除碳酸钠冷冻机在运行过程中如何监控和维护？

除碳酸钠冷冻机的运行监控与维护，需围绕 **“实时风险预警” 和 “预防性保养”** 两大核心，结合碳酸钠介质（易结晶、强碱性）的特性，分 “运行中监控” 和 “周期性维护” 两大模块落实，具体操作如下：

一、运行中监控：实时管控关键风险点

运行监控的核心目标是及时发现 “参数异常”“介质异常”“设备异常” ，避免故障扩大，需重点关注以下 3 类监控项，建议每 1 小时记录 1 次关键数据（可通过设备 PLC 系统自动采集或人工巡检记录）：

1. 核心参数监控：锁定安全与效率边界

需严格管控制冷系统、介质循环系统、设备本体的关键参数，明确 “正常范围” 和 “异常响应动作”，具体如下表：

监控类别 关键参数 正常范围（参考值，需结合设备型号 / 工艺） 异常判断标准 异常响应动作

制冷系统 蒸发压力 / 温度 如 R22：压力 0.3-0.6MPa，温度 - 5~5℃ 压力＜0.2MPa 或＞0.8MPa 1. 降低压缩机负荷；2. 检查制冷剂是否泄漏 / 堵塞；3. 若 10 分钟内未恢复，停机排查

冷凝压力 / 温度 如 R22：压力 1.2-1.8MPa，温度 35~45℃ 压力＞2.0MPa 1. 开启冷凝器备用风扇 / 喷淋；2. 清理冷凝器灰尘；3. 排查制冷剂是否过量

压缩机排气温度 往复式≤150℃，螺杆式≤120℃ 温度＞160℃（往复式）/＞130℃（螺杆式） 1. 立即降低负荷；2. 检查润滑油位 / 冷却；3. 若温度持续升高，停机防烧毁

介质循环 碳酸钠介质进出口温度 温差 5-15℃（依工艺需求设定） 温差＜3℃或＞20℃ 1. 检查换热器是否结垢 / 堵塞；2. 调节循环泵流速；3. 确认温控器设定是否正确

循环泵出口压力 稳定在设备额定压力 ±0.1MPa 压力骤降＞0.2MPa（泄漏）或骤升＞0.2MPa（堵塞） 1. 停机；2. 泄漏：查找管道接口 / 阀门；堵塞：反向冲洗管道 / 过滤器

介质 pH 值 11-13（碳酸钠溶液常规范围） pH＜10 或＞14 1. 停止介质补给；2. 检测介质纯度（是否混入其他酸碱）；3. 调整介质浓度至合规

设备安全 压缩机电流 不超过额定电流的 1.1 倍 电流＞额定值 1.2 倍 1. 触发过载保护停机；2. 检查是否因负荷过高 / 润滑不足；3. 排除故障前禁止重启

安全阀 / 高压控制器 不触发动作（设定值为额定压力 1.2 倍） 安全阀起跳或控制器报警 1. 紧急停机；2. 排查压力升高原因（如冷凝器堵塞、制冷剂过量）；3. 复位前需确认系统无风险

2. 介质特性监控：防控结晶与腐蚀

碳酸钠介质的 “易结晶” 和 “强碱性” 是运行中的核心风险，需针对性监控：

防结晶监控：

流速监控：通过循环泵出口流量计，确保介质在换热器内流速≥1.5m/s（流速过低易导致局部结晶附着管壁），若流速＜1.2m/s，立即调大泵频率或开启备用泵；

观察监控：定期（每 2 小时）查看介质循环管道视镜，若发现视镜内有白色结晶颗粒，需立即降低冷冻温度（提高 5~8℃）并加大流速，待结晶溶解后再逐步恢复工艺温度。

防腐蚀监控：

材质状态：每周检查与介质接触的管道、换热器接口（如法兰、阀门），若发现管壁有鼓包、渗漏或锈迹（碱性腐蚀特征），需停机检测壁厚（使用超声波测厚仪），壁厚若低于设计值的 80%，立即更换部件；

腐蚀抑制剂：若工艺允许，定期（每 2 周）检测介质中腐蚀抑制剂的浓度（如胺类抑制剂），浓度不足时及时补充，避免材质直接接触高浓度碱液。

3. 设备状态监控：通过 “感官 + 仪器” 识别异常

听觉：正常运行时压缩机应发出均匀的 “嗡嗡” 声，若出现 “刺耳尖叫”（可能是制冷剂节流异常）、“金属撞击声”（可能是压缩机阀片损坏），立即停机检查；

视觉：检查设备密封部位（如压缩机轴封、管道接口），若有制冷剂泄漏（油迹残留，因制冷剂泄漏会带出润滑油）或碱液渗漏（管道接口有白色结晶残留），标记位置并安排停机维修；

触觉：用手触摸压缩机外壳（非高温部位），正常温度应≤60℃，若手感烫手（＞70℃），可能是润滑不足或负荷过高，需降低负荷并检查油位；触摸介质管道，若局部温度明显低于其他部位，可能是管道内结晶堵塞，需重点排查。

二、周期性维护：按 “时间 / 工况” 制定保养计划

维护的核心目标是延长设备寿命、避免突发故障，需结合设备运行时长、介质特性制定 “日常 - 月度 - 季度 - 年度” 四级维护计划，重点关注与碳酸钠介质直接接触的部件和核心动力部件：

1. 日常维护（每日停机后）

清理设备表面及周边杂物，确保冷凝器、风扇进风口无灰尘堵塞（避免散热不良导致冷凝压力升高）；

排空介质循环系统过滤器内的杂质（打开过滤器排污阀，冲洗 1-2 分钟），避免杂质累积导致堵塞；

检查润滑油位（压缩机油镜），油位需在 “高位” 与 “低位” 之间，不足时补充指定型号的冷冻机油（如 32#、46# 冷冻油，禁止混用不同型号）。

2. 月度维护（每月 1 次，停机 2-3 小时）

换热器维护：

拆洗介质侧过滤器（如壳管式换热器的入口滤网），用高压水（压力≤10MPa）冲洗滤网，去除杂质和残留结晶；

检测换热器进出口温差，若温差较初始运行时减小 30% 以上，需进行在线酸洗（使用 5% 柠檬酸溶液，温度 40~50℃，循环清洗 2 小时，避免腐蚀 316L 不锈钢材质），清洗后用清水冲洗至 pH=7。

电气系统：

检查接触器、继电器触点，若有氧化痕迹（发黑、凸起），用细砂纸打磨平整，避免触点接触不良导致电机缺相；

测试安全保护装置（如高压控制器、过载保护器），手动触发保护动作，确认停机响应正常，随后复位。

3. 季度维护（每 3 个月 1 次，停机 4-6 小时）

压缩机深度维护：

更换油过滤器滤芯（避免滤芯堵塞导致润滑油供应不足），同时取少量润滑油样本，观察油样是否清澈（若油样浑浊、有杂质或碳化痕迹，需提前更换全部润滑油）；

检查压缩机轴封，若轴封处有明显油迹（泄漏量＞5 滴 / 小时），更换轴封密封件，避免润滑油泄漏导致润滑失效。

介质循环系统：

用超声波测厚仪检测介质管道、换热器管束的壁厚，记录数据并与初始值对比，计算腐蚀速率（正常应≤0.1mm / 年），速率超限时需评估是否更换材质（如升级为更耐碱的哈氏合金）；

检查循环泵机械密封，若密封处有碱液渗漏（＞3 滴 / 分钟），更换密封件，避免介质泄漏导致环境污染或泵体腐蚀。

4. 年度维护（每年 1 次，停机 1-2 天，需专业人员操作）

制冷系统全面检修：

回收系统内的制冷剂（使用制冷剂回收机），抽真空（真空度需≤50Pa）并保压 24 小时，若压力回升＞10Pa，排查泄漏点（使用氮气检漏法），修复后重新抽真空、充注制冷剂（按设备铭牌标注的制冷剂类型和用量充注，如 R410A 需精确到 0.1kg）；

拆解冷凝器、蒸发器，用高压水射流（压力≤30MPa）清洗换热管内壁（重点去除碳酸盐结垢和油污），清洗后进行水压试验（试验压力为设计压力的 1.25 倍，保压 30 分钟无渗漏）。

控制系统校准：

校准温控器、压力变送器、流量计等仪表（使用标准校准设备），确保测量误差≤±2%，避免因仪表失准导致参数误判；

检查 PLC 控制系统程序，备份当前程序，若有逻辑错误（如保护动作延迟），联系厂家技术人员修正。

三、特殊维护：应对 “异常工况” 的补充措施

长期停机维护（停机超过 1 周）：

排空系统内的碳酸钠介质，用清水循环冲洗管道、换热器 2-3 次（每次 30 分钟），彻底去除残留碱液；

向制冷系统内充入 0.05-0.1MPa 的氮气（隔绝空气，避免管道内壁氧化）；

关闭所有阀门，在设备显眼处张贴 “停机维护中” 标识，定期（每 2 周）检查氮气压力，压力下降时及时补充。

介质结晶后的维护：

若因操作失误导致管道、换热器内出现大量结晶，需用 40-50℃的热水（避免温度过高损坏密封件）反向循环冲洗，冲洗过程中缓慢升温（每小时升温不超过 10℃），防止温差过大导致管道开裂，待结晶完全溶解后，检查管道通畅性（通过流量计确认流速恢复正常）。

通过 “实时监控 + 分级维护”，可有效解决除碳酸钠冷冻机因介质特性导致的结晶、腐蚀问题，同时保障制冷系统稳定运行，避免因维护缺失导致的设备损坏或工艺中断。实际操作中需结合设备说明书（如具体部件的维护周期、材质要求）和现场工艺参数，动态调整监控频率和维护内容。