冷凍乾燥機の核心機能は低温凝縮と真空環境を通じて材料の凍結乾燥処理を実現することであり、もし設備に冷凍しない現象が現れたら、生産効率と製品品質に直接影響する。以下は冷凍乾燥機の冷房しない問題に対する系統的な分析と解決手順であり、原理解析、よく見られる原因、調査方法及び予防措置を含む。
一、冷凍乾燥機の冷凍システム原理
冷凍乾燥機の冷凍システムは通常、圧縮機、凝縮器、膨張弁(絞り装置)、蒸発器の4つの部品から構成され、冷媒(R 22、R 404 Aなど)の循環によって熱移動を実現する。ワークフローは次のとおりです。
1.圧縮機は低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧ガスを出力する、
2.凝縮器で高温ガスを放熱液化し、熱を放出する、
3.液体冷媒は膨張弁を介して降圧され、低温低圧の液体ガス混合物になる、
4.低温冷媒は蒸発器の中で熱を吸収し、気体状態に蒸発し、それによって蒸発器の温度(通常は−40℃〜−80℃)を下げ、凍結乾燥箱に冷却源を提供する。
冷凍システムが故障した場合、冷媒循環、部品性能、電気制御などの面から逐一調査する必要がある。
二、冷房しない一般的な原因分類
1.冷凍システム障害
-冷媒漏れ(最も一般的な原因、60%以上のケース)、
−圧縮機損傷(起動失敗、巻線焼失、機械的カード死)、
-凝縮器の放熱不良(ほこり詰まり、ファン故障、冷却水不足)、
−膨張弁の閉塞又は故障、
-蒸発器に霜がついたり、氷が詰まったりします。
2.電気制御の問題
-温度制御器の設定ミスやセンサ故障、
−圧縮機起動リレーの損傷、
-電源の位相が欠けているか、電圧が不安定である、
-PLCプログラムの異常またはマザーボードの障害。
3.環境と操作要素
−周囲温度が高すぎる(35℃を超える)、凝縮圧力が高すぎる、
-凍結乾燥箱の保温層が破損し、冷却量が流失した、
-操作ミス(冷房スイッチがONになっていない、パラメータが誤調整されているなど)。
三、故障の調査と解決手順
ステップ1:基礎検査
1.電源とスイッチの状態
-設備の通電を確認し、総電源スイッチ、急停止ボタンがリセットされているかどうかを検査する、
−コンプレッサの給電電圧(三相380 V±5%または単相220 V±10%)をユニバーサルメーターを用いて測定する。
2.温度制御器の設定
−設定温度が周囲温度より低いかどうかを検査する(例えば−50℃に設定し、室温は25℃);
-工場出荷時の設定を復元するか、温度センサを較正して、表示誤差を排除します。
3.圧縮機起動状態
-圧縮機の音を聞く:正常起動時に短い「ブーン」という音がする、
−圧縮機表面に触れる:運転中に明らかな振動と温度上昇が必要である、
-圧縮機が反応しない場合は、起動リレー、サーマルプロテクタがトリップしているかどうかをチェックします。
ステップ2:冷凍システム特定項目検査
1.冷媒漏洩判定
-目視検査:蒸発器、凝縮器の銅管継手、バルブに油汚れ(冷媒と潤滑油の混合漏れ)がないかどうかを観察する、
−圧力試験:マニホールドテーブルを用いてシステム圧力を測定し、低圧側圧力<0.1 MPaまたは高圧側圧力が極めて低い場合、漏れを提示する、
-電子漏れ検出器:微量漏れ点(溶接ビード、ねじ接続部など)を位置決めする。
2.圧縮機性能検証
−短接合圧縮機起動容量または代替圧縮機交換試験、
-圧縮機巻線抵抗を測定し(正常値は銘板ラベルを参照)、巻線短絡や開放を排除する。
3.凝縮器と膨張弁の検査
-凝縮器のフィン上のほこりを取り除き、放熱ファンが正常に動作しているかどうかを検査する。
−膨張弁の霜発生状況を観察する:弁体に霜が発生すると、氷が詰まったり調節が効かなかったりする可能性がある、
-膨張弁の感温バッグが蒸発器出口管路に密着しているかどうかをチェックする
ステップ3:電気・制御システムの調査
1.制御盤とセンサ
-温度制御器の入出力信号を検査し、センサ信号をシミュレーションしてマザーボードが正常かどうかを判断する、
-PLCプログラムパラメータ(PID調整値、遅延起動設定など)を確認します。
2.圧縮機リレーと接触器
-マルチメーターを用いてリレー接点のオンオフ状態を検出する、
-同型リレーを交換して圧縮機が起動するかどうかをテストします。
ステップ4:特殊シーンの処理
1.周囲温度が高すぎる
-凝縮器補助放熱ファンまたは水冷システムを追加する、
・高温環境下(>35℃)で長時間の設備運転を回避する。
2.蒸発器の氷詰まり
-冷凍システムを閉じ、蒸発器を加熱して氷栓を溶かす(専門的な操作が必要で、管路の変形を防止する)、
-乾燥フィルターが詰まっていないかどうかを確認し、必要に応じて交換します。
四、予防的メンテナンス提案
1.定期メンテナンス
-四半期ごとに凝縮器フィンを洗浄し、ファン軸受の潤滑を検査する、
-毎年冷媒圧力を測定し、所定の範囲(例えばR 22系低圧0.4 ~ 0.6 MPa)に補充する。
2.重要部品交換サイクル
-圧縮機潤滑油:2年ごとに交換する、
-乾燥フィルター:1年ごとに交換、
-電磁弁、膨張弁:3年ごとに校正を検査する。
3.操作規範
−圧縮機の頻繁な起動停止を回避する(間隔>5分)、
-凍結乾燥箱の積載量を厳格に制御し、冷却量不足を防止する。