funcționare prelungită la frecvență înaltă. Aceasta duce la răspunsuri întârziate în încărcare/descărcare, acționări incomplete și chiar blocarea supapelor.

III. Diagnosticarea defecțiunilor și soluțiile precise

(1) Întreținere precisă a sistemelor de senzori

Calibrare periodică: Utilizați aparate de calibrare a presiunii de înaltă precizie pentru a efectua calibrarea trimestrială a punctului zero și a domeniului pentru întrerupătoarele și senzorii de presiune, asigurând o eroare de măsurare de maximum ±1%, pentru a garanta acuratețea achiziției semnalelor.

Upgradări de protecție: Instalați capace anti-praf și impermeabile pe elementele de detecție și curățați periodic suprafețele senzorilor. În medii puternic corozive, aplicați tratamente anticorozive pe suprafețele componentelor pentru a prelungi durata de viață.

(II) Restaurarea supapei de admisie și recuperarea performanței

Inspecție prin dezmembrare: Demontați ansamblurile supapelor de admisie. Eliminați complet depunerile de carbon, reziduurile de ulei și contaminanții folosind agenți de curățare specializați. Verificați suprafețele de etanșare ale scaunului supapei și uzura ștuțului. Rectificați și reparați zonele cu uzură minoră; înlocuiți componentele afectate de uzură severă.

Validarea performanței: După remontare, testați performanța de etanșare a supapei pe un banc de testare pneumatică la scurgeri. Simulați condițiile reale de funcționare utilizând echipamente de simulare dinamică pentru a verifica dacă timpul de răspuns al supapei și precizia de etanșare corespund specificațiilor.

(III) Diagnosticare avansată și optimizare a sistemului de control

Inspecție hardware: Utilizați unelte profesionale precum multimetre și osciloscoape pentru a verifica semnalele de intrare/ieșire ale PLC-urilor și parametrii de tensiune/curent ai plăcii de circuit. Localizați componentele slabe sau deteriorate pentru înlocuire imediată, asigurând bucle hardware stabile.

Optimizare program: Logica programului de control este revalidată. Testele de simulare verifică raționalitatea algoritmilor de control pentru încărcare/descărcare, corectează abaterile de configurare a parametrilor și actualizează programul la cea mai recentă versiune stabilă.

(IV) Remediere precisă a scurgerilor în conducte

Detectare precisă a scurgerilor: Detectoarele de scurgeri ultrasonice scanează întreaga rețea de conducte cu o acuratețe la nivel de milimetru pentru localizarea scurgerilor. Zonele suspectate de scurgeri sunt marcate cu lichid detector, pentru o confirmare secundară prin observarea formării de bule.

Reparație ierarhică: scurgerile minore sunt etanșate cu un agent special de etanșare rapidă; conductele grav deteriorate sunt înlocuite complet. Conexiunile filetate sunt acoperite cu un adeziv anti-slăbire; interfețele flanșate sunt echipate cu garnituri rezistente la temperaturi ridicate și la îmbătrânire pentru a spori performanța de etanșare.

(5) Înnoire și întreținere componente mecanice

Evaluarea uzurii: se măsoară componente critice precum tijele și obturatorii supapelor folosind instrumente de precizie, cum ar fi micrometre și subler. Părțile care depășesc limitele de uzură sunt înlocuite imediat pentru a asigura jocul conform specificațiilor tehnice.

Optimizarea ungere: se aplică unsoare de înaltă temperatură potrivită condițiilor de funcționare pentru a unge uniform piesele mecanice mobile. Aceasta reduce rezistența la frecare, asigurând o funcționare ușoară și flexibilă a componentelor.