علت‌های ناپایداری فشار در کمپرسورهای هوای پیچی با تزریق روغن

خرابی‌های اجزای مکانیکی مؤثر بر پایداری فشار در کمپرسورهای پیچشی هوا

خرابی و گیرکردن دریچه حداقل فشار

وقتی دریچه حداقل فشار (MPV) گیر می‌کند یا به‌طور کامل باز نمی‌شود، جریان روغن در کمپرسورهای هوای پیچی محدود می‌گردد—که منجر به کمبود روان‌کاری یاتاقان‌ها و اجبار سیستم به کار در فشاری زیر آستانه بحرانی ۴٫۵ بار می‌شود (استاندارد segu صنعتی ۲۰۲۳). این محدودیت همچنین باعث ایجاد افزایش‌های ناگهانی فشار بیش از ۱۰٪ نسبت به مقدار تنظیم‌شده می‌گردد و سبب تسریع سایش در واشرهای روتور می‌شود.

نقایص دریچه‌های ورودی و ورودی: بازشدن ناقص یا شکست در درزبندی

نشت شیر ورودی بیش از ۱۵٪ جریان نامی، باعث گردش مجدد هوا می‌شود که ۲۰ تا ۳۰٪ انرژی فشرده‌سازی را هدر می‌دهد و بازده حجمی را کاهش می‌دهد—و این امر دوره‌های کاری را به‌طور غیرضروری افزایش می‌دهد. تخریب آب‌بندی صفحات شیر، اجازه می‌دهد هوای فشرده وارد محفظه‌های میله‌راننده شود و فشار سیستم را در عرض ۹۰ ثانیه پس از روشن‌شدن ناپایدار کند.

اتصال‌دهنده روغن-گاز مسدود شده و فیلتر روغن گرفته شده

خرابی همزمان اتصال‌دهنده و فیلتر، خروجی مؤثر کمپرسور را ۴۰٪ کاهش می‌دهد؛ در حالی که تخریب غیرمقابله‌شده روغن، عامل ۷۳٪ از موارد ناپایداری فشار مکانیکی است (مجله سیستم‌های سیال، ۲۰۲۳).

خطاهای سیستم کنترل که تنظیم فشار را مختل می‌کنند

خرابی شیر سولنوئیدی و نشت هوای کنترل

وقتی شیرهای سولنوئیدی خراب می‌شوند — چه به دلیل گرفتگی ناشی از تجمع آلودگی و چه به دلیل سوختن سیم‌پیچ‌ها پس از نوسانات ولتاژ — کنترل جریان هوا به‌طور قابل توجهی اختلال پیدا کرده و تنظیم فشار را کاملاً از مسیر خارج می‌کند، به‌ویژه در کمپرسورهای پیچی با تزریق روغن. بر اساس داده‌های اخیر نگهداری صنعتی از سال گذشته، تقریباً نیمی از تمامی توقف‌های غیرمنتظره در سیستم‌های پیچی چرخشی دقیقاً ناشی از این نوع مشکلات شیرهاست. علاوه بر این، نشت هوای کنترلی نیز وضعیت را بدتر می‌کند، زیرا نیروی عمل‌گری را کاهش می‌دهد. این امر منجر به کندتر شدن پاسخ شیرها در برابر تغییرات بار می‌شود و در نتیجه باعث ایجاد انواع ناکارآمدی‌ها می‌گردد؛ چرا که سیستم به‌صورت مداوم روشن و خاموش می‌شود و قطعات را سریع‌تر از حالت عادی فرسوده می‌کند. برای تشخیص این مشکلات در مراحل اولیه و پیش از اینکه به مشکلات جدی تبدیل شوند، اکثر تأسیسات بررسی‌های دوره‌ای را هر سه ماه یک‌بار برنامه‌ریزی می‌کنند و در این بررسی‌ها دیافراگم‌ها را معاینه کرده و آزمایش‌هایی روی مدارهای پنوماتیک انجام می‌دهند تا هرگونه نشانه‌ای از تخریب آب‌بندی شناسایی شود.

شکست‌های کنترل ظرفیت: خطاهای شیر لغزنده، درایو فرکانس متغیر (VFD) و مدولاسیون ورودی

امروزه کمپرسورهای هوای پیچی معمولاً از سه روش اصلی برای کنترل ظرفیت خود استفاده می‌کنند: شیرهای لغزنده جابجایی مکانیکی را تنظیم می‌کنند، درایوهای فرکانس متغیر (VFD) سرعت موتورها را کنترل می‌کنند و شیرهای مدولاسیون ورودی جریان هوا را محدود می‌سازند. وقتی شیرهای لغزنده به دلیل تشکیل لاک روی سطوح گیر می‌کنند، فشار ممکن است به‌صورت ناگهانی و نامنظم تغییر کند و گاهی اوقات به‌صورت پله‌ای بیش از ۱۵ psi افزایش یابد. مشکلات مربوط به VFD ارتباط بین گشتاور و دور بر دقیقه (rpm) را مختل می‌کنند و اگر شیرهای ورودی به‌درستی کالیبره نشده باشند، در واقع پیک‌های تقاضای کاذب ایجاد می‌کنند. این نوسانات فشار منجر به چرخه‌های سریع (fast cycling) می‌شوند که باعث سایش یاتاقان‌ها می‌گردند، علاوه بر آن، مقدار زیادی هوای فشرده در حین عملیات blowdown تلف می‌شود که تقریباً ۲۰٪ از کل هوای فشرده تولیدشده را هدر می‌دهد. بیشتر تکنسین‌های نگهداری و تعمیر ابتدا الگوهای ارتعاشی و تصاویر حرارتی را برای تشخیص این مشکلات در مراحل اولیه و قبل از اینکه به‌طور جدی بر کل سیستم تأثیر بگذارند، بررسی می‌کنند.

مشکلات سنسورها، کلیدها و کالیبراسیون در حلقه‌های فشار کمپرسور هوای پیچی

خطا در کلید فشار، انحراف سنسور و خطاهای کالیبراسیون

هنگامی که کلیدهای فشار در کمپرسورهای پیچ‌دار هوا از کار می‌افتند، چرخه‌های مهم روشن و خاموش را مختل می‌کنند و باعث ایجاد تنش اضافی بر موتورها و نوسانات ناپایدار در سطح فشار می‌شوند. اگر این کلیدها به‌درستی کالیبره نشده باشند، ممکن است بیش از حد تکرار شوند یا با تأخیر فعال شوند و منجر به افت فشار شوند که بر تمام تجهیزات متصل به بخش پایین‌دست تأثیر می‌گذارد. این مشکل زمانی بدتر می‌شود که سنسورها از تنظیم خود خارج شوند و اطلاعات نادرستی را به سیستم کنترل ارسال کنند. این امر منجر به ارزیابی‌های نادرست از نیازهای سیستم می‌شود؛ بنابراین سیستم‌ها یا فشار بیش از حد تولید می‌کنند یا فشار کمتر از حد لازم ارائه می‌دهند. انجام بازرسی این موارد یک‌بار در سال تفاوت قابل‌توجهی ایجاد می‌کند. اگر این خطاها بدون توجه باقی بمانند، به‌تدریج تجمع یافته و گاهی اوقات منجر به نوسانات فشاری تا ۱۵٪ در کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها می‌شوند. بازرسی‌های دوره‌ای و نگهداری منظم، هزینه‌های مربوط به مصرف انرژی هدررفته را کاهش داده، سایش و فرسایش ماشین‌آلات را کم می‌کنند و همچنین به حفظ عملکرد پایدار در تمامی فرآیندها کمک می‌نمایند.

شکست در آب‌بندی شیر تخلیه هوا و خرابی سوئیچ فشار دیفرانسیل روغن

وقتی که مهر و موم های دریچه ی باز کردن هوا شروع به شکست می کنند، کمپرسورهای پیچ دار کار بیشتری از آنچه باید انجام دهند. این بار اضافی کار می تواند مصرف انرژی را حدود 25٪ افزایش دهد و همچنین باعث فرسایش زودرس اجزای مانند روتورها، لاجری ها و دیگر مهر و موم ها شود. مشکل بدتر ميشه وقتي که فشار فرقي روغن خراب بشه این سوئیچ ها قرار است سطح روانکاری را کنترل کنند، اما اگر به اشتباه وضعیت فشار پایین را تشخیص دهند، سیستم هیچ گونه اصلاحی را ایجاد نمی کند. بعدش چي ميشه؟ جریان روغن کاهش می یابد، اصطکاک از سقف عبور می کند و دمای هوا به شدت بالا می رود. اکثر تیم های تعمیر و نگهداری این دو مشکل را به عنوان یک دستور کار برای فاجعه می بینند که اغلب منجر به آسیب رساندن به لوله های حمل و نقل و خاموش شدن غیر منتظره می شود. برای جلوگیری از این آشفتگی، تکنسین ها باید به طور منظم دیافراگم ها را بررسی کنند و این سوئیچ های فشار را به درستی آزمایش کنند. این کار به حفظ فشار ثابت روغن کمک می کند و مانع از فرار هوا فشرده در طول چرخه های کار عادی می شود.