电加热设备的检修与维护

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〔北京中棉工程技术有限公司，北京100052〕

风道式电加热器是轧花厂目前应用较为广泛的一种烘干热源。虽然不同厂家生产的电加热器结构原理大同小异，但是检修及操作人员仍应认真阅读产品说明书，了解具体结构和电气控制原理。在设备检修过程中重点检查加热管、接线端子、空气过滤器、温度传感器、风机轴承、接触器、继电器、仪表等关键元器件是否能够正常工作。在轧花生产过程中，通过感官检查主机外壳温度、风机噪声大小、控制柜上的各种仪表显示的数据是否正常。现将具体检修流程及维护方法介绍如下，以供大家参考。

一、加热主机检修重点

（一）电加热管阻值测量

电加热器一般都使用电阻式电热管做发热元件，它是加热器最关键元件。JB/T 2379-2016金属管状电热元件行业标准中规定：在额定电压、额定功率下工作，电热管的使用寿命不得低于3 000 h。这是最低要求，实际上优质电热管使用寿命一般不低于10 000 h，从轧花厂季节性生产特点看，一般不会低于5年～8年。一定长度的电热管，其静态电阻值是固定的，这由电阻丝的电阻率精度决定。该标准中的性能要求，对于单根额定功率小于100 W的电热管，额定功率偏差率ε≤±8%，例如，额定电压为220 V，静态电阻为12 Ω，按纯电阻电路原理计算功率，。在额定电压不变的情况下，电阻值的偏差率大小与功率的偏差率成反比。如上例，当电热管实际静态阻值为11.1 Ω时，电阻的偏差率为-7.5%，而实际功率的偏差率为8.11%；当电热管静态阻值为12.9 Ω时，电阻的偏差率为7.5%，而实际功率的偏差率为-6.98%。据出厂检测，加热器厂家的电热管阻值偏差率一般能控制在±5%以内，而功率偏差可控制在±4%以内。

在设备检修时，可以采用电阻测量法检查每组电热管。首先要知道加热箱中各组电热管的接线方法是三角形接法还是星形接法、分组数及每组加热管根数。其次计算理论阻值。对于星形接法，任意两相之间的阻值应为两根电热管阻值之和；而三角形接法，任意两相之间的阻值应该是另外两根阻值串联后再与第三根并联后的阻值。每相可能由多根相同规格的电热管并联而成，具体情况可查阅产品说明书、电路图或直接打开电加热箱核实。可以在电控柜接线端子处用数字万用表进行测量并对比分析。如果任意两相或各组之间阻值差异很小即属正常，如果差异较大，则说明有个别的电热管可能开路、漏电或加热箱中接线端子有问题，必须查明原因，否则会造成三相不平衡、降低实际功率、加速部分加热管疲劳。

（二）电加热管表面积灰程度检查

风道式电加热器的风源为引风机，风机先从车间内吸入室温空气再吹入加热箱并与加热管换热后变成高温热风送给烘干塔对籽棉进行烘干。轧花厂车间环境特殊，粉尘浓度较高，尽管风机入口都安装了空气过滤网，但如果过滤网孔径较大或有破损，则部分细小的棉尘（短纤维）就容易被风机负压吸入并附着在加热管表面。而电热管工作两三年后难免会出现表面积灰现象，由于加热管表面工作温度可能达到300℃左右，虽然不至于引燃棉纤维类粉尘，但有可形成碳化层，这样势必影响加热器的换热效率，因此，在检修时应将加热箱的进风口打开，观察电热管表面积灰程度，必要时应进行清洗，具体方法可咨询设备制造厂家。

（三）电热管的绝缘电阻测量

根据JB/T2379-2016《金属管状电热元件》行业标准中的规定，电热管出厂检验时冷态绝缘电阻值不低于50 MΩ。密封试验后，长期存放或使用后的绝缘电阻值应不低于1 MΩ。为确保人机安全，设备检修时应使用500 V摇表（兆欧表）测量各相电源线与整机外壳之间的绝缘电阻值是否达标。

（四）温度传感器的测量

目前在电加热设备中普遍使用Pt100铂热电阻温度传感器或热电偶温度传感器，它随温度的变化而变化，呈正温度系数线性特征。Pt符号后面的100即表示它在0℃时阻值为100 Ω，在-10℃时它的阻值约为96.09 Ω，在10℃时它的阻值约为103.9 Ω，可详见Pt热电阻分度表对照。因为传感器的安装位置与电控柜之间有一段距离通过导线连接，导线本身具有几欧姆的电阻，测量时环境温度也不一定是0℃，所以在夏季检修期通过数字万用表所测得的电阻值可能略大于100 Ω，如果是冬季则会略小于100 Ω，均属正常情况，常见故障为传感器断路，所测的阻值为∞。

（五）加热器主回路接线端子检查

加热器主回路的端子长期承受大电流工作，一旦有松动必然发热甚至打火，应注意各端点是否严重变色或有无烧焦的痕迹并一一紧固，消除隐患。

（六）风机轴承

电加热设备运行时，风机必须同步运行，检修时应重点检查风机主轴和电机轴的轴承内润滑油是否需要更新，检查轴承内的钢珠、钢架是否出现磨碎破损等情况。

（七）风机进口过滤网检查

风机进口过滤网的作用十分关键，直接关系电热管表面积尘问题，一般由80目左右的不锈钢丝网制成。风机运行时，丝网表面会吸附很多棉尘，经常清理难免有局部划伤或破损出洞等状况，如果发现有局部破损的情况应及时进行修补或更换新网，否则会影响过滤效果并造成电热管表面积尘。

二、电控柜检修重点

（一）清理灰尘

为了便于管理电加热系统开关机、监测运行情况、随时调整热风温度，电控柜一般都放在车间内主机附近，因为车间粉尘浓度较大，运行中有时还要打开控制柜进行有关操作，所以要做到严格密封很难，元器件表面常常积累一些灰尘。小型电加热系统单机额定功率一般200 kW左右，总电流约300 A。元器件长期在高电压和大电流状态下运行，接触器、继电器动作频繁，一旦灰尘进入元器件内部，可能造成触点失效或产生安全隐患，因此应使用气泵进行吹气清理，同时还要检查或更换柜门密封条。

（二）接线端子检查

车间大型设备很多，电控柜长期受到震动影响，紧固螺丝容易松动。先对主回路的进出线接线端子、断路器、接触器接线端子进行严格的检查，再对控制回路仪表、继电器、按钮等所有接线端子进行检查。

（三）控制功能检查

将220 V电源接到控制柜中控制线电源上，检查各个按钮、指示灯、各种控制功能是否正常，接触器、继电器等是否正常运作，各个仪表是否能够正常显示。

三、日常维护重点

日常维护，是在生产过程中注意观察主机和控制柜内元器件的工作状态是否正常，主要有以下几点。

（一）注意加热箱外壳的温度

正常情况下外壳温度很低，手摸时最多有些温热感，一般不超过30℃，而且越靠近冷风入口端越凉，越靠近热风出口端越热，出口管道连接法兰的温度与出口温度传感器检测的温度较接近，这都属于正常情况。主机运行时如有焦糊味，应及时关闭加热，待停机时查找原因。

（二）注意风机入口过滤网表面清理

实践证明，过滤网的最佳效果不是在表面最干净的时候，而是在吸附一层棉尘以后，这时过滤效果最佳。但是随着棉尘层厚度的增加，风机进口阻力也越来越大，而且随着压力的增加，风量会明显减少，为此建议每个班次对过滤网清洁1次～2次即可。

（三）注意观察仪表的变化

一般控制柜上都安装了电压表、电流表、温控表等，通过电流表和温度的变化可以发现各组是否工作正常。一旦发现系统报警，一定要找出报警原因并排除隐患。

（四）注意观察风机是否运行

电加热器工作时风机必须运行，较规范的结构设计是在风机出口与加热机箱对接处增加一段软连接，主要是对加热箱起减震作用。正常工作时，软连接会被风机出口正压气流鼓起，否则可能是风机异常停转或风量不足，应注意观察。

（五）特殊情况处理

1.首次运行随机跳闸问题。

轧花厂电加热器每年可能闲置8至9个月，容易受潮降低绝缘电阻，因为电加热系统设置了多重安全保护措施对漏电等问题反应敏感，所以，每年首次开机时如有随机跳闸情况发生，应先采用中低温预热1 h～2 h，待潮气排除后，一般便自动恢复绝缘性能正常工作。

2.断路器频繁跳闸或熔断器烧断

在正常生产过程中，如果断路器频繁跳闸或熔断器烧断，这很可能是主机内有严重漏电甚至短路故障，必须关机检查并排除故障。