船用制冷设备的维护管理及常见故障分析--毕业论文.doc

毕毕业业论论文文 船用制冷设备的维护管理及常见故障分船用制冷设备的维护管理及常见故障分 析析 maintenance and common fault analysis of marine refrigeration equipment 学生姓名黄扬科 所在专业轮机工程 所在班级 1072 申请学位学士学位 指导教师陈琳职称讲师 副指导教师职称 目 录 目目 录录 摘 要 .i abstractii 1 船用制冷设备概述.3 1.1 绪论3 1.2蒸汽压缩式制冷装置的原理.4 2 船舶制冷装置的管理特点.5 2.1 一般制冷装置操作管理的两条基本原则.5 2.2 船舶制冷管理的要点.6 2.2.1 液击.6 22.2 冰塞.7 2.2.3 保护冷却器.8 2.2.4 减少磨损.8 2.2.5 多台并联分组的封闭式压缩机加冷剂.8 2.2.6 人身防护.8 3 船舶制冷装置的故障诊断及其对策.9 3.1 制冷压缩机的故障分析.9 3.1.1 压缩机启动频繁.9 3.1.3压缩机制冷能力下降故障及诊断.10 3.1.4 压缩机运转不停的故障和诊断.10 3.1.4.1 热负荷太大或压缩机排气量减小.11 3.1.4.2 装置制冷量不足.11 3.1.4.3 控制元件失灵12 3.1.5 滑油不正常.12 3.1.6 制冷量不足.12 3.2 制冷系统常见故障及排除12 3.2.1 冷凝压力和冷凝温度过高12 目 录 3.2.2 热力膨胀阀常见故障诊断12 3.2.3 蒸发器常见故障诊断.13 4 结论.14 鸣 谢.15 参考文献.16 摘 要 摘 要 在当今的船上，船舶制冷装置是冷藏船、液化气船、船舶伙食冷库、冷藏集装箱 和船舶中央空调系统的核心设备。伴随着海运业迅速发展和制冷、空调装置的广泛使 用，在制冷装置操作管理中正确分析、判断并迅速排除故障已成为轮机管理人员的重 要职责。制冷装置各部件设计制造不妥，或操作管理不当均可能造成相关运动部件和 自控元件频繁出现故障。故障一旦产生，船舶管理人员就应及时分析故障诱发因素， 并快速、准确地找出故障源进而加以排除。因此，对船用制冷装置的故障诊断与处理 对轮机员来说是一项具有挑战性的工作。此文分析了船舶制冷装置的常见故障，并从 设计和管理两方面阐明了各种常见故障的诊断方法，并着重从船舶制冷操作管理角度 提出了排除各种故障的相应的对策。 关键词：制冷装置；管理；故障分析；对策 abstract i abstract in todays on board, ship cooling device 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 industry 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 functions. refrigeration equipment design and manufacture of various components is wrong, or the operation may be caused by mismanagement related to moving parts and frequent failure of self-control components. fault once, ship managers should be timely analysis of fault-induced factors, and quickly and accurately identify the fault source to be excluded. therefore, marine refrigeration equipment fault diagnosis and treatment of the engineer is a challenging task. this article analyzes the common ship refrigeration device failure, and from the design and management of two common failure to clarify a variety of diagnostic methods and focus on operations management from the perspective of the ship refrigeration has removed all kinds of faults corresponding countermeasures. keywords: refrigeration equipment; management; failure analysis; countermeasures 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 2 船用制冷设备的维护管理及常见故障分析船用制冷设备的维护管理及常见故障分析 专业：轮机工程，学号：200711821207，姓名:黄扬科 指导教师：陈琳 1 船用制冷设备概述 1.1 绪论 我们知道船舶制冷装置在船舶上有着广泛的应用，船舶航行的越远，需要携带的 食品越多，储藏的时间也越长。可是鱼、肉和奶、豆等食品在常温下数日就会变质， 气温越高变质的就越快。食物保存的方法有很多，如盐腌、熏腊、干制、射线处理以 及真空包装等。但是唯有冷藏的方法既能抑制微生物在食品中繁殖，又能延缓蔬菜水 果的成熟，却对食物品质和营养价值影响甚小，故为最常用。较大的船舶为了储存食 品，大多设有伙食冷库和相应的制冷装置，船上习惯称为伙食冷机。现代的船舶为了 能向船员和旅客提供适宜的生活条件和工作环境，一般都装有空气调节装置。为空调 提供冷源的制冷装置船上习惯称为空调冰机。此外，渔船，液化气或天然气运输船， 海上作业船，军舰等为了满足生产和特殊设备的需要，还各自设有专用的制冷装置。 制冷装置已经是船舶营运不可缺少的设备之一。 所谓制冷，就是用人工的方法从被冷却对象中移出热量，使其温度降低到环境以 下。机械制冷的方法主要有蒸发制冷、气体膨胀制冷和半导体制冷，其中蒸发制冷最 为普遍。蒸发制冷是利用液体汽化时吸收汽化潜热的的原理来制冷，常用的蒸汽压缩 机（简称压缩式） 、吸收式和蒸汽喷射式三种。本文主要介绍压缩式制冷。而如今制冷 技术已经广泛应用到国民经济的各个领域。在当今的船上，船舶制冷装置是冷藏船、 液化气船、船舶伙食冷库、冷藏集装箱和船舶中央空调系统的核心设备。伴随着海运 业迅速发展和制冷、空调装置的广泛使用，在制冷装置操作管理中正确分析、判断并 迅速排除故障已成为轮机管理人员的重要职责。制冷装置是由各种设备和自动化元件 组成的复杂系统。船用制冷系统一般为一机多效系统，各库的温度压力等工作参数相 差大，同时每一设备或元件的工作又互相联系和互相影响，往往某一设备或元件有故 障，可能多处出现异常现象，反之，同一异常现象又可能由不同的故障所引起。制冷 装置各部件设计制造不妥，或操作管理不当均可能造成相关运动部件和自控元件频繁 出现故障。故障一旦产生，船舶管理人员就应及时分析故障诱发因素，并快速、准确 地找出故障源进而加以排除。因此，对船用制冷装置的故障诊断与处理对轮机员来说 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 3 是一项具有挑战性的工作。此文分析了船舶制冷装置的常见故障，并从设计和管理两 方面阐明了各种常见故障的诊断方法，并着重从船舶制冷操作管理角度提出了排除各 种故障的相应的对策。 1.2 蒸汽压缩式制冷装置的原理 压缩式制冷时现今应用最普遍、也是船舶制冷装置的主要制冷方法。 图 1-1 1-压缩机；2-吸入阀；3-排出阀；4-油分离器；5-冷凝器；6-安全阀；7-放 气阀；8 水量调节阀；9-贮液器；10-平衡管；11、13、14-截止阀；12-充剂 阀；15-干燥过滤器；16-液体观察镜；17-供液电磁阀；18-热力膨胀阀； 19-手动节流阀；20-温度控制器；21-蒸发器；22-蒸发压力调节阀；23-止 回阀 各组成部分作用如下： （1）压缩机：是制冷装置中最关键的“主机” ，对装置的制冷量、性能系数、和 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 4 使用寿命有决定性的影响。 （2）冷凝器：将压缩机排除的气态制冷剂冷凝成液态，供系统循环使用。 （3）贮液器：储存冷凝器后的液态制冷剂。 （4）干燥过滤器：除去制冷剂中的水分。 （5）液流指示镜：指示液管中液体流动情况。 （6）膨胀阀：节流降压，自动调节制冷剂流量，使其在蒸发器出口处过热度保持 在适当的范围内。 （7）蒸发器：使制冷剂在其中汽化，从被冷却的介质中吸热。 （8）电磁阀：决定向蒸发器供给制冷剂液体与否，放于热力膨胀阀前的管路上。 （9）温度控制器：控制供液电磁阀通电与否，以使冷库的库温保持在给定的范围 内。 （10）压力控制器:是以压力为控制信号的电开关，亦称压力开关，分为高压控制 器和低压控制器，高压控制器感受压缩机排出压力，当其高于调定值时，即切断压缩 机控制电路，低压控制器感受压缩机吸入压力，控制压缩机起停。 （11）油压差控制器：以制冷压缩机滑油泵的排油压力与吸气压力之差为控制信号， 当上述油压差低于调定值时，实现保护性停车。 （12）蒸发压力调节阀：亦称背压阀，装于蒸发器出口管路，能在阀前的蒸发压力 变动时自动调节阀的开度，使蒸发压力大致限定于调定值。 2 船舶制冷装置的管理特点 2.1 一般制冷装置操作管理的两条基本原则 任何一种机械设备，其使用管理都有一定的基本规律和基本原则可循。制冷装置 的管理经常进行的操作有系统的清洁、抽空、干燥、充剂、检漏、加油、换件等等。 进行这些操作是否正确对装置的正常运行有很大的影响。 在一般的说明书中，常过分详细地规定了各种操作的具体条例，结果往往反而使 操作人员缩手缩脚，不敢大胆工作。其实，每一项工作的操作方法常常可以是各种各 样的，只要在不违反总的基本原则下，完全可以按照具体情况，因时制宜，并不只限 于哪一种指定的方法。在制冷装置的各项操作中，主要是按着“干净”和“少漏”这 两条原则进行的。 “干净”是指尽可能地清除系统中的杂质、空气和水分；“少漏”包 括在操作时设法使冷剂少漏失，空气少漏入。例如更换干燥过滤器，这是一项经常性 的工作。在更换之前，首先把冷剂进入干燥过滤器前的阀关闭，旁通阀关闭，起动压 缩机，用热毛巾之类的东西热敷一下干燥过滤器，直到低压继电器动作停车，这样尽 可能的使存在于干燥过滤器中的冷剂全部进人系统，然后关掉干燥过滤器后的阀，以 减少拆开干燥过滤器时冷剂漏失。拆下干燥过滤器后，两端管口要用干净的布扎好， 以防污物进入系统。新换的干燥过滤器或重新换过干燥剂的干燥过滤器在接入系统时， 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 5 先将换过干燥剂的干燥过滤器在接入系统时，先将进口端装上，拧紧螺母，而另一端 不要上紧，然后稍开干燥过滤器前的截止阀，让冷剂把干燥过滤器中存有的空气驱除 出去，然后拧紧。在以上的这项简单操作中，拆卸前的抽吸冷剂和装上干燥过滤器后 的稍开阀吹气，遵循的就是“少漏”冷剂的原则，而吹除空气则是“少漏”空气的原 则，而同时又是“干净”的原则。这是一个最简单的操作例子。而像充剂、加油、放 气等其他操作也无不是如此。 2.2 船舶制冷管理的要点 船上制冷压缩机故障和机损较多的主要原因，我以为是对系统的认识不足。以下 列出船上制冷压缩机故障几个方面的分析和管理方法。 2.2.1 液击 产生机件损坏的原因，大部分是液击，轻则打碎阀片引起缸套拉伤;重则打坏曲轴、 连杆、活塞、缸套等造成不可修复的机损。 实际上，每次吸人的液态冷剂，只占气缸容积的一部份，液击只能在排出行程的 末期即活塞在上死点附近产生。避免液态冷剂回流是防止液击的主要手段。冷剂的状 态，不仅与所在环境的压力和温度有密切联系，而且还取决于节流后的管内温度。液 态冷剂经过膨胀阀降压后，若蒸发器内温度过低，膨胀阀节流后蒸发器内压力变化不 大，就不一定完全变成气态，部分冷剂可能仍呈液态。其表现为压缩机缸头及吸人口 严结冰。理解这一点，对管理制冷系统和调整膨胀阀开度非常必要。 蒸发器内部分冷剂仍呈液态的原因，可能有: (1)蒸发器热量交换不足，例如风机故障或其它原因不能供风，或蒸发器严重结冰 使风不能加温蒸发器。 (2)膨胀阀开度过大，或多缸压缩机的增减缸机构故障。 (3)空调系统中在某一程度范围内冷剂量不足。空调系统压缩机的吸人压力一般在 0.55mpa 左右，蒸发温度较高，正常情况不会引起蒸发器结霜。但在冷剂量不足的时候， 冷剂可能过度膨胀，引起吸人压力偏低，蒸发温度变得很低;而夏季外界空气的湿度较 大，若再遇到外界气温不太高，水分很快被冻结在蒸发器上，蒸发器热交换受阻，部 分冷剂仍呈液态，造成液击。这种现象在自动减缸失灵时更容易发生，其表现为吸人 口压力低、温度低甚至结霜。 因此，在管理中至少应注意以下几个方面: (1)注意保持吸排压力正常。 (2)及时发现和消除压缩机缸头结霜。 (3)保持蒸发器没有冰塞(保持正常自动熔霜)。 (4)冰库补充食品后湿度大，应及时增加熔霜次数。 (5)膨胀阀的最后一次开度调整，要在库温正常后情况下进行，并在此后的几天内 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 6 加强观察。 (6)空调机膨胀阀的调整，应保证蒸发器不结霜，同时兼顾吸入压力。 22.2 冰塞 冰塞严重时往往冰化开后没几分钟又堵上，通常认为只有膨胀阀处会发生冰 塞，其实压力突降处(例如蒸发器前毛细管分支)也会发生。 传统的处理方法是更换干燥剂，然后用热水冲被堵的位置使冰融化。但是由于该 处冷剂一开通就在零度以下，水很难被赶出系统，而且处理冷库里的大量冲洗水也很 麻烦。 若船上没有另外的抽空设备，用传统的方法消除冰塞往往要花很长的时间，效果又不 好。使用大功率手提式电吹风比用开水要好，但效果也不理想。水在气态下流动性最 好，若能将系统中的水加热成水蒸气，就很容易清除出系统。 将压缩机出口的高压热冷剂气体引回系统，能彻底解决以上的问题。具体方法如 下: (1)换新干燥剂，并投人使用。 (2)用铜管将压缩机排出的热气接到干燥剂前补充冷剂的接头上(缸头上可接在高 压表接头上，或在该处加一个三通接头)。 (3)关闭冷却器的冷剂出口阀，开大膨胀阀，其它各 阀正常不变。 (4)起动压缩机，热气就会打人系统，手触摸回气管 感到变热时，系统中的水已经被汽化并赶出了系统。 (5)再换一次干燥剂，并将系统恢复正常。 实践证明，这个方法有效、可行、简便。 预防冰塞，重要的是不使系统内有水份。系统内力高于大气压，正常情况下水不 可能进人系统。水份进人系统，可能是因为: (1)大修后驱气不干净。 (2)采用倒人方法换油后未有效驱气。 (3)新加的冷剂中含有水分。 (4)轴封漏气，且压缩机自动停止的吸入压力设定在负值。 除了大修后和换油后彻底驱气，平时尤其是新加冷剂时充分利用干燥剂，保持轴 封功能，合理设定和保持系统运行各参数等。换油最好采用吸人法，方法是: (1)关闭压缩机进口阀。 (2)将排油管放人接油桶(排油口没有阀门和排油管的要加装)，手动转几转压缩机， 打开放油阀将脏油放出后关闭放油阀。 (3)排油管用新油清洗后，插到新油中，稍开一下放油阀驱气。 (4)手动起动压缩机，使进口压力降到负 0.05mpa 左右。 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 7 (5)停止压缩机，打开放油阀，油就被吸人曲拐箱，注意排油管不能吸人空气。 (6)从液位镜上观察油位，到位后关放油阀。 (7)恢复压缩机正常。 2.2.3 保护冷却器 冷却器位置一般都在水线以上，其冷却水出口管上有的装有恒压装置，目的在于 减少虹吸现象对冷却器的影响。若是无此装置，则应适当关小出口阀，以保持冷却器 内充满水。否则不但影响冷却效果，还会引起空泡腐蚀。 定期更换锌块是保护冷却器的有效措施。暂停使用的冷却器内至少要留有少量的 冷剂，并保持注意其压力大于水侧。发现漏气必须及时处理，若海水反漏进冷剂通道， 麻烦将会很大。当排出压力过高时，要注意检查冷却器是否缺水，和冷剂通道是否堵 塞。 2.2.4 减少磨损 减少正常磨损，是管理的主要内容之一。产生磨损的途径主要有两个，一是相对 运动产生的摩擦磨损，另一是磨料磨损。对应的方法，前者应以改善润滑条件为主， 后者则以清除磨料为主。 冷剂能携带少量的滑油，对进排气阀的润滑很有利。可以说压缩机内部运动机件 都在很好的润滑条件下工作。 磨料的来源主要有这几个方面:大修时没有清洁干净留下的;系统原来留下的;管子 等表面脱落的;相对摩擦下来的;干燥剂变质产生的粉末。所以，应该注意以下几点： (1)大修时要尽可能将内部清洁干净。清洁时不要使用有毛的棉布擦，应使用易挥 发的 gas011，用电气清洁剂喷洗则最为理想。液位镜一定要清洁干净，因为它不但是 用来观察液位的，同时也是观测润滑油质量的重要地方。 (2)除了按说明书要求定期更换润滑油外，若发现油质不佳，也要及时换油。不干 净的滑油不能对运动部件提供有效保护，尤其所含的硬质杂质能很快地损坏机械轴封 中的碳精密封环。 (3)定期更换干燥剂，保证其不变质。 2.2.5 多台并联分组的封闭式压缩机加冷剂 近年来，有些新造船舶的空调系统，采用多台并联分组的封闭式压缩机，采用温 度控制压缩机的起动和停止，以投人运行的压缩机的台数进行能量调节，使用和管理 十分方便。这种压缩机的吸人空间几乎是整个封闭的压缩机空间，对冷剂回流不太敏 感，是一种免管理的压缩机。但系统中没有电磁阀，当压缩机停止时其进出口的压力 是平衡的，也就是说，将有部分液态冷剂回到压缩机内。因此，必须按说明书的要求 补充冷剂，使压缩机运行吸人压力保持在 0.55 一 o，65mpa 之间，不要过量。 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 8 2.2.6 人身防护 气态冷剂，常温时使人窒息而无其他伤害，但是高温时会产生有毒气体。所以， 在存在冷剂气体的工作场所不要吸烟，避免冷剂同烟草一起燃烧后被吸人人体内，危 害健康。 冷剂接触到皮肤能引起冻伤，但是若短时间少量接触，没有危险。运行管理和检 修操作时需注意： (1)要么空手不戴手套，要么戴皮手套，不要戴棉纱手套。因为万一发生冷剂喷到 手上时，皮手套可以起到隔离作用;空手时能及时甩掉，剩下少量在手上也影响不大; 而棉纱手套能大量吸收冷剂，并粘在皮肤表面，甩也甩不掉，等脱下时皮肤早已冻伤。 (2)拆解时确保关好相应阀门。 (3)拆开内含压力的接头或螺丝时要慢，让内部积聚的冷剂慢慢放光，避免突然喷 出造成危险。 (4)修理完工后恢复运行，开阀不要太快，以防密封不好的地方喷出冷剂伤人。 3 船舶制冷装置的故障诊断及其对策 3.1 制冷压缩机的故障分析 3.1.1 压缩机启动频繁 船舶制冷装置由于采用一机多库运行模式,制冷压缩机起停频繁是制冷系统的常见故障,主 要有以下原因。 (1)低压继电器幅差过小 船舶制冷系统大多数采用吸入侧的低压继电器控制压缩机的起停,如果低压继电器的幅差值调 节过小,则造成上下限差值很小,引起频繁起动与停车。应按照标准要求将其幅差值调整正常。 (2)制冷系统中冷剂循环量不足 正常运行情况下,系统冷剂的多少可通过贮液器观察,运行过程中的液位一般应在贮液镜的 1/32/3 处。冷剂过少,则在各库均投入工作时,循环量不够,造成液态冷剂无法实现在系统中的循环. 于是就使得压缩机吸气压力过低而停车,而此时供液电磁阀保持开启,吸气压力又很快达到上限值,压 缩机很快又会重新启动,从而造成起停频繁。 (3)制冷系统内部漏泄 压缩机内部漏泄是导致压缩机起停频繁的常见故障。造成制冷系统内部漏泄的因素很多,主要 是:压缩机内部或安全阀漏泄;滑油分离器回油阀漏泄;热气融霜管漏泄和供液电磁阀漏泄。 (4)脏堵或冰塞 系统中出现少量脏堵或冰塞造成流经膨胀阀的流量减少,使压缩机不正常停车,随着冷剂不断 流入及停车后结冰的逐步融化,吸入压力又会很快达到起动值,压缩机随即起动,从而造成起停频繁。 3.1.2 压缩机冰塞故障诊断 在船舶制冷装置管理中“冰塞”很常见。目前,船舶制冷装置的制冷剂通常使用 f22,特别是在 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 9 一些 cfcs 被禁止使用的今天,f22 主要为过度性制冷剂,它的性质与 f12 一样溶水性很小。 虽然制冷剂 f22 的水溶性很小,但在制作和运输过程中不免与空气接触而含有少量水。它们在 制冷系统中经过节流、降压后,温度自然降低。当温度降至 0以下时,水会呈游离状态而迅速结冰, 在制冷管路狭窄处就会形成堵塞,这就是所谓的冰塞现象。膨胀阀孔道狭窄,又是降压节流元件,易产 生冰塞。滤器脏堵或膨胀阀前后开度不足,也易产生冰塞。 冰塞现象发生后,会使进入蒸发器的冷剂流量减少,从而使蒸发器的过热度增加,降低制冷效果。 冰塞现象严重时,使制冷压缩机因吸入压力下降过大而停止工作。制冷压缩机停止工作后,一部分冰 被融化,冷剂沿余隙进入蒸发器,使制冷压缩机吸入压力回升而启动。启动后随着冷剂的循环系统中 水分在节流、降压处重新凝结成冰而形成冰塞。周而复始,形成恶性循环,使制冷压缩机起停频繁,严 重影响制冷压缩机的使用寿命。严重的会使压缩机无法工作,使冰库温度升高,被冷藏的食品变质,影 响船员的日常生活。 冰塞应以预防为主,要及时更换干燥剂,拆修和日常操作时要防止湿气和水分进入系统。船舶制 冷装置多采用壳管式冷凝器,它兼作贮液器之用,注意经常放残和释放不凝性气体。 1)拆洗法。拆下冰塞的元件除冰,这些元件多是热力膨胀阀或滤器,电磁阀等。拆卸后,可用纯酒 精或四氯化碳清洗,然后用干燥的空气吹干、装复。 2)干燥剂吸湿法。更换系统中的干燥剂,用热毛巾或热水加热结冰处。 3)解冻剂消冰法。在系统中加入一定量的解冻剂,注意不要与干燥剂同时使用。 3.1.3 压缩机制冷能力下降故障及诊断 很多因素会导致制冷能力下降,见图 1。 图 1 压缩机与蒸发器性能曲线 按蒸发器的制冷量 qoz=akt=ak(tr-to)kw,画出蒸发器的制冷量曲线 z1 和所配压缩机制冷量 曲线 c,二者的交点即表示装置工况点,可知装置制冷量 qo1 和蒸发温度 to1(对应蒸发压力 po1)。 若冷剂不足,(这时过热段延长,过热段传热系数要小得多可视为 a 下降)结霜严重或风速降低(相 当于 k 降低),这时蒸发器的温度性能曲线由 z1 变成 z2,工况点由 1 变为 2,则相应的蒸发温度 to2(蒸 发压力 po2)变低,制冷量 oo2 变小。 另一方面,若压缩机性能下降,其性能曲线由 c 变成 c,工况点由 1 移到 1,则装置蒸发温度(蒸 发压力)提高,制冷量也会下降。 还有一个很普通也很常见的原因也会导致制冷量的降低:蒸发器盘管上的结霜。当蒸发盘管上 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 10 结有大量的冰霜时,妨碍了冷库内的热交换,使冷库内的热空气不能被很好地冷却,导致冷库内长时间 温度降不下来。采取的办法就是融霜。有时,整套系统会地自动融霜,但船龄较长的船,效果会大打折 扣,这就要求手动帮助融霜,但一定要注意不要损坏蒸发盘管。 3.1.4 压缩机运转不停的故障和诊断 如果压缩机长时间运转却不能将冷库温度降到下限则属不正常,可能原因如下: 3.1.4.1 热负荷太大或压缩机排气量减小 1)冷库隔热性能太差。可能是隔热结构损坏、隔热材料受潮、库门关不严或水管道漏气。 2)内部漏泄。吸、排气门和活塞环密封差,或润滑油分离器回油阀、气缸缸头垫片、安全阀等泄 漏严重。 3)排出压力超过正常值,压缩机输气系数减少。可能是系统中空气太多、排气截止阀没开足或冷 凝器冷凝能力不足,使冷剂流经热力膨胀阀后的干度 x 值增加,也即节流过程中冷剂的汽化比例增加, 而使单位制冷量下降。 4)压缩机卸载机构有故障。部分气缸不能加载工作。 5)气缸余隙太大。缸头垫片不适当地被加厚或活塞付因轴承磨损而下沉。 3.1.4.2 装置制冷量不足 进入蒸发器的制冷剂流量较少,蒸发器中制冷剂气体产生的速度慢。这其中又有两种不同现象, 一种是吸气过热度高,低温库蒸发器后部霜层融化,这属于供液不足。原因可能是: 1)冷凝压力过低,冷却水的流量过大或温过低。 2)进入系统中的润滑油过多。以致流经胀阀的制冷剂流量减少,或者使蒸发器管路局堵塞。 3)制冷剂不足。液管及管上附件发生冰塞脏堵或某些阀门未开足;膨胀阀安装不当、调节紧或温 包充剂漏失,使膨胀阀开度不足。冷剂不足会导致压缩机运转不停,膨胀阀度不足也会导致压缩机运 转不停。 蒸发器出口过热度与热力膨胀阀开度的关示于图 2。 使膨胀阀刚好回到关闭位置时的过热度称作静止或关闭过热度。膨胀阀处于某一开度所对应 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 11 的过热度称为工作过热度,由图 2 可以看出,在额定开度内,过热度与阀开度基本成正比。 在实践中,辨别冷剂不足或膨胀阀开度不足可用下面的办法。 关闭膨胀阀前的截止阀,开启手动旁通调节阀,若压缩机运转不停的现象消除,则说明并非是由冷 剂不足引起的,而是膨胀阀的开度太小。如果吸入压力低而吸气过热度并不太大,则是由于蒸发器换 热能力差引起的。原因可能是蒸发器结霜过厚,风机停转或转速下降。 3.1.4.3 控制元件失灵 正常情况下,只有当各冷库温度均达到设定值,即各供液电磁阀同时关闭,压缩机的吸入压力值才 能低于停车设定值。而一旦这三个控制元件出现故障,如个别电磁阀关闭不严或个别温度继电器失 灵或低压继电器失灵,无法在设定值断开,就会导致压缩机运转不停。 3.1.5 滑油不正常 冷藏装置的压缩机内曲轴箱滑油减少太快,主要原因可能是: 1)压缩机产生奔油,吸气时带走的油太多。 2)活塞刮油环装反或断裂。 3)滑油分离器不能有效分油或回油。 4)吸气管安装不当。 3.1.6 制冷量不足 系统中,不凝性气体的混入也会导致制冷量降低。主要是外界空气的混入,会影响排气压力和温 度的升高,增加压缩机的功耗,影响滑油品质,也会影响传热。消除的办法是: 1)关闭贮液器的出口阀。 2)起动压缩机,将系统中的制冷剂连同不凝性气体一同压入冷凝器中,然后停止压缩机。 3)继续向冷凝器内供给循环水,使制冷剂充分凝结,而不凝性的气体则会聚集在冷凝器顶部。 4)打开冷凝器顶部的放空气阀,慢慢放气。 3.2 制冷系统常见故障及排除 3.2.1 冷凝压力和冷凝温度过高 冷凝器的功能是将高温高压过热蒸汽冷凝成过冷的低温高压液体，冷凝器的工作 性能直接影响压缩机的功耗和膨胀阀的供液量。冷凝器的常见故障为冷凝压力、冷凝 温度过高。为避免这些情况出现应做到： (1)启动压缩机前，先开启冷却水泵循环； (2)在停止压缩机后，应让冷却水泵再循环一段时间； (3)对停用时间较长的制冷装置，在停用期间要尽量放干冷凝器及其管路中的冷却水， 这点对船舶制冷装置显得极为重要，以预防严寒而使管道或冷凝器冻裂； (4)定期或适时清通冷凝器冷却水侧和清洗冷却水泵吸人口滤器。 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 12 3.2.2 热力膨胀阀常见故障诊断 热力膨胀阀是制冷系统的关键部件之一，又是易损部件，使用中应高度重视。热 力膨胀阀的常见故障主要有： (1)开度调节太小，以致冷剂流通量不足。具体表现为：压缩机低压吸人压力偏低， 压缩机运转频繁但调节对象的温度不下来，若增大阀开度后此现象仍不消失，则可认 定是制冷系统冷剂量不足所致，应向系统补充冷剂； (2)开度调节得太大，冷剂流量超过实际热负荷，冷剂在蒸发器出口的过热度过小。 具体表现为：压缩机低压吸气管路严重结霜，压缩机缸头结霜或结冰，甚至压缩机出 现“液击” 。该故障常见原因是，阀针过长造成开度失控，调节弹簧折断，阀无法自动 调节。若更换膨胀阀后故障仍不消失，应检查感温包位置是否正确； (3)膨胀阀节流口后形成“冰塞” 。此种现象多发生溶水性极小的氟利昂制冷系统中， 游离态的水经节流降压降温结成冰晶，堵塞节流阀或管路。若在冷剂中不仅含有水而 且还有机械杂质，则会影响正常的节流降压效果， “冰塞”现象更为严重。 消除制冷系统低压部分冰塞现象的关键在于除去氟利昂制冷剂中的水分和机械杂 质。从现象上看， “冰塞”有以下几个特征： (1)压缩机低压端吸气压力低，由于膨胀阀后的低压管路水分的凝结而使冷剂流量减 少，而造成压缩机吸气端压力下降； (2)压缩机启停频繁，被调节对象的温度却降不下来； (3)压缩机驱动马达电流值小于正常值。 出现“冰塞”现象后，要尽快采取措施消除，否则管路“冰塞”日益严重，回气 压力越来越低，造成低压保护继电器动作而迫使制冷装置停止运行。消除“冰塞”的 措施是：(1)关闭贮液器出口阀，强制停机，然后用热水反复冲刷“冰塞”部位融冰； 更换过滤干燥剂，借助压缩机的抽吸作用将杂质和水分从节流阀阀口处去除；(2)若上 述方法未能消除“冰塞”故障，则有可能是冷剂中混人的杂质卡住了节流阀口，拆下 膨胀阀并用高压空气将杂物吹出。氟利昂制冷系统出现“冰塞”现象和氟利昂的溶水 性小有关。正常情况下，冷剂中含水量极少，不至于由于冷剂本身原因而产生“冰塞” ， 冷剂中的水分主要由外界空气、滑油带入，或由冷凝器冷却水管泄漏而混入；过滤干 燥剂粉碎后可能被冷剂将细小颗粒带人系统而卡死在膨胀阀的节流口，冷剂节流损失 过大，使“冰塞”可能性提高。出现“冰塞”故障后，首先要判断“冰塞”部位，进 而分析“冰塞”的原因并采取相应措施消除。膨胀阀在日常的当值管理中，切勿随意 调节其开度，调节时要注意一次不能调节太多，因为其开度在膨胀阀选择、安装、调 试时已经考虑到负荷变化的问题，到了季节更换时，则由于其负荷的显著变化可适当 加以调节，每次调整后均应做记号。 广东海洋大学 2009 届本科生毕业专题论文 13 3.2.3 蒸发器常见故障诊断 制冷装置的蒸发器是根据制冷负荷设计选型定的，蒸发器及其附件在制冷装置运 行中常见的故障有： (1)