引言
WMGD一70B型微波干燥滅菌機為五層隧道式,由微波加熱器、微波發(fā)生器(電源箱)、微波抑制器、機械傳輸機構、抽濕部分、晾丸部分及控制部分等組成。微波控制單元電路工作原理如圖1所示。
1問題的提出
WMGD一70B型微波干燥滅菌機自運行以來,發(fā)生了多次電氣火災事故,造成設備停機,生產(chǎn)停頓,嚴重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計,在事故中,各部分發(fā)生起火的概率如下:
(1)倍壓整流電路起火占90%左右,多次燒毀單個磁控管線路板,并引起相鄰磁控管線路板和線路起火,最嚴重的一次燒毀變壓器組五組,40個磁控管不能工作。
(2)光隔板起火占10%左右,一般只導致單個磁控管不能工作,引起相鄰的磁控管反饋信號光隔板起火的占整個光隔板起火事故的40%左右。
2原因分析
(1)圖1是WMGD一70B型微波干燥機的部分控制單元電路原理圖,圖中220V的交流電壓經(jīng)過升壓變壓器TC后輸出端的電壓就變?yōu)榱?300V左右的高壓。當微波干燥機經(jīng)過長時間工作之后,電路中高壓二級管HVP一16T的耐高壓能力明顯降低。用紅外測溫儀測量電路中47Q水泥電阻的溫度達到120℃左右,超出了一般電子元器件的承受能力。由于耐受高壓能力下降,HVP一16T高壓二極管就會炸裂損壞,高溫又使水泥電阻的針式管腳脫焊打火,起火事故頻頻發(fā)生。另外,磁控管高壓部分電壓較高對倍壓整流板元器件性能要求比較高,高壓二極管兩端的高壓電線使用的是普通的電線,而此處的對地電壓高達2100V,所以容易發(fā)生起火現(xiàn)象。
(2)從結構上來看,該機是由304不銹鋼制成的一個長方體箱式結構,箱體的外側安裝10個150FZy2一D型軸流風機,主要用于散去控制電路部分的熱量。箱體內(nèi)部有5層輸送帶空間,最上層架板上規(guī)則地安裝著90個微波能量輸出器朝下的磁控管。因此,磁控管的熱能從上向下輻射開來,物料在傳送帶中被快速均勻地加熱。由于設計不足,箱體內(nèi)的磁控管與頂層箱體之間、磁控管與磁控管之間以及磁控管與最外層不銹鋼之間沒有做充分的隔熱和隔離處理,有10%左右的熱能被外層金屬材料所吸收,然后釋放到操作現(xiàn)場的空間和電源箱內(nèi),使操作現(xiàn)場的環(huán)境溫度高達40℃左右,而電源箱內(nèi)的溫度更是長時間維持在45℃左右(夏季),使電氣元件及材料絕緣性能降低,導致火災事故的頻頻發(fā)生。此外,電源箱頂部的冷卻風機在工作時將操作間的粉塵吸入電源箱中,粉塵沉積在倍壓整流板上面和四周,長時間導致磁控管高壓部分放電引起擊穿,并引起火災。
(3)電氣元件老化,磁控管、高壓電容、變壓器油使用時間過長(磁控管超過一年,高壓電容超過三年,變壓器油超過五年),容易引起光隔板著火。尤其是磁控管和高壓電容,必須及時更換,光隔板起火容易造成整塊光隔板燒毀,引起多個磁控管不能正常工作。其次,由于光隔板安裝在配電柜內(nèi),配電柜采用軸流風機吹風冷卻,風量進入時帶進了大量粉塵,而電氣元件在工作時表面產(chǎn)生的靜電極易吸附粉塵,并且由于該機整機功率達80kw,配電柜內(nèi)產(chǎn)生的熱量使其內(nèi)部溫度達到40℃以上,因此光隔板很容易發(fā)生起火現(xiàn)象。
3技術研究及對策制定
(1)針對電路控制中HVP一16T高壓二極管耐高壓能力差的問題,將原來電路控制單元中的高壓二極管改為HVP一16型高壓整流裝置,經(jīng)過試運行后,此裝置在電路中的耐壓能力大幅提高,沒有炸裂損壞情況的發(fā)生。另外,將容易脫焊的針式管腳47Q水泥電阻改為管腳為扁平寬2cm型水泥電阻,用紅外測溫儀測量該元件溫度已降為70℃左右,因高溫造成的管腳脫焊打火問題得到了有效解決。此外,還將高壓二極管兩端的電線全部改為耐壓等級不低于2300V的高壓軟線,該電路的承載能力明顯增強,起火事故明顯減少。
(2)密封電源箱上各節(jié)冷卻軸流風機,對軸流風機孔加裝有機玻璃視窗,在電源箱兩端頭處各加裝離心風機,進口處加裝中效過濾器,使進入風為無粉塵的潔凈空氣,并始終保持電源箱中的空氣為正壓,有效防止操作間的粉塵沿著電源箱不銹鋼頂板和側板的縫隙進入。
(3)在電源箱底部增加一層石棉保溫層,隔離加熱箱輻射的溫度使電源箱內(nèi)部的溫度降低,可以有效防止電氣元件及材料的老化,進而有效減少起火事故的發(fā)生。
(4)加熱箱內(nèi)表面的清洗:由于加熱箱內(nèi)表面的積垢太厚時,積垢物在工作過程中會吸收微波而產(chǎn)生熱量,通過熱輻射傳導,致使加熱箱表面溫度太高,既耗能又使電源箱的溫度升高。因此,只有通過人工對加熱箱內(nèi)表面進行徹底清洗。每半年應對設備內(nèi)表面清洗一次。
(5)采用離心風機對戶外空氣通過中效過濾器直接進入配電柜進行冷卻,始終保持正壓力,排風自由排放在操作間。離心風機的控制附加到整機的控制中,在觸摸屏上操作,并具有關微波延時停止設置。
(6)定期對電源箱和配電柜的電氣元件進行檢查,對性能不穩(wěn)定、接觸不可靠的元器件必須更換,對磁控管、高壓電容、變壓器油制定詳細的更換周期。同時,對電源箱和配電柜定期吹灰清理積塵,使其內(nèi)部干凈,保證電氣元件的可靠穩(wěn)定運行。
4結語
經(jīng)過一段時間的努力,現(xiàn)在電氣火災事故很少發(fā)生,機器的穩(wěn)定運行極大地提高了生產(chǎn)效率。此外,微波干燥滅菌機的安全穩(wěn)定工作對藥品的生產(chǎn)至關重要,而電氣起火事故的發(fā)生嚴重影響到設備使用效果和藥品的質(zhì)量,因此我們必須找到其原因,并加以預防改進,而電氣起火事故的成因復雜多變,對其進行分類分析并制定相應的措施,才能保證設備發(fā)揮出其應有的性能。
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