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螺杆空压机高温解决方案探讨

摘要：目前螺杆式风机由于其打气效率高、噪音低、维护成本少、压力调节

范围广、故障率低、自动化控制等诸多优点，被广泛用于各类需要压缩空气的场

合，在石油勘探行业中每个钻井单元更是标配，起到了举足轻重的作用，但是在

陆地钻井单元的使用过程中时常出现高温现象，通过现场勘查分析，确定原因，

进行排除，达到了预期目的，本文就高温问题的排除过程和大家分享，希望能给

各位同行提供帮助和借鉴。

关键词：螺杆空压机；高温；解决方案

螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节

系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内，自成一体，

直接放在平整的基础之上即可，无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种

双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装

于机壳内部，主(阳)转子有5个齿，而副（阴）转子有6个齿。主转子直径大，

副转子直径小。齿形成螺旋状，两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定

位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带动主转子，由于2转子相互啮合，

主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子

啮合部分，并与空气混合，带走因压缩而产生的热量，达到冷却效果。同时形成

液膜，防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷

却液同时还可以吸收和减少高速压缩所产生的噪音。

螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和

进气控制阀吸气，同时冷却液油注入空气压缩室，对机头进行冷却、密封以及对

螺杆及轴承进行润滑，压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到

油气分离桶内，由于机械离心力和重力的作用，绝大多数的冷却液油从油气混合

体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维制作而成的油气分离筒芯，几乎所有

的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的冷却液油沉积到油气分离器桶

的底部，并通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器，回油经过油

过滤器过滤后，洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后，压缩空气经

过最小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后引入到

空气冷干机、空气加热干燥器或吸附式干燥器等除水装置中，通过这些除水装置

进入贮气罐以供各用气单位使用。即使通过除水装置，压缩空气中还是不可避免

会有部分水分的残留，残留的水分会冷凝沉积在储气罐内，这些残留的水分会通

过自动排水器或手动排出。某陆地钻井队配备的是美国生产的SL-16型螺杆空

压机，电压380伏，频率50赫兹，功率80千瓦，打气效率11m³/min，最高压力

1.0MPa,在使用过程中发现在环境温度20℃时，运行10分钟就会发生高温报警停

机，通过现场勘查，原因分析，确定了高温原因，制定了解决方案，采取了有效

措施，彻底解决了高温现象。

一、原因分析

通过现场实地勘察发现：

1、施工作业现场的实际环境决定了空压机房只能是在露天放置，空压机房

设计没有隔热保温层，暴露在太阳的直晒之下，环境温度在20℃时，空压机房内

的温度就在35℃以上，造成了冷却新风温度偏高，降低了换热效果；

2、由于交通运输和车辆尺寸的限制，空压机房的空间尺寸受到了极大的压

缩，因此造成了空压机房本身的空间偏小，通风面积不足，只有一个1㎡的百叶

窗和0.6㎡的窗户，自然散热不好，空气流通量不够，无法满足新风量及正常散

热的需求；

3、过于考虑了制作的简单与快捷，采用了室内弯道L型设计，且排风罩流

通内径偏小，有弯道和截面突变，增加了排风阻力，影响了有效的散热。

二、制定对策

1、由于现场实际状况的限制，决定了空压机房隔热保温层无法实现加装，

同时暴露在太阳之下也不可避免；

2、针对通风百叶窗面积偏小的现状增加百叶窗的散热面积，在空压机房的

前侧和后侧分别增加2个可以开启关闭的百叶窗，在天气晴好的时候将其打开，

在恶劣天气的时候将其关闭，仍能保证新风供应量；

3、改变通风罩的方向，加大通风罩的内径，将内径扩大至和空压机散热器

尺寸相同，确保出风畅通无阻；将通风罩从原来的L型设置优化为垂直引申到空

压机房的顶部，做好防雨防风处理，通风罩与空压机连接之处采用活接形式，以

便维护保养清洁散热器之用；

4、在空压机房的后侧上部增设排风扇，加快新风的流通速度，提高换热效

果。

三、