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冻干机制冷与真空系统的维护及常见问题

                                                                     冻干机制冷与真空系统的维护及常见问题  
 
    摘 要:从冻干机的制冷与真空系统2方面分析了其日常维护和常见问题。
关键词:冻干机;制冷系统;真空系统;日常维护保养;维护措施;常见问题
冻干机被广泛应用于药品生产,然而,由于冻干生产过程的不可间断性,一旦冻干机出现故障将严重影响生产,给企业带来损失。因此,笔者就其中重要的制冷与真空2大系统的日常维护和常见问题进行分析,希望对冻干机使用者能有所启发。
 
1  制冷系统
1.1  日常维护保养
(1)每次开机前要例行检查:1)所有截止阀(压缩机吸排气阀、供液阀、手阀等)是否处于开启状态;2)各压力表读数是否正常(0.6~0.7 MPa);3)压缩机油位是否正常(1/4~3/4);4)冷却水压力(0.1 MPa以上)、温度是否正常。
(2)送电后应注意:1)压缩机是否自动收液;2)油压差是否复位等;3)检查曲轴箱的加热器加热情况,曲轴箱的温度应高于环境温度20 ℃。 
(3)开机后要注意:1)压缩机运行声音是否正常;2)制冷管路是否有异常振动;3)压缩机本身的振动是否最小;4)视液镜流量是否正常;5)膨胀阀结霜情况;6)压缩机回霜情况。
(4)压缩机冷冻机油视情况每半年或1年更换1次。
(5)水冷凝器需定期清洗,一般为1年。可拆洗,也可用水处理清洗剂进行循环清洗。对于风冷机组,及时清理冷凝器外表面。
(6)注意压缩机不能频繁启动,启动间隔的时间应大于3 min。
 
1.2 常见问题及处理办法   
1.2.1 高压压力过高,高压报警
(1)制冷剂太多,排气压力高,应放出部分制冷剂。
(2)冷却水温度高,流量不足或水冷凝器结垢。
(3)制冷管道低压段有泄漏,吸入空气。
(4)高压排气阀没开足或损坏,造成排气不畅。
可以通过消警复位按扭进行复位,按扭开关在高压压力继电器上。
 
 
1.2.2 油压差报警
(1)回油不畅,造成压缩机曲轴箱内油位不够,油泵吸不到油。一般需换新的油分离器。
(2)油脏,造成油泵过滤器堵塞。需换油,并清洗油过滤器。
(3)油压差继电器失灵。更换新的油压差继电器。
(4)油泵发生故障。更换新的油泵。
(5)制冷系统蒸发不好,有制冷剂进入曲轴箱。将冷冻油带入系统,导致油压过低。关小冷凝器出口的供液阀或调整热力膨胀阀(增大系统的过热度)。
压缩机启动90 s后油压差继电器起作用,若还没有油压差,将报警,报警后可以通过油压差继电器上的复位按扭复位进行消警。
 
 
1.2.3 压缩机热保护(电机温度超过85 ℃)
系统的回气量不足,电机没有得到充分的冷却。
解决办法:(1)调整中冷膨胀阀,加大系统的循环量,使电机充分冷却。(2)检查供液管路是否发生堵塞(供液截止阀,干燥过滤器,电磁阀、膨胀阀前的滤网等),如发生堵塞要加以解决。(3)检查回气管路和压缩机的吸气过滤器有无堵塞,有堵塞进行修复。(4)检查是否缺少制冷剂,如缺少需补充。
    电子热保护后报警,将热保护的220 V控制电源关掉重新启动就可消除报警。
 
 
1.2.4 水压力报警
(1)冷却水压力低于水压力继电器设定的压力。需确保冷却水压力高于水压力继电器设定的压力;在保证冷却效果压缩机高压不报警的情况下可适当调低水压力继电器设定的压力。
(2)水压力继电器失效。需更换水压力继电器。
只要水压力高于水压力继电器设定的压力,报警即可消除。
 
 
1.2.5 压缩机无法启动
(1)高压报警、油压差报警、电子热保护、水压力报警其中一个报警。需找到报警原因,将报警消除。
(2)瞬间启动电流太大,导致热过载保护或空气开关保护。需查出电流大的原因,将热过载复位后即可启动。
(3)压缩机曲轴咬死、活塞缸咬死。需维修压缩机。
(4)控制系统故障,对压缩机没有输出控制。应由我公司软件人员解决。
(5)电器系统故障如PLC故障、交流接触器故障等。在确认电器部件故障后,给予更换。
 
 
1.2.6 压缩机在运行时忽然自动停机
(1)在运行时高压报警、油压差报警、电子热保护、水压力报警其中至少有一个报警。
(2)运行时交流接触器故障、过载保护、压缩机电机忽然烧掉。
(3)运行时出现液击或油击,出现活塞或曲轴咬死。
(4)运行时控制程序出现瞬间不稳定,忽然没有输出。
1.2.7 制冷系统制冷效果不好
(1)膨胀阀开启过大或太小。膨胀阀开启过大压缩机本身积霜严重,过液量太大,膨胀阀开启过小,过液量不足。需调节膨胀阀,使压缩机达到最佳工况。
(2)制冷系统堵塞不畅,如过滤器堵塞、膨胀阀堵塞、相关阀门未开或未全开、电磁阀失灵等。需找到堵塞的部位和原因,及时进行清洗。
(3)制冷剂不够。需补充适量的制冷剂。
(4)压缩机阀板上部或汽缸下部的纸垫被击穿或破裂或压缩机吸排气阀片破碎。需更换新的纸垫或排气阀片。
 
 
1.3 常见的维护措施
1.3.1 如何检漏
     (1)系统打压,氮气充至1.4 MPa,待高、中、低、油4个压力表平衡后记录各个表的读数,保压数小时(一般为24 h以上)后,看各压力表的读数是否下降,若下降则说明系统的漏点,可用肥皂水涂抹可疑点进行检漏。
(2)用卤素灯检查各可疑点的前提是系统有制冷剂,4个表读数平衡(0.5 MPa以上)。
(3)用高级检漏仪,可以用氦质谱仪,先对管道进行抽真空,抽到极限后关掉真空泵,改用氦质谱仪抽真空,向泄漏可疑点喷氦气,通过氦质谱仪上的仪表显示,可以看出泄漏点具体位置,精度非常高。
1.3.2 如何充注制冷剂
(1)充注制冷剂之前一定要确定制冷剂的质量,确认质量没有问题后方可充注,劣质制冷剂对压缩机和制冷系统破坏力极大,轻则影响制冷系统运行,重则使压缩机损坏。
(2)可从压缩机低压吸入口充注,钢瓶严禁倒置和平躺,充注时禁止空气进入制冷系统。
(3)充注制冷剂之前请先确定系统中是完整性充注还是补充性充注,如果是前者(特
别是刚进行保压检漏操作的),建议先对系统进行抽真空;对于后者请将系统中的空气排放干净后对制冷剂做适当补充。
(4)如果该制冷剂为共沸,则不必将钢瓶倒置和平躺,直接将其充入系统中;如果是非共沸制冷剂,可以考虑将钢瓶倒置和平躺(即出口处为液态),但制冷剂罐口阀门应尽量关小,以免使压缩机产生液击现象。
(5)充注前,请确保连接的管道不泄露,将其连接到制冷剂罐排出口,再打开阀门将连接管道内的制冷剂排除,再将连接管道的另外一端连接到气液分离器上的角阀上;观察各个压力表的压力值,视镜上的气泡数量以及压缩机的回霜多少来确定制冷剂的充注量。 
1.3.3 如何调节膨胀阀
(1)顺时针方向旋转可以调小膨胀阀流量,逆时针方向可以调大膨胀阀流量。 
(2)压缩机吸气口结霜的多少、视液镜中气泡的多少能间接反映出膨胀阀开启程度,在调节膨胀阀时每次调节量不可太大,两次之间的时间间隔不低于15 min,以便观察系统的运行趋势。膨胀阀一经调定,就不要再动,除非工况变化很大。
1.3.4 如何收液
先将水冷凝器出液阀关闭,启动压缩机,10 s后打开板冷电磁阀和冷凝电磁阀,运行压缩机5~8 min,检查压缩机中压,中压压力在0 kgf/cm左右停止压缩机运行,同时将水冷凝器进液阀关住,氟里昂即收液到水冷凝器里了。
1.3.5 更换清洗过滤器
制冷系统运行超过1年后建议更换干燥过滤器的滤芯和回气过滤器的滤芯。最好是1年更换1次,不能更换的应拆下用汽油进行清洗。
1.3.6 如何换冷冻机油
1.3.6.1 冷冻油的使用
    一般来讲,制冷系统首次运行100 h后要更换冷冻油,再次运行10 000~12 000 h后要更换冷冻油,换油时只要油液位露出视镜的1/4即可,切不可多加,油多了很容易造成油击。一般都应按照厂家规定的要求使用专用的冷冻机油。
达沃西是一家技术型驱动企业为工业和科研级客户提供制冷解决方案,专业生产冻干机,真空冷冻干燥机,冷冻式干燥机,实验室冻干机等真空设备