摘要：现用烘箱都有产生超温、冲温、爆炸、起火和温度失控的可能,因而导致烧坏变压器、电子元件及影响工人生命安全和产品质量的事故发生。当前工业企业生产中普遍使用的烘箱，其风机运行故障可能导致烘箱温度异常升高，损坏产品，甚至引发火灾等其他安全生产事故。为尽可能降低企业损失，既保证产品质量不受影响，又避免因烘箱温度异常升高发生安全生产事故，本文仅就烘箱风机运行状态监视装置的安全改造进行了一些探讨，以提高烘箱使用的安全可靠性，保障生产顺利进行。
关键词：烘箱；风机运行状态监视；安全改造
0引言
烘箱是利用电热元件（加热棒、加热板、加热丝等）隔层加热使物体干燥、老化的设备。烘箱适用于比室温高5~300℃范围内的烘培、干燥、热处理等，灵敏度通常为±1℃。烘箱的型号很多，但基本结构原理相似，一般由箱体、电热系统和自动控温系统三部分组成。烘箱整体是一个箱体，烘箱门的边框上有硅橡胶胶条，作为密封元件，当烘箱门采用带锁扣的把手关闭后，就形成了一个比较封闭的箱体（除了风机轴孔的间隙和烘箱顶部一个可关闭的排气孔）。
1、烘箱风机背景
烘箱在工业生产中用途广泛，适用于烘烤有化学性气体及食品加工行业的欲烘烤物品、基板应力的去除、油墨的固化、漆膜的烘干等，广泛使用于电子、电机、通讯、电镀、塑料、五金化工、食品、印刷、制药、PC板、粉体、含浸、喷涂、玻璃、陶瓷、木器建材等行业的精密烘烤、烘干、回火、预热、定型、加工等工序。
烘箱将电热元件密封在箱体内，与外界空气接触面小，不易被氧化腐蚀，因此其耐用性较强；其大多采取内热循环，可使烘烤物件受热均匀。目前广泛使用的烘箱均使用电气控制，安全精确可靠，结构合理，有效工作面积大，功能全，操作简单，维修调整方便，噪音小，可靠性高，成本低，能耗少，生产效率高。
烘箱根据性能可分为可编程烘烤箱、精密烘箱充氮烘箱、真空烘箱、防爆烘箱、电热鼓风干燥箱、热风循环烘箱等。烘箱按行业来分可分为电子行业专用烘箱、仪器仪表行业专用烘箱、塑料及橡胶行业专用烘箱、电工器材行业专用烘箱、电镀行业专用烘箱、印刷行业专用烘箱、眼镜行业专用烘箱、制药行业专用烘箱、纺织印染行业专用烘箱、机械行业专用烘箱、合成纤维行业专用烘箱、木材行业专用烘箱、磨擦材料专用烘箱。
2、烘箱风机工作原理
烘箱的内热循环是利用烘箱内的空气内循环，采用电机水平循环送风方式，风循环均匀、高效。风源由循环送风电机带动风轮经由电热器，而将热风送出，再经由风道至烘箱内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用，确保室内温度的均匀性。当因开关门动作引起温度值发生摆动，可借此送风循环系统迅速恢复操作状态温度值。
烘箱是采用加热元件对箱体进行加热，对箱内物品进行固化，所以烘箱的温度是需要进行监控的，通常为了安全会采用多重监控，一是自动温控探头：自动温控探头可设计一个或两个，通常设置在烘箱的中间部位；二是温度计：在烘箱的排气孔处安放一只水银温度计，用于人工观察、监控。
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烘箱无风机进行内热循环时，烘箱内上、中、下、左、右、前、后等部位各点温度是不均匀的，其中底部最高，而顶部和中间都不是温度最高点，如果烘箱按顶部或中间部位的温度来设置，烘箱的温度控制部件就会使烘箱的加热元件过度加热，而此时底部的温度就远远超过了顶部或中间部位的设计温度，引发过热事故。
烘箱风机正常运行时，由于风机的搅动作用，使箱体内的空气充分混合，同时也使得温度均匀化，可以控制在1℃以内，整个箱体温度较为均匀，确保烘箱一直处于安全的设计温度范围内运行，避免事故的发生。
3、监视装置缺失的隐患
现在广泛应用的烘箱，大多无风机运行状态监视装置，烘箱风机的运行状态无法得到及时监控，操作与工艺人员检查风机工作繁琐，且无法直观地确认状态，而风机的状态直接关系到箱内温度的均匀性和物品的烘烤、烘干、回火、预热、定型等状态。当烘箱底部过热时，因底部温度超过了烘箱内部物体的加热温度，会导致产品过热烧毁；烘箱长期处理部分箱体过热状态，会导致烘箱自身变形、损坏；烘箱超温运行，会导致烘箱内电气元件故障，甚至有引起火灾的危险。
4、监视装置的安全改造
由于烘箱的风机是封闭在烘箱机壳内部的，其运行状态无法直观监控；同时考虑到工厂一线烘箱操作工的实际技术水平，不能依赖操作工人的经验、感觉判断监控风机是否正常运行。对风机的运行状态监控进行电气设计，设置一个比较直观的监视装置是最为可靠和合理的。通过反复验证发现，通过监测风机线圈电流的方法可以直观地监视风机运行状态是否正常。
通过测量，本次改造实验用的双风机烘箱，每只风机正常工作时的电流大约为150mA，通过量程为500mA的电流表就能直观准确地反映风机状态。当电流大于150mA时，风机超速运行，风机容易损坏，烘箱温度异常升高，易引发火灾等事故；当电流小于150mA时，烘箱内鼓风量不够，温度均匀性不好，直接影响产品质量，甚至会出现局部温度过高而导致火灾等事故。因此确定本次改造的方案为：将两只电流表安装在一个仪表盒上（自制），两只电流表与两只风机分别相连，分别对应显示两只风机的运行电流值，从而可以直观地分别实时监控两台风机的工作运行状态。
在改造调试过程中，由于风机的启动电流过大，启动瞬间的电流超过了500mA，电流表的指针瞬间打到最大值无法复原。这种情况的发生，一是影响到电流表的寿命，二是易导致电流表工作失常，操作人员无法判定风机工作状态是否正常，进而考虑对电流表监测线路进行改进。
在实验阶段，改造小组曾试图用在电流表的监测线路上加装电阻，以降低启动瞬间电流的方法加以改进，但效果不明显。进而采取了加装延时继电器，将电流监测线路串接在延时继电器的延时触点上，当风机启动3秒后，电流恢复到正常状态时，正好延时触点闭合，这时电流表的指针也指在正常的150mA处。采用延时继电器对电流表进行延时接入，解决了风机启动时大电流对电流表的冲击，避开了启动电流对表的损害，避免了电流表工作失常状态的出现，确保了对风机运行状态监测的准确性。
5、结束语
利用电流表直接对烘箱风机线圈电流运行状态装置的改造完成，实现了对烘箱风机运行状态的直接监视。安装了烘箱风机运行状态监视装置的设备，使工厂一线操作和管理人员都能直观地监测风机的运行状态，确保设备装置运行的稳定可靠，在确保工艺要求的物品烘烤、烘干、回火、预热、定型等质量要求的同时，有效防范了因烘箱温度异常升高等故障引起的火灾等其他事故的发生。
参考文献
[1]张德全.高温绝缘烘箱[J].绝缘材料.1966(04)
[2]奚静伦.提高烘箱控温可靠性防止跑温的一种方法[J].航空工艺技术.1990(02)
[3]徐淇.烘箱自动控制器[J].电气时代.1992(04)
论文作者:潘志胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：烘箱论文; 风机论文; 电流表论文; 温度论文; 电流论文; 运行状态论文; 箱体论文; 《防护工程》2018年第1期论文;