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松源冻干冷冻干燥机制冷系统的维护及故障排除

2019-09-29

在冷冻干燥过程中,制品的预冻、升华过程搁板控温、水蒸气的冷凝都需要制冷系统完成。长时间在恶劣工况运行,以及运行中的振动及冷热膨胀等原因容易导致制冷效果不好、系统泄漏等问题,若问题发生在冻干过程中制品损毁损失不可估量,因此对制冷系统的维护和保养显得尤为重要。

一、 维护注意事项

对制冷系统进行维护或维修前,应该注意以下内容:

>>1.只有具备专业知识的人员才能对制冷系统展开维护或维修。

>>2.制冷系统电气部件具有高电压,因此,在制冷系统维护或维修时,首先应切断电源。

>>3.接通电源后,电源开关处于接通状态,即使没有操作设备,压缩机也可能随时启动回收制冷剂。

>>4.制冷系统高压部分高温达100℃以上,预防烫伤,制冷系统低压部分低温达-70℃以下,预防冻伤。

>>5.制冷系统制冷剂对大气产生污染,不可随意排放。排放制冷剂时请从制冷系统高压部分开始,并确保水冷凝器冷却水处于流动状态,预防水冷冻裂。

>>6.制冷剂加注和排放时不要在密闭环境及明火中操作,避免窒息和中毒。

>>7.制冷剂加注和排放穿戴好个人防护,小心操作,避免液态制冷剂溅入眼睛或皮肤。

>>8.制冷系统带压状态禁止对制冷系统施焊或拆卸部件。

>>9.制冷系统冷冻机油处理请参照当地环保要求。

 

二、 常规维护项目

制冷系统由压缩机、阀门、管件等组合而成,通过压力继电器、温度传感器等信号反馈由PLC对其进行控制和逻辑保护。制冷系统稳定运行维保人员日常需勤看压力表、温度表是否在合理范围,勤听设备运行有无异响,勤查设备有无滴液漏液,定时更换冷冻机油、过滤器,及时清洗水冷凝器及冷却水循环系统。若有故障通过以下正确方式处理或致电我公司。

2.1  膨胀阀调节方法(Danfoss)

>>1.  顺时针减小过液量,逆时针增加过液量。

>>2.  完全关闭或开启时不可强行调节,可能导致调节杆泄漏。

>>3. 低温时尽可能不去调节膨胀阀,需要调节可用热水将阀体上的霜融化后再进行调节。

>>4. 每次调整间隔时间不小于30分钟,每次调节幅度,TES5膨胀阀1圈,TES2膨胀阀1/4圈。

       

                                    膨胀阀调节方法

2.2 电磁阀拆装(Danfoss为例)

>>1.  制冷剂需收液,并做好防护(带好护目镜、手套)谨防冻伤。

>>2.  拆装时注意安装顺序,安装时参考上图,安装错误可能导致阀门无法开启或关闭。

电磁阀拆装图

2.3 冷凝器

在制冷系统中,冷凝器的作用是将高温高压制冷剂蒸气的热量传给环境介质(冷却水或空气),使之冷凝成液体。冷凝器就是一个制冷剂蒸气和冷却介质(空气或水)间进行热交换的换热器,是用管或板将制冷剂蒸气和冷却介质分隔在两个空间中,二者通过板壁或管壁,将制冷剂蒸气的热传给冷却介质,从而将制冷剂蒸气冷凝成液体。按其冷却方式可分为水冷式,蒸发式,空冷式;按结构形式可分为壳管式,套管式,盘管式。冷凝器要定期清洁,以免水垢凝结造成换热效果下降制冷机出现故障。

2.4 冷却水检查

>>1. 冷却水没有供应或流量不足,可能导致压缩机损坏和安全阀开启导致制冷剂泄漏;

>>2. 冷却水压力和流量符合冻干机设计要求(详细参数根据机型);

>>3. 冷却水进口温度符合冻干机设计要求;

>>4. 冷却水洁净度(目测清澈,无悬浮物);

2.5 电力检查

>>1. 电压稳定380V,波动在±10%以内。

>>2.  电器接头接触良好,无松动,铜锈。

>>3. 空气开关,接触器,中间继电器,动作安全可靠。

>>4.  压力继电器,设定值正确,动作安全可靠。

※ 注意进行此步操作预防电击 ※

2.6 制冷剂压力检查

>>1.  压力表在校验期内;

>>2.   压力表内机械油在接近满度;

>>3.  读取压力表时确认压力表与系统连接阀门开启;

>>4.  读取压力值需正视压力表,因角度不同可能会引起读数偏差。

   压力表

2.7 冷冻油检查

>>1.  油位:在油视镜上下刻度之间;

>>2.  浊度:冷冻油清澈无杂质及悬浮物;

>>3.  油温:在环境温度以上(活塞机);

 

三、 专业维护项目

3.1 制冷剂回收至水冷凝器

>>1.  请确认冷却水和电力供应合格;

>>2.  冷阱、硅油温度和环境温度相近,如冷阱、硅油温度较低时回收制冷剂可能回收不完全;

>>3.  关闭水冷冷凝器出液阀门;

>>4.  打开循环泵,启动压缩机,10s后打开板冷电磁阀,运行3min后,关闭板冷阀;

>>5.  打开阱冷电磁阀,运行压缩机5-8min;

>>6.  检查压缩机中压,中压压力在0kgf/cm左右,停止压缩机运行,同时将水冷凝器进气口阀关闭,制冷剂即收液收到水冷凝器里。

 

 

 

3.2 更换冷冻机油

 活塞压缩机更换冷冻油

>>1.按3.1操作把制冷剂回收到水冷凝器;

>>2.关闭活塞压缩机曲轴箱加热器电源开关,准备好盛放废冷冻油的容器和清洁布及和原压缩机相同型号的冷冻油;(注意:冷冻油加注错误可能导致压缩机或制冷系统故障!)

>>3.首先将压缩机高压板阀逆时针拧到底,拆除压缩机高压板阀上的堵头。压缩机高压板阀顺时针拧3/4圈,排出压缩机内压力直至压力为0Mpa,无气体排出;(注意:进行此步操作时戴上护目镜预防油脂溅入眼睛!)

>>4.逆时针方向拧下放油堵头(图片放油堵头位置),取出预紧弹簧和油过滤网,放出冷冻机油;(注意:放油堵头上有铝制密封圈不可缺少!)

 

压缩机放油堵头

>>5. 拆下曲轴箱边油位视镜,并清洁;详见图5曲轴箱边油位视镜。

 

曲轴箱边油位视镜

>>6.使用洁净的0.3Mpa压力的洁净氮气接qi枪,由油视镜处插入压缩机曲轴箱内,吹出残余冷冻机油;

>>7. 清洁油过滤网、放油堵头脏污,并用氮气吹扫干净;

>>8. 依次安装好油过滤网、预紧弹簧、放油堵头、油位视镜;

>>9. 压缩机检漏。(参照3.4制冷系统加压检漏);

    

 

>>10.用一根高压表带把加油角阀和油桶相连。(注意:加注油量与放出油量相同,聚酯油开封后建议在24小时内使用结束)

>>11.用一根抽空管把压缩机高压板阀排出口与真空泵抽空角阀相连,启动真空泵组,利用压差把油加到机组内。

>>12. 参照3.5制冷系统抽空,对压缩机抽真空。

>>13. 依次打开水冷进液阀、水冷出液阀等相关阀门。

>>14. 打开压缩机曲轴箱加热器电源,待油温升至常温以上,打开压缩机电源,开机测试。

 

3.3 更换制冷系统干燥过滤器

>>1. 按3.1操作把制冷剂回收到水冷凝器;

>>2.  关闭过滤器前端顶盖阀,打开干燥过滤器桶端盖上阀门,排出过滤器桶内残余压力;

 

 

 

>>3. 拆下过滤器端盖;

>>4. 取出旧滤芯;

>>5.  安装新滤芯;

         

注意:出液过滤器选用 ,回气过滤器选用 ,过滤器安装前需用洁净氮气吹扫其表面粘附杂质。

>>6. 安装过滤器端盖,对制冷系统进行抽空(参照3.5制冷系统抽空);

>>7.  打开相关阀门。

3.4 制冷系统加压检漏

>>1. 制冷系统所有的管道连接,部件安装完成进行充氮气打压,采用气泡检漏法检漏;(检漏液涂抹过的地方必需及时使用清水清洁,避免检漏液对部件表面产生腐蚀)

>>2. 制冷系统的检漏压力必须在1.4—1.5Mpa左右(注:压缩机在开机的过程高压压力可以达到1.5Mpa以上)才能确保系统的不泄漏;

>>3. 制冷系统的打压一般从低压进行充氮,对于在回气管上安装了单向阀的系统,则必须在单向阀之后进行打压充氮,以确保所有的管道压力均衡便于检漏;

>>4. 制冷系统的保压压力必须在1.4—1.5Mpa左右,且保压的时间应在24小时以上,各压力表的初始读数和终点读数必须进行记录;

3.5 制冷系统抽空

>>1.  确认制冷系统保压合格;

>>2.  从制冷系统高压排出氮气;

>>3.  检查制冷系统各相关阀门处于开启状态;

>>4.  用加液管把加液阀门与真空泵的抽空阀门相连;

>>5.  启动真空泵,检查泵组真空<1Pa,开启真空泵抽空阀门,检查泵组至加液阀门管段真空<1Pa;

>>6.  打开加液阀门,同时开启冷阱电磁阀,对制冷系统进行抽空;

>>7.  制冷系统进行不少于24小时抽真空处理,泵组压力≤1Pa,并确认视液镜由黄变绿。

 

3.6 加注制冷剂

>>1.  关闭加液阀门和真空泵组抽空阀门;

>>2.  拆掉与真空泵组连接的抽空管,使其与制冷剂钢瓶连接;

>>3.  松开与加液阀门连接的抽空管螺母1~2圈,打开制冷剂钢瓶阀门3/4圈,排出加液管内空气(时间控制在1~2S);(注意:进行此步操作时戴上手套防止手被排出的制冷剂冻伤!)

>>4.  拧紧加液阀门连接的抽空管螺母,开启加液阀门1~2圈,全开制冷剂钢瓶,开始加液;

>>5.  一瓶加注结束制冷剂未达到额定加注量时,按上述方法继续加第二瓶;

>>6.  当压力平衡制冷剂仍未加足时,启动压缩机继续补加直至加足;(注意:开启压缩机补加制冷剂加液阀门开度需要根据压缩机回霜情况调小。避免压缩机液击。)

>>7. 制冷系统还有制冷剂需要补加制冷剂时,判断制冷剂是否加注充足,在压缩机正常运转时,可以通过观察制冷剂液体视镜有无气泡来确定。当硅油温度低于-30℃,冷阱温度低于-40℃时,视镜无气泡及确认制冷剂不缺少。(注意:加注混合工质制冷剂时,制冷剂钢瓶需倒置,给制冷系统加注液体制冷剂。如:R404A等)

 

四、 故障诊断与解决方法

4.1 水压力(流量)异常报警

冷却水压力不足,不稳定。水压力(流量)继电器损坏故障。设定压力值不正确或线路故障。

 

 

 

 

4.2 压缩机高压异常报警

 

 

 

4.3 压缩机油压差异常报警

 

 

4.4 压缩机电子热保护异常报警

 

 

4.4 冷阱降温速率慢

 

 

 

五、 小结

掌握冻干机制冷系统维护的注意事项、常规维护项目、专业维护项目才能确保冻干机稳定高效的运行。掌握冻干机制冷系统故障诊断的方法和解决方案,才能快速解决故障恢复生产。

 

 

 

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