故障分析：

制冷機(jī)在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)控制液氮預(yù)冷的閥門(mén)CV3615A在自動(dòng)控制下開(kāi)度變小，同時(shí)級(jí)換熱器的溫度TI3610A無(wú)法維持在設(shè)定值而溫度升高，使得制冷能力降低。液氮供應(yīng)閥門(mén)CV3615A采用的PID控制，主要用來(lái)控制級(jí)換熱器的溫度TI3610A和氮?dú)獬隹诠艿罍囟萒I3605A，分別如圖3、圖4所示。

        正常情況下TI3610A，TI3605A都能工作在設(shè)定值，前幾年運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)TI3610A溫度低于設(shè)定值，PID的控制CV3615A開(kāi)度，使液氮流量減小，TI3610A溫度升高。即在原來(lái)流量下，液氮與級(jí)換熱器換熱不充分，導(dǎo)致液氮的冷量沒(méi)被換熱器帶走，被帶到液氮出口管道，所以液氮出口管道溫度降低，為了保證TI3610A達(dá)到設(shè)定值，PID要求CV3615A閥門(mén)開(kāi)度變小，流量減小，然而這樣引起TI3605A溫度高于設(shè)定值，TI3605A的PID控制邏輯又要求閥門(mén)CV3615A開(kāi)度增大。兩個(gè)矛盾的控制邏輯，CV3615的開(kāi)度只能取兩個(gè)控制邏輯的小值，所以在自動(dòng)控制下出現(xiàn)級(jí)換熱器溫度升高(如圖2)的現(xiàn)象。液氮管道與換熱器的換熱不充分，也就是說(shuō)換熱器換熱效率降低，導(dǎo)致級(jí)換熱器溫度升高，制冷能力下降。導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率降低的因素有3點(diǎn)：（1）管道嚴(yán)重泄漏（2）管道堵塞（3）管道“結(jié)垢”。

        同樣在運(yùn)行維護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)CV3130閥桿上存在活性炭粉末，2014年有一臺(tái)TGL16透平出現(xiàn)問(wèn)題，寄回廠(chǎng)家返修時(shí)，發(fā)現(xiàn)透平內(nèi)部很多活性炭粉末。級(jí)換熱器后端有兩個(gè)80 K吸附器，主要成分為活性炭，其主要功能是吸附氦氣中的雜質(zhì)氣體氮和水。吸附器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，由于高壓氦氣的沖刷，一部分活性炭變成了粉末，并隨著高壓氣流流入透平和冷箱后端。活性碳粉末的存在嚴(yán)重威脅了透平的可靠運(yùn)行，同時(shí)吸附器也不能起到它應(yīng)有的吸附效果，無(wú)法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

        冷箱的維護(hù)：

        針對(duì)冷箱出現(xiàn)的這些現(xiàn)象，根據(jù)廠(chǎng)商提供的說(shuō)明及壓縮機(jī)油的性質(zhì)，決定選擇比較環(huán)保的Enasolv 365AZ清洗劑。在清洗前，先用干燥空氣吹掃每個(gè)管道，尤其吹掃二三級(jí)換熱器，有大量的活性炭粉末被吹出。首先清洗劑循環(huán)清洗2 h后，換新的清洗劑清洗，直到清洗完的清洗劑沒(méi)有分層，無(wú)油。清洗完的管道用熱氮?dú)獯祾?，保證入口溫度在70 ℃，出口溫度超過(guò)溶劑的沸點(diǎn)溫度到50 ℃后，繼續(xù)吹掃幾個(gè)小時(shí)，確保所有的清洗劑揮發(fā)掉。更換了兩個(gè)新的80 K吸附器，同時(shí)考慮運(yùn)行時(shí)間將20 K的吸附器也一并更換。