礦用空氣加熱機(jī)組有哪些常見(jiàn)的故障及解決方法?

2025-09-27
礦用空氣加熱機(jī)組(涵蓋電加熱型、蒸汽型、熱水型、乏風(fēng)熱泵型)的故障多集中在加熱系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、熱媒 / 熱源系統(tǒng)四大核心模塊,不同類(lèi)型機(jī)組的故障特點(diǎn)略有差異,但解決邏輯需結(jié)合煤礦安全規(guī)范(如 GB 3836 防爆標(biāo)準(zhǔn)、《煤礦安全規(guī)程》溫度要求)和設(shè)備結(jié)構(gòu)特性。以下是常見(jiàn)故障、成因及分步解決方法,同時(shí)附安全操作要點(diǎn):

一、加熱系統(tǒng)故障(核心故障,直接影響升溫效果)

加熱系統(tǒng)是機(jī)組核心,故障直接導(dǎo)致 “出風(fēng)溫度不達(dá)標(biāo)”(低于 40℃)或 “無(wú)熱量輸出”,需按機(jī)組類(lèi)型針對(duì)性排查:

1. 電加熱型機(jī)組:加熱元件失效 / 過(guò)熱保護(hù)跳閘

常見(jiàn)癥狀

  • 出風(fēng)溫度遠(yuǎn)低于設(shè)定值(如僅 10-20℃),電熱元件無(wú)溫升;
  • 運(yùn)行中突然停機(jī),控制面板顯示 “過(guò)熱報(bào)警”。

故障成因

癥狀 核心原因 輔助原因
元件無(wú)溫升 電熱管 / 半導(dǎo)體元件燒毀、接線端子松動(dòng) / 燒蝕 電源缺相、電控柜接觸器故障
過(guò)熱保護(hù)跳閘 溫控器設(shè)定值過(guò)低、熱過(guò)載繼電器故障 進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)堵塞(風(fēng)量不足導(dǎo)致局部過(guò)熱)、元件積塵過(guò)多

解決步驟

  1. 安全前提:先切斷機(jī)組總電源(含防爆配電箱電源),驗(yàn)電確認(rèn)無(wú)電后操作,避免觸電或防爆事故;
  2. 排查元件
    • 打開(kāi)加熱腔檢修門(mén),用萬(wàn)用表 “通斷檔” 測(cè)量電熱管 / 半導(dǎo)體元件(正常應(yīng)為 “導(dǎo)通”,阻值符合出廠參數(shù),如 10-50Ω;若 “斷路” 則需更換);
    • 檢查接線端子(銅排 / 線纜):若有燒蝕痕跡,用砂紙打磨后重新緊固,更換破損的防爆線纜(需符合 GB 3836.2 標(biāo)準(zhǔn));
  3. 復(fù)位保護(hù)裝置
    • 若為 “過(guò)熱跳閘”,先清理加熱腔積塵、更換堵塞的進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)(建議用壓縮空氣吹洗濾網(wǎng),避免水洗受潮);
    • 檢查溫控器設(shè)定值(應(yīng)設(shè)為 “出風(fēng)溫度 40-50℃”,不可低于 35℃),按壓熱過(guò)載繼電器 “復(fù)位按鈕”,重新上電測(cè)試;
  4. 驗(yàn)證效果:上電后觀察元件溫升(用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)元件表面溫度,應(yīng)均勻且不超過(guò) 120℃),出風(fēng)溫度需穩(wěn)定在 40℃以上。

注意事項(xiàng)

  • 更換電熱元件時(shí),需選用同型號(hào)防爆型元件(如 ExdⅡBT4 等級(jí),適配煤礦瓦斯環(huán)境),禁止用普通民用元件替代;
  • 半導(dǎo)體加熱模塊需檢查散熱風(fēng)扇是否正常(若風(fēng)扇停轉(zhuǎn),會(huì)導(dǎo)致模塊過(guò)熱燒毀)。

2. 蒸汽 / 熱水型機(jī)組:換熱器結(jié)垢 / 熱媒泄漏

常見(jiàn)癥狀

  • 出風(fēng)溫度低,換熱器表面無(wú)明顯溫升;
  • 地面出現(xiàn)水漬(熱水型)或蒸汽異味(蒸汽型),伴隨 “嘶嘶” 漏氣聲。

故障成因

癥狀 核心原因 輔助原因
換熱器無(wú)溫升 換熱管結(jié)垢(水垢 / 煤塵堵塞)、熱媒閥門(mén)未全開(kāi) 熱媒壓力不足(蒸汽 < 0.2MPa,熱水 < 0.3MPa)、鍋爐供熱量不夠
熱媒泄漏 換熱管腐蝕穿孔、法蘭密封墊老化 熱媒水質(zhì)差(含氯離子過(guò)高導(dǎo)致腐蝕)、長(zhǎng)期超壓運(yùn)行

解決步驟

  1. 停供熱媒:先關(guān)閉蒸汽 / 熱水 inlet 總閥,打開(kāi)疏水閥 / 排污閥排空換熱器內(nèi)殘留熱媒(蒸汽型需冷卻至 50℃以下再操作);
  2. 排查泄漏
    • 目視檢查法蘭連接處(若密封墊老化,更換耐溫耐壓墊片,如丁腈橡膠墊,蒸汽型需耐 150℃以上);
    • 用壓力測(cè)試泵對(duì)換熱器打壓(蒸汽型打 0.4MPa,熱水型打 0.6MPa),保壓 30 分鐘,若壓力下降則用肥皂水檢測(cè)漏點(diǎn),腐蝕穿孔需更換換熱管(建議選用 304 不銹鋼管,抗水垢腐蝕);
  3. 清理結(jié)垢
    • 輕度結(jié)垢:用 5%-10% 檸檬酸溶液循環(huán)清洗(浸泡 2-4 小時(shí),再用清水沖洗);
    • 重度結(jié)垢:采用高壓水射流清洗(壓力控制在 10-15MPa,避免損傷翅片),清洗后測(cè)試換熱效率(出風(fēng)溫度應(yīng)回升至 40℃以上);
  4. 恢復(fù)供媒:緩慢打開(kāi)熱媒總閥,排凈換熱器內(nèi)空氣(打開(kāi)排氣閥),避免 “氣塞” 導(dǎo)致局部無(wú)熱媒流通。

3. 乏風(fēng)熱泵型機(jī)組:制冷劑泄漏 / 蒸發(fā)器結(jié)霜

常見(jiàn)癥狀

  • 出風(fēng)溫度低,壓縮機(jī)運(yùn)行但無(wú)熱量輸出;
  • 蒸發(fā)器表面結(jié)厚霜(超過(guò) 5mm),風(fēng)機(jī)運(yùn)行但風(fēng)量減小。

故障成因

癥狀 核心原因 輔助原因
制冷劑泄漏 管道焊接點(diǎn)開(kāi)裂、閥門(mén)閥芯損壞 長(zhǎng)期振動(dòng)導(dǎo)致接口松動(dòng)、制冷劑純度不足(含雜質(zhì)腐蝕管道)
蒸發(fā)器結(jié)霜 乏風(fēng)進(jìn)口溫度過(guò)低(<-30℃)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不足 蒸發(fā)器翅片積塵堵塞、化霜傳感器故障

解決步驟

  1. 停機(jī)泄壓:關(guān)閉壓縮機(jī)電源,打開(kāi)制冷劑回收閥(需專(zhuān)業(yè)設(shè)備回收,避免排放污染);
  2. 檢漏補(bǔ)漏
    • 用肥皂水涂抹管道接口、閥門(mén)(若冒泡則為漏點(diǎn)),焊接點(diǎn)開(kāi)裂需重新釬焊(用磷銅焊條,焊接后打壓測(cè)試);
    • 更換損壞的閥芯 / 密封圈(需選用耐制冷劑腐蝕的氟橡膠材質(zhì)),補(bǔ)漏后抽真空(真空度需達(dá)到 - 0.1MPa,保壓 2 小時(shí)無(wú)回升),再按標(biāo)注量加注制冷劑(如 R410A,不可混用其他型號(hào));
  3. 化霜處理
    • 手動(dòng)啟動(dòng) “化霜模式”(若自動(dòng)化霜失效,檢查化霜傳感器阻值,正常應(yīng)為 10kΩ 左右,若異常則更換);
    • 若結(jié)霜嚴(yán)重,用熱風(fēng)機(jī)(非明火)輔助化霜,化霜后清理蒸發(fā)器翅片積塵(用壓縮空氣吹洗);
  4. 測(cè)試運(yùn)行:開(kāi)機(jī)后監(jiān)測(cè) COP 值(能效比應(yīng)≥3.0,若低于 2.5 則需檢查換熱器臟堵或制冷劑是否充足)。

二、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障(影響風(fēng)量,間接導(dǎo)致加熱效率下降)

風(fēng)機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將加熱后的空氣送入井筒,故障會(huì)導(dǎo)致 “風(fēng)量不足”“風(fēng)機(jī)異響”“風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)”,進(jìn)而引發(fā)加熱元件過(guò)熱或井筒溫度不達(dá)標(biāo)。

常見(jiàn)癥狀與解決

故障現(xiàn)象 核心成因 解決步驟
風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)(無(wú)噪音) 電機(jī)燒毀、電源缺相、電控柜變頻器故障 1. 測(cè)電機(jī)繞組阻值(正常應(yīng)為 3-10Ω,斷路則更換防爆電機(jī),需符合 ExdⅠ 等級(jí));
2. 檢查變頻器輸出電壓(若缺相,更換變頻器模塊);
3. 確認(rèn)風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)(防爆斷路器)是否跳閘,復(fù)位前排查過(guò)載原因
風(fēng)機(jī)異響(振動(dòng)大) 軸承磨損、葉輪積塵 / 變形、皮帶松動(dòng)(皮帶傳動(dòng)型) 1. 停機(jī)后手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪(若有卡滯,清理葉輪積塵或校正變形);
2. 更換軸承(選用耐高溫軸承,如 SKF 6308,加注鋰基潤(rùn)滑脂);
3. 調(diào)整皮帶張緊度(按壓皮帶下垂量不超過(guò) 10mm)
風(fēng)量不足 進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)堵塞、風(fēng)道漏風(fēng)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低 1. 拆洗進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)(每周至少 1 次,煤礦環(huán)境需加密濾網(wǎng),防止煤塵進(jìn)入);
2. 檢查風(fēng)道軟連接(若破損,更換阻燃帆布軟連接,密封縫隙);
3. 調(diào)整變頻器頻率(風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)符合額定值,如 1450rpm)

三、控制系統(tǒng)故障(影響精度,導(dǎo)致溫度失控或誤報(bào)警)

控制系統(tǒng)含溫度傳感器、PLC 控制器、觸摸屏、報(bào)警模塊,故障會(huì)導(dǎo)致 “溫度顯示不準(zhǔn)”“自動(dòng)控制失效”“誤報(bào)警停機(jī)”,需按 “從傳感器到控制器” 的邏輯排查。

常見(jiàn)癥狀與解決

故障現(xiàn)象 核心成因 解決步驟
溫度顯示偏差大(如實(shí)際 30℃顯示 50℃) 溫度傳感器漂移、接線錯(cuò)誤(正負(fù)極接反)、傳感器探頭積塵 1. 用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)傳感器(將探頭放入 40℃溫水中,顯示偏差應(yīng)≤±1℃,超差則更換);
2. 檢查傳感器線纜(三線制 PT100 傳感器,不可接反);
3. 清理探頭積塵(用軟布擦拭,避免損傷感溫元件)
自動(dòng)控制失效(無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)功率) PLC 程序錯(cuò)亂、接觸器粘連、溫控器參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 1. 恢復(fù) PLC 出廠程序(需廠家提供備份,禁止隨意修改防爆區(qū)域程序);
2. 檢查接觸器觸點(diǎn)(若粘連,更換同型號(hào)防爆接觸器,如 CJX2-1210);
3. 重新設(shè)置溫控參數(shù)(如 “回差溫度 5℃”,避免頻繁啟停)
誤報(bào)警(無(wú)故障卻報(bào)警) 報(bào)警閾值設(shè)置過(guò)低、線路干擾(煤礦強(qiáng)電磁環(huán)境)、模塊故障 1. 調(diào)整報(bào)警閾值(如過(guò)熱報(bào)警設(shè)為 60℃,而非 40℃);
2. 檢查控制線屏蔽層(需單端接地,減少電磁干擾);
3. 更換故障報(bào)警模塊(如中間繼電器粘連,更換 12V 直流繼電器)

四、熱媒 / 熱源系統(tǒng)故障(蒸汽 / 熱水 / 乏風(fēng)型特有)

1. 蒸汽 / 熱水型:熱媒供應(yīng)異常

癥狀:熱媒壓力 / 溫度不足(蒸汽 < 0.2MPa,熱水 < 95℃)

  • 成因:鍋爐出力不足、熱媒管路堵塞、減壓閥故障;
  • 解決:
    1. 聯(lián)系鍋爐房確認(rèn)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)(若鍋爐壓力低,需排查鍋爐燃燒系統(tǒng));
    2. 檢查熱媒管路過(guò)濾器(若堵塞,拆卸清洗濾網(wǎng),熱水型需定期排污,防止水垢沉積);
    3. 校準(zhǔn)減壓閥(蒸汽型減壓閥出口壓力應(yīng)穩(wěn)定在 0.2-0.4MPa,若失效則更換)。

2. 乏風(fēng)熱泵型:乏風(fēng)進(jìn)口參數(shù)異常

癥狀:乏風(fēng)溫度過(guò)低(<-30℃)或含塵量過(guò)高

  • 成因:冬季外界溫度過(guò)低、乏風(fēng)過(guò)濾器堵塞;
  • 解決:
    1. 啟用輔助加熱(如電加熱模塊,在乏風(fēng)溫度 <-30℃時(shí)補(bǔ)熱,避免蒸發(fā)器結(jié)霜);
    2. 清理乏風(fēng)進(jìn)口過(guò)濾器(每日檢查,煤塵堵塞需立即更換,防止蒸發(fā)器臟堵)。

五、故障排查通用原則與安全注意事項(xiàng)

1. 通用排查邏輯

  • 先外部后內(nèi)部:先檢查電源、熱媒供應(yīng)、濾網(wǎng)等易損件,再拆解內(nèi)部部件(如加熱腔、換熱器);
  • 先斷電后操作:所有檢修必須切斷總電源 + 熱媒閥,驗(yàn)電確認(rèn)無(wú)電,蒸汽型需冷卻至常溫;
  • 先易損后核心:優(yōu)先更換傳感器、接觸器、濾網(wǎng)等低成本易損件,再排查電機(jī)、換熱器等核心部件。

2. 煤礦特殊安全要求

  • 防爆要求:所有電氣部件更換需符合 GB 3836 系列標(biāo)準(zhǔn)(如電機(jī)為 ExdⅠ,線纜為 MYQ 礦用阻燃電纜),禁止在防爆腔體內(nèi)私自接線;
  • 接地檢查:每次檢修后測(cè)試接地電阻(應(yīng)≤4Ω),避免漏電引發(fā)事故;
  • 資質(zhì)要求:檢修人員需持 “煤礦機(jī)電設(shè)備檢修資質(zhì)”,高壓部件(如 660V 電源)需雙人操作。

六、常見(jiàn)故障快速診斷表(現(xiàn)場(chǎng)速查)

故障現(xiàn)象 優(yōu)先排查部位 排除順序(1-3 步)
出風(fēng)溫度低 + 無(wú)報(bào)警 加熱元件(電加熱型)/ 換熱器(蒸汽型) 1. 測(cè)加熱元件通斷;2. 查熱媒壓力;3. 清理濾網(wǎng)
運(yùn)行中停機(jī) + 過(guò)熱報(bào)警 熱過(guò)載繼電器 / 進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng) 1. 復(fù)位繼電器;2. 清洗濾網(wǎng);3. 檢查元件積塵
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)但風(fēng)量小 濾網(wǎng) / 風(fēng)道 / 變頻器 1. 拆洗濾網(wǎng);2. 查風(fēng)道漏風(fēng);3. 調(diào)變頻器頻率
溫度顯示不準(zhǔn) 溫度傳感器 / 接線 1. 校準(zhǔn)傳感器;2. 檢查接線;3. 清理探頭
通過(guò)以上分類(lèi)排查,可解決礦用空氣加熱機(jī)組 90% 以上的常見(jiàn)故障。對(duì)于復(fù)雜故障(如換熱器整體腐蝕、壓縮機(jī)燒毀),需聯(lián)系廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢修,避免因自行拆解導(dǎo)致設(shè)備損壞或安全事故。同時(shí),建議建立 “設(shè)備維護(hù)臺(tái)賬”,記錄每次故障原因及解決措施,便于后續(xù)預(yù)防性維護(hù)(如每 3 個(gè)月清理?yè)Q熱器、每 6 個(gè)月更換密封墊)。
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