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药品和保健品用的胶囊,其生产过程中将会产生大量的热量和水分,使生产环境的温度和湿度发生变化,难以满足胶囊生产对有些工艺参数的要求;另外当湿度达到一定程度,就会使胶囊难以干燥。为此就需要有恒温恒湿系统来维持胶囊生产环境中的温度和湿度,使其保持相对稳定。卡萨巴(Kathabar)恒温恒湿中央空调系统正是完成此功能的设备。
一、卡萨巴系统的恒温恒湿原理
卡萨巴系统(以下简称系统)是根据除湿剂对空气中的水分进行化学吸附的原理工作的,所使用的吸附剂或除湿剂溶液叫做卡萨尼(Kathene)溶液(以下简称溶液),它是一种氯化锂盐的水溶液,不会蒸发也不易分解。从空气中带走或给空气增加水分的能力是由溶液的温度和浓度所决定的,通过调节浓度使卡萨巴空调器提供的空气的相对湿度可以达到20%～90%的期望值。对于给定浓度的溶液,较低的温度能够使空调器提供温度更低、更干燥的空气。通过控制溶液的温度和浓度,空调器可以一年四季提供所要求的空气而与入口空气的具体情况无关。由于溶液在空调器中吸附空气中的水分而稀释,为了除去溶液中这些水分使其保持确定的浓度,溶液的一部分从空调器的液箱输送到再生器的储液槽,再生器的卡萨尼泵又把其中一部分输送到加热器中加热,加热后的溶液回到再生器中与清洁的空气流相接触并且蒸发溶液中的水分而得到浓缩,浓缩液的一部分又从再生器输送回空调器液箱,完成溶液的循环并且保持空调器中溶液的确定浓度。卡萨尼溶液除湿和浓缩流程如图1所示。
二、卡萨巴空调系统的故障保护装置(图2)
1.再生器泵故障保护
如果再生器泵出现异常,会使送往加热器的溶液输送不正常或中断,溶液的浓度就会变化,从而影响除湿效果。为此在再生器泵的主控回路中安装有欠电流保护继电器CR5,一旦再生器泵的工作电流变小,CR5就会动作,使再生器风机和泵停止运行,再生器泵故障指示灯亮。
2.低液位保护
空调器液箱中的液位如果太低,那么溶液的浓度将会增加,导致除湿能力过强,空调器的送风湿度太小,从而使胶囊过于干燥,出现碎裂、缺口等缺陷;反之,液位如果太高,那么溶液的浓度将会太稀,导致除湿能力过弱,空调器的送风湿度过大,从而使胶囊干燥不良,出现长度过长、顶凹等缺陷。为此,在UDC3000液位控制器中设定液位的低限为20.32cm、高限为35.56cm。当液位超限时,超限输出接点接通,即C点和D点接通,使延时继电器TR1得电,如果在63s内液位不能恢复正常,延时继电器TR1的延时断开接点断开、延时闭合接点闭合,使系统停止运行,液位指示灯亮。
3.气压过低保护
如果气压过低,则液位控制器显示的液位不准,装有一个气压开关。当压缩空气的压力<0.105MPa时,气压开关闭合,液位控制盘中的L3和E接通(图2),继电器CR4得电,其常开接点闭合自保,常闭接点断开,系统停止,同时,气压过低指
示灯亮。
4.新风处理箱中的防冻保护装置
新风处理箱中的预加热盘管后装有一个防冻开关AF,当预热后的温度<10℃时,开关AF就会断开,防止冻坏其它设施。
三、空调系统的故障维修
1.再生器风机的振动故障及其控制线路
改进再生器风机严重振动,触摸电承有很大窜动。将风叶重新动平衡,按原型号更换轴承后,装配试机,故障排除。考虑到风叶为悬臂安装,后端轴承容易损坏,且再生器风机短时间停运不会对胶囊的生产造成太严重的影响,为此,对再生器风机的运行控制部分进行了改进,即从图2中打叉处将再生器风机的控制接触器线圈断开,并增加了启、停按钮PB4、PB5各一个,如图2中虚线所示。改进后可以实现再生器风机的单独控制,轴承出现异常、或风叶动平衡变差时,不必停止胶囊的生产,即可停机维修。
系统低气压
停止运行气压过低故障指示灯亮,系统停止运行。检查压缩空气系统正常,显示压力为0.105MPa也正常。从图2分析可知,只有当气压开关接通时才会使C和E接通,才会出现“气压过低”停机故障,拆下气压开关上的气管,通上0.105MPa压力的压缩空气,气压开关的电接点成断开状态,证明气压开关的工作正常,不存在任何故障。检查通往气压开关的气路,发现气管中的一个微型过滤器堵塞,造成气压开关常通,清洗过滤器后故障排除。
3．高液位停机机尾部
明显感觉到轴承振颤,拆下风机检查发现,风叶的动平衡配重是用金属片直接卡在风叶上,而不是采用焊接的方法。吸附除湿用溶液的腐蚀作用使金属片表面锈迹斑斑,个别的配重片已脱落。再检查电机轴承,发现前端轴承转动不灵活、后端轴有三个方面可引起系统出现高液位停机故障:(l)没有蒸汽或蒸汽压力太低使再生器不能很好地完成溶液的再生;(2)再生器加热器的气动阀2及冷凝水疏导系统出现故障,蒸汽不能通过加热器使再生器失去再生作用;(3)液位控制器出现故障。这三种故障都会使液箱液位逐渐升至高限。经检查,蒸汽压力正常,而液位比正常工作时高,则手动控制液下泵和再生器泵运行,并启动再生器风机,液位控制器输出显示为100%,气动控制阀2全部打开,说明液位控制器和气动控制阀2不存在问题。运行10min以后,液位没有降低,用手轻轻触摸冷凝水管道和加热器没有温热的感觉,说明蒸汽根本没有通过加热器。拆下冷凝水排放阀V5,只有很少一点儿水流出,拆下疏水器有大量冷凝水流出,加热器也逐渐开始变热,说明问题出在疏水器上。疏水器维修后,高液位停机故障彻底排除。
4.低液位停机
分析认为只有当液位控制器失控或气动控制阀2卡住后长时间大开度打开,加热器大量加热使再生器过度再生,才会造成液位持续下降,超过低限液位而出现低液位停机。把自动/手动切换开关转换到手动位置,检查液位控制器和气动控制阀工作正常。调查发现在出现该故障前,有一条生产线由于更换生产品种曾暂时停止沾胶。为了保持湿度,操作人员采取往空调器液箱中补水的方法进行加湿,等到那条生产线运行以后,造成湿度过高。这可能是操作人员操作时无意中按动了液位控制器上的自动/手动按键,使液位控制器始终在手动状态下工作,气动控制阀一直处于大开度的工作状态,使液位降低。恢复自动状态后,故障排除。
5.再生器泵和风机停止运行
系统在正常运行过程中,再生器泵和再生器风机停止运行,再生器泵故障指示灯亮,经检查再生器泵不存在问题,从图2中分析可知,只有当欠电流继电器CR5得电动作,才会出现再生器故障指示灯变亮的现象,而且也只有当再生器泵空转或工作电流太小时,CR5才会动作。进一步分析可知,当空调器液箱流到再生器储液箱的溶液量太少时才会使再生器泵出现欠电流保护。经仔细观察空调器的喷嘴压力,已经由正常工作时的0.35MPa变为0.42MPa,由于空调器喷嘴的喷射量太大,造成空调器液箱中液位过低。空调器液箱中的溶液不能凭借重力作用流到再生器储液箱,再生器泵抽不上溶液就出现了欠电流停运故障。调节阀V1使空调器喷嘴的压力达到0.35MPa。停机后再重新启动系统,观察泵送回空调器液箱的流量计M,如流量不正常,调节流量阀V7使流量达到正常值(22.7L/min),故障彻底排除。
6.冬季无新风补充故障
无新风的原因有四个:(l)新风阀气动控制器损坏;(2)通往新风气动控制阀的气管泄漏;(3)防冻开关AF损坏或断开;(4)电磁阀损坏。首先检查新风阀气动控制器上是否通有压缩空气,经检查没有压缩空气,再检查图2中的PER电磁阀没有得电,说明防冻开关AF已打开,观察预加热温度控制器的显示温度为15℃,检查预加热温度传感器的安装位置有误,由于用国产的替换了原来的进口预加热器,未注意两者在结构上的差别,且进口的预加热器加热后上下温度基本一致,国产的上下温度偏差很大,所以把预加热温度传感器转移到新风预处理箱的底部,再把预加热温度控制器的设定温度提高到使防冻开关接通为止,故障排除