姜志珊 王啟兵

（ 龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建 龍巖364021）

當(dāng)前卷煙機(jī)組檢測(cè)系統(tǒng)日益完善、機(jī)電一體化程度高、質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定,且自控功能強(qiáng),煙支的卷制效率越來(lái)越高。 本公司在卷包二區(qū)配備的6 臺(tái)PROTOS-M5 卷煙機(jī)是二區(qū)生產(chǎn)的主力機(jī)型。但是,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)電控系統(tǒng)溫度過(guò)高報(bào)警,主電機(jī)或變頻器過(guò)熱燒毀等情況。 一方面嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行效率,另一方面由于溫度的過(guò)高容易導(dǎo)致電器元件的加速老化與損壞,溫度過(guò)低會(huì)在柜內(nèi)產(chǎn)生冷凝水存在一定的安全隱患。 所以把溫度控制在合適的范圍內(nèi)才能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

1 冷卻系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著卷煙設(shè)備面向高速智能化的發(fā)展,機(jī)器對(duì)冷卻系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。卷煙機(jī)冷卻系統(tǒng)由風(fēng)力冷卻發(fā)展為冷卻性能更佳的水冷卻。風(fēng)冷卻主要通過(guò)機(jī)器內(nèi)部的冷卻風(fēng)機(jī)將過(guò)濾后的風(fēng)通過(guò)冷卻管道輸送至各部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)主電機(jī)、電器柜、煙槍床和煙槍布帶等進(jìn)行冷卻。冷卻風(fēng)機(jī)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)處于卷煙機(jī)內(nèi)部密閉空間內(nèi),有防護(hù)門(mén)隔斷保護(hù),同時(shí)配有過(guò)濾罩保證空氣的清潔與流通,并在卷接機(jī)上電后立即啟動(dòng)給機(jī)組冷卻。 風(fēng)力冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然比較簡(jiǎn)單但是溫度難以精確調(diào)節(jié)受外界溫度影響大消耗功率較高、工作噪聲較大一般適應(yīng)于對(duì)溫度要求不是很高系統(tǒng)功率較小的設(shè)備。因?yàn)樗谋葻崛莺艽笏杂衫鋮s液組成的水冷卻系統(tǒng)散熱效果好。 冷卻水系統(tǒng)受外界溫度影響較小、散熱強(qiáng)度容易調(diào)節(jié)等,散熱功率可以做到很大。 隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)的發(fā)展,設(shè)備工作強(qiáng)度不斷增大,生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度越來(lái)越高,同時(shí)設(shè)備更加復(fù)雜、各部分的關(guān)聯(lián)愈中密切,從而往往某處微小故障就爆發(fā)鏈鎖反應(yīng),導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備乃至與設(shè)備有關(guān)的環(huán)境遭受嚴(yán)重的毀壞,這不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)危及生產(chǎn)安全,所以選擇合適的冷卻系統(tǒng)使卷煙設(shè)備工作在合適的溫度是保障設(shè)備高效率運(yùn)行的關(guān)鍵。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)對(duì)溫度的控制能力強(qiáng)使高速機(jī)組能更好的保持在一定溫度,從而保護(hù)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)因溫度過(guò)高產(chǎn)生故障。M5 高速卷煙機(jī)采用冷卻水進(jìn)行冷卻。由于卷煙生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)器內(nèi)的電控柜和煙槍等運(yùn)動(dòng)部件會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,需持續(xù)用冷卻水進(jìn)行冷卻。M5 的冷卻裝置由三部分構(gòu)成——機(jī)器內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)和熱交換器。電機(jī)M101S 驅(qū)動(dòng)水泵,水泵驅(qū)動(dòng)機(jī)器內(nèi)的冷卻水沿著內(nèi)循環(huán)線路不斷循環(huán),冷卻水循環(huán)時(shí)通過(guò)熱交換器和冷卻板等帶走電機(jī)、電柜等產(chǎn)生的熱量。 熱交換器在機(jī)器內(nèi)室封閉的情況下按照空氣循環(huán)原理進(jìn)行工作。配電箱和機(jī)房?jī)?nèi)的溫度由一個(gè)溫度傳感器監(jiān)控。 如果機(jī)器內(nèi)的溫度超過(guò)范圍,則機(jī)器停機(jī)并顯示故障信息。內(nèi)部循環(huán)工作主要由壓力檢測(cè)器和溫度檢測(cè)進(jìn)行監(jiān)控。 S13S 監(jiān)控機(jī)器冷卻水壓力,當(dāng)檢測(cè)到壓力過(guò)低時(shí)停機(jī)并報(bào)警該壓力在壓力表上顯示。 溫度檢測(cè)器S92S 檢測(cè)機(jī)器內(nèi)冷卻水的溫度, 并控制電機(jī)閥Y101S 對(duì)冷卻循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 當(dāng)S92S 檢測(cè)到機(jī)器的冷卻水溫度達(dá)到第一開(kāi)關(guān)點(diǎn)時(shí), 閥門(mén)Y101S 立刻被打開(kāi),來(lái)自動(dòng)力車間的冷卻水沿著外循環(huán)的線路循環(huán), 在熱交換器處, 外循環(huán)冷卻水將機(jī)器內(nèi)循環(huán)冷卻水的熱量帶走,從而使得機(jī)器內(nèi)循環(huán)冷卻水的溫度降低。 當(dāng)S92S 檢測(cè)到機(jī)器冷卻水溫度達(dá)到開(kāi)關(guān)點(diǎn)減第一滯后值時(shí),閥門(mén)Y101S 被關(guān)閉。 此時(shí)來(lái)自動(dòng)力車間的冷卻水在閥門(mén)處往下的線路循環(huán),熱交換器不工作。 如果機(jī)器的冷卻水溫度達(dá)到第二開(kāi)關(guān)點(diǎn),則會(huì)停機(jī)出現(xiàn)一條溫度過(guò)高報(bào)警信息。

2 存在的問(wèn)題

在卷煙機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn), 由于冷卻系統(tǒng)工作異常導(dǎo)致電控柜和某些重要部件溫度異常升高, 直至溫度過(guò)高報(bào)警停機(jī)。由于設(shè)備智能化程度越來(lái)越高精密的電子元件對(duì)溫度要求也越來(lái)越高,不適宜的溫度可能會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾使電控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定, 過(guò)高的溫度也會(huì)加快元器件老化和活動(dòng)部位磨損加劇。此外PROTOS-M5 送上電后在停機(jī)狀態(tài)模塊驅(qū)動(dòng)器等在電源接通的情況下在密閉電柜內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生大量熱量,如果剛好冷卻系統(tǒng)因某些原因如外部冷卻水未供應(yīng)或內(nèi)部循環(huán)水泵停止工作會(huì)使電柜溫度不斷上升造成電柜內(nèi)驅(qū)動(dòng)器等元器件燒壞。

3 原因分析

3.1 溫濕度不達(dá)標(biāo)

在高溫潮濕的環(huán)境下工作會(huì)影響冷卻系統(tǒng)的冷卻效果, 為了研究車間溫濕度是否對(duì)冷卻系統(tǒng)有很大影響,對(duì)車間溫濕度展開(kāi)調(diào)查。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)卷包二區(qū)溫度在規(guī)定的22℃±2℃范圍內(nèi),濕度在規(guī)定的60%±5%范圍內(nèi)。 一般情況下波動(dòng)不大列為非要因。

3.2 冷卻液效果不佳

即使新更換的冷卻水經(jīng)過(guò)軟化處理了, 但還會(huì)含有一定的礦物質(zhì),這些礦物質(zhì)又會(huì)沉積于水套等處形成水垢影響水流量。 循環(huán)過(guò)程中冷卻水的空氣含量多會(huì)容易產(chǎn)生氣泡并一起帶入循環(huán)管路中,在熱交換器管路中空氣的含量太多會(huì)影響冷卻效果。

3.3 內(nèi)循環(huán)元件故障

內(nèi)循環(huán)主要由電機(jī)M101S 驅(qū)動(dòng)水泵,水泵驅(qū)動(dòng)機(jī)器內(nèi)的冷卻水沿著內(nèi)循環(huán)線路不斷循環(huán),冷卻水循環(huán)時(shí)通過(guò)熱交換器和冷卻板等帶走電機(jī)、電柜等產(chǎn)生的熱量。 并通過(guò)壓力和溫度檢測(cè)進(jìn)行監(jiān)控, 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行不暢影響正常冷卻水循環(huán)會(huì)產(chǎn)生溫度故障報(bào)警。

3.4 外部循環(huán)的影響

機(jī)器通過(guò)閥門(mén)Y101S 控制外循環(huán)路徑。 設(shè)備溫度太高時(shí)外循環(huán)冷卻水通過(guò)過(guò)熱交換器帶走內(nèi)循環(huán)中的熱量,溫度達(dá)到合理范圍后閥門(mén)動(dòng)作使冷卻水從前部管路循環(huán)不經(jīng)過(guò)熱交換器。當(dāng)來(lái)自動(dòng)力車間的冷卻水溫度過(guò)高或閥門(mén)卡住不動(dòng)作時(shí)會(huì)使內(nèi)循環(huán)熱量無(wú)法及時(shí)排除從而造成設(shè)備溫度過(guò)高。

4 解決方法

4.1 有針對(duì)性的管控要求

選用優(yōu)質(zhì)冷卻液減少積垢的產(chǎn)生,當(dāng)冷卻水壓力不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充冷卻水。 冷卻系統(tǒng)中裝有各種排氣機(jī),通過(guò)這些排氣機(jī)可以釋放出冷卻回路中的空氣。制定計(jì)劃定期檢查管路并及時(shí)排出多余的空氣,以保證良好的冷卻循環(huán)。 對(duì)外部循環(huán)管路也要適時(shí)清理防止長(zhǎng)時(shí)間使用積垢過(guò)多引起堵塞。

4.2 溫度過(guò)高斷電保護(hù)機(jī)制

由于PROTOS-M5 在檢修保養(yǎng)期間即使沒(méi)有生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn),變頻器、模塊等主要發(fā)熱器件在密閉電柜內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱量,如果冷卻系統(tǒng)未正常運(yùn)行電柜內(nèi)溫度將無(wú)法散出容易使元器件損壞。 可以在容易損害的器件邊上安裝溫度檢測(cè),當(dāng)溫度超過(guò)安全值時(shí)自動(dòng)切斷設(shè)備電源,從而避免設(shè)備在維保期間因冷卻系統(tǒng)未工作電柜內(nèi)元器件持續(xù)過(guò)熱而損壞。

4.3 外部循環(huán)溫度監(jiān)測(cè)的方法

設(shè)備溫度過(guò)高部分原因是外部循環(huán)未正常工作引起的。 為了保證冷卻效果的有效性,并能實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的變化,尤其是當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的報(bào)警值時(shí),能夠控制機(jī)臺(tái)停機(jī)。 我們可以在外部循環(huán)熱交換器管道入口進(jìn)行溫度和流量檢測(cè),監(jiān)控外部循環(huán)的工作狀態(tài)。 當(dāng)來(lái)自動(dòng)力車間冷卻水未開(kāi)啟、 冷卻管路堵塞或閥門(mén)Y101S 卡住時(shí)能及時(shí)報(bào)警,來(lái)保護(hù)電器柜內(nèi)元器件不因持續(xù)過(guò)熱而損壞。

5 結(jié)論

M5 卷煙機(jī)自身配套的冷卻系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要是停機(jī)時(shí)若冷卻系統(tǒng)未正常工作密閉電柜產(chǎn)熱較大容易損壞元器件,外部冷卻循環(huán)沒(méi)有進(jìn)行有效監(jiān)控。 當(dāng)卷煙機(jī)在外循環(huán)未正常運(yùn)行下,無(wú)法有效的對(duì)設(shè)備內(nèi)部的元件進(jìn)行冷卻,從而影響設(shè)備的性能,降低機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)效率。通過(guò)對(duì)冷卻系統(tǒng)的定期維護(hù)保養(yǎng)和加裝斷電保護(hù)控制裝置溫度、流量監(jiān)測(cè)等,能有效保證冷卻循環(huán)的供應(yīng),提高了冷卻效率,降低了電氣元件的老化程度,消除了安全隱患,有利于設(shè)備的可靠運(yùn)行。