一、引言

         凍干機(jī)作為一種重要的低溫干燥設(shè)備，在食品、制藥、生物工程等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率至關(guān)重要。然而，由于長(zhǎng)期連續(xù)工作以及復(fù)雜的工況環(huán)境，凍干機(jī)不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種故障。因此，掌握科學(xué)的故障判斷方法并實(shí)施有效的維護(hù)保養(yǎng)措施，成為保障凍干機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

二、凍干機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成

（一）工作原理

        凍干過(guò)程主要包括凍結(jié)、升華和解析三個(gè)階段。首先將待處理物料中的水分凍結(jié)成冰，然后在真空環(huán)境下使冰直接升華為水蒸氣排出，最后通過(guò)進(jìn)一步升溫解析殘留的結(jié)合水，從而實(shí)現(xiàn)物料的脫水干燥。這一過(guò)程依賴于制冷系統(tǒng)提供低溫環(huán)境、真空系統(tǒng)維持低壓條件以及加熱系統(tǒng)精準(zhǔn)控制溫度上升。

（二）結(jié)構(gòu)組成

            制冷系統(tǒng)：由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等部件構(gòu)成，負(fù)責(zé)提供冷量以實(shí)現(xiàn)物料的快速凍結(jié)和維持升華階段的低溫。

真空系統(tǒng)：包含真空泵、真空管道、閥門等，用于抽取箱內(nèi)空氣，建立并保持所需的高真空度。

加熱系統(tǒng)：通常采用電加熱元件或?qū)嵊脱h(huán)加熱等方式，向物料傳遞熱量促進(jìn)升華和解析。

控制系統(tǒng)：集成了各類傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)溫度、壓力、時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精確調(diào)控。

           箱體及其他輔助部件：如觀察窗、擱板、氣體充填裝置等，確保物料放置方便且能適應(yīng)不同工藝要求。

三、常見(jiàn)故障判斷方法

（一）制冷系統(tǒng)故障

制冷效果不佳

表現(xiàn)：物料凍結(jié)速度慢，達(dá)不到預(yù)設(shè)的低溫目標(biāo)；蒸發(fā)器表面結(jié)霜不均勻或過(guò)少；壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音異常增大。

          原因分析：可能是制冷劑泄漏導(dǎo)致劑量不足；過(guò)濾器堵塞影響制冷劑流通；膨脹閥開(kāi)度不當(dāng)造成流量不穩(wěn)定；或是壓縮機(jī)本身磨損老化，性能下降。

檢查步驟：先用檢漏儀檢測(cè)制冷管路各連接處是否有制冷劑泄漏跡象；查看過(guò)濾器兩端溫差，若溫差較大則表明內(nèi)部堵塞；調(diào)節(jié)膨脹閥并觀察壓力變化；聆聽(tīng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，如有明顯雜音需進(jìn)一步拆卸檢查。

壓縮機(jī)頻繁啟停

        表現(xiàn)：在短時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)多次啟動(dòng)和停止，不僅耗電量增加，還可能縮短壓縮機(jī)壽命。

原因分析：主要原因是溫控器設(shè)置不合理，回氣壓力過(guò)高觸發(fā)保護(hù)機(jī)制；也可能是系統(tǒng)中有空氣滲入，導(dǎo)致壓力波動(dòng)；或者是蒸發(fā)器傳熱不良，負(fù)荷過(guò)大。

        檢查步驟：重新校準(zhǔn)溫控器的設(shè)定值；檢查系統(tǒng)的密封性，排除空氣進(jìn)入的可能；清理蒸發(fā)器表面的污垢，提高其換熱效率。

（二）真空系統(tǒng)故障

真空度抽不上去

      表現(xiàn)：真空計(jì)顯示數(shù)值遠(yuǎn)高于正常范圍，無(wú)法達(dá)到工藝要求的低氣壓水平；整個(gè)干燥進(jìn)程緩慢甚至停滯。

          原因分析：最常見(jiàn)的是真空泵故障，如泵油乳化變質(zhì)、葉片損壞等；其次是真空管道破損或有泄漏點(diǎn)；另外，樣品預(yù)處理不當(dāng)，含有大量揮發(fā)性物質(zhì)也會(huì)干擾真空獲取。

          檢查步驟：先更換真空泵油，檢查泵體內(nèi)部件磨損情況；沿著真空管道逐一排查可疑的泄漏部位，可用肥皂水涂抹法檢測(cè)；優(yōu)化樣品的前處理流程，減少雜質(zhì)帶入。

真空波動(dòng)大

表現(xiàn)：真空度讀數(shù)不穩(wěn)定，上下跳動(dòng)幅度較大。

         原因分析：可能是因?yàn)榉艢忾y未關(guān)閉嚴(yán)密，外界空氣不斷滲入；或者是爐門密封圈老化變形，失去良好的密封性能；也有可能是系統(tǒng)中存在微小的裂縫，引起間歇性滲漏。

檢查步驟：確認(rèn)放氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)；更換新的密封圈；仔細(xì)檢查箱體外殼有無(wú)細(xì)微裂紋，必要時(shí)進(jìn)行打壓試驗(yàn)查找漏源。

（三）加熱系統(tǒng)故障

加熱不均勻

          表現(xiàn)：同一層架上的不同位置物料干燥程度差異明顯；局部出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，甚至燒焦變色。

原因分析：主要是加熱板本身的平整度不夠，導(dǎo)致接觸不良；或者是導(dǎo)熱介質(zhì)分布不均，阻礙了熱量的有效傳遞；再者就是溫度傳感器安裝位置偏差，反饋的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

檢查步驟：使用平板檢測(cè)儀測(cè)量加熱板的平面度，進(jìn)行調(diào)整或更換；疏通導(dǎo)熱油路，保證流暢循環(huán)；校正溫度傳感器的位置，使其能夠真實(shí)反映實(shí)際溫度。

加熱功率不足

       表現(xiàn)：即使長(zhǎng)時(shí)間加熱，物料的溫度上升也很緩慢，難以滿足干燥需求。

原因分析：電源電壓過(guò)低，供電不足；加熱管部分燒毀斷路；固態(tài)繼電器或其他電氣元件損壞，致使電流無(wú)法正常輸送。

檢查步驟：用萬(wàn)用表測(cè)量輸入電壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)；逐個(gè)檢查加熱管的電阻值，找出損壞的部分予以替換；測(cè)試相關(guān)電氣元件的工作狀態(tài)，修復(fù)或更新故障部件。

（四）控制系統(tǒng)故障

溫度失控

         表現(xiàn)：實(shí)際溫度與設(shè)定值相差甚遠(yuǎn)，要么過(guò)高要么過(guò)低，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

原因分析：溫度傳感器失靈，不能正確感知環(huán)境溫度；PID控制器參數(shù)整定錯(cuò)誤，失去調(diào)節(jié)作用；加熱或制冷設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)滯后，跟不上動(dòng)態(tài)變化。

檢查步驟：更換經(jīng)校驗(yàn)合格的溫度傳感器；重新按照說(shuō)明書(shū)調(diào)整PID參數(shù)；檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈活性，添加潤(rùn)滑油或更換磨損嚴(yán)重的零件。

程序紊亂

         表現(xiàn)：操作界面出現(xiàn)亂碼，按鍵無(wú)反應(yīng)，自動(dòng)運(yùn)行模式被打亂，手動(dòng)干預(yù)也無(wú)效。

原因分析：通常是由于電磁干擾較強(qiáng)，影響了PLC或其他微處理器的正常運(yùn)算；也可能是存儲(chǔ)器芯片受損，丟失了原有的程序數(shù)據(jù)。

檢查步驟：采取屏蔽措施，遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)源；重新安裝操作系統(tǒng)軟件，恢復(fù)出廠設(shè)置后再逐步加載所需程序。

四、日常維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

（一）定期清潔

        每次使用完畢后，應(yīng)及時(shí)清除箱體內(nèi)的殘留物料，防止其腐蝕內(nèi)壁或滋生細(xì)菌。對(duì)于粘性較大的物質(zhì)，可用溫水浸泡后再擦拭干凈。

        每周至少一次對(duì)蒸發(fā)器、冷凝器的表面進(jìn)行除塵處理，保持良好的散熱效果。可以使用軟毛刷輕輕掃除灰塵，避免損傷翅片。

每月清洗一次真空泵入口端的過(guò)濾網(wǎng)，去除雜物堆積，保證進(jìn)氣通暢。同時(shí)更換新鮮的泵油，延長(zhǎng)泵的使用壽命。

（二）零部件檢查與更換

         每季度檢查一次壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油液位和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不足或渾濁應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充或更換。每年還需拆檢壓縮機(jī)的內(nèi)部機(jī)械部件，評(píng)估磨損程度，必要時(shí)提前預(yù)防性維修。

根據(jù)使用壽命周期，定期更換易損件，如密封圈、O形環(huán)、閥門墊片等。這些橡膠制品隨著時(shí)間推移會(huì)逐漸硬化開(kāi)裂，失去彈性密封作用。一般建議每年更換一次。

每隔半年對(duì)所有的電器元件進(jìn)行一次絕緣性能測(cè)試，包括電線電纜、插頭插座、接觸器等。一旦發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低于規(guī)定值，應(yīng)立即停機(jī)檢修，消除安全隱患。

（三）潤(rùn)滑保養(yǎng)

        針對(duì)運(yùn)動(dòng)部件，如風(fēng)扇軸承、傳送帶輪軸等，要按照制造商推薦的油脂種類和加注量進(jìn)行定期潤(rùn)滑。通常每運(yùn)行1000小時(shí)左右就需要添加一次適量的鋰基脂。

注意不要過(guò)量加油，以免溢出沾染物料；同時(shí)也要避免混入雜質(zhì)，否則會(huì)加劇零件磨損。使用專用的工具和方法來(lái)完成此項(xiàng)工作。

（四）安全防護(hù)檢查

         經(jīng)常檢查接地裝置是否牢固可靠，接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。這是為了防止漏電事故發(fā)生時(shí)危及人身安全。

       確保緊急停止按鈕功能正常有效，按下后能迅速切斷主電源并鎖定機(jī)器動(dòng)作。這對(duì)于應(yīng)對(duì)突發(fā)緊急情況至關(guān)重要。

配備必要的消防器材，如滅火器、滅火毯等，并放置在顯眼易取的地方。培訓(xùn)員工熟悉使用方法，提高應(yīng)急處理能力。

五、結(jié)論

         綜上所述，通過(guò)對(duì)凍干機(jī)常見(jiàn)故障的判斷方法和日常維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)的學(xué)習(xí)了解，我們可以更好地管理和使用這類設(shè)備。正確的故障診斷可以幫助我們快速定位問(wèn)題根源，采取針對(duì)性的措施加以解決；而科學(xué)合理的日常維護(hù)則能有效預(yù)防許多潛在故障的發(fā)生，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。希望廣大用戶都能重視起來(lái)，讓凍干機(jī)始終處于工作狀態(tài)，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。