壓縮空氣露點溫度偏高報警故障分析與處理

事件經(jīng)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(xiàn)場查看，冷凍干燥機處于自動停機狀態(tài)，故障報警為高壓報警，已經(jīng)持續(xù)了15s以上時間?，F(xiàn)場確認為冷干機故障，導(dǎo)致壓縮空氣氣源品質(zhì)超標(biāo)，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(fā)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(jié)成液態(tài)水，持續(xù)凝結(jié)產(chǎn)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(jīng)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(tǒng)中循環(huán)，從壓縮機排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進入冷凝器，冷凝后變成中溫的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過干燥過濾器對制冷劑中水汽進行吸收以及少量的雜質(zhì)過濾后，液態(tài)制冷劑通過毛細管節(jié)流降壓，壓力的下降使制冷劑沸騰并達到預(yù)先設(shè)定的溫度（壓力）。制冷劑與壓縮空氣在熱交換器中經(jīng)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(huán)。

當(dāng)冷干機負載降低或處于動態(tài)變化中，系統(tǒng)中制冷劑的循環(huán)量通過熱氣旁通閥來調(diào)整。滿負載時熱氣旁通閥處于全關(guān)，所有制冷劑參與制冷循環(huán)過程。部分負載時，通過調(diào)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(shè)定范圍內(nèi)，避免壓縮機濕壓縮。

1.冷干機露點溫度高報警

空壓機調(diào)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(shè)備，出現(xiàn)故障導(dǎo)致整個壓縮空氣氣源品質(zhì)偏高。現(xiàn)場進一步檢測發(fā)現(xiàn)冷干機壓縮機在上電狀態(tài)下，冷干機壓縮機就運轉(zhuǎn)（即使冷干機內(nèi)部存在故障），現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)壓縮機進、出口銅管溫度高達60℃，而冷凝風(fēng)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(tài)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(dǎo)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(shè)計無啟動開關(guān)，冷干機通電壓縮機即運轉(zhuǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)冷干機的壓縮機進出口均溫度高，說明制冷劑在運轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)冷干機毛細管內(nèi)部壓力為零，制冷劑已完全泄漏，充入氮氣發(fā)現(xiàn)毛細管已經(jīng)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(nèi)徑和長度，干燥過濾器最好選用同樣的型號規(guī)格，毛細管的內(nèi)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(fā)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(jīng)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(yīng)對制冷系統(tǒng)管路充入氮氣進行檢查焊接質(zhì)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(zhì)量和檢查有無其它地方的泄漏點。撿漏過程中要注意通風(fēng)以防止窒息危險。

4.3 制冷劑回路抽真空

根據(jù)制冷系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)以具體的真空度數(shù)值來作為合格的標(biāo)準(zhǔn)。將真空度抽至60Pa，保壓4小時真空度應(yīng)低于100Pa為合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 制冷回路充制冷劑R404a

制冷劑R404a屬于環(huán)保制冷劑，不含任何破壞臭氧層的物質(zhì)，其中ODP數(shù)值為零，為了保證其混合成分不發(fā)生變化，必須有采用液態(tài)加注法。根據(jù)銘牌的標(biāo)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(zhì)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(guān)均未觸發(fā)報警，并且冷凝風(fēng)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(jiān)測，來控制熱氣旁通閥的開度，達到負荷運轉(zhuǎn)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(fā)器和壓縮機吸入口，保持蒸發(fā)器溫度穩(wěn)定在2℃，可以防止冷干機的蒸發(fā)器在任何負載條件下不會形成凍結(jié)，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(xiàn)象，初步懷疑是熱氣旁通閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)，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(jīng)干燥機的條件下，旋轉(zhuǎn)熱氣旁通閥的調(diào)整旋鈕，調(diào)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(fēng)扇啟動降至1.3Pa,冷凝風(fēng)扇停運后排氣壓力升高到1.7Pa,如此反復(fù)進行），試運轉(zhuǎn)2小時冷干機運行正常。

 

 

 

結(jié)論

 

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