熱油系統(tǒng)的應(yīng)用及常見(jiàn)故障處理

付偉 章峻峰

摘 要：在擠壓造粒生產(chǎn)過(guò)程中往往需要有200℃以上的溫度使物料保持在熔融狀態(tài)，這時(shí)候就需要使用加熱設(shè)備來(lái)滿足要求?，F(xiàn)場(chǎng)比較常見(jiàn)的加熱設(shè)備為蒸汽加熱或是通過(guò)電加熱器將油進(jìn)行加熱。目前來(lái)說(shuō)電加熱已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。本文主要從熱油加熱控制方式及故障處理等方面來(lái)講述熱油系統(tǒng)在擠壓造粒的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：熱油系統(tǒng) 加熱器 故障處理

擠壓造粒系統(tǒng)主要是將原料加入添加劑后通過(guò)擠壓機(jī)、齒輪泵等設(shè)備將物料融合為熔融狀態(tài)再通過(guò)模板上的刀頭將擠壓出的物料切成顆粒狀并進(jìn)行冷卻干燥后成為最終產(chǎn)品。在這個(gè)過(guò)程中模板、開(kāi)車(chē)閥、模座、換網(wǎng)器等部位都需要足夠的溫度才能保證整個(gè)流程的正常運(yùn)作。這時(shí)僅僅依靠擠壓機(jī)產(chǎn)生的熱量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足溫度要求的，還需要通過(guò)外部加熱系統(tǒng)來(lái)提高溫度，同時(shí)齒輪泵在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生幾百度的高溫也需要有冷卻介質(zhì)使其溫度降低。

之前擠壓造粒系統(tǒng)往往采用蒸汽加熱的方式，但是蒸汽加熱無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制。在蒸汽加熱過(guò)程中其會(huì)由于冷凝產(chǎn)生水分，加熱溫度下降較快，容易使物料在進(jìn)入模頭之前就因?yàn)闇囟认陆刀崆澳?，堵塞模頭，這樣切粒機(jī)切割出的粒料就會(huì)大小不勻，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在后期就采用熱油系統(tǒng)進(jìn)行加熱。

熱油主要是利用電加熱器對(duì)油進(jìn)行加熱。一般的，管路中的油介質(zhì)先通過(guò)電加熱器加熱到所需要的溫度，再通過(guò)泵將其輸送至模頭、模座、換網(wǎng)器、齒輪泵等處完成加熱、保溫、冷卻工作，這時(shí)用于加熱及保溫的油介質(zhì)的溫度已經(jīng)降下來(lái)，會(huì)再返回至加熱器進(jìn)行加熱，依次循環(huán)進(jìn)行。熱油和熱油泵自身構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)完成其對(duì)設(shè)備、物料的加熱、冷卻功能。

1、熱油加熱器控制方式

對(duì)于熱油系統(tǒng)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)加熱溫度的精確控制是其正常工作的關(guān)鍵。而加熱溫度的高低則是通過(guò)外部發(fā)出的信號(hào)來(lái)控制相應(yīng)的元件進(jìn)而調(diào)節(jié)加熱器的加熱功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.1電磁式接觸器與固態(tài)接觸器結(jié)合使用

電磁式接觸器和固態(tài)接觸器分別控制一部分加熱器，正常工作時(shí)電磁式接觸器一直保持接通狀態(tài)，用于固定加熱，固態(tài)接觸器則根據(jù)由PLC發(fā)過(guò)來(lái)的信號(hào)使其內(nèi)部電子元件接通、斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)可調(diào)加熱，從而滿足溫度要求。

1.2可控硅控制器控制

可控硅元件通過(guò)接收來(lái)自外部的4-20mA溫度控制信號(hào)改變可控硅的導(dǎo)通角來(lái)改變輸出電壓、功率，進(jìn)而改變加熱器加熱功率實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度進(jìn)行控制。而現(xiàn)場(chǎng)則通過(guò)溫度檢測(cè)元件將測(cè)得的溫度輸送到控制室并與設(shè)定的溫度進(jìn)行比對(duì)再發(fā)出4-20mA可變信號(hào)來(lái)控制可控硅的導(dǎo)通角，達(dá)到精確控溫的目的。采用可控硅控制器控制的加熱方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的精密控制，能大大提高產(chǎn)品的合格率。

2、熱油系統(tǒng)常見(jiàn)故障及處理

2.1熱油泵過(guò)載跳閘

熱油泵由于憋壓或內(nèi)部油粘稠度比較高而造成保護(hù)繼電器動(dòng)作跳閘。油泵停止運(yùn)行就會(huì)造成經(jīng)過(guò)加熱的油無(wú)法送到需要加熱的部位，導(dǎo)致該部位加熱溫度上不去。此時(shí)應(yīng)聯(lián)系工藝人員對(duì)設(shè)備及物料進(jìn)行檢查。

2.2電加熱器始終在全功率加熱，而溫度卻達(dá)不到設(shè)定值

在熱油加熱過(guò)程中與其相關(guān)聯(lián)的還有冷卻系統(tǒng)，用于加熱和冷卻的油介質(zhì)流量是通過(guò)電磁閥進(jìn)行控制的，如果電磁閥出現(xiàn)故障，動(dòng)作不可靠就可能造成用于冷卻的油介質(zhì)流量比較大，到達(dá)需加熱部位的油介質(zhì)流量明顯減少，冷卻的量大于加熱的量，勢(shì)必就會(huì)造成加熱溫度始終無(wú)法達(dá)到設(shè)定要求。此時(shí)需要聯(lián)系相關(guān)人員對(duì)電磁閥的動(dòng)作情況進(jìn)行檢查。

如果加熱回路和冷卻回路的電磁閥運(yùn)行正常，但溫度仍然達(dá)不到設(shè)定值，應(yīng)該檢查電磁閥的受控信號(hào)是否正常。加熱時(shí)，冷卻回路的電磁閥應(yīng)處于完全關(guān)閉狀態(tài)，但對(duì)應(yīng)外部控制器仍然給出打開(kāi)信號(hào)（大于4mA），形成一個(gè)冷熱回路均導(dǎo)通的矛盾局面，導(dǎo)致溫度無(wú)法達(dá)到設(shè)定要求，此時(shí)就應(yīng)該對(duì)外部控制器完好情況進(jìn)行檢查。

2.3可控硅控制器或固態(tài)接觸器故障

當(dāng)可控硅控制器或固態(tài)接觸器出現(xiàn)故障時(shí)就會(huì)造成加熱器根本無(wú)法正常工作或加熱溫度上不去。此時(shí)需要對(duì)可控硅控制器或固態(tài)接觸器等進(jìn)行檢查，必要時(shí)對(duì)元件進(jìn)行更換。

2.4來(lái)自外部的控制調(diào)節(jié)信號(hào)異常

對(duì)于可控硅控制器來(lái)說(shuō)4-20mA信號(hào)是其調(diào)節(jié)輸出電壓的關(guān)鍵所在，如果該信號(hào)丟失或是異常都會(huì)造成加熱器不工作或者加熱不正常，無(wú)法滿足工藝需要。這時(shí)可以用直流鉗流表進(jìn)行信號(hào)量測(cè)試，以確定該信號(hào)有無(wú)異常，必要時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員進(jìn)一步進(jìn)行檢查。

2.5電加熱器內(nèi)部或主回路故障

所有外部控制均正常，熱油系統(tǒng)內(nèi)油溫仍然無(wú)法達(dá)到設(shè)定溫度，應(yīng)檢查確認(rèn)電加熱器內(nèi)部是否存在故障。如果可控硅控制器接收最大20mA信號(hào)，但電加熱器的運(yùn)行電流值卻明顯小于其額定加熱電流值，就說(shuō)明電加熱器回路有故障，有可能是內(nèi)部加熱絲燒斷，也有可能是外部主回路保險(xiǎn)或電纜燒壞，此時(shí)必須在聯(lián)系相關(guān)人員斷電后進(jìn)一步檢查加熱器主回路完好情況。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，熱油系統(tǒng)在造粒整個(gè)流程中起著非常重要的作用，其加熱器能否正常工作直接影響著成品粒料的產(chǎn)品質(zhì)量，因此做好熱油系統(tǒng)中電加熱器的日常維護(hù)工作，提高故障處理能力是維護(hù)人員首要的職責(zé)。這也需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦胁粩嗳タ偨Y(jié)、完善、學(xué)習(xí)，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

作者簡(jiǎn)介：付偉（1972-），女，助理工程師，電氣維護(hù)。