熱油系統的應用及常見故障處理

付偉 章峻峰

摘 要：在擠壓造粒生產過程中往往需要有200℃以上的溫度使物料保持在熔融狀態，這時候就需要使用加熱設備來滿足要求。現場比較常見的加熱設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在現場占據了主導地位。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在擠壓造粒的應用。

關鍵詞：熱油系統 加熱器 故障處理

擠壓造粒系統主要是將原料加入添加劑后通過擠壓機、齒輪泵等設備將物料融合為熔融狀態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品。在這個過程中模板、開車閥、模座、換網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來提高溫度，同時齒輪泵在工作過程中可能產生幾百度的高溫也需要有冷卻介質使其溫度降低。

之前擠壓造粒系統往往采用蒸汽加熱的方式，但是蒸汽加熱無法實現對溫度的精確控制。在蒸汽加熱過程中其會由于冷凝產生水分，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，嚴重影響產品的質量。因此在后期就采用熱油系統進行加熱。

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的溫度已經降下來，會再返回至加熱器進行加熱，依次循環進行。熱油和熱油泵自身構成了一個獨立的循環系統來完成其對設備、物料的加熱、冷卻功能。

1、熱油加熱器控制方式

對于熱油系統來說實現加熱溫度的精確控制是其正常工作的關鍵。而加熱溫度的高低則是通過外部發出的信號來控制相應的元件進而調節加熱器的加熱功率來實現。

1.1電磁式接觸器與固態接觸器結合使用

電磁式接觸器和固態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，用于固定加熱，固態接觸器則根據由PLC發過來的信號使其內部電子元件接通、斷開實現可調加熱，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通角來改變輸出電壓、功率，進而改變加熱器加熱功率實現對溫度進行控制。而現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定的溫度進行比對再發出4-20mA可變信號來控制可控硅的導通角，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了對溫度的精密控制，能大大提高產品的合格率。

2、熱油系統常見故障及處理

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過加熱的油無法送到需要加熱的部位，導致該部位加熱溫度上不去。此時應聯系工藝人員對設備及物料進行檢查。

2.2電加熱器始終在全功率加熱，而溫度卻達不到設定值

在熱油加熱過程中與其相關聯的還有冷卻系統，用于加熱和冷卻的油介質流量是通過電磁閥進行控制的，如果電磁閥出現故障，動作不可靠就可能造成用于冷卻的油介質流量比較大，到達需加熱部位的油介質流量明顯減少，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定要求。此時需要聯系相關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定值，應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處于完全關閉狀態，但對應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通的矛盾局面，導致溫度無法達到設定要求，此時就應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接觸器故障

當可控硅控制器或固態接觸器出現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來自外部的控制調節信號異常

對于可控硅控制器來說4-20mA信號是其調節輸出電壓的關鍵所在，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，必要時聯系相關人員進一步進行檢查。

2.5電加熱器內部或主回路故障

所有外部控制均正常，熱油系統內油溫仍然無法達到設定溫度，應檢查確認電加熱器內部是否存在故障。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，此時必須在聯系相關人員斷電后進一步檢查加熱器主回路完好情況。

3、結語

綜上所述，熱油系統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品質量，因此做好熱油系統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。這也需要我們在今后的工作中不斷去總結、完善、學習，以保證設備的正常運行。

作者簡介：付偉（1972-），女，助理工程師，電氣維護。