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缩短空调机风机风扇停转时间

缩短空调机风机散热风扇停转时间

（现场型）

红云红河集团昆明卷烟厂

动力管理部电气仪表QC小组

2011年10月

前言2

一、小组简介3

二、选题理由4

三、现状调查6

四、目标确定7

五、原因分析9

六、要因确认10

七、制定对策15

八、对策实施18

九、效果检验20

（一）、改造后空调机风机散热风扇停转情况20

（二）、取得效益21

十、巩固措施22

十一、体会和今后打算23

前言

新厂区组合式空调机组主要用于调节生产车间温湿度，风机是空调系统的动力源，也是主要耗能设备及噪声的主要来源。

新厂区空调机风机是选用原装进口新加坡科禄格公司生产的ADA后倾双吸入式系列风机。

主要应用在回风机段和送风机段。

回风机段的主要功能是将室内的空气经回风系统吸入到空调机组箱体内，根据环境和室内温湿度工艺的要求，一部分回风经排风系统送出室外，另一部分回风再与吸入的新风进行混合后，经过其它功能设备处理到送风系统。

送风机是空调系统中的主要动力源，它要克服整个机组自身的阻力和送风系统的阻力，将处理后的空气均匀的送到室内。

而风机电机正常有效的运行对环境温度有一定的要求，长时间运行于高温环境中，会大大降低风机电机运行寿命。

且空调机送、回风机段环境温度相对常温较高，在这种情况下，风机散热风扇在整个送、回风机运行过程中起着举足轻重的作用。

它能有效的降低电机运行的轴、轴承、定子、转子温度，保证电机的运行寿命。

一、小组概况

课题名称

缩短空调机风机散热风扇停转时间

小组名称

电仪QC小组

成立时间

2011年3月

小组成员

9人

活动时间

2011年3月—2011年10月

TQC学时

平均60小时

课题类型

现场型

注册号

组长

彭永昌

注册时间

2011年2月

序号

姓名

性别

年龄

职称或职务

组内分工

彭永昌

男

班组长

组长

保剑波

男

班组长

课题规划

邓敬华

男

工程师

技术负责

任自若

男

高级工

施工

李稚

男

高级工

施工

卯志辉

男

高级工

实施、记录

王海迪

女

修理工

验证、总结

张妮娜

女

修理工

资料整理

王跃超

男

修理工

资料整理

二、选题理由

昆明卷烟厂技改搬迁后，为保障产品质量，对于制丝、卷包、咀棒等生产区域的温湿度要求较高。

因此，空调设备的正常运行，也是动力管理部保障生产的一个重要部分。

回风机和送风机作为空调设备最重要的组成部分，保证其正常工作是必要的。

然而，在空调机正常运行时，巡检人员不允许进入回风机段和送风机段，打开空调机柜门无法直接观察风机散热风扇状态。

在日常巡检工作中，我组成员发现，要知晓风机散热风扇是否正常工作，只能在风机运转时打开风机电柜检查。

然而技改搬迁后，空调设备大量增加，共53台，每台空调机有回、送风机各一台，共有散热风扇106台。

在如此数量多的情况下，不可能每天进行检查，只能定期检查，这样就导致了散热风扇在发生故障后，不能及时被发现。

如果散热风扇发生故障，风机电机会因为自身发热以及空调机内部热风，致使电机温度快速上升，而空调机风机处于空调机柜内，热量难以散出。

电机在这样的高温情况下运行，很容易发生故障，甚至损坏；而电机发生故障后，整个空调机也就不能工作了。

如此可以看出，为了保障生产车间温湿度的控制，必须保证回、送风机电机的正常运行，而电机要正常运行，也必需散热风扇的正常运行。

当散热风扇发生故障以及损坏时，我们很难及时发现及处理，要减小散热风扇对空调机运行的影响，只能考虑从缩短散热风扇停转时间，提高响应速度着手，因此我小组将此次活动的课题定为：

缩短空调机风机散热风扇停转时间。

三、现状调查

2011年四月新区空调机投入运行，我小组从六月份开始零星发现一直处于运行状态中的空调机有送、回风机的散热风扇停转情况，就此情况我们对所有空调机的106台散热风扇的运行情况进行了检查（检查方式为断电打开柜门检查），对停转情况进行了统计，结果如下：

2011年4~6月空调机散热风扇停转情况统计表

发现日期

空调机风扇名称

停转情况

停转时间（天）

2011.6.2

KJ8送风机

风扇损坏

≤63

2011.6.3

KJ10送风机

风扇损坏

≤64

2011.6.3

KJ11回风机

空开跳闸

≤64

2011.6.6

KJ22送风机

风扇损坏

≤67

2011.6.6

KJ34送风机

风扇损坏

≤67

2011.6.6

KJ28送风机

空开跳闸

≤67

2011.6.7

KJ18回风机

空开跳闸

≤68

2011.6.7

KJ17回风机

风扇损坏

≤68

2011.6.7

KJ35送风机

空开跳闸

≤68

2011.6.7

KJ19送风机

风扇损坏

≤68

2011.6.8

P2-2送风机

风扇损坏

≤69

2011.6.8

KZ1F送风机

空开跳闸

≤69

2011.6.8

KJ2A送风机

风扇损坏

≤69

总计停转台数：

平均时间≤67

6次

3次

制表：

卯志辉日期：

2011年6月9日

根据以上检查情况我们做了一个数据统计，发现停转几率竟高达12.5%，平均停转时间为≤67天。

这一问题引起了我们小组的重视。

四、目标确定

（一）、目标值

通过以上调查分析，为保障空调机送、回风机的正常工作及使用寿命，我们必须尽可能的把停转时间降低。

根据操作工及修理工的日常巡检情况，假设所有的巡检人员都能及时发现散热风扇停转，那么我们就可以把停转时间降低到四小时（约0.17天）以下。

制图：

张妮娜日期：

2011年7月18日

（二）、目标论证

1、我们小组成员通过头脑风暴法分析，根据相关工作人员对空调设备的巡检次数，假设在相关人员能直接发现空调机散热风扇停转的情况下，能把散热风扇的停转时间控制在四小时以下。

其巡检情况如下表：

空调设备巡检时间表

时间

0时

4时

8时

9时

12时

15时

16时

20时

班组

四班

一班

电仪组

一班

电仪组

一班

二班

巡检人员

侯俊

彭丽红

卯志辉

彭丽红

卯志辉

彭丽红

陈华

制表：

王跃超日期：

2011年7月21日

2、根据上面得出的最长四小时发现散热风扇停转的周期，我小组抽样对空调散热风扇停转时的温度进行了测量，其测量结果如下图表：

空调散热风扇停转时电机轴温统计表

空调机编号

轴温

正常运转

停转2小时

停转4小时

停转6小时

KZ-1A送风

32.4℃

35.8℃

46.2℃

67.8℃

KZ-4A回风

33.8℃

42.6℃

48.1℃

62.7℃

KZ-4F送风

39.8℃

46.5℃

51.3℃

60.4℃

KJ-7送风

39.6℃

45.8℃

53.2℃

59.2℃

KJ-34送风

38.2℃

44.7℃

49.8℃

51.2℃

平均温度

36.8℃

43℃

49.7℃

60.3℃

制表：

卯志辉日期：

2011年7月21日

制表：

卯志辉日期：

2011年7月21日

通过对风扇停转2、4、6小时后进行的电机轴温测量，我小组做出温度上升分布图，从上图中可以看出，在2~4小时内，温度上升相对平稳，但在4小时以上，温度上升相对较快，而且有一台温度高达67.8℃，已经接近电机运行时所允许的最高轴温（75℃）。

所以我们把停转的最长时间定为4小时以内（即0.17天）。

五、原因分析

小组成员从中控系统、现场控制（动力）电柜、空调机房环境因素等方面原因做了有效的分析后，通过整理后绘制树图如下：

原因分析树图

制图：

王海迪日期：

2011年7月25日

六、要因确认

为找出真正影响问题的主要原因，我小组通过讨论，针对各末端因素制定了要因确认计划表，如下：

要因确认计划表

序号

末端

原因

确认内容

确认方法

标准

负责人

完成日期

控制系统无报警

是否报警

现场观察系统运行情况，当散热风扇停转时有无报警

有报警

邓敬华

2011.8以前

电柜上无运行状态显示

是否有运行状态显示

现场试验当散热风扇停转时，观察电柜门上是否有状态显示

有状态显示

李稚

2011.8以前

点多，设备量大

确认设备数量及风房间数

统计新区、老区的设备数量及工作点进行对比

与老区数量接近

任自若

2011.8以前

人数过少

确认与设备相关的工作人员

统计新区、老区与空调机相关的工作人员数量

人均负责设备量与老区接近

王跃超

2011.8以前

检查方法耗时

检查时间

现场试验检查单台空调机散热风扇状态所需时间，并估算检查完所有空调机散热风扇状态所需时间

与能直接观察到散热风扇状态所需时间接近

卯志辉

2011.8以前

设备处于封闭环境中

设备放置环境

现场观察

可观察到风扇运行状态

王海迪

2011.8

进入柜内检查必须停机

在风机运行时进入空调机内部是否存在安全隐患

查看本部门关于空调机运行的规章制度及作业指导书

有安全隐患

张妮娜

2011.8

制表：

张妮娜日期：

2011年7月25日

并根据要因确认计划表进行逐一确认：

确认一：

控制系统无报警。

确认方法：

现场观察系统运行情况，当散热风扇停转时有无报警。

8月期间，小组成员以白班时间到现场对空调机散热风扇进行试验：

人为让风扇停转时，发现控制系统无任何报警提示。

试验统计表格如下：

日期

时间

空调机编号

风扇运行状态

报警

提示

人员

8月1日

00-11:

KJ1-KJ20

停转

无

邓敬华

14:

00-17:

KJ21-KJ36

停转

无

李稚

KJ38-KJ39

停转

无

邓敬华

8月2日

00-10:

KZ1A-KZ4A

停转

无

李稚

14:

00-17:

KZ1F-KZ4F

停转

无

邓敬华

送排风机

停转

无

李稚

制表：

王跃超日期：

2011年8月3日

结论：

当散热风扇停转时无报警提示，是主要原因。

确认二：

电柜上无运行状态显示。

确认方法：

现场试验当散热风扇停转时，观察电柜门上是否有状态显示。

8月期间，小组成员以白班时间到现场对空调机散热风扇进行试验：

人为让风扇停转时，发现电柜上无任何散热风扇停转状态显示。

试验统计表格如下：

日期

时间

空调机

编号

风扇运行状态

状态

显示

人员

8月4日

00-11:

KJ1-KJ20

停转

无

邓敬华

14:

00-17:

KJ21-KJ36

停转

无

李稚

KJ38-KJ39

停转

无

邓敬华

8月5日

00-10:

KZ1A-KZ4A

停转

无

李稚

14:

00-17:

KZ1F-KZ4F

停转

无

邓敬华

送排风机

停转

无

李稚

制表：

卯志辉日期：

2011年8月5日

结论：

当散热风扇停转时，电柜上无任何散热风扇停转状态显示，是主要原因。

确认三：

点多，设备量大。

确认方法：

统计新区、老区的设备数量及工作点进行对比。

我小组于八月期间对新区、老区的设备数量及工作点进行统计，得出对比表如下：

日期

统计值

老厂区

新厂区

差值

8月4日

设备数（台）

工作点（个）

对比结果：

点多、量大

制表：

王海迪日期：

2011年8月5日

结论：

对比知新厂区设备数量及工作点远远大于老厂区，是主要原因。

确认四：

人数过少。

确认方法：

统计新区、老区与空调机相关的工作人员数量。

我小组于八月期间对新区、老区空调机相关工作人员数量进行统计并对比，其统计结果如下：

日期

统计值

老厂区

新厂区

8月4日

设备数（台）

人员数量（个）

人均负责（台）

得出结果：

人员数量过少

制表：

张妮娜日期：

2011年8月5日

结论：

对应大量新设备，相关负责人过少，是主要原因。

确认五：

检查方式耗时。

确认方法：

我小组成员于8月期间在现场随机挑选一台空调机试验打开电柜门检查完空调机送、回风机散热风扇状态所需时间；假设在可以直接观察到散热风扇运转状态的情况下，试验检查同台空调机送、回风机散热风扇状态所需时间，并计算平均值，做出对比表如下：

设备编号

目前条件观察耗时（秒）

可直接观察耗时（秒）

实验人

KJ6（送风）

180

张妮娜

王海迪

KJ6（回风）

200

KJ33（送风）

150

卯志辉

王海迪

KJ33（回风）

180

KJ24（送风）

200

张妮娜

卯志辉

KJ24（回风）

240

平均时间：

19210

制图：

王跃超日期：

2011年8月5日

根据上表统计的平均时间和巡检过程中路程所占时间3600秒（估算），可计算出两种方式下检查完所有空调机风机散热风扇状态所需时间为：

目前条件观察耗时=192*104+3600=24568秒≈6.8小时；

可直接观察耗时=10*104+3600=4640秒≈1.3小时。

可以看到目前条件下观察所耗时间远远大于可直接观察所耗时间。

结论：

目前检查方式耗时，是主要原因。

确认六：

设备处于封闭环境中。

确认方法：

我小组成员通过在现场对空调机进行观察，无法在空调机外部直接观察到风扇的运行状态。

空调机风机散热风扇所处环境如下图：

结论：

设备处于封闭环境中，在外部无法观察到散热风扇，是主要原因。

确认七：

进入柜内检查必须停机。

确认方法：

本小组成员对本部门关于空调机运行的规章制度及作业指导书进行查阅，发现书中明确提出严禁在空调机风机运行时进入空调机送回风段内。

结论：

直接进入柜内检查存在安全隐患，必须停机。

是非要因。

通过以上逐条确认，找出了影响“空调机散热风扇停转时间过长”的主要原因是：

1、控制系统无报警；

2、电柜上无运行状态显示；

3、点多，设备量大；

4、人数过少；

5、检查方法耗时；

6、设备处于封闭环境中。

七、制定对策

我小组成员针对每一条主要原因，提出各种对策之后，作出对策评价选择表如下：

序号

要因

对策

评价

综合得分

选定方案

有效性

经济性

可靠性

可实施性

控制系统无报警

控制系统上增加风扇的运行信号，对风扇的运行状态增加报警

◎

△

◎

○

电柜上无运行状态显示

在电柜上增加风扇运行指示灯

◎

○

◎

★

点多，设备量大

1.减少风扇检查点

△

○

2.延长检查周期

△

○

人数过少

增加工作人员

◎

△

◎

△

检查方法耗时

以直观方式进行检查

◎

○

◎

★

设备处于封闭环境中

在空调机外部开观察窗

○

△

○

注：

◎5分○3分△1分

对策评价选择表

制表：

卯志辉日期：

2011年8月11日

对策评价选择表说明：

1、控制系统无报警：

可以通过在控制系统上增加风扇的运行信号，对风扇的运行状态增加报警程序，这一方法可以实时的对风扇的运行状态进行监控，有效性、可靠性高，但由于要重新排放信号线，这一工程费时费力，使经济性降低；且要在控制系统中增加报警程序，难度较大，因此可实施性一般。

2、电柜上无运行状态显示：

可在电柜上增加风扇运行指示灯，这一方法可以让巡检人员直观地，及时地对风扇的运行状态进行，有效性、可靠性高；在电柜上加装指示灯，所需配件少，工程量不大，经济性一般，可实施性高，为我们的选择方案。

3、点多，设备量大：

这是没法改变的情况，只有减少风扇检查点（抽检）或者延长检查周期的方法来解决，但这两种方法难于使风扇的停转时间缩短，有效性、可靠性差，并且在这样的情况下，还可能造成电机的损坏而导致影响生产，因此经济性极差，属于无效方案。

4、人数过少：

可以增加工作人员来对设备进行检查，这是一个有效、可靠的方法，但增工作人员须支付大量薪酬，经济性大大降低；同时，以企业目前的情况，是不可能随意的增加工作人员的。

5、检查方法耗时：

可在电柜上增加风扇运行指示灯，以直观方式进行检查，这一方法是建立在第2点的基础上的，因此评分同第2点。

6、设备处于封闭环境中：

可以在空调机外部开观察窗，使工作人员能够在空调机外部对风扇进行观查。

这一方法可以对观查风扇的运行起到一定的作用，但是当观查窗积尘、碎裂以及内部照明不足时，也难以观察，同时还可能在停转后，在空调机内部风压的作用下虚转，因此可靠性差；安装观查窗所需材料不多，工程量不大，因此，经济性和可实施性一般。

根据对策评价选择表，我们制定出对策实施表如下：

对策实施表

序号

要因

对策

目标

措施

负责人

地点

完成

时间

电柜上无运行状态显示

在电柜上增加风扇运行指示灯

使工作人员能够及时知晓风扇运行状态

在电柜外部增加风扇运行指示灯

李稚

任自若

卯志辉

邓敬华

设备机房室

8月15日

检查方法耗时

以直观方式进行检查

制表：

王海迪日期：

2011年8月12日

八、对策实施

根据既定对策实施表，我小组于8月15日开始进行对策实施，具体措施如下：

1.对加装指示灯的散热风扇电路进行设计，绘制出改造前和改造后的电路图如下：

制图：

张妮娜日期：

2011年8月14日

制图：

王跃超日期：

2011年8月14日

2.作计划购买加装指示灯的部件和材料：

指示灯、电线、热继电器。

3.根据所需的部件和材料确定安装位置和走线路径。

4.在电柜门上开孔安装，根据设计接线、布线。

测试，完成。

九、效果检验

（一）、改造后空调机风机散热风扇停转情况

在2011年8月我小组对电柜加装了散热风扇运行指示灯，在加装完成后，我小组对其停转的实际情况进行了跟踪调查，整理出9－10月风扇停转时间统计表，如下：

2011年9～10月散热风扇停转时间统计表

日期

设备编号