熱油系統(tǒng)的應(yīng)用及常見故障處理

付偉 章峻峰

摘 要：在擠壓造粒生產(chǎn)過程中往往需要有200℃以上的溫度使物料保持在熔融狀態(tài)，這時候就需要使用加熱設(shè)備來滿足要求。現(xiàn)場比較常見的加熱設(shè)備為蒸汽加熱或是通過電加熱器將油進行加熱。目前來說電加熱已經(jīng)在現(xiàn)場占據(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擠壓機、齒輪泵等設(shè)備將物料融合為熔融狀態(tài)再通過模板上的刀頭將擠壓出的物料切成顆粒狀并進行冷卻干燥后成為最終產(chǎn)品。在這個過程中模板、開車閥、模座、換網(wǎng)器等部位都需要足夠的溫度才能保證整個流程的正常運作。這時僅僅依靠擠壓機產(chǎn)生的熱量是遠遠無法滿足溫度要求的，還需要通過外部加熱系統(tǒng)來提高溫度，同時齒輪泵在工作過程中可能產(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，但是蒸汽加熱無法實現(xiàn)對溫度的精確控制。在蒸汽加熱過程中其會由于冷凝產(chǎn)生水分，加熱溫度下降較快，容易使物料在進入模頭之前就因為溫度下降而提前凝固，堵塞模頭，這樣切粒機切割出的粒料就會大小不勻，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)進行加熱。

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

1、熱油加熱器控制方式

對于熱油系統(tǒng)來說實現(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外部發(fā)出的信號來控制相應(yīng)的元件進而調(diào)節(jié)加熱器的加熱功率來實現(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)過來的信號使其內(nèi)部電子元件接通、斷開實現(xiàn)可調(diào)加熱，從而滿足溫度要求。

1.2可控硅控制器控制

可控硅元件通過接收來自外部的4-20mA溫度控制信號改變可控硅的導(dǎo)通角來改變輸出電壓、功率，進而改變加熱器加熱功率實現(xiàn)對溫度進行控制。而現(xiàn)場則通過溫度檢測元件將測得的溫度輸送到控制室并與設(shè)定的溫度進行比對再發(fā)出4-20mA可變信號來控制可控硅的導(dǎo)通角，達到精確控溫的目的。采用可控硅控制器控制的加熱方式實現(xiàn)了對溫度的精密控制，能大大提高產(chǎn)品的合格率。

2、熱油系統(tǒng)常見故障及處理

2.1熱油泵過載跳閘

熱油泵由于憋壓或內(nèi)部油粘稠度比較高而造成保護繼電器動作跳閘。油泵停止運行就會造成經(jīng)過加熱的油無法送到需要加熱的部位，導(dǎo)致該部位加熱溫度上不去。此時應(yīng)聯(lián)系工藝人員對設(shè)備及物料進行檢查。

2.2電加熱器始終在全功率加熱，而溫度卻達不到設(shè)定值

在熱油加熱過程中與其相關(guān)聯(lián)的還有冷卻系統(tǒng)，用于加熱和冷卻的油介質(zhì)流量是通過電磁閥進行控制的，如果電磁閥出現(xiàn)故障，動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，勢必就會造成加熱溫度始終無法達到設(shè)定要求。此時需要聯(lián)系相關(guān)人員對電磁閥的動作情況進行檢查。

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

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)故障時就會造成加熱器根本無法正常工作或加熱溫度上不去。此時需要對可控硅控制器或固態(tài)接觸器等進行檢查，必要時對元件進行更換。

2.4來自外部的控制調(diào)節(jié)信號異常

對于可控硅控制器來說4-20mA信號是其調(diào)節(jié)輸出電壓的關(guān)鍵所在，如果該信號丟失或是異常都會造成加熱器不工作或者加熱不正常，無法滿足工藝需要。這時可以用直流鉗流表進行信號量測試，以確定該信號有無異常，必要時聯(lián)系相關(guān)人員進一步進行檢查。

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)油溫仍然無法達到設(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，但電加熱器的運行電流值卻明顯小于其額定加熱電流值，就說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或電纜燒壞，此時必須在聯(lián)系相關(guān)人員斷電后進一步檢查加熱器主回路完好情況。

3、結(jié)語

綜上所述，熱油系統(tǒng)在造粒整個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工作，提高故障處理能力是維護人員首要的職責(zé)。這也需要我們在今后的工作中不斷去總結(jié)、完善、學(xué)習(xí)，以保證設(shè)備的正常運行。

作者簡介：付偉（1972-），女，助理工程師，電氣維護。