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壓縮空氣露點溫度偏高報警故障分析與處理

2021-04-14 02:04

事件經過:接到空壓運行工報告,公司在用冷干機制冷機低壓和高壓壓力一直報警,露點儀顯示壓縮空氣露點溫度為-40℃,無法滿足公司要求壓縮空氣露點溫度值。到現場查看,冷凍干燥機處于自動停機狀態,故障報警為高壓報警,已經持續了15s以上時間?,F場確認為冷干機故障,導致壓縮空氣氣源品質超標,需要盡快安排維修。

空壓機冷干機工作原理

由空壓機送過來飽含水分的熱空氣進入空氣/空氣熱交換器,然后空氣再進入蒸發器,也就是空氣/制冷劑熱交換器,空氣的溫度降低到2℃,使空氣中水蒸氣凝結成液態水,持續凝結產生的水在分離器中不斷收集并由冷凝液排放器去除。溫度較低的空氣再流經空氣/空氣熱交換器,與進入干燥機的熱空氣換熱后離開干燥機進入空氣瓶。(見流程圖)


制冷劑通過壓縮機在系統中循環,從壓縮機排出的高溫高壓的氣態制冷劑進入冷凝器,冷凝后變成中溫的液態制冷劑,經過干燥過濾器對制冷劑中水汽進行吸收以及少量的雜質過濾后,液態制冷劑通過毛細管節流降壓,壓力的下降使制冷劑沸騰并達到預先設定的溫度(壓力)。制冷劑與壓縮空氣在熱交換器中經過充分的熱交換,制冷劑變成低溫、低壓的氣體重新進入壓縮機進行循環。

當冷干機負載降低或處于動態變化中,系統中制冷劑的循環量通過熱氣旁通閥來調整。滿負載時熱氣旁通閥處于全關,所有制冷劑參與制冷循環過程。部分負載時,通過調整旁通閥的開度,使制冷劑通過旁通閥回路回到壓縮機,熱氣旁通閥還能維持壓縮機吸入口的壓力,確保過熱度(一般在5-8℃)處于設定范圍內,避免壓縮機濕壓縮。


1.冷干機露點溫度高報警

空壓機調試過程中,上電運行空壓機,空壓機控制柜故障燈亮,冷干機顯示露點溫度高,冷干機控制面板顯示露點溫度為12.5℃。冷干機作為空壓機后處理核心設備,出現故障導致整個壓縮空氣氣源品質偏高?,F場進一步檢測發現冷干機壓縮機在上電狀態下,冷干機壓縮機就運轉(即使冷干機內部存在故障),現場發現壓縮機進、出口銅管溫度高達60℃,而冷凝風扇一直未啟動。

2.空壓機冷干機露點溫度高原因分析

停機狀態下,拆掉保溫層,使用紅外線測溫儀測的銅管實際溫度14℃,實際檢測溫度傳感器正常,更換溫度傳感器導熱潤滑脂,回裝露點溫度傳感器。


3.檢查制冷劑是否存在泄漏

壓縮機被設計無啟動開關,冷干機通電壓縮機即運轉,檢查發現冷干機的壓縮機進出口均溫度高,說明制冷劑在運轉過程中對壓縮機冷卻效果差或者說完全就沒有冷卻效果。

對冷干機進一步檢測發現冷干機毛細管內部壓力為零,制冷劑已完全泄漏,充入氮氣發現毛細管已經斷裂。

4.空壓機冷干機故障處理過程

4.1 對斷裂的毛細管和干燥過濾器進行更換

毛細管必須是同樣內徑和長度,干燥過濾器最好選用同樣的型號規格,毛細管的內徑和長度不可以隨意進行變動,毛細管的選用要考慮壓縮機、蒸發器、冷凝器是否相匹配,任何部件的細小變化都會影響制冷量,影響機組的效率。干燥過濾器有很強的吸濕功能,由于管路存在漏點,并且長時間暴露在自然空氣中,干燥過濾器可能已經飽和失效,同時焊接過程中不可避免的會使銅管冷凍油焦化、炭化,干燥過濾器的過濾功能也必須得到保證,故將干燥過濾器同時進行更換。

4.2 充氮氣檢漏

毛細管更換完后應對制冷系統管路充入氮氣進行檢查焊接質量,確定無泄漏則更換完畢,再次充入制冷劑,為了驗證焊接質量和檢查有無其它地方的泄漏點。撿漏過程中要注意通風以防止窒息危險。

4.3 制冷劑回路抽真空

根據制冷系統的大小,抽真空的時間相差很大,冷干機抽真空不能以抽空時間為標準,應以具體的真空度數值來作為合格的標準。將真空度抽至60Pa,保壓4小時真空度應低于100Pa為合格標準。

4.4 制冷回路充制冷劑R404a

制冷劑R404a屬于環保制冷劑,不含任何破壞臭氧層的物質,其中ODP數值為零,為了保證其混合成分不發生變化,必須有采用液態加注法。根據銘牌的標注量,將制冷劑加注到0.65千克。毛細管冷干機其他部位加注制冷劑后,也未見明顯的油漬,進一步驗證焊接質量的可靠性。

5.空壓機冷干機通電運行

通電運行,故障依舊,報露點溫度偏高,觀察壓縮機進出口溫度變化不大,但沒有之前的65℃高溫,可以較長時間手握銅管,同時壓縮機進出口吸氣壓力和排氣壓力相差不大,長時間運行高低壓值無變化,高低壓開關均未觸發報警,并且冷凝風扇一直未啟動。熱旁通閥的感溫包通過對露點溫度處溫度的監測,來控制熱氣旁通閥的開度,達到負荷運轉和維持過熱度的目的,熱氣旁通閥將取自壓縮機出口部分熱氣旁通入蒸發器和壓縮機吸入口,保持蒸發器溫度穩定在2℃,可以防止冷干機的蒸發器在任何負載條件下不會形成凍結,同時能有效避免壓縮機濕壓縮,存在的缺點:能耗高、壓縮機回油困難。


綜合以上故障現象,初步懷疑是熱氣旁通閥一直處于關閉狀態,致使高低壓無法建立起來,輕輕的敲擊熱氣旁通閥本體,在沒有壓縮機流經干燥機的條件下,旋轉熱氣旁通閥的調整旋鈕,調整后,壓縮機高低壓迅速建立起來,吸氣壓力0.5Pa,排氣壓力1.7Pa,(冷凝風扇啟動降至1.3Pa,冷凝風扇停運后排氣壓力升高到1.7Pa,如此反復進行),試運轉2小時冷干機運行正常。

結論

作為維修人員,首先要對冷干機的運行原理和結構必須清楚,這是設備排故的前提條件。找出引起故障的原因點,與實際發生的現象進行比對分析,掌握第一手的信息資料,結合相應的實際工況環境進行現象排故,才可綜合處理高效完成檢修任務


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