畢業(yè)論文---船用制冷設備的維護管理及常見故障分析

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　船用制冷設備的維護管理及常見故障分析</p><p>　Maintenance and Common Fault Analysis of Marine Refrigeration Equipment</p><p>　學生姓名</p><p>　所在專業(yè)輪

2、機工程</p><p>　所在班級1072</p><p>　申請學位學士學位</p><p>　指導教師職稱講師</p><p>　副指導教師職稱</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b><

3、/p><p>　　abstractII</p><p>　　1 船用制冷設備概述3</p><p>　　1.1 緒論3</p><p>　　1.2蒸汽壓縮式制冷裝置的原理4</p><p>　　2 船舶制冷裝置的管理特點5</p><p>　　2.1 一般制冷裝置操作管理

4、的兩條基本原則5</p><p>　　2.2 船舶制冷管理的要點6</p><p>　　2.2.1 液擊6</p><p>　　2．2.2 冰塞7</p><p>　　2.2.3 保護冷卻器8</p><p>　　2.2.4 減少磨損8</p><p>　　2.2.5 多

5、臺并聯(lián)分組的封閉式壓縮機加冷劑8</p><p>　　2.2.6 人身防護8</p><p>　　3 船舶制冷裝置的故障診斷及其對策9</p><p>　　3.1 制冷壓縮機的故障分析9</p><p>　　3.1.1　壓縮機啟動頻繁9</p><p>　　3.1.3壓縮機制冷能力下降故障及診斷1

6、0</p><p>　　3.1.4 壓縮機運轉不停的故障和診斷10</p><p>　　3.1.4.1　熱負荷太大或壓縮機排氣量減小11</p><p>　　3.1.4.2　裝置制冷量不足11</p><p>　　3.1.4.3控制元件失靈12</p><p>　　3.1.5　滑油不正常12</p&g

7、t;<p>　　3.1.6 制冷量不足12</p><p>　　3.2 制冷系統(tǒng)常見故障及排除12</p><p>　　3.2.1冷凝壓力和冷凝溫度過高12</p><p>　　3.2.2熱力膨脹閥常見故障診斷12</p><p>　　3.2.3 蒸發(fā)器常見故障診斷13</p><p>&l

8、t;b>　　4 結論14</b></p><p><b>　　鳴 謝15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在當今的船上，船舶制冷裝置是冷藏船、液化氣船、船舶

9、伙食冷庫、冷藏集裝箱和船舶中央空調(diào)系統(tǒng)的核心設備。伴隨著海運業(yè)迅速發(fā)展和制冷、空調(diào)裝置的廣泛使用，在制冷裝置操作管理中正確分析、判斷并迅速排除故障已成為輪機管理人員的重要職責。制冷裝置各部件設計制造不妥，或操作管理不當均可能造成相關運動部件和自控元件頻繁出現(xiàn)故障。故障一旦產(chǎn)生，船舶管理人員就應及時分析故障誘發(fā)因素，并快速、準確地找出故障源進而加以排除。因此，對船用制冷裝置的故障診斷與處理對輪機員來說是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。此文分析了船舶

10、制冷裝置的常見故障，并從設計和管理兩方面闡明了各種常見故障的診斷方法，并著重從船舶制冷操作管理角度提出了排除各種故障的相應的對策。</p><p>　　關鍵詞：制冷裝置；管理；故障分析；對策</p><p><b>　　abstract</b></p><p>　　In today's on board, ship cooling de

11、vice is a refrigeration ships, liquefied gas vessels, ship food cold storage, refrigerated containers and ship the core of central air-conditioning system equipment. Along with the rapid development of the maritime indus

12、try and refrigeration, air-conditioning device widely used in refrigeration equipment in proper operation and management analysis, troubleshooting to determine and quickly has become an important engine management functi

13、ons. Refrigeration equip</p><p>　　Keywords: refrigeration equipment; management; failure analysis; countermeasures</p><p>　　船用制冷設備的維護管理及常見故障分析</p><p>　　專業(yè)：輪機工程，學號：200711821207，姓名:黃

14、揚科</p><p><b>　　指導教師：陳琳</b></p><p>　　1 船用制冷設備概述</p><p><b>　　1.1 緒論</b></p><p>　　我們知道船舶制冷裝置在船舶上有著廣泛的應用，船舶航行的越遠，需要攜帶的食品越多，儲藏的時間也越長。可是魚、肉和奶、豆等食品在常

15、溫下數(shù)日就會變質(zhì)，氣溫越高變質(zhì)的就越快。食物保存的方法有很多，如鹽腌、熏臘、干制、射線處理以及真空包裝等。但是唯有冷藏的方法既能抑制微生物在食品中繁殖，又能延緩蔬菜水果的成熟，卻對食物品質(zhì)和營養(yǎng)價值影響甚小，故為最常用。較大的船舶為了儲存食品，大多設有伙食冷庫和相應的制冷裝置，船上習慣稱為伙食冷機?，F(xiàn)代的船舶為了能向船員和旅客提供適宜的生活條件和工作環(huán)境，一般都裝有空氣調(diào)節(jié)裝置。為空調(diào)提供冷源的制冷裝置船上習慣稱為空調(diào)冰機。此外，漁船，

16、液化氣或天然氣運輸船，海上作業(yè)船，軍艦等為了滿足生產(chǎn)和特殊設備的需要，還各自設有專用的制冷裝置。制冷裝置已經(jīng)是船舶營運不可缺少的設備之一。</p><p>　　所謂制冷，就是用人工的方法從被冷卻對象中移出熱量，使其溫度降低到環(huán)境以下。機械制冷的方法主要有蒸發(fā)制冷、氣體膨脹制冷和半導體制冷，其中蒸發(fā)制冷最為普遍。蒸發(fā)制冷是利用液體汽化時吸收汽化潛熱的的原理來制冷，常用的蒸汽壓縮機（簡稱壓縮式）、吸收式和蒸汽噴射式三

17、種。本文主要介紹壓縮式制冷。而如今制冷技術已經(jīng)廣泛應用到國民經(jīng)濟的各個領域。在當今的船上，船舶制冷裝置是冷藏船、液化氣船、船舶伙食冷庫、冷藏集裝箱和船舶中央空調(diào)系統(tǒng)的核心設備。伴隨著海運業(yè)迅速發(fā)展和制冷、空調(diào)裝置的廣泛使用，在制冷裝置操作管理中正確分析、判斷并迅速排除故障已成為輪機管理人員的重要職責。制冷裝置是由各種設備和自動化元件組成的復雜系統(tǒng)。船用制冷系統(tǒng)一般為一機多效系統(tǒng)，各庫的溫度壓力等工作參數(shù)相差大，同時每一設備或元件的工作又

18、互相聯(lián)系和互相影響，往往某一設備或元件有故障，可能多處出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，反之，同一異?，F(xiàn)象又可能由不同的故障所引起。制冷裝置各部件設計制造不妥，或操作管理不當均可能造成相關運動部件和自控元件頻繁出現(xiàn)故障。故障一旦產(chǎn)生，船舶管理人員就應及時分析故障誘發(fā)因素，并快速、準確地找出故障源進而加以排除。因此，對船用制</p><p>　　蒸汽壓縮式制冷裝置的原理</p><p>　　壓縮式制冷時現(xiàn)今應用

19、最普遍、也是船舶制冷裝置的主要制冷方法。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1-壓縮機；2-吸入閥；3-排出閥；4-油分離器；5-冷凝器；6-安全閥；7-放氣閥；8水量調(diào)節(jié)閥；9-貯液器；10-平衡管；11、13、14-截止閥；12-充劑閥；15-干燥過濾器；16-液體觀察鏡；17-供液電磁閥；18-熱力膨脹閥；19-手動節(jié)流閥；20-

20、溫度控制器；21-蒸發(fā)器；22-蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥；23-止回閥</p><p>　　各組成部分作用如下：</p><p>　?。?）壓縮機：是制冷裝置中最關鍵的“主機”，對裝置的制冷量、性能系數(shù)、和使用壽命有決定性的影響。</p><p>　　（2）冷凝器：將壓縮機排除的氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài)，供系統(tǒng)循環(huán)使用。</p><p>　?。?）貯液器：

21、儲存冷凝器后的液態(tài)制冷劑。</p><p>　?。?）干燥過濾器：除去制冷劑中的水分。</p><p>　?。?）液流指示鏡：指示液管中液體流動情況。</p><p>　?。?）膨脹閥：節(jié)流降壓，自動調(diào)節(jié)制冷劑流量，使其在蒸發(fā)器出口處過熱度保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。</p><p>　?。?）蒸發(fā)器：使制冷劑在其中汽化，從被冷卻的介質(zhì)中吸熱。<

22、;/p><p>　?。?）電磁閥：決定向蒸發(fā)器供給制冷劑液體與否，放于熱力膨脹閥前的管路上。</p><p>　?。?）溫度控制器：控制供液電磁閥通電與否，以使冷庫的庫溫保持在給定的范圍內(nèi)。</p><p>　　（10）壓力控制器:是以壓力為控制信號的電開關，亦稱壓力開關，分為高壓控制器和低壓控制器，高壓控制器感受壓縮機排出壓力，當其高于調(diào)定值時，即切斷壓縮機控制電路，

23、低壓控制器感受壓縮機吸入壓力，控制壓縮機起停。 </p><p>　　（11）油壓差控制器：以制冷壓縮機滑油泵的排油壓力與吸氣壓力之差為控制信號，當上述油壓差低于調(diào)定值時，實現(xiàn)保護性停車。</p><p>　　（12）蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥：亦稱背壓閥，裝于蒸發(fā)器出口管路，能在閥前的蒸發(fā)壓力變動時自動調(diào)節(jié)閥的開度，使蒸發(fā)壓力大致限定于調(diào)定值。</p><p>　　2

24、 船舶制冷裝置的管理特點</p><p>　　2.1 一般制冷裝置操作管理的兩條基本原則</p><p>　　任何一種機械設備，其使用管理都有一定的基本規(guī)律和基本原則可循。制冷裝置的管理經(jīng)常進行的操作有系統(tǒng)的清潔、抽空、干燥、充劑、檢漏、加油、換件等等。進行這些操作是否正確對裝置的正常運行有很大的影響。</p><p>　　在一般的說明書中，常過分詳細地規(guī)定了各

25、種操作的具體條例，結果往往反而使操作人員縮手縮腳，不敢大膽工作。其實，每一項工作的操作方法常?？梢允歉鞣N各樣的，只要在不違反總的基本原則下，完全可以按照具體情況，因時制宜，并不只限于哪一種指定的方法。在制冷裝置的各項操作中，主要是按著“干凈”和“少漏”這兩條原則進行的?！案蓛簟笔侵副M可能地清除系統(tǒng)中的雜質(zhì)、空氣和水分；“少漏”包括在操作時設法使冷劑少漏失，空氣少漏入。例如更換干燥過濾器，這是一項經(jīng)常性的工作。在更換之前，首先把冷劑進入干

26、燥過濾器前的閥關閉，旁通閥關閉，起動壓縮機，用熱毛巾之類的東西熱敷一下干燥過濾器，直到低壓繼電器動作停車，這樣盡可能的使存在于干燥過濾器中的冷劑全部進人系統(tǒng)，然后關掉干燥過濾器后的閥，以減少拆開干燥過濾器時冷劑漏失。拆下干燥過濾器后，兩端管口要用干凈的布扎好，以防污物進入系統(tǒng)。新?lián)Q的干燥過濾器或重新?lián)Q過干燥劑的干燥過濾器在接入系統(tǒng)時，先將換過干燥劑的干燥過濾器在接入系統(tǒng)時，先將進口端裝上，擰緊螺母，而另一端不要上緊，然后稍開干燥過濾器前

27、的截止閥，讓冷劑把干燥過濾器中存有的空氣驅除出去，然后擰緊。在以上的這項簡單操作中</p><p>　　2.2 船舶制冷管理的要點</p><p>　　船上制冷壓縮機故障和機損較多的主要原因，我以為是對系統(tǒng)的認識不足。以下列出船上制冷壓縮機故障幾個方面的分析和管理方法。</p><p><b>　　2.2.1 液擊</b></p>

28、;<p>　　產(chǎn)生機件損壞的原因，大部分是液擊，輕則打碎閥片引起缸套拉傷;重則打壞曲軸、連桿、活塞、缸套等造成不可修復的機損。</p><p>　　實際上，每次吸人的液態(tài)冷劑，只占氣缸容積的一部份，液擊只能在排出行程的末期即活塞在上死點附近產(chǎn)生。避免液態(tài)冷劑回流是防止液擊的主要手段。冷劑的狀態(tài)，不僅與所在環(huán)境的壓力和溫度有密切聯(lián)系，而且還取決于節(jié)流后的管內(nèi)溫度。液態(tài)冷劑經(jīng)過膨脹閥降壓后，若蒸發(fā)器內(nèi)溫

29、度過低，膨脹閥節(jié)流后蒸發(fā)器內(nèi)壓力變化不大，就不一定完全變成氣態(tài)，部分冷劑可能仍呈液態(tài)。其表現(xiàn)為壓縮機缸頭及吸人口嚴結冰。理解這一點，對管理制冷系統(tǒng)和調(diào)整膨脹閥開度非常必要。</p><p>　　蒸發(fā)器內(nèi)部分冷劑仍呈液態(tài)的原因，可能有:</p><p>　　(1)蒸發(fā)器熱量交換不足，例如風機故障或其它原因不能供風，或蒸發(fā)器嚴重結冰使風不能加溫蒸發(fā)器。</p><p>

30、　　(2)膨脹閥開度過大，或多缸壓縮機的增減缸機構故障。</p><p>　　(3)空調(diào)系統(tǒng)中在某一程度范圍內(nèi)冷劑量不足?？照{(diào)系統(tǒng)壓縮機的吸人壓力一般在0.55MPa左右，蒸發(fā)溫度較高，正常情況不會引起蒸發(fā)器結霜。但在冷劑量不足的時候，冷劑可能過度膨脹，引起吸人壓力偏低，蒸發(fā)溫度變得很低;而夏季外界空氣的濕度較大，若再遇到外界氣溫不太高，水分很快被凍結在蒸發(fā)器上，蒸發(fā)器熱交換受阻，部分冷劑仍呈液態(tài)，造成液擊。這種

31、現(xiàn)象在自動減缸失靈時更容易發(fā)生，其表現(xiàn)為吸人口壓力低、溫度低甚至結霜。</p><p>　　因此，在管理中至少應注意以下幾個方面:</p><p>　　(1)注意保持吸排壓力正常。</p><p>　　(2)及時發(fā)現(xiàn)和消除壓縮機缸頭結霜。</p><p>　　(3)保持蒸發(fā)器沒有冰塞(保持正常自動熔霜)。</p><p&g

32、t;　　(4)冰庫補充食品后濕度大，應及時增加熔霜次數(shù)。</p><p>　　(5)膨脹閥的最后一次開度調(diào)整，要在庫溫正常后情況下進行，并在此后的幾天內(nèi)加強觀察。</p><p>　　(6)空調(diào)機膨脹閥的調(diào)整，應保證蒸發(fā)器不結霜，同時兼顧吸入壓力。</p><p><b>　　2．2.2 冰塞</b></p><p>

33、　　冰塞嚴重時往往冰化開后沒幾分鐘又堵上，通常認為只有膨脹閥處會發(fā)生冰塞，其實壓力突降處(例如蒸發(fā)器前毛細管分支)也會發(fā)生。</p><p>　　傳統(tǒng)的處理方法是更換干燥劑，然后用熱水沖被堵的位置使冰融化。但是由于該處冷劑一開通就在零度以下，水很難被趕出系統(tǒng)，而且處理冷庫里的大量沖洗水也很麻煩。</p><p>　　若船上沒有另外的抽空設備，用傳統(tǒng)的方法消除冰塞往往要花很長的時間，效果又不

34、好。使用大功率手提式電吹風比用開水要好，但效果也不理想。水在氣態(tài)下流動性最好，若能將系統(tǒng)中的水加熱成水蒸氣，就很容易清除出系統(tǒng)。</p><p>　　將壓縮機出口的高壓熱冷劑氣體引回系統(tǒng)，能徹底解決以上的問題。具體方法如下:</p><p>　　(1)換新干燥劑，并投人使用。</p><p>　　(2)用銅管將壓縮機排出的熱氣接到干燥劑前補充冷劑的接頭上(缸頭上可接

35、在高壓表接頭上，或在該處加一個三通接頭)。</p><p>　　(3)關閉冷卻器的冷劑出口閥，開大膨脹閥，其它各</p><p><b>　　閥正常不變。</b></p><p>　　(4)起動壓縮機，熱氣就會打人系統(tǒng)，手觸摸回氣管</p><p>　　感到變熱時，系統(tǒng)中的水已經(jīng)被汽化并趕出了系統(tǒng)。</p>

36、<p>　　(5)再換一次干燥劑，并將系統(tǒng)恢復正常。</p><p>　　實踐證明，這個方法有效、可行、簡便。</p><p>　　預防冰塞，重要的是不使系統(tǒng)內(nèi)有水份。系統(tǒng)內(nèi)力高于大氣壓，正常情況下水不可能進人系統(tǒng)。水份進人系統(tǒng)，可能是因為:</p><p><b>　　大修后驅氣不干凈。</b></p><p&

37、gt;　　采用倒人方法換油后未有效驅氣。</p><p>　　新加的冷劑中含有水分。</p><p>　　軸封漏氣，且壓縮機自動停止的吸入壓力設定在負值。</p><p>　　除了大修后和換油后徹底驅氣，平時尤其是新加冷劑時充分利用干燥劑，保持軸封功能，合理設定和保持系統(tǒng)運行各參數(shù)等。換油最好采用吸人法，方法是:</p><p><b&

38、gt;　　關閉壓縮機進口閥。</b></p><p>　　將排油管放人接油桶(排油口沒有閥門和排油管的要加裝)，手動轉幾轉壓縮機，打開放油閥將臟油放出后關閉放油閥。</p><p>　　排油管用新油清洗后，插到新油中，稍開一下放油閥驅氣。</p><p>　　手動起動壓縮機，使進口壓力降到負0.05MPa左右。</p><p>　

39、　停止壓縮機，打開放油閥，油就被吸人曲拐箱，注意排油管不能吸人空氣。</p><p>　　從液位鏡上觀察油位，到位后關放油閥。</p><p><b>　　恢復壓縮機正常。</b></p><p>　　2.2.3 保護冷卻器</p><p>　　冷卻器位置一般都在水線以上，其冷卻水出口管上有的裝有恒壓裝置，目的在于減少

40、虹吸現(xiàn)象對冷卻器的影響。若是無此裝置，則應適當關小出口閥，以保持冷卻器內(nèi)充滿水。否則不但影響冷卻效果，還會引起空泡腐蝕。</p><p>　　定期更換鋅塊是保護冷卻器的有效措施。暫停使用的冷卻器內(nèi)至少要留有少量的冷劑，并保持注意其壓力大于水側。發(fā)現(xiàn)漏氣必須及時處理，若海水反漏進冷劑通道，麻煩將會很大。當排出壓力過高時，要注意檢查冷卻器是否缺水，和冷劑通道是否堵塞。</p><p>　　2.

41、2.4 減少磨損</p><p>　　減少正常磨損，是管理的主要內(nèi)容之一。產(chǎn)生磨損的途徑主要有兩個，一是相對運動產(chǎn)生的摩擦磨損，另一是磨料磨損。對應的方法，前者應以改善潤滑條件為主，后者則以清除磨料為主。</p><p>　　冷劑能攜帶少量的滑油，對進排氣閥的潤滑很有利?？梢哉f壓縮機內(nèi)部運動機件都在很好的潤滑條件下工作。</p><p>　　磨料的來源主要有這幾個

42、方面:大修時沒有清潔干凈留下的;系統(tǒng)原來留下的;管子等表面脫落的;相對摩擦下來的;干燥劑變質(zhì)產(chǎn)生的粉末。所以，應該注意以下幾點：</p><p>　　(1)大修時要盡可能將內(nèi)部清潔干凈。清潔時不要使用有毛的棉布擦，應使用易揮發(fā)的gas011，用電氣清潔劑噴洗則最為理想。液位鏡一定要清潔干凈，因為它不但是用來觀察液位的，同時也是觀測潤滑油質(zhì)量的重要地方。</p><p>　　(2)除了按說明

43、書要求定期更換潤滑油外，若發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不佳，也要及時換油。不干凈的滑油不能對運動部件提供有效保護，尤其所含的硬質(zhì)雜質(zhì)能很快地損壞機械軸封中的碳精密封環(huán)。</p><p>　　(3)定期更換干燥劑，保證其不變質(zhì)。</p><p>　　2.2.5 多臺并聯(lián)分組的封閉式壓縮機加冷劑</p><p>　　近年來，有些新造船舶的空調(diào)系統(tǒng)，采用多臺并聯(lián)分組的封閉式壓縮機，采用溫度

44、控制壓縮機的起動和停止，以投人運行的壓縮機的臺數(shù)進行能量調(diào)節(jié)，使用和管理十分方便。這種壓縮機的吸人空間幾乎是整個封閉的壓縮機空間，對冷劑回流不太敏感，是一種免管理的壓縮機。但系統(tǒng)中沒有電磁閥，當壓縮機停止時其進出口的壓力是平衡的，也就是說，將有部分液態(tài)冷劑回到壓縮機內(nèi)。因此，必須按說明書的要求補充冷劑，使壓縮機運行吸人壓力保持在0.55一O，65MPa之間，不要過量。</p><p>　　2.2.6 人身防護&

45、lt;/p><p>　　氣態(tài)冷劑，常溫時使人窒息而無其他傷害，但是高溫時會產(chǎn)生有毒氣體。所以，在存在冷劑氣體的工作場所不要吸煙，避免冷劑同煙草一起燃燒后被吸人人體內(nèi)，危害健康。</p><p>　　冷劑接觸到皮膚能引起凍傷，但是若短時間少量接觸，沒有危險。運行管理和檢修操作時需注意：</p><p>　　(1)要么空手不戴手套，要么戴皮手套，不要戴棉紗手套。因為萬一發(fā)生

46、冷劑噴到手上時，皮手套可以起到隔離作用;空手時能及時甩掉，剩下少量在手上也影響不大;而棉紗手套能大量吸收冷劑，并粘在皮膚表面，甩也甩不掉，等脫下時皮膚早已凍傷。</p><p>　　(2)拆解時確保關好相應閥門。</p><p>　　(3)拆開內(nèi)含壓力的接頭或螺絲時要慢，讓內(nèi)部積聚的冷劑慢慢放光，避免突然噴出造成危險。</p><p>　　(4)修理完工后恢復運行，

47、開閥不要太快，以防密封不好的地方噴出冷劑傷人。</p><p>　　3 船舶制冷裝置的故障診斷及其對策</p><p>　　3.1 制冷壓縮機的故障分析</p><p>　　3.1.1　壓縮機啟動頻繁</p><p>　　船舶制冷裝置由于采用一機多庫運行模式,制冷壓縮機起停頻繁是制冷系統(tǒng)的常見故障,主</p><p&

48、gt;<b>　　要有以下原因。</b></p><p>　　(1)低壓繼電器幅差過小</p><p>　　船舶制冷系統(tǒng)大多數(shù)采用吸入側的低壓繼電器控制壓縮機的起停,如果低壓繼電器的幅差值調(diào)節(jié)過小,則造成上下限差值很小,引起頻繁起動與停車。應按照標準要求將其幅差值調(diào)整正常。</p><p>　　(2)制冷系統(tǒng)中冷劑循環(huán)量不足</p>

49、<p>　　正常運行情況下,系統(tǒng)冷劑的多少可通過貯液器觀察,運行過程中的液位一般應在貯液鏡的1/3~2/3處。冷劑過少,則在各庫均投入工作時,循環(huán)量不夠,造成液態(tài)冷劑無法實現(xiàn)在系統(tǒng)中的循環(huán).于是就使得壓縮機吸氣壓力過低而停車,而此時供液電磁閥保持開啟,吸氣壓力又很快達到上限值,壓縮機很快又會重新啟動,從而造成起停頻繁。</p><p>　　(3)制冷系統(tǒng)內(nèi)部漏泄</p><p&g

50、t;　　壓縮機內(nèi)部漏泄是導致壓縮機起停頻繁的常見故障。造成制冷系統(tǒng)內(nèi)部漏泄的因素很多,主要是:壓縮機內(nèi)部或安全閥漏泄;滑油分離器回油閥漏泄;熱氣融霜管漏泄和供液電磁閥漏泄。</p><p><b>　　(4)臟堵或冰塞</b></p><p>　　系統(tǒng)中出現(xiàn)少量臟堵或冰塞造成流經(jīng)膨脹閥的流量減少,使壓縮機不正常停車,隨著冷劑不斷</p><p>

51、;　　流入及停車后結冰的逐步融化,吸入壓力又會很快達到起動值,壓縮機隨即起動,從而造成起停頻繁。3.1.2 壓縮機冰塞故障診斷</p><p>　　在船舶制冷裝置管理中“冰塞”很常見。目前,船舶制冷裝置的制冷劑通常使用F22,特別是在一些CFCs被禁止使用的今天,F22主要為過度性制冷劑,它的性質(zhì)與F12一樣溶水性很小。</p><p>　　雖然制冷劑F22的水溶性很小,但在制作和運輸過程

52、中不免與空氣接觸而含有少量水。它們在</p><p>　　制冷系統(tǒng)中經(jīng)過節(jié)流、降壓后,溫度自然降低。當溫度降至0℃以下時,水會呈游離狀態(tài)而迅速結冰,在制冷管路狹窄處就會形成堵塞,這就是所謂的冰塞現(xiàn)象。膨脹閥孔道狹窄,又是降壓節(jié)流元件,易產(chǎn)生冰塞。濾器臟堵或膨脹閥前后開度不足,也易產(chǎn)生冰塞。</p><p>　　冰塞現(xiàn)象發(fā)生后,會使進入蒸發(fā)器的冷劑流量減少,從而使蒸發(fā)器的過熱度增加,降低制冷

53、效果。冰塞現(xiàn)象嚴重時,使制冷壓縮機因吸入壓力下降過大而停止工作。制冷壓縮機停止工作后,一部分冰被融化,冷劑沿余隙進入蒸發(fā)器,使制冷壓縮機吸入壓力回升而啟動。啟動后隨著冷劑的循環(huán)系統(tǒng)中水分在節(jié)流、降壓處重新凝結成冰而形成冰塞。周而復始,形成惡性循環(huán),使制冷壓縮機起停頻繁,嚴重影響制冷壓縮機的使用壽命。嚴重的會使壓縮機無法工作,使冰庫溫度升高,被冷藏的食品變質(zhì),影響船員的日常生活。</p><p>　　冰塞應以預防為

54、主,要及時更換干燥劑,拆修和日常操作時要防止?jié)駳夂退诌M入系統(tǒng)。船舶制冷裝置多采用殼管式冷凝器,它兼作貯液器之用,注意經(jīng)常放殘和釋放不凝性氣體。</p><p>　　1)拆洗法。拆下冰塞的元件除冰,這些元件多是熱力膨脹閥或濾器,電磁閥等。拆卸后,可用純酒</p><p>　　精或四氯化碳清洗,然后用干燥的空氣吹干、裝復。</p><p>　　2)干燥劑吸濕法。更換系

55、統(tǒng)中的干燥劑,用熱毛巾或熱水加熱結冰處。</p><p>　　3)解凍劑消冰法。在系統(tǒng)中加入一定量的解凍劑,注意不要與干燥劑同時使用。</p><p>　　壓縮機制冷能力下降故障及診斷</p><p>　　很多因素會導致制冷能力下降,見圖1。</p><p>　　圖1　壓縮機與蒸發(fā)器性能曲線</p><p>　　按蒸發(fā)

56、器的制冷量Qoz=Ak△t=Ak(tr-to)kW,畫出蒸發(fā)器的制冷量曲線Z1和所配壓縮機制冷量曲線C,二者的交點即表示裝置工況點,可知裝置制冷量Qo1和蒸發(fā)溫度to1(對應蒸發(fā)壓力po1)。</p><p>　　若冷劑不足,(這時過熱段延長,過熱段傳熱系數(shù)要小得多可視為A下降)結霜嚴重或風速降低(相當于K降低),這時蒸發(fā)器的溫度性能曲線由Z1變成Z2,工況點由1變?yōu)?,則相應的蒸發(fā)溫度to2(蒸發(fā)壓力po2)變

57、低,制冷量Oo2變小。</p><p>　　另一方面,若壓縮機性能下降,其性能曲線由C變成C′,工況點由1移到1′,則裝置蒸發(fā)溫度(蒸發(fā)壓力)提高,制冷量也會下降。</p><p>　　還有一個很普通也很常見的原因也會導致制冷量的降低:蒸發(fā)器盤管上的結霜。當蒸發(fā)盤管上結有大量的冰霜時,妨礙了冷庫內(nèi)的熱交換,使冷庫內(nèi)的熱空氣不能被很好地冷卻,導致冷庫內(nèi)長時間溫度降不下來。采取的辦法就是融霜。

58、有時,整套系統(tǒng)會地自動融霜,但船齡較長的船,效果會大打折扣,這就要求手動幫助融霜,但一定要注意不要損壞蒸發(fā)盤管。</p><p>　　3.1.4 壓縮機運轉不停的故障和診斷</p><p>　　如果壓縮機長時間運轉卻不能將冷庫溫度降到下限則屬不正常,可能原因如下:</p><p>　　3.1.4.1　熱負荷太大或壓縮機排氣量減小</p><p&

59、gt;　　1)冷庫隔熱性能太差。可能是隔熱結構損壞、隔熱材料受潮、庫門關不嚴或水管道漏氣。</p><p>　　2)內(nèi)部漏泄。吸、排氣門和活塞環(huán)密封差,或潤滑油分離器回油閥、氣缸缸頭墊片、安全閥等泄漏嚴重。</p><p>　　3)排出壓力超過正常值,壓縮機輸氣系數(shù)減少?？赡苁窍到y(tǒng)中空氣太多、排氣截止閥沒開足或冷凝器冷凝能力不足,使冷劑流經(jīng)熱力膨脹閥后的干度X值增加,也即節(jié)流過程中冷劑的汽

60、化比例增加,而使單位制冷量下降。</p><p>　　4)壓縮機卸載機構有故障。部分氣缸不能加載工作。</p><p>　　5)氣缸余隙太大。缸頭墊片不適當?shù)乇患雍窕蚧钊兑蜉S承磨損而下沉。</p><p>　　3.1.4.2　裝置制冷量不足</p><p>　　進入蒸發(fā)器的制冷劑流量較少,蒸發(fā)器中制冷劑氣體產(chǎn)生的速度慢。這其中又有兩種不同現(xiàn)

61、象,一種是吸氣過熱度高,低溫庫蒸發(fā)器后部霜層融化,這屬于供液不足。原因可能是:</p><p>　　1)冷凝壓力過低,冷卻水的流量過大或溫過低。</p><p>　　2)進入系統(tǒng)中的潤滑油過多。以致流經(jīng)脹閥的制冷劑流量減少,或者使蒸發(fā)器管路局堵塞。</p><p>　　3)制冷劑不足。液管及管上附件發(fā)生冰塞臟堵或某些閥門未開足;膨脹閥安裝不當、調(diào)節(jié)緊或溫包充劑漏失,

62、使膨脹閥開度不足。冷劑不足會導致壓縮機運轉不停,膨脹閥度不足也會導致壓縮機運轉不停。</p><p>　　蒸發(fā)器出口過熱度與熱力膨脹閥開度的關示于圖2。</p><p>　　使膨脹閥剛好回到關閉位置時的過熱度稱作靜止或關閉過熱度。膨脹閥處于某一開度所對應</p><p>　　的過熱度稱為工作過熱度,由圖2可以看出,在額定開度內(nèi),過熱度與閥開度基本成正比。</p

63、><p>　　在實踐中,辨別冷劑不足或膨脹閥開度不足可用下面的辦法。</p><p>　　關閉膨脹閥前的截止閥,開啟手動旁通調(diào)節(jié)閥,若壓縮機運轉不停的現(xiàn)象消除,則說明并非是由冷劑不足引起的,而是膨脹閥的開度太小。如果吸入壓力低而吸氣過熱度并不太大,則是由于蒸發(fā)器換熱能力差引起的。原因可能是蒸發(fā)器結霜過厚,風機停轉或轉速下降。</p><p>　　3.1.4.3控制元件失

64、靈</p><p>　　正常情況下,只有當各冷庫溫度均達到設定值,即各供液電磁閥同時關閉,壓縮機的吸入壓力值才能低于停車設定值。而一旦這三個控制元件出現(xiàn)故障,如個別電磁閥關閉不嚴或個別溫度繼電器失靈或低壓繼電器失靈,無法在設定值斷開,就會導致壓縮機運轉不停。</p><p>　　3.1.5　滑油不正常</p><p>　　冷藏裝置的壓縮機內(nèi)曲軸箱滑油減少太快,主要原

65、因可能是:</p><p>　　1)壓縮機產(chǎn)生奔油,吸氣時帶走的油太多。</p><p>　　2)活塞刮油環(huán)裝反或斷裂。</p><p>　　3)滑油分離器不能有效分油或回油。</p><p>　　4)吸氣管安裝不當。</p><p>　　3.1.6 制冷量不足</p><p>　　系統(tǒng)中,不

66、凝性氣體的混入也會導致制冷量降低。主要是外界空氣的混入,會影響排氣壓力和溫度的升高,增加壓縮機的功耗,影響滑油品質(zhì),也會影響傳熱。消除的辦法是:</p><p>　　1)關閉貯液器的出口閥。</p><p>　　2)起動壓縮機,將系統(tǒng)中的制冷劑連同不凝性氣體一同壓入冷凝器中,然后停止壓縮機。</p><p>　　3)繼續(xù)向冷凝器內(nèi)供給循環(huán)水,使制冷劑充分凝結,而不凝

67、性的氣體則會聚集在冷凝器頂部。</p><p>　　4)打開冷凝器頂部的放空氣閥,慢慢放氣。</p><p>　　3.2 制冷系統(tǒng)常見故障及排除</p><p>　　3.2.1冷凝壓力和冷凝溫度過高</p><p>　　冷凝器的功能是將高溫高壓過熱蒸汽冷凝成過冷的低溫高壓液體，冷凝器的工作性能直接影響壓縮機的功耗和膨脹閥的供液量。冷凝器的常見

68、故障為冷凝壓力、冷凝溫度過高。為避免這些情況出現(xiàn)應做到：</p><p>　　(1)啟動壓縮機前，先開啟冷卻水泵循環(huán)；</p><p>　　(2)在停止壓縮機后，應讓冷卻水泵再循環(huán)一段時間；</p><p>　　(3)對停用時間較長的制冷裝置，在停用期間要盡量放干冷凝器及其管路中的冷卻水，這點對船舶制冷裝置顯得極為重要，以預防嚴寒而使管道或冷凝器凍裂；</p&

69、gt;<p>　　(4)定期或適時清通冷凝器冷卻水側和清洗冷卻水泵吸人口濾器。</p><p>　　3.2.2熱力膨脹閥常見故障診斷</p><p>　　熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)的關鍵部件之一，又是易損部件，使用中應高度重視。熱力膨脹閥的常見故障主要有：</p><p>　　(1)開度調(diào)節(jié)太小，以致冷劑流通量不足。具體表現(xiàn)為：壓縮機低壓吸人壓力偏低，壓縮機

70、運轉頻繁但調(diào)節(jié)對象的溫度不下來，若增大閥開度后此現(xiàn)象仍不消失，則可認定是制冷系統(tǒng)冷劑量不足所致，應向系統(tǒng)補充冷劑；</p><p>　　(2)開度調(diào)節(jié)得太大，冷劑流量超過實際熱負荷，冷劑在蒸發(fā)器出口的過熱度過小。具體表現(xiàn)為：壓縮機低壓吸氣管路嚴重結霜，壓縮機缸頭結霜或結冰，甚至壓縮機出現(xiàn)“液擊”。該故障常見原因是，閥針過長造成開度失控，調(diào)節(jié)彈簧折斷，閥無法自動調(diào)節(jié)。若更換膨脹閥后故障仍不消失，應檢查感溫包位置是否

71、正確；</p><p>　　(3)膨脹閥節(jié)流口后形成“冰塞”。此種現(xiàn)象多發(fā)生溶水性極小的氟利昂制冷系統(tǒng)中，游離態(tài)的水經(jīng)節(jié)流降壓降溫結成冰晶，堵塞節(jié)流閥或管路。若在冷劑中不僅含有水而且還有機械雜質(zhì)，則會影響正常的節(jié)流降壓效果，“冰塞”現(xiàn)象更為嚴重。</p><p>　　消除制冷系統(tǒng)低壓部分冰塞現(xiàn)象的關鍵在于除去氟利昂制冷劑中的水分和機械雜質(zhì)。從現(xiàn)象上看，“冰塞”有以下幾個特征：</p&

72、gt;<p>　　(1)壓縮機低壓端吸氣壓力低，由于膨脹閥后的低壓管路水分的凝結而使冷劑流量減少，而造成壓縮機吸氣端壓力下降；</p><p>　　(2)壓縮機啟停頻繁，被調(diào)節(jié)對象的溫度卻降不下來；</p><p>　　(3)壓縮機驅動馬達電流值小于正常值。</p><p>　　出現(xiàn)“冰塞”現(xiàn)象后，要盡快采取措施消除，否則管路“冰塞”日益嚴重，回氣壓力

73、越來越低，造成低壓保護繼電器動作而迫使制冷裝置停止運行。消除“冰塞”的措施是：(1)關閉貯液器出口閥，強制停機，然后用熱水反復沖刷“冰塞”部位融冰；更換過濾干燥劑，借助壓縮機的抽吸作用將雜質(zhì)和水分從節(jié)流閥閥口處去除；(2)若上述方法未能消除“冰塞”故障，則有可能是冷劑中混人的雜質(zhì)卡住了節(jié)流閥口，拆下膨脹閥并用高壓空氣將雜物吹出。氟利昂制冷系統(tǒng)出現(xiàn)“冰塞”現(xiàn)象和氟利昂的溶水性小有關。正常情況下，冷劑中含水量極少，不至于由于冷劑本身原因而產(chǎn)

74、生“冰塞”，冷劑中的水分主要由外界空氣、滑油帶入，或由冷凝器冷卻水管泄漏而混入；過濾干燥劑粉碎后可能被冷劑將細小顆粒帶人系統(tǒng)而卡死在膨脹閥的節(jié)流口，冷劑節(jié)流損失過大，使“冰塞”可能性提高。出現(xiàn)“冰塞”故障后，首先要判斷“冰塞”部位，進而分析“冰塞”的原因并采取相應措施消除。膨脹閥在日常的當值管理中，切勿隨意調(diào)節(jié)其開度，調(diào)節(jié)時要注意一次不能調(diào)節(jié)太多，因為其開度在膨脹閥選擇、安裝、調(diào)試時已經(jīng)考慮到負荷變化的問題，到了季節(jié)更換時，則由于其負荷

75、的顯著變化可適當加以調(diào)節(jié)，每次調(diào)整后均應做記號</p><p>　　3.2.3 蒸發(fā)器常見故障診斷</p><p>　　制冷裝置的蒸發(fā)器是根據(jù)制冷負荷設計選型定的，蒸發(fā)器及其附件在制冷裝置運行中常見的故障有：</p><p>　　(1)蒸發(fā)器盤管表面嚴重結霜；</p><p>　　(2)被冷卻對象的溫度難以下降；</p>&l

76、t;p>　　(3)自動調(diào)節(jié)元件失常。</p><p>　　蒸發(fā)器冷卻盤管表面結霜原因如下：</p><p>　　(1)被調(diào)節(jié)對象的環(huán)境濕度大，如庫內(nèi)冷凝水的排水管不通暢而積水；被冷卻物本身蒸發(fā)和呼吸使空氣濕度增大；庫內(nèi)冷風機送風溫度過低等等；</p><p>　　(2)對空調(diào)裝置來說，蒸發(fā)器盤管表面嚴重結霜，應增大空氣流通量，以減少水分在蒸發(fā)器盤管表面停留的時

77、間；</p><p>　　(3)制冷裝置的融霜裝置出故障后，未能定時融霜，而使得霜層越積越厚。至于被冷卻對象的溫度難以降下來，原因在文中已有論述，不再重復。蒸發(fā)器冷卻盤管表面出現(xiàn)薄霜層是正常的，但若霜層過厚，就應該先除去霜層，方法有：(1)停止壓縮機工作，用熱水化冰，待凝結水排凈后，重新開機。除霜期間應仔細檢查融霜部件的工作性能；(2)裝置運行中，開啟手動融霜閥，待霜層化去后，停止裝置工作，待凝結水排凈后，檢查融

78、霜部件，而后重新開啟制冷裝置。</p><p><b>　　4 結論 </b></p><p>　　本文從船舶制冷在船舶上的重要性說起，詳細的闡述了船舶制冷的原理，并輔以船舶空調(diào)為實例，接著列舉了船舶制冷裝置的兩個管理要點以及船舶制冷裝置常見的故障，并從管理者的角度針對各種故障提出了解決的對策。綜上所述本研究認為：對船舶制冷裝置的故障的準確診斷只是維護船用制冷裝置

79、正常運轉的手段，而良好的日常維護保養(yǎng)則是船用制冷裝置高效、安全、經(jīng)濟運行的根本保證。只有了解才能做出正確的決策，因此研究認為要在充分了解船舶制冷裝置的原理和經(jīng)常出現(xiàn)的故障前提下，我們才能保證船用制冷裝置的高效、安全、經(jīng)濟和長久的運行。</p><p><b>　　鳴 謝</b></p><p>　　本論文是在導師陳琳老師的悉心指導下完成的。作者能夠在一邊工作的同時順

80、利完成學位論文，得益于陳老師的熱情幫助和悉心指導。陳老師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高度的責任感，使我受益匪淺，從陳老師那里學到的不僅僅是專業(yè)知識，更重要的是工作和學習的方法。在此，謹向陳老師致以最誠摯的感謝!同時，在本人的學士學習和論文階段，得到了廣東海洋大學航海學院的各位老師、領導、老師的幫助和指導。在本人的學習、工作和生活上都給予了最大的支持、關心和幫助，在此向他們表示深深的感謝!</p><p>　　最后

81、，還要感謝在百忙之中抽出時間來評閱本論文和參加答辯會的各位老師。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 甘念重,陶大興.《船舶制冷裝置故障現(xiàn)狀及處理》 ，交通科技,2008年。</p><p>　　[2] 楊其觀. 《船舶制冷裝置兩個故障的查找及排除》， 天津航海, 2003年</p><

82、p>　　[3] 成本龍. 《船舶制冷故障分析的最優(yōu)化研究》. , 2008年</p><p>　　[4]許樂平?！洞肮芾怼?，大連海事大學出版社，2000年。</p><p>　　[5]吳恒?！洞皠恿ρb置技術管理》，大連海事大學出版社，1999年。</p><p>　　[6]王建斌。《輪機英語》，大連海事大學出版社，2001年。</p>

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