在模态形象。

几年前,我和一个以前的工作是销售电热元件的人一起工作。当客户问“这些加热器能使用多长时间?”时,他会回答:“永远——如果你从不打开它们。”这是他油嘴滑舌的方式,表明设备和部件的寿命取决于使用情况。你用的东西越多,就越快用完。这甚至适用于工业烤箱和烘干机。

制作精良的烤箱或烘干机通常寿命长。我经常感叹:“如果我们的烤箱只能用10年,我们的销量会是现在的三倍。”就其本身而言,工业烤箱或烘干机没有很多活动部件。典型的燃气对流烘箱/烘干机只有一个排气风扇,一个再循环风扇,或许还有一个燃烧器的助燃风机。较大的烤箱/烘干机可能有多个风扇。也可能有门或阻尼器(有时是自动的,有时是手动的)。一个内壳,一个外壳,绝缘材料,管道系统,也许还有一些支撑结构和控制来帮助完成包装,一个传送带烘箱显然有一个传送带。

有些烤箱/烘干机的活动部件甚至更少。电加热烤箱/烘干机的加热元件代替了燃气燃烧器,因此没有助燃鼓风机。红外线或辐射烤箱/烘干机的风扇更少。

从烤箱/烘干机中获得数十年(相对)无故障的使用是很常见的。所需要的只是运气和一点点温柔的关爱。温柔的关爱转化为维护。所需的维护量取决于你如何使用你的烤箱/烘干机,你使用它的频率,以及它的功能对生产有多重要。

例如,一家公司可能只在其产品的一部分上涂一层防锈漆。通常情况下,他们会让涂层在夜间风干。然而,如果他们想赶订单,他们可能会打开烤箱,用它在大约20分钟内迫使涂层干燥。这是烤箱唯一的用途。

相比之下,另一家公司连续使用多个烤箱。制造的每个产品都必须经过烤箱,以在特定时间内达到并保持阈值温度。此外,公司必须能够记录任何特定零件加工周期内的烘箱性能。

后者公司所需的烤箱维护将与前者不同。大多数烤箱和烘干机的应用在这两个极端之间。

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就其本身而言,工业烤箱或烘干机没有很多活动部件。一个典型的燃气对流烤箱或烘干机只有一个排气风扇,一个再循环风扇,也许,燃烧器的助燃鼓风机。图片来源:LaX工程解决方案。(单击图像放大。)


选择您的维护策略

预防性维护(PM)是每个人都熟悉的一个短语。一个经典的例子是每5000英里换一次机油。这将最大限度地减少发动机部件的磨损。

经常鼓励进行预防性维护,但这并不总是工业烤箱或烘干机的最佳维护解决方案。确定特别适合您需求的维护策略首先要了解每个策略是如何工作的。表1显示了烤箱/烘干机的各种维护策略的示例。

表1。维护策略的类型1

表1。维护策略的类型1(点击表格放大。)

使用前面的例子,如果你有一个烤箱或烘干机,只是偶尔使用,也许最划算的替代是运行到失败。然而,如果你生产的每个部件都必须经过一个加热循环,你就需要一个更好的计划。

对特定的烘箱或干燥器进行维修策略应该是逻辑上的,没有感情的——不要在急诊科的中间,你的厂长每10分钟打电话询问设备是否在线。检查您的烤箱或烘干机的以下要求:

  • 它对流程的重要性。
  • 维护成本。
  • 停机成本。
  • 收集和存储过程数据的任何要求。
  • 整体安全风险。

我确信,任何燃油烤箱/烘干机的安全风险立即跳到“高”。这就是为什么你的烤箱至少应该有一个预防性维护计划。

较大的公司倾向于使用基于条件的、预测性的或说明性的维护程序,因为他们有大量的资产需要维护。对于这些类型的计划,有一些好的软件包值得考虑。


领域的关注

一个好的PM计划应该关注烤箱或烘干机的几个不同区域。一些检查、测试和维护要求在国家防火协会炉具和熔炉标准(NFPA 86)中有详细说明

内壳和管道系统。烤箱内部应清洁,并定期检查有无损坏或磨损。损坏可能发生在批量式烤箱或烘干机内部,由于粗心或过度热情的装载部分,托盘或篮子。扭曲的管道系统会抑制气流。松散的内饰可能在装载或卸载时卡住,造成更严重的损坏。外露的绝缘材料可能会松动,最终会粘在新涂的部件上。应将破损部件、涂层残渣和碎屑从烤箱中清除。它们可能会引起火灾。

外壳和门密封。应检查外壳是否损坏或磨损。众所周知,叉齿会刺穿烤箱面板。检修门周围的油漆变色通常是门封条磨损的迹象。外部烤箱或干燥器表面在门周围会很热,但门密封件泄漏时会更热。

当检查外壳时,非接触式红外高温计或热成像相机是一个方便的工具。应目视检查泄爆装置,以确保其畅通无阻,并正确标示

风扇和鼓风机。所有的风机和鼓风机应定期检查。大多数风扇都有v型皮带和滑轮。皮带应检查并适当拉紧。在皮带坏掉之前更换皮带。如果烤箱上有任何电气工作,最好检查一下风扇的转动方向。同时,检查电机、断线和接触器或变频器(VFD)的线紧度。

用于涂料的烤炉和烘干机的一个常见问题是控制烟雾或烟雾的逸出,特别是有大的末端开口。排气过少会导致烟雾逸出。排气过多会缩短有效加热时间和停留时间。在改变任何排气风门设置前,请务必标记出初始风门位置。你可能想要回到那个起点。

另一个影响烤箱和烘干机的常见问题是进入工厂的化妆空气不足。建筑物内的负压会加剧烟雾的遏制,甚至燃烧器的性能。

表2。哪种策略对你的烤箱或烘干机最好?1

表2。哪种策略对你的烤箱或烘干机最好?1(点击表格放大。)

作为日常维护的一部分,外壳应检查是否有损坏或磨损。

作为日常维护的一部分,外壳应检查是否有损坏或磨损。照片来源:洛杉矶国际机场工程解决方案(单击图像放大。)

热源-电。几种不同类型的电加热器用于烤箱和烘干机。最常见的是金属护套管状加热器(aka, Cal-Rod加热器)。这种设计的一种变体是翅片管式加热器。另一种用于烤箱和烘干机的对流加热器是开式盘管加热器。也有条形加热器和陶瓷加热器。如果你有红外线或辐射烤箱,你可能会看到石英管,石英灯或陶瓷加热器。

通常在工业烤箱和烘干机,几个加热器将被连接到一个共同的三相电路。很难确定阵列中的一个加热元件何时失效。最简单的检查方法是知道一个功能齐全的加热器阵列的放大器应该是什么。然后,定期将电流表放在电路上,检查三相电源的各支路。你还应该定期检查发热元件和接触器或可控硅的电线连接的松紧性。

热源-燃料燃烧器。大多数带燃烧器的烤炉都以天然气为燃料。然而,有些燃料是丙烷、燃料油甚至填埋气。每个燃烧器都有一个带有经批准的安全装置的阀门组。NFPA 86:2019第7.4节“检查、测试和维护”详细说明了气体传动系部件的最低维护要求。4这些要求包括所有安全联锁装置和安全切断阀的年度测试。此外,定期检查和测试火花点火和火焰传感器是否正常工作以及火焰信号的强度。

热源-其他。一些烤箱或干燥器由蒸汽、热水或导热油加热。这些系统的共同特点是加热盘管和减压系统。应定期检查和清洁线圈。安全阀应至少每年测试一次。

传感器和安全装置。我们已经接触了NFPA 86关于检查、测试和维护安全设备的要求。除了已经提到的气体列车部件外,安全联锁还可以包括气流或空气压力开关、旋转速度开关、高、低气体压力开关和高限位控制器。辅助组件包括热电偶或rtd,流量或压力开关的传感管,阀门和阻尼器执行器和连接。安全部件的测试是至关重要的。测试压力开关或高限位控制器的一个简单方法是:

  • 注意并记录其初始设置。
  • 更改设置为强制故障。
  • 确认此故障按设计关闭了热源和其他联锁。
  • 将设置更改回测试前的初始设置。

如果安全联锁功能不符合设计或要求,请在再次使用烤箱或烘干机前修复或更换。

输送机和物料处理系统。许多烤箱和烘干机都有将产品移进或移出加热区域的设备。这些可以像在烤箱里装一辆手推车一样简单。物料处理可能意味着传送带,链条,滚轮,高架单轨或任何数量的其他配置。在烘箱或烘干机上的任何主要子系统中,物料处理系统通常都是磨损最严重的。这对于带式输送机滑轨床来说尤其如此。

保持输送机平稳运行可能是一项挑战,尤其是在高温环境下。润滑有帮助,但它通常只是闪现或污染正在加工的产品。轴承可以涂润滑脂,但即使是“高温润滑脂”也有一定的限制。经验表明,对于必须在高温环境中生存的轴承,使用干润滑剂密封终身轴承通常是最佳选择。需要定期检查和预测性维护,以提前发现输送机问题。

PLC和远程访问。有了更多的信息,解决烤箱或烘干机的问题就更容易了。在过去,火焰安全继电器会出现故障,并启动燃烧器。然而,由于所有的安全联锁都连接在一根绳子上,你无法立即判断排气风扇气流、再循环气流、燃烧空气压力、高气体压力或低气体压力是否有问题。你必须爬到设备上看开关指示灯,或者你必须拿出VOM并开始探测带电电路。

将可编程逻辑控制器(PLC)作为控制方案的一部分的一个好处是,组件和传感器故障可以获得丰富的信息。这对于多区域烤箱或烘干机来说尤其如此,因为你有几个再循环风扇和燃烧器。通常,HMI上的故障屏幕识别出问题。

PLC的另一个优点是能够保存故障历史记录和识别定期维护问题。收集和保留这些信息是预测性维护计划的第一步。

控制面板中PLC的第三个好处是能够为制造商或第三方服务机构提供远程访问。一些终端用户允许服务团队远程访问他们的烤箱或干燥器,以帮助解决启动或性能问题。远程访问使烤箱制造商能够识别潜在问题,并提出检查或更换部件的建议。以太网安全通常是公司的一个问题,因此可以使用各种VPN设备和应用程序连接到烤箱或烘干机。

大多数带燃烧器的烤炉都使用天然气作为燃料;然而,有些燃料是丙烷、燃料油甚至填埋气。每个燃烧器都有一个带有经批准的安全装置的阀门组。

大多数带燃烧器的烤炉都使用天然气作为燃料;然而,有些燃料是丙烷、燃料油甚至填埋气。每个燃烧器都有一个带有经批准的安全装置的阀门组。照片来源:洛杉矶国际机场工程解决方案(单击图像放大。)


备件可用性

工业烤箱或烘干机停机时间大大减少,当最小数量的备件保持在手边。烤箱或烘干机制造商可以提供一份推荐的备件清单。通常,它包括热电偶或rtd,气流开关,气体压力开关,火焰棒或紫外线传感器,火花点火器或点火变压器。

对于关键的烘箱或烘干机应用,我建议将风扇和燃烧器等大型部件放在手边。令人心碎的是,告诉终端用户,为他10年不起作用的烤箱安装一个新的燃烧器需要6到8周的时间。提前计划并考虑最坏情况,保持预防性维护中的“预防性”。

总之,烘箱或烘干机制造商有责任“提供检查、测试和维护的说明”。5但是,“用户有责任建立、安排和执行检查、试验和维护计划的频率和范围,以及要采取的纠正措施。

一个好的维护计划始于对所有权的骄傲。如果保养得当,烤箱或烘干机可以使用30年。如果你比较烤箱/烘干机的年度维护预算和每年生产的零件数量,渐进维护计划的成本是合理的。


最后指出:

  1. 罗克韦尔自动化公司预防性维护简短指南https://resources.fiixsoftware.com/short-guide-preventive-maintenance
  2. 国家防火协会,烘箱和炉具标准,86:2019。
  3. 如上,7.4.8部分。
  4. 如上,7.4节。
  5. 同上,第7.4.2节。
  6. 6.7.4.3如上,部分。