一、产品概述
目前国内市场上液氨水溶液制备系统都是固定安装在使用的工厂车间内，安装整个系统之前，首先必须建一座与生产相匹配的液氨储存站，但建站手续非常复杂，造价太高。建站之前先进行整个生产系统的设计，必须由化工设计院或具有设计资质的部门设计，其次根据工艺设计来采购所需要的设备，其中包括：泵类、冷却系统、仪表类、制备器、气化器等。设备及配件采购完成后，须由专业的特种设备压力管道资质单位进行安装，之后由建设单位所在地的技术监督局进行检验，最后经过调试才能投入正常生产。
我公司开发设计制造的液氨水溶液制备总成，是根据我们多年的液氨站建站和液氨水溶液制备系统的工程安装，一直在寻求探索的一种极其简便的设备，到达现场安装完毕后即能投入生产。
通过两年多的实践和用户的反馈意见，我们把如何快速制取液氨水溶液；如何快速气化液氨；如何快速使气氨与软化水结合放在研究的首位。不断更新完善，随后又增加了仪表计量和自动化控制，更加智能化、合理化，又增加冷却循环，完成了整体设备的设计与制造，即液氨水溶液制备总成。设备采用集装箱式设计,体积小、易于安装和移动；采用304不锈钢作为整套设备主要材质，抗腐蚀、耐老化；集汽化液氨、制备氨水、降温冷却为一体，高效节能。液氨水溶液制备总成具有以上等特点，被广泛运用于各个行业。
二、产品特点
自动化（根据客户需求定制）：
◆自动化控制一键启动。
◆泄露自动报警，故障自动停车(根据客户需求安装)
简单化：
◆无须建立液氨储备站。
◆无须加热汽化液氨。
◆体积小节约用地。
◆可移动，方便搬迁或销售。
◆到达现场即可使用，即开即停。
◆国内首台整体撬装式液氨水溶液制备总成
高效化：
◆不易结垢、耐腐蚀，高效换热率。
◆生产过程中产生的热量充分利用。
◆主要测控点均采用进口仪器仪表。
◆内部结构全部采用亮光不锈钢。
三、工作原理
(1)打开软水泵、控制阀F1、将软化水从软化水水箱输送到氨水反应器中，确保软化水在整个设备中循环正常后，缓慢打开控制阀F2，将液氨从液氨储罐输送到板式换热器1、板式换热器2、氨水反应器中，液氨与软水在氨水反应器中进行氨水生成反应；
(2)由于生成氨水放热，汽化液氨吸热，当氨水、液氨与冷却水经过板式换热器2时，汽化液氨的同时降低了氨水的温度，氨水经过板式换热器1时再次降温后通过温度密度控制器到达氨水储槽中进行储存,温度密度控制器还会根据氨水密度控制氨水泵的工作，保证生成的氨水浓度达标；
(3)氨水进入氨水储槽后难免会产生废气，废气从氨水储槽的顶部废气管路进入尾气吸收器中，同时打开控制阀F3，软化水在软化水水泵的作用下从尾气吸收器的顶部进入，这样软化水在下落的过程中会对废气进行吸附，然后进入软化水水箱中回用；
(4)由于液氨与软水在氨水反应器中进行反应的过程中会释放大量的热，因此在液氨与软水进行反应的过程中，打开循环水泵、控制阀F4，循环水泵将冷却塔中的循环水抽出，使循环水经板式换热器2进入冷却塔中进行冷却，这样循环水在流经板式换热器2时，循环水会吸走板式换热器中的热量，又因为板式换热器与氨水反应器相连，从而降低氨水反应器中的温度，从而保证了氨水反应器中的反应温度维持在设定的范围内。
(5)在生产过程中，蓄水池中的自来水通过管路进入水处理器中，水处理器将自来水处理成软化水，再通过软化水管路进入软化水箱中，对软水箱中的软水进行补充；蓄水池中的自来水通过管路进入冷却塔，对冷却塔中的循环水进行补充；
本产品主要是使气氨和软化水相结合来制备液氨水溶液。化学反应方程式为：NH3+H2O=NH3·H2O+Q
此反应为放热反应，每一吨液氨溶于水中放出3000000千卡/吨的热量。从反应方程式可以分析出：
①放热反应参加反应的水的温度低，有利于生成氨水；
②体积缩小反应：提高压力有利于生成氨水；
③由于氨水是强碱性要求水为化学软水最好，以防反应过程中由于钙离子、镁离子的存在，在60℃左右形成结垢堵塞管道或设备。
四、工作条件
项目 | 氨水制备器 | 软化水处理 | 冷却塔 | 卧式离心泵 |
工 作 条 件 | 工作压力 | ≤1.6Mpa | 0.2～0.6Mpa | 0.1Mpa | 最高≤1.6Mpa |
工作温度℃ | -10～60℃ | 5～50℃ | 0～60℃ | ≤80℃ |
工作电源V | ———— | AC100～240V 50～60HZ | 380V/50HZ | 380V/50HZ |
环 境 要 求 | 环境温度℃ | -10～40℃ | 5～50℃ | -10～40℃ | ＜40℃ |
相对湿度 | ———— | ≤95%（25℃时） | ≤95% | ≤95% |
介质要 求 | 浊度 | ———— | ＜5FTU | ＜50FTU | ———— |
硬度mmol/L | ＜0.03mmol/L | 一级钠＜6.5 二级钠＜10 | ＜200mg/L | ———— |
游离氯mg/L | ———— | ＜0.1mg/L | ＜200mg/L | ———— |
含铁量mg/L | ———— | ＜0.3mg/L | ＜1.0mg/L | ———— |
耗氧量mg/L | ———— | ＜2mg/L(O2) | ———— | ———— |
PH值（25℃） | ≥7 | ≥7 | 6～8 | 6～9 |
所输送的介质中固体颗粒体积含量不超过单位体积的0.1%，粒度＜0.2mm。
当水处理设备进水浊度大于使用条件时，应在控制阀进水端加装过滤器。
当进水硬度大于使用条件时，原水硬度超过要求时，出水硬度将难以达到用水要求（＜0.03mmol/L）应该采用二级软化。
当水处理设备进水压力大于0.6Mpa，须在进口端安装减压阀；进水压力＜0.2Mpa，应在进水端安装增压泵
五、型号说明
TK 10T- 20 AT（MT）
型号与配置 |
产品型号 | TK5T-20 | TK10T-20 | TK15T-20 | TK20T-20 |
主 要 配 置 | 氨水制备器 | 69.563㎡ | 92.751㎡ | 115.938㎡ | 139.126㎡ |
软化水处理器 | 5T | 10T | 15T | 20T |
软化水水箱 | 3m³ | 6m³ | 6m³ | 6m³ |
尾气吸收器 | DN45×1000 | DN50×1200 | DN65×1500 | DN80×2000 |
冷却塔 | GLT-40 | GLT-50 | GLT-80 | GLT-100 |
软化水泵 | ISW40-200A | ISW50-250C | ISW50-200 | ISW50-200(I) |
氨水泵 | ISW40-200A | ISW50-250C | ISW50-200 | ISW50-200(I) |
装车泵 | ISW50-200B | ISW50-200B | ISW50-125(I) | ISW50-125(I) |
循环水泵 | ISW80-100 | ISW80-100 | ISW80-100(I)A | ISW80-100(I)A |
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六、结构说明
序号 | 名称 | 结构说明 |
1 | 集装箱框架 | 采用标准集装箱设计规格，主要用于固定设备元件，方便设备整体吊装、移动和运输。 |
2 | 软化水处理器 | 主要为了去除水中的钙镁离子、活化水质，杀菌灭藻，防止结垢。避免在制备器中结垢降低换热效果堵塞板束通道。 |
3 | 软化水缓冲水箱 | 主要用于储备软化水处理器处理过的软化水。采用304不锈钢既美观又实用。 |
4 | 尾气吸收器 | 主要用于回收氨水储槽中的废气，经过软化水吸附到软化水水箱重新再利用。 |
5 | 配电箱 | 主要用于管理电路停、送电，方便检修电路。具有过载、短路、欠压、缺相、漏电等保护功能。 |
6 | 软化水泵 | 主要用于将软化水水箱中的软化水输送至制备器中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
7 | 氨水泵 | 主要用于将制备好的氨水输送至液氨储罐中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
8 | 装车泵 | 主要用于将氨水储罐中的氨水输送至槽车中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
9 | 循环水泵 | 主要用于将冷却塔中的冷却水输送至制备器中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
10 | 液氨水溶液制备器 | 集混合器、制备器、换热器为一体达到汽化液氨、制备氨水、冷却氨水，具有高效节能省地等特点。 |
11 | 冷却塔 | 主要用于降低循环水温度散，热采用新型圆形冷却塔降温效果良好、节能、耐用、省地。 |
七、技术参数
项目 | 技术参数 |
规格型号 | TK5T-20 | TK10T-20 | TK15T-20 | TK20T-20 |
设备产量 | 5T/h | 10T/h | 15T/h | 20T/h |
供电电源 | 380V/50Hz | 380V/50Hz | 380V/50Hz | 380V/50Hz |
电机功率 | 软化水泵 | 3KW | 5.5KW | 5.5KW | 7.5KW |
氨水泵 | 3KW | 5.5KW | 5.5KW | 7.5KW |
装车泵 | 3KW | 3KW | 3KW | 3KW |
冷却水泵 | 3KW | 3KW | 4KW | 4KW |
冷却塔风机 | 0.75KW | 1.5KW | 4KW | 4KW |
工作温度 | 液氨 | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ |
氨水 | 15～30℃ | 15～30℃ | 15～30℃ | 15～30℃ |
软化水 | 常温 | 常温 | 常温 | 常温 |
冷却水 | 35～60℃ | 35～60℃ | 35～60℃ | 35～60℃ |
工作压力 | 液氨 | 2.5Mpa | 2.5Mpa | 2.5Mpa | 2.5Mpa |
氨水 | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa |
软化水 | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa |
冷却水 | 0.1MPa | 0.1MPa | 0.1MPa | 0.1MPa |
外形尺寸 | 9087×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm |
设备重量 | ≥3704kg | ≥4946kg | ≥5212kg | ≥5443kg |
八、操作程序
设备开机：
1、（首次开机）开启软化水制备器运行30分钟制备软化水待用，冷却塔补水至集水盘水位线处。
2、开启软化水泵运行≥10秒钟，使软化水充满整个设备，确保软化水正常运行。
3、开启冷却循环系统，确保冷却循环正常运行。
4、逐步开启液氨阀门，每半圈为一次。
5、待反应稳定后在氨水出口进行浓度测量（或观察现场浓度仪指示数据）调节软化水或液氨的流量直至达到所需浓度和产量。
4、在开车前30分钟内密切关注压力温度、浓度及流量等，仪表确认设备运行正常。
5、在设备生产过程中，必须有经过专业培训的人员留守，执证上岗，发现有紧急情况，立即关闭液氨阀门，避免事故发生。
设备关机：
1、首先关闭液氨进口阀门。
2、液氨进口阀门关闭3分钟后，关闭软化水泵及软化水设备。
3、关闭冷却系统。
4、切断总电源，关闭所有阀门
九、调试记录
出厂调试项目：
1、试压调试记录
2、软化水流量调试记录
3、液氨流量调试记录
4、蒸发量调试记录
5、成品生产调试记录
6、软化水化验记录
7、氨水浓度检验记录
TK 型调试：
1、调试前关闭所有阀门，电源；
2、通水量： kg/h，用泵出口阀门控制（装水表） kg/min， kg/5min(放掉)；
3、通入液氨 kg/h,用吊称电子磅称式流量计进行计量 kg/min (自燃气化)， kg/5min；
4、同时进行10分钟后，测量氨水浓度及氨水温度；
5、30分钟后检查气化量是否充分，测量浓度；
6、60分钟后检查气化量是否充分，测量浓度；
7、氨水进入氨水罐，全程调试无氨味。
附：调试记录表
液氨水溶液制备总成出厂调试记录表
出厂编号： 型号： 调试日期：
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
时间（min） | 10 | 20 | 30 | 30 |
实际值/理论值 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 |
软 化 水 进 口 | 流量kg/h |
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压力MPa |
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温度℃ |
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液 氨 进 口 | 流量kg/h |
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压力MPa |
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温度℃ |
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冷 却 水 | 进口温度 |
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出口温度 |
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氨 水 浓 度 | 流量kg/h |
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浓度% |
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温度℃ |
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设备调试： 电气调试： 自控调试： |
十、出厂检验
液氨水溶液制备总成出厂检验
出厂编号： 型号：
检验项目 | 检验标准 | 检验结果 | 备注 |
设备启停状态检验 | 设备开机、关机正常 | □合格 □不合格 |
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阀门仪表状态检验 | 阀门、仪表能正常工作，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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控 制 箱 检 验 | 按钮开关灯 | 指示灯、按钮开关能正常工作 | □合格 □不合格 |
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保护功能 | 具有人身保护、接地保护、漏电保护等功能 | □合格 □不合格 |
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预警功能 | 液氨泄露报警器能正常工作 | □合格 □不合格 |
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自动化控制 | 自动化控制、温度密度控制器、电磁阀等能正常工作 | □合格 □不合格 |
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附 属 设 备 检 验 | 卧式离心泵 | 卧式离心泵流量、扬程、转速、功率正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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水处理设备 | 水处理设备工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快冲洗正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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冷却塔 | 冷却塔散水系统、散热系统、传动系统正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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设 备 外 观 检 验 | 外观尺寸 | 设备外观应设计合理结构紧凑美观，符合图纸要求 | □合格 □不合格 |
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喷漆涂层 | 设备喷漆、涂层均匀牢固无划痕 | □合格 □不合格 |
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焊缝 | 焊缝平整，连接处表面光滑严密 | □合格 □不合格 |
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设备附件检验 | 设备附带说明书、合格证、铭牌、资料、随机附件。 | □合格 □不合格 |
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检验结论 |
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检验： 审核： 检验日期： |
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十一、出厂清单
出厂清单 |
序号 | 设备、附属设备名称 | 数量 | 说明书 | 合格证 | 备注 |
1 | 液氨水溶液制备总成 | 1台 | 1份 | 1份 |
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2 | 软化水水处理设备 | 2台 | 1份 | 1份 |
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3 | 冷却塔 | 1台 | 1份 | 1份 |
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4 | 卧式离心泵 | 4台 | 1份 | 1份 |
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5 |
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6 |
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随机附件 |
序号 | 名称 | 规格 | 数量 | 备注 |
1 | 灭火器 |
| 2支 |
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2 | 液氨防毒面罩 |
| 2套 |
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3 | 量杯 |
| 1支 |
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4 | 温密计 |
| 1支 |
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5 | 浓密度对照表 |
| 1份 |
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6 | 吊装环 |
| 4个 |
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十二、保养维护
设备 | 序号 | 保养项目 | 周期 |
卧 式 离 心 泵 | 1 | 检查卧式管道离心泵管路及结合处有无松动现象。用手转动卧式管道离心泵，试看卧式管道离心泵是否灵活。 | 每月一次 |
2 | 检查轴承体内轴承润滑机油，观察油位是否在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。 | 每月一次 |
3 | 泵进行长期运行后，由于机械磨损，是机组噪音及振动增大时，应停车检查，必要时可更换易损零件及轴承。 | 每年一次 |
4 | 定期检查输入的电压电流是否稳定，防止电控装置烧损。电控装置外部应安装密封罩，防止受潮和浸水。 | 每月一次 |
软 化 水 水 处 理 设 备 | 5 | 定期向盐箱内加固体颗粒食盐，必须保证盐箱内食盐溶液处于过饱和状态。加盐时要注意不要将固体颗粒食盐撒入到盐井内，防止在盐阀上结生盐桥，堵塞吸盐管路。 | 每周一次 |
6 | 由于固体颗粒食盐中含有一定量的杂质，大量的杂质会沉积在盐箱底部，堵塞盐阀，所以要定期清理盐箱底部的杂质。打开盐箱底部的排污阀，用清水冲洗。 | 每月一次 |
7 | 拆卸软化水处理器，清理上下布水器及石英砂垫层内的杂质，并检查树脂的损耗量和交换能力，更换老化严重的树脂，对于铁中毒的树脂可用盐酸溶液进行复苏。 | 每年一次 |
8 | 定期检查自来水质，水内不能有太多泥沙等杂质，否则会缩短控制阀寿命；水不能被污染，特别是铁离子不能进入树脂罐内，因为树脂遇到铁离子会出现中毒现象。 | 每周一次 |
9 | 软化水设备在长期停用前，应对树脂进行一次充分再生，将树脂转换成钠型进行湿法保养。 | 每年一次 |
10 | 夏季停用时，每月应至少对软水器进行一次冲洗，防止交换罐内滋生微生物而使树脂发霉，结块。如果发现树脂发霉，可进行灭菌处理。 | 每月一次 |
11 | 冬季停用应做好防冻措施，防止树脂内水分因冻结造成树脂胀裂破碎，可以把树脂储存于食盐水溶液中，食盐水的浓度要根据气温条件进行配制。 | 每年一次 |
冷 却 塔 | 12 | 定期对冷却塔入风网片、过滤网、填料表面、集水盆等清洗圬垢及青苔，定期检查冷却塔所有紧固件是否有松动现象，锁紧松动紧固件。 | 每月一次 |
13 | 定期给洒水系统清除污垢，调整洒水系统其平衡度，定期给予旋转器加油
及更换轴承，如旋转器损坏，更换旋转器。 | 每月一次 |
14 | 定期检查冷却塔风机上是否有泥土或水垢的积聚，如有将泥土及水垢小心地清除，以维护风机的平衡。 | 每周一次 |
15 | 定期检查冷却塔皮带的松紧程度并精确调整电机皮带到最佳位置，力求延长皮带使用寿命;如皮带损坏，更换皮带。 | 每月一次 |
16 | 冬季运行期之前要对防冻用的连通管、闸门，防冻配水槽、喷嘴等设施进行检查、试水，防止零下10℃会出现冰冻现象。 | 每年一次 |
十三、故障排除
设备 | 序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
卧 式 离 心 泵 | 1 | 水泵不吸水压力表指针跳动 | 1)进口水量不够用 2)管或仪表漏气 | 1)增大泵吸水量 2)拧紧或堵塞漏气处 |
2 | 水泵振动 | 泵轴与电机轴不对中 轴瓦轴承烧坏 泵内部发生摩擦 4)泵吸入压力低发生汽蚀 | 1)调整泵与电机轴对中 2)修复或更换轴瓦轴承 3)拆泵检查并消除摩擦 4)提供泵吸入压力或降低输出流量 |
软 化 水 水 处 理 设 备 | 3 | 不能再生 | 1)供电电源发生过中断 2)定时器损坏 | 1)确保持续的电源供应 2)更换定时器 |
4 | 设备出硬水 | 1)旁通阀打开 2)盐箱盐用尽 3)射流器滤网堵塞 4)盐箱注水不足 5)布水器管泄露 6)内部阀门泄露 | 1)关紧旁通阀 2)往盐箱加盐保持盐量比水量多 3)清理滤网 4)检查盐箱注水时间，清洗吸盐管路 5)检查布水器管O型环及布水管定位销 6)更换密封隔离环或活塞 |
5 | 水压下降 | 1)到软水器管路被铁屑堵塞 2)软水器头内部管路被铁屑堵塞 | 1)清理管路 2)清理控制头内部管路增加再生频率 |
6 | 排污管出树脂 | 1)水中含气 2)排污流量选择过大 | 1)加装排气装置 2)检查排污限流器选型是否正确 |
7 | 树脂中毒 | 进水含铁 | 检查反洗、吸盐，增加再生频率 |
8 | 盐箱注水过多 | 1)排污限流堵塞 2)射流器管路堵塞 3)定时器不转 4)吸盐阀、吸盐限流中有异物 5)盐箱注水时断过电 | 1)检查排污通道 2)清洗射流器及滤网 3)更换定时器 4)更换吸盐阀座并清洗吸盐阀吸盐限流 5)检查电源 |
9 | 不吸盐 | 1)吸盐限流堵塞 2)射流器、射流过滤器堵塞 3)自来水入水压力过低 4)控制阀内部泄露 | 1)清洗吸盐限流 2)清洗射流器、射流过滤器 3)提高入水压力 4)更换密封圈、隔离圈、活塞总成 |
10 | 控制循环不停 | 微动开关损坏或短路 | 检查开关或定时器 |
11 | 排污不停 | 1)程序设定不正确 2)控制阀有异物 3)阀内部泄露 | 1)检查定时器程序和控制位置调整线路 2)拆下控制器总成检查各阀门孔道 3)更换密封圈及活塞总成 |
设备 | 序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
冷 却 塔 | 12 | 冷却水升温 | 1)循环水量过多 2)风量不匀、不足 3)产生空气再循环 4)散热材阻塞 5)喷水管阻塞 | 1)调节水量至设计标准 2)调整风扇角度 3)改善通风环境 4)清除散热材阻塞面积 5)清除污类垢及藻类 |
13 | 冷却水过多 | 1)喷水管、滤水网堵塞 2)水位过低 3)循环水泵选择不当 | 1)清洗喷水管、滤水网 2)调整浮球阀 3)更换与计水量相符的水泵 |
14 | 噪音和振动 | 1)风扇叶片触到风筒内壁 2)风扇安装不当不平衡 3)减速机内润滑油过少 4)轴承故障 | 1)调整风扇长度 2)重新安装风扇校正风扇角度 3)补充油量至规定油面 4)更换轴承或轴承封 |
15 | 马达超载 | 1)电压过低 2)风扇角度不适当或风量过大 | 1)检查电源并调节器整 2)调整风扇角度 |
16 | 水滴过量飞溅 | 1)喷水管回水过快 2)散热材阻塞 3)挡水器失效 4)循环水量过多 | 1)调整喷水管角度 2)清理散热材 3)重新更换挡水器 4)减少循环水量 |
液 氨 水 溶 液 制 备 器 | 17 | 焊缝开裂外漏 | 1)焊缝形状存在不同程度的缺陷 2)焊接应力的分布不均匀 3)进口压力过大 4)焊缝被液氨或冷却水腐蚀 | 1)对有缺陷的焊缝进行补焊 2)调紧夹板拉杆 3)降低入口压力 4)对被腐蚀的焊缝进行补焊 |
18 | 板束积垢或 堵塞通道 | 1)软化水处理设备故障出硬水 2)冷却水中杂质形成积垢 3)冷却水不洁净含杂质 | 1)检查维修软化水处理设备 2)定期清洗金属表面的积垢 3)定期检修冷却水过滤系统 |
19 | 板束腐蚀穿孔串液 | 1)液氨会构成的板片和焊缝腐蚀 2)冷却水中会对板片和焊缝腐蚀 3)进口压力过大 | 1)保证最小流速减少滞留现象 2)减少滞留现象，定期对管道进行清洗 3)降低入口压力 |
20 | 喷淋棒堵塞 | 1)常年运行喷淋棒中形成积垢 2)软化水中含有杂质 | 1)定期对喷淋棒进行清洗 2)定期检修软化水设备 |
