真空冷冻干燥机制冷系统故障分析及维护

全 军

（上海华源药业（宁夏）沙赛制药有限公司，宁夏银川 750002）

0 引言

就真空冷冻干燥机在实际运作时的工作原理展开讨论，其是将含有较大水分的物质提前实施制冷措施冻结为固体物质，再在真空状态下使水分从制品中蒸发出来，而物质留存在冻结的冰体中，物质干燥后的性质和体积均不会发生改变。其运作时的系统包含有制冷、循环、真空、液压、CIP/SIP 以及控制系统，其中制冷系统是整个运作过程的核心部分。

1 制冷系统运作时的常见故障

在真空冷冻干燥机制冷系统实际运作当中，常见的故障有：压力偏高导致高压报警；油压差报警；压缩机热保护报警；水压力报警；压缩机启动不了；压缩机在运行时忽然自动停机；制冷系统制冷效果不好等。

1.1 故障产生的原因

（1）压缩机压力偏高致使压力报警问题：①因制冷剂含量偏多致使排气时压力超标；②循环冷却水温偏高致使了水冷凝器结垢或者是水供应不足，导致热量交换效率下降；③存在有管道和管路引发泄漏的状况，致使运作时流入很多空气；④高压排气阀有损坏或是引发故障，致使其排气途中发生不顺畅问题。

（2）油压差报警的问题：①回油途中的不通畅，致使压缩机发生油位下降而引发油泵无法吸到油；②油脏，造成油泵过滤器堵塞；③油压差继电器故障；④油泵发生故障；⑤在系统运作时的蒸发效果偏差，导致曲轴箱渗入了制冷剂，并引起了系统中进入了冷冻油，促使油压偏低。

（3）压缩机热保护：①由于系统的回气量下降，电机得不到到充分的冷却；②制冷剂不足或者缺少；③压缩机的三相电源不稳定；④在热保护模块环节发生了故障问题；⑤制冷剂管路出现堵塞。

（4）水压力报警故障：①运作时的循环冷却水压力相比水压力继电器设定的压力要低；②水压力继电器失效。

（5）压缩机不能启动：①油压差、水压力、电加热以及高压等报警当中存在报警问题；②在启动时的电流偏大致使保护装置故障；③在压缩机运作时发生活塞缸和曲轴咬死的状况；④系统运行故障而致使设备不能正常实施控制；⑤存在电器方面的接触性故障等情况。

（6）压缩机运作途中自停：①运作途中存在油压差、水压力、电加热以及高压等报警的问题；②运行途中发生了接触故障或者是机电突发性故障等；③在运作途中存在油击、液击问题，导致曲轴、活塞咬死状况；④控制程序存在故障而没能正常输出。

（7）制冷系统出现的制冷效果欠佳：①开启板层和冷凝器膨胀阀时过大或太小。假如过大则致使压缩机发生自身严重积霜状况，从而过液量就偏大；当开启过小时就导致了过液量偏弱或不足的状况；②制冷管路系统堵塞；③制冷剂不够；④在运作中阀板的纸垫出现了破裂或损坏情况。

1.2 解决方法

（1）针对高压报警状况可运用点击消警复位按键而重新复位，按键处于压力继电器上。还可以采用解决方法为：①如果判断制冷剂太多，排气压力高，可以将一部分制冷剂排放。倘若在正常运作状态，可先打开水冷凝器的截止阀，促使其中的空气释放出一些，再将管道上的阀门以最大程度开放，释放出一些制冷剂；②降低循环水水温或者是增大循环水流量；③停机后清洗水冷凝器，提高冷却效果；④对制冷管进行检漏，检查是否有泄漏，如果发现漏点需要进行处理。

（2）针对油压差报警状况的发生可采用如下举措：先通过手动复位，再检查压缩机冷冻机油油位是否低于油位限度。接着更换压缩机冷冻机油，并对过滤器滤网进行清洗后安装。

（3）对于压缩机热保护（电机温度超过85 ℃）温度过高情况,相对应的解决方法是：①重新启动压缩机；②检查制冷剂，如果判断制冷剂不足或缺少，及时补充制冷剂；③检查压缩机的电源是否稳定，必须提供稳定的三相电源；④检查压缩机热保护模块是否完好，如果出现故障及时更换。

（4）对于水压力的报警情况,相应的解决方法：①增大外部的供水压力，确保冷却水压力高于水压继电器设定的压力，在确保高压不报警以及冷却效果达标的前提下，可相应将压力继电器原先所设置的压力调低点，保证水压力相较于原先所设置的压力要高些，则可解除压力报警；②对压力继电器进行仔细查验，倘若是其自身发生故障，则要即刻予以更换。

（5）针对压缩机无法正常运作和启动的问题，相应处理举措有：①对压缩机实施重启操作；②查验引发报警的原因和相关信息，并消除报警；③检查压缩机电流会不会出现过载或过大，查验出导致的原由，在热过载复位后便能二次启动；④检查压缩机，找专业维修压缩机技术人员检查维修压缩机；⑤检查是否是控制系统故障，需要由专业人员或厂家软件人员解决；⑥查验电器元件是否出现了故障，倘若确定是电器部件致使的故障，日常中都是实施更换的举措来解决。

（6）就压缩机运行中的自停机状况，相对应的解决方法是：①重新启动压缩机；②查验引发报警的原因和相关信息，并消除报警；③检查压缩机电流会不会出现过载或过大，查验出导致的原由，在热过载复位后便能二次启动；④检查压缩机交流接触器、过载保护、电机等电器系统是否正常，如果确认电器元件损坏，及时更换。

（7）对于制冷系统制冷效果不好的情况，相对应的解决方法是：①检查制冷剂，如果判断制冷剂不足或缺少，及时补充制冷剂；②为保证压缩机运作呈现出最佳工况，可调节冷凝器膨胀阀、板层来实现；③检查制冷系统是否堵塞不畅，找到堵塞部位和原因，对应采取措施解决；④专业人员检查压缩机、检查报警信息与引发的原由，并消除报警；⑤检查压缩机电流会不会出现过载或过大，查验出原因，在热过载复位后便能二次启动；⑥对压缩机开展查验工作，检查是否是因纸垫破损而导致的故障，倘若是则要及时更换与维修。

2 制冷系统日常维护和保养的方法

2.1 检漏

（1）系统打压，将氮气充至1.4 MPa，当压力表都平衡后再对各表数值进行记录，且保压时限超出24 h，查看各阶段数值会不会下降，倘若有明显的下降就表示系统存在漏点，这时可以通过查验各连接点和焊点的方式来实施检漏措施。

（2）确保系统有制冷剂和4 个表数值平衡时，通过卤素灯来查验各引发故障的位置。

2.2 充注制冷剂

（1）明确充注制冷剂的相应规格与型号，必须是确定了型号与质量均符合要求后才能充注。需注意，劣质制冷剂会对系统运作和机械构成很大破坏力，轻则导致运行不畅，重则直接损坏设备。

（2）将低压口阀门松开，禁止平躺或倒放钢瓶，充注之前要将管路中的空气释放出，防止空气进入系统。

（3）开展充注前的检查和确定工作，如若是完整性则建议先开展抽真空操作；倘若是补充性则要将其中的空气全部释放后再进行相应的补充。

（4）制冷剂若为共沸，则钢瓶勿平躺或倒置；若为非共沸，则建议将钢瓶进行平躺或是倒置的方式处理，但应将其罐口的阀门尽量关小来防止引发液击状况。

（5）开展充注前要保障连接管不会发生泄漏，并将其与排出口相连→开阀门，排出制冷剂→连接管道另端与气液分离器角阀→关注各表压力值、压缩机回霜情况以及视镜气泡量情况，并以此来判断和确定好充注量。

2.3 调节膨胀阀

在进行膨胀阀调节时，顺时针调节是将流量调小，逆时针调节是将流量调大；可以从观察压缩机吸气口的结霜量状况和视液镜的气泡量状况来得出膨胀阀调节是大或小，须重视每次调节量不可偏大，且两次调节要求间隔15 min 以上，便于检查和观测系统运作趋势。当膨胀阀确定好调定后就不要轻易再去调动，除了工况变动比较大的情况下才调。

2.4 收液

关出液阀→压缩机启动10 s 后开启板冷电磁阀和冷凝电磁阀→运行5～8 min 时查验其中压状况→运行至0 kgf/cm 前后停止→同时关进液阀，氟利昂即收液收至水冷凝器内。

2.5 更换清洗过滤器

当冻干机运作超出1 年时限时，则需对干燥过滤器的滤芯和回气过滤器的滤芯进行一次更换。一般来说都建议尽量1 年换一次，若是不能更换则应当对其拆卸、清洗和保养。

2.6 换冷冻机油

2.6.1 冷冻机油的使用

通常来说，冻干机在首次运作达到500 h 时需要对冷冻机油予以更换，第二次运作达8000～10 000 h 时再进行冷冻油的更换，换油环节油液位接近视镜1/2 位置就行，不需多加。加多易致使和引发油击状况。且日常中都是以厂家对专用油的指定与要求来实施。

2.6.2 冷冻机油的更换

关闭吸气阀门→手动复位安全控制器和开启压缩机→制冷剂入系统→待机内压与大气压平衡时关机，且断电和关阀门→放出油过滤器的脏油→汽油清洗、吹干并安装→抽真空，吸入冷冻机油→油液位到视油镜1/2 后拧上丝堵→对压缩机腔室用真空泵抽真空→抽真空结束后，开启压缩机吸排气截止阀门。

3 结论

总之，在冻干机制冷系统日常运作中，需针对常见故障创建出相应的维护和保养措施。