Krok za krokom: Diagnóza a oprava porúch načítania/vykládania pri olejom chladených skrutkových kompresoroch

Olejom chladené skrutkové kompresory sa v priemyselnej výrobe bežne používajú vďaka ich vysokej účinnosti a stabilnému prevádzkovému chodu. V reálnych prevádzkových podmienkach sa však často vyskytujú opakované poruchy načítania/vykládky, ktoré spôsobujú časté štarty a zastavenia zariadenia a kolísanie tlaku stlačeného vzduchu. Tieto problémy nielen narušujú kontinuitu výroby, ale tiež urýchľujú starnutie zariadenia a zvyšujú straty energie, čo si vyžaduje systematickú analýzu a cieľavedomé riešenia.

I. Analýza princípu fungovania systému načítania/vykládky

(1) Dynamický mechanizmus načítania

Keď tlak systému klesne pod prednastavenú dolnú hranicu, tlakové spínače alebo vysokopresné tlakové snímače rýchlo zachytia tlakový signál, čím spustia ovládací systém na vydanie príkazu na otvorenie sacieho ventilu. Kompresorové rotory potom zahájia proces stlačovania vzduchu. Stlačený vzduch prejde procesmi separácie oleja a vzduchu, chladenia a inými úpravami, než je dodaný na miesto spotreby vzduchu, čím sa presne prispôsobí požiadavkám výroby na stlačený vzduch.

(2) Inteligentná logika vybíjania

Keď tlak systému dosiahne nastavenú hornú hranicu, tlakové snímače okamžite prenesú spätné signály. Ovládací systém rýchlo príkazuje uzatvorenie sacieho ventilu. Vzduchový kompresor potom prejde do prevádzky bez zaťaženia – rotor pokračuje vo voľnobehu, pričom sacia dráha je úplne uzavretá, čo zastavuje výrobu stlačeného vzduchu a účinne zníži prevádzkovú energetickú spotrebu.

(III) Tlakový regulačný obvod so spätnou väzbou

Prispôsobením hornej a dolnej medzné hodnoty tlakových spínačov alebo snímačov systém presne definuje tlakové rozpätie pre náhradu a vykládku. Niektoré vyššie modely obsahujú funkciu dynamického nastavenia PID, ktorá umožňuje kompenzáciu tlaku v reálnom čase. Tým sa minimalizujú kolísania dodávacieho tlaku a zabezpečuje sa stabilné využitie vzduchu.

II. Základné príčiny porúch pri nahrávaní/vykládaní

(1) Riziká porúch senzorových komponentov

Starnutie a posun presnosti: javy ako oxidácia kontaktov tlakového spínača alebo posun čipu snímača môžu skresliť získavanie tlakového signálu. U určitého automobilového výrobcu došlo k poruche nulového bodu tlakových snímačov, čo spôsobilo predčasné uvoľnenie kompresora ešte pred dosiahnutím dolnej hranice, čím priamo vznikol nedostatok dodávky vzduchu na výrobnej línii.

Vplyv prostredia: Vysoké teploty a vlhkosť zrýchľujú degradáciu snímačov. Prach a olejové nečistoty na senzorických plochách priamo znížia citlivosť, čo spôsobuje oneskorenie prenosu signálu alebo nesprávne vyhodnocovanie.

(2) Riziká porúch sacieho ventilu

Mechanické zaseknutie: Piesty sacieho ventilu sa môžu zaseknúť kvôli uhlíkovým usadeninám, upchatiu nečistotami alebo únavovému poškodeniu vratnej pružiny, čo bráni hladkému chodu ventilu. V textilnom a farbárskom priemysle takéto poruchy predstavujú 35 % všetkých porúch nabitia/vybitia kompresorov vzduchu a sú hlavnou príčinou prerušenia prevádzky zariadení.

Porucha elektromagnetického ovládania: Poškodenie izolácie elektromagnetickej cievky, uvoľnené alebo zaoxidované svorkové spojenia môžu zabrániť presnej reakcii elektromagnetického ventilu na ovládacie signály. To spôsobuje, že sa vzduchový kompresor udržiava v stave nepretržitého nabitia alebo trvalého vybitia a stráca schopnosť regulácie tlaku.

(III) Cesty porúch ovládacieho systému

Poruchy hardvéru: Problémy, ako stratené programy modulov PLC, zlé spájkovanie spojov na riadiacich doskách alebo oxidované svorkové pripojenia, môžu narušiť prenos riadiacich príkazov. Jeden elektronický výrobný závod zažil vážne kolísania tlaku a zníženú výrobnú výťažnosť kvôli poruche výstupného portu PLC, ktorá spôsobila chybné fungovanie sacieho ventilu.

Chyby softvérové logiky: Nesprávna konfigurácia parametrov v riadiacich programoch alebo nedostatky v algoritmoch riadenia plnenia/vyprázdňovania môžu viesť k nepresnému posudzovaniu prahových hodnôt tlaku, čo má za následok nesprávne časovanie plnenia/vyprázdňovania.

(IV) Úniky v potrubí

Zlyhanie tesnenia: Starnejúce tesnenia prírub, uvoľnené závitové spoje alebo poškodené tesnenia môžu spôsobiť trvalé úniky stlačeného vzduchu. Štatistiky odvetvia uvádzajú, že diera s prierezom 1 mm² ročne vyplýva približne 15 000 kubických metrov stlačeného vzduchu, čo núti kompresory vzduchu často opakovať zapínacie cykly kvôli kompenzácií straty tlaku.

Korózia a prepichnutie potrubia: Potrubie vystavené dlhodobej prevádzke je náchylné na korózne prepichnutie spôsobené eroziou média a odfukovaním plynu, čo je obzvlášť výrazné v silne korozívnych prostrediach, ako sú chemické spracovanie a hutníctvo.

(5) Vplyvy opotrebenia mechanických komponentov

Kľúčové komponenty, ako sú kĺbové tyče sacieho ventilu a mikrospínače tlakového prepínača, po dlhodobej vysokej frekvencii prevádzky zažívajú zvýšené voľno, opotrebenie povrchu a poruchy tesnenia. To vedie k oneskorenému načítaniu/vykladaniu, neúplnému pohybu a dokonca k zaseknutiu ventilu.

III. Diagnóza porúch a presné riešenia

(1) Presná údržba snímacích systémov

Pravidelná kalibrácia: Použite vysokopresné kalibrátory na štvrťročnú kalibráciu nulového bodu a rozsahu tlakových prepínačov a snímačov, aby sa zabezpečilo, že chyby merania zostanú v rámci ±1 % a zaručila sa presnosť získavania signálu.

Vylepšenia ochrany: Nainštalujte prachotesné a vlhkosťotesné kryty na snímacie prvky a pravidelne čistite snímacie povrchy. Vo vysoce korózne agresívnych prostrediach naneste protikorózne povlaky na povrchy komponentov, aby sa predĺžila životnosť.

(II) Obnova sacieho ventilu a obnova výkonu

Inšpekcia po rozobratí: Rozoberte zostavy sacieho ventilu. Dôkladne odstráňte uhlíkové usadeniny, olejové zvyšky a nečistoty pomocou špecializovaných čistiacich prostriedkov. Skontrolujte tesiace povrchy sedla ventilu a opotrebenie kužeľa. Mierne opotrebené miesta odrežte a opravte; pri silnom opotrebení vymeňte komponenty.

Overenie výkonu: Po znovusmontovaní otestujte tesiaci výkon ventilu na pneumatickom teste netesnosti. Simulujte skutočné prevádzkové podmienky pomocou dynamického simulačného zariadenia, aby ste overili, či doba odozvy ventilu a presnosť tesnenia zodpovedajú špecifikáciám.

(III) Hlboká diagnostika a optimalizácia ovládacieho systému

Inšpekcia hardvéru: Použite profesionálne nástroje, ako sú multimetre a osciloskopy, na kontrolu vstupných/výstupných signálov PLC a parametrov napätia/prúdu na doske. Vyhľadajte uvoľnené alebo poškodené komponenty a okamžite ich vymeňte, aby sa zabezpečila stabilná činnosť hardvérových slučiek.

Optimalizácia programu: Logika ovládacieho programu sa znovu overuje. Simulačné testy overujú správnosť algoritmov riadenia plnenia/vyprázdňovania, opravujú odchýlky konfigurácie parametrov a aktualizujú program na najnovšiu stabilnú verziu.

(IV) Odstránenie netesnosti v presných potrubných systémoch

Presná detekcia netesností: Ultrazvukové detektory netesností skenujú celú potrubnú sieť s milimetrovou presnosťou, aby lokalizovali únik. Podozrivé miesta úniku sú označené kvapalinou na detekciu netesností pre sekundárne potvrdenie pozorovaním tvorby bublín.

Postupná oprava: Malé úniky sa utesnia špeciálnym rýchlo tvrdnúcim tesniacim prostriedkom; potrubia so závažnými poškodeniami sa vymenia úplne. Závitové spoje sú potreté proti uvoľneniu určeným lepidlom; prírubové spoje sú vybavené tesneniami odolnými voči vysokým teplotám a starnutiu, aby sa zlepšila tesniaca schopnosť.

(5) Obnova a údržba mechanických komponentov

Posúdenie opotrebenia: Kritické komponenty, ako sú tyče a zátky ventilov, sa merajú presnými meradlami, ako sú mikrometre a posuvné meradlá. Súčasti, ktorých opotrebovanie presahuje povolené limity, sa včas vymenia, aby sa zabezpečilo, že vôľa spĺňa technické špecifikácie.

Optimalizácia mazania: Na pohyblivé mechanické časti sa rovnomerne nanáša vysokoteplotné mazivo vhodné pre prevádzkové podmienky. To zníži trenie a zabezpečí hladký a pružný chod komponentov.