由于氣動工具的安全性好、速度快、反應靈敏等優點，電冰箱廠生產線上使用大量的氣動工具來裝配和包裝一臺臺電冰箱。為此配置了壓力為0.6～0.8MPa壓縮空氣氣源作為氣動工具的動力。為了防止氣動工具金屬腐蝕、管道堵塞和磨損等現象發生，壓縮空氣必須經過烘干和凈化處理，因此在空壓站中需要設置空氣冷凍烘干機或烘干器來烘干壓縮空氣，富通新能源生產銷售木屑滾筒烘干機、氣流式烘干機等干燥烘干機械設備。
美的電冰箱廠（原華凌雪柜公司）的空壓站共有六套空氣壓縮冷凍烘干機組，投入使用至今不足兩年，每套機組的組成如圖1所示。
一套空氣壓縮冷凍烘干機組由螺桿式空氣壓縮機、空氣冷凍烘干機、過濾器、儲氣罐、冷卻水塔和冷卻水泵等組成。空氣冷凍烘干機其實就是一套蒸汽壓縮式制冷裝置，該廠的空氣冷凍烘干機是杭州溢達機電有限公司的產品，采用R22為制冷劑。壓縮機為全封閉式6匹渦旋式壓縮機。蒸發器為殼管式換熱器，冷卻壓縮空氣至2～8℃的溫度，析出水分除濕烘干。冷凝器亦為殼管式換熱器，采用冷卻水冷卻。原來的設計是冷卻塔出口的冷卻水先經過空氣壓縮機冷卻壓縮空氣后，再進入冷凝器冷卻制冷劑，然后回到冷卻塔降溫，如此循環。
某次，空壓站運行人員要啟動2號空壓烘干機組時，接通電源后按下啟動按鈕，總開關跳閘，起動不了2號空壓烘干機組。筆者對這一故障進行檢查、分析和維修，并提出相應的改進。
1、故障檢查
初步可以判斷，總開關跳閘這一現象顯然是由電氣系統的原因造成的。
筆者首先檢查電源，發現三相交流電每兩相之間的電壓值為380V，屬于正常；再檢查三相交流電的相序，也正常。其次，檢查機組的主電路的接線及各個電氣設備，結果是主電路接線正常，各個電氣設備完好。再次，檢查機組控制電路，發現控制電路也正常。
最后用萬用表歐姆檔檢查壓縮空氣冷凍烘干機制冷壓縮機的電機繞組，發現每個接線柱對地電阻值為零，三個接線柱之間的電阻值也為零。結果可判斷為制冷壓縮機電機已燒毀。至此，證明了空壓機組開機跳閘的原因是制冷壓縮機電機繞組短路造成的。
2、故障維修與原因分析
筆者對制冷壓縮機進行了更換。在制冷劑管道充滿氮氣的條件下進行吸、排氣管的焊接。這樣保證管內壁表面光潔，避免在管道內壁產生氧化皮。然后抽真空，向系統注入氮氣至2.75MPa壓力進行壓力試漏，保壓24h的時間后，扣除溫度變化，壓力值沒有變化。用氮氣進行壓力試漏，避免帶入水分，而且能起烘干制冷管道的作用。接著再抽真空至真空度730mmHg以上，進行R22充注至適量。更換制冷壓縮機的操作結束。
機組通電，再開機起動，機組運轉起來。由于所充注的制冷劑量有所變化，重新調整節流閥開度，致使壓縮空氣的露點溫度為2℃。
那么是什么原因導致制冷壓縮機電機燒毀呢？在更換制冷壓縮機后機組運行時，筆者觀察和記錄機組運行參數，以便進行分析判斷。觀察發現，冷凍烘干機冷凝器的進口水溫為38℃，出口水溫為42℃。當時運行觀察時間是在九月份。顯然，冷凝器冷卻水溫偏高。既然冷凝器冷卻水溫較高，冷凝壓力也應該較高，冷凍烘干機長期運行必然有時會達極限值使高壓開關動作，而使制冷壓縮機停機保護。可是沒有聽到空壓站運行人員反映有過此種現象發生。筆者有意提高冷卻水進水溫度（讓一部分冷凝器出口水不經冷卻塔，與冷卻塔出水相混），使冷凝壓力提高至高壓開關動作的極限值2MPa，也不見冷凍烘干機的高壓保護開關動作。停機檢查發現，高壓保護開關被短接了。據查證，這是該工程施工方所為。由此可見，制冷壓縮機長期在高溫高壓下運轉，超出廠家規定的工作條件，潤滑不良，是造成制冷壓縮機燒毀的原因。
3、系統改進
據了解，原來冷凍烘干機的冷卻水與空壓機的冷卻水串聯使用的做法，是工程施工方由于專業水平不高，貪圖系統簡化，施工方便，造成了這種不合理的系統組成。同時，為了保證空氣冷凍烘干機在冷卻水溫度偏高的情況下能運行，把高壓保護開關給短接了。
針對前面的分析，根據工程實際情況，筆者提出了兩項改進：一是把空氣冷凍烘干機的冷卻水系統獨立出來，設置專用的冷卻塔和冷卻水泵。不再把冷卻水與空壓機的冷卻水串聯使用。這樣降低空氣冷凍烘干機冷凝溫度，使制冷壓縮機的排氣溫和排氣壓力降低。經改造后，冷凝器冷卻水進水溫度為32℃，出水溫度為35℃。使冷卻水溫符合廠家規定的要求。二是恢復高壓保護的功能，避免制冷設備的惡劣工況下運行。
4、結束語
經過筆者更換制冷壓縮機、抽真空、試漏和充注制冷劑的維修，以及冷卻水系統的獨立改造后，每套空氣壓縮冷凍烘干機組運行正常。經過此故障的維修，筆者得出結論：制冷裝置不得在超過廠家規定的工作條件下進行工作，否則將會縮短設備的使用壽命。
當然，經上述改進后的系統尚不是最完善合理的，尚有改進的余地。如果在空壓機之后，冷凍烘干機之前，再增設一個儲氣罐，這樣會更好。因為如此設置可讓空壓機出口空氣在增設的儲氣罐里穩定壓力后，再進入冷凍烘干機的蒸發器，能使冷凍烘干機的蒸發器免受空壓機排氣壓力的直接作用，減小其承壓。但由于改造難度大，所以這次維修沒有加以改進。建議今后有條件時進行在空壓機之后增設一個儲氣罐的改進。
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