11.10+船舶制冷装置的管理.ppt

第十节船舶制冷装置的管理,11-10-1制冷装置的验收,新安装或大修后装复的制冷装置，必须用0.60.8MPa表压的氮气将留在系统中的焊渣、铁屑及其它杂质吹除干净，再做气密试验和抽空，然后充制冷剂进行试运转现在参照图1132，对气密试验和抽空的要求和方法介绍如下：,11-10-1-1气密试验(1),最好用瓶装氮气进行我国“钢质海船建造与人级规范”(1996)规定气密试验压力是设计压力(见表1110,P240)试验方法如下：(1)拆除或隔离系统中不能承受试验压力的元件如蒸发压力调节阀、低压继电器等安全阀应与通舷外的管脱开，并将阀出口堵死系统管路上应安装合格的压力表(2)关闭压缩机的吸、排截止阀、所有通大气的阀及滑油分离器的回油阀，开启热力膨胀阀的旁通阀和正常工作时应开启的其它各阀。,11-10-1-1气密试验(2),(3)将试验气体的钢瓶经减压阀接到系统管路上开启钢瓶阀向系统充气当压力达到0.30.5MPa时，检查系统有无明显漏泄如果没有，即可进一步加压至要求的试验压力(4)对系统各连接处、阀杆填料箱、焊缝等处查漏检查冷凝器是否漏泄,可以关闭冷却水，开启水室泄水旋塞，在泄水旋塞口检查,如发现漏气，应进一步拆下冷凝器端盖检查,查漏可用皂液法,也可先在系统中充人表压0.070.1MPa的氟利昂，再用检漏灯查漏,如果压缩机内压力升高，则表明其吸入或排出截止阀漏,对所有漏泄处必须设法修理消除。,11-10-1-1气密试验(3),(5)当查明系统不漏后用冷凝器放气阀将高压系统压力适当放低取下安全阀出口处临时堵头，检查安全阀是否关严放尽试验用气体,如不能直接放至舱外，则应加强舱内通风，以防环境空气缺氧损害工作人员健康2抽空制冷系统经气密试验后，应抽除其中残存气体将系统内的压力抽到尽可能低，并予以保持使系统中水分在高真空条件下蒸发，反复抽气以除去水分氟利昂系统一般可使绝对压力仅余.33kPa如达不到可采用下面谈到的充制冷剂重抽法,11-10-1-1气密试验(4),抽空最好用独立真空泵吸气管在系统充剂阀处，当系统真空度稳定(泵出口不再出气)时，停止抽空，应先关真空泵与制冷系统接通的阀门再停泵也可用制冷压缩机本身抽空，其操作要点如下：(1)稍开压缩机吸人截止阀，关闭排出截止阀，打开排出阀多用通道堵头以供抽空时排气，关闭系统中通大气的各阀，开启系统中其余各阀(2)放尽冷凝器中冷却水(3)将压缩机盘车数转，排气口应有气体排出，将压缩机开关置于“手动”位置，这时低压和油压差继电器触头被旁通，如没有手动”位置，则应使上述触头短接，启动压缩机，压缩机如有手动能量调节，应置于最小能量位置，使压缩机以最小流量工作。,11-10-1-1气密试验(5),在抽空过程中慢慢开大吸人截止阀，防止排气压力过高，注意排气温度和滑油温度不要过高(R12压缩机排气温度不超过125，R22和氨不超过145，滑油温度不超过76)；滑油压力与吸人压力之差不得低于0027MPa，否则应立即停机(4)当系统已达到稳定的真空度并在排出口感觉不到有气体排出时可关闭压缩机吸人阀然后用手按住排出阀多用通道，迅速开足排出截止阀将多用通道关闭，并停机装复多用通道堵头；如果是其他排气口，则应先封闭，后停机为了进一步减少系统中残留的水蒸气和其他气体氟利昂制冷系统在达到稳定真空度后，可从充剂阀或其他适当部位充人适量氟利昂气体，使真空度降到0.04MPa，然后再起动压缩机重复前述工作，再次抽空。,11-10-2制冷装置的日常操作,1制冷剂的充入初次充剂量在说明书中有把制冷剂钢瓶置于磅秤上(瓶头向下，倾斜放置)先将接管一端与钢瓶出口阀紧接，用瓶中制冷剂驱除接管中的空气，再将接管的另一端紧接到系统的充剂阀上开足冷凝器冷却水初次充制冷剂时从充剂阀到贮液器，关闭干燥器后面的阀和旁通阀，开启钢瓶阀和充剂阀，直接向贮液器转移冷剂,11-10-2-1制冷剂的充入(1),平时补充制冷剂时为加快速度也可以用这种方法(使钢瓶高度和温度高于贮液器即可)正常补充制冷剂通过压缩机进行关闭贮液器出口阀和干燥器的旁通阀打开干燥器出口阀起动压缩机由充剂阀经干燥器，膨胀阀、蒸发器向系统充人制冷剂，并经冷凝器冷凝后贮存于贮液器中充制冷剂过程中如发现低压管路结霜融化吸人压力降低，充剂接管和钢瓶结霜，稍过一会又融化则说明钢瓶中制冷剂已抽完，应另换一瓶,11-10-2-1制冷剂的充入(2),根据贮液器液位判断充剂量已达到要求时关闭钢瓶出口阀继续抽吸至钢瓶出口接管结霜待结霜又消失后，关闭充剂阀待压缩机吸人压力达到下限停车时贮液器中液位应为80左右开出液阀运行一段时间，贮流器液位应为1213如冷凝器兼贮液器，其下部液位表应显示半高某些没有充制冷剂阀的小型装置将钢瓶充剂管接在压缩机吸人端合适部位钢瓶必须直立正放钢瓶阀也不要开得太大,以免压缩机吸入液态制冷剂,11-10-2-2制冷剂的取出(1),如果系统中冷剂过多过多地浸没冷凝器冷却水管使冷凝压力升高装置大修或准备长期停用，需取出全部冷剂取出部分冷剂可在装置运行同时进行，方法如下：(1)将冷剂钢瓶放低，用管连接充剂阀与钢瓶出口阀注意吹除接管中的空气(2)开启钢瓶阀，打开充剂阀关小冷凝器冷却水，保持较高的冷凝压力液态制冷剂便会进入钢瓶如钢瓶温度和压力升高暂时关闭贮液器出液阀，使钢瓶瓶口向上让压缩机经系统抽吸瓶中气体，使钢瓶降压降温再开启贮液器出液阀，继续向钢瓶转移制冷剂,11-10-2-2制冷剂的取出(2),(3)被充注的钢瓶应随时称量重量当已取出要求的制冷剂量关闭充注阀停止充注加热连接管使其中制冷剂尽量进入钢瓶关闭钢瓶阀，拆除接管当系统中存留的制冷剂不多，压力较低时，为进一步抽出系统中的残存制冷剂，可采用以下方法：(1)将压缩机排出截止阀的多用通道与钢瓶连接或利用排气压力表接头，在其上装一“T”形接头使其一端与钢瓶连接，另一端与压力表接头连接,11-10-2-2制冷剂的取出(3),(2)打开钢瓶阀、压缩机吸、排截止阀和系统中的各截止阀，并手动强开蒸发压力调节阀（旁通）(3)把压缩机的能量调到最小，“手动”起动压缩机或短接低压继电器和油压继电器的触头(4)缓关压缩机排出截止阀，用冰水冷却钢瓶使冷剂充入钢瓶并液化密切注视压力表，防止排出压力过高(5)当排出截止阀全部关闭吸人压力下降至零(表压)或更低时，停止压缩机关闭钢瓶阀和排出截止阀多用通道，拆除钢瓶,11-10-2-3检漏(1),漏泄主要发生在各设备连接处阀杆填料处和压缩机轴封等部位冷凝器和安全阀氟利昂无色无味，渗透性强，检漏工作应重视常用检漏方法有以下几种：(1)皂液检漏查漏用水可用肥皂粉调制检漏时必须细心观察不适用于温度低于0C的部位，低压管路和细微泄漏(2)油迹示漏氟利昂与滑油互溶，使装置各部分保持清洁，一旦出现油迹，则表明有泄漏,11-10-2-3检漏(2),(3)检漏灯检漏工作原理：空气中不含氟时，火焰淡蓝色当氯元素超过510，火焰变色随着氯氟利昂浓度增大，火焰颜色将由浅蓝色一浅绿色一深绿色、一亮蓝色一火焰熄灭检漏灯下部装有盛丙烷的塑料筒用完后可换丙烷筒上部止回阀在筒拧紧在检漏灯上后自动顶开打开调节阀就可点燃火焰火焰高度调节到在铜片之下,11-10-2-3检漏(3),(4)电子检漏仪检漏由于检漏仪是利用气体电离原理制作的这种检漏仪对卤素的检漏灵敏度很高能查出0.30.5g年的微漏反应速度快(1s)重量轻且携带方便,11-10-2-4滑油的更换和添加(1),按规定定期换压缩机油如滑油老化、污浊、变黑或粘度下降，可提前换油换油操作如下：关闭吸人截止阀，启动压缩机将曲轴箱抽成真空停止压缩机，关闭排出截止阀松开放油旋塞，放空脏油拆除曲轴箱侧盖，清洁曲轴箱后装复从加油口注人规定牌号的洁净润滑油，然后使排出截止阀多用通道通大气启动压缩机，将曲轴箱中空气抽出直至曲轴箱达到稳定真空时，关闭多用通道，停止压缩机压缩机启动后曲轴箱油位有所下降，不久，润滑油又返回曲轴箱，油位便基本稳定,11-10-2-4滑油的更换和添加(2),如果氟利昂压缩机工作中发现曲轴箱中润滑油减少较快，可能有以下原因：(1)压缩机产生“奔油”，吸气带走的油过多(2)活塞刮油环装倒或断裂(3)滑油分离器不能有效地分油或不能正常回油(4)吸气管设计，安装不当不能保证回油安装正确的水平吸气管应顺流动方向向下倾斜35上行吸气管应按装置最小制冷量选取内径，不宜过粗以保证制冷剂气体具有能携带滑油上行的足够流速,11-10-2-4滑油的更换和添加(3),(5)管路不当，制冷量减小使制冷剂流量不足以将润滑油带回压缩机(6)选用润滑油凝固点过高(7)排气温度过高使润滑油分解，结碳(8)系统严重漏泄使润滑油损失增加每次添加润滑油应记录日期和数量发现油位下降过快应查明原因，不要盲目补油润滑油的添补方法因压缩机结构不同而异注意：切莫混入不同牌号的润滑油防止空气进人系统,11-10-2-4滑油的更换和添加(4),油泵吸人端有油三通阀的压缩机可以在运行中补油用一根软管一端接在油三通阀的外接管上另一端插在油桶内将阀转至放油位置驱除接管内空气再将三通阀转至充油位置，用压缩机油泵吸油油泵没有外接吸口而曲轴箱有带阀加油接头的也可以在运行中关小压缩机吸人阀将曲轴箱抽成真空然后由加油接头吸人要加的滑油,11-10-2-4滑油的更换和添加(5),对只有加油旋塞的压缩机可起动压缩机，关小吸人截止阀使曲轴箱内压力下降到零，然后停止压缩机关闭吸、排气阀，拆下加油旋塞，用漏斗灌注滑油某些无加油接头和旋塞的小型机，利用吸入压力表通道加油在通道上接人一带阀的吸油软管，把软管吸口插人油桶液面以下，并稍开一下管上阀门，用机内压力驱除软管中空气关闭吸人截止阀，启动压缩机，将曲轴箱抽成一定的真空后停机，再打开接管上阀门，滑油即会自动吸人曲轴箱,11-10-2-5不凝性气体的排除(1),不凝性气体的存在会:影响传热使排气压力和排气温度升高增加压缩机的功耗降低装置的制冷量使润滑油容易变质因此必须设法予以排除如果冷凝器安装位置高于压缩机多是通过冷凝器上的放空气阀采放气当冷凝器低于压缩机时则可松开排气管路压力表接头(或多用通道)来放气,11-10-2-5不凝性气体的排除(2),具体操作步骤如下:关闭贮液器出液阀起动压缩机，把系统中冷剂连同不凝性气体一起压人冷凝器中，然后停止压缩机继续向冷凝器供给冷却水，使制冷剂充分凝结，直至冷凝器中压力不再下降为止，这时不凝性气体则聚集在上部打开冷凝器顶部放空气阀，让气体流出几秒钟即关，停一会重复这一操作每次放空气后注意排出压力表，放至冷凝器中压力接近水温所对应的制冷剂饱和压力时，应结束放空气的操作注意：压缩机运行中不得排气，这会把大量冷剂气体放出最好在压缩机停机一段时间后，再开放空气阀，否则冷剂损耗很大,11-10-2-6融霜(1),在蒸发器的管外壁温度低于零度时空气中水气就会在其表面结霜霜层的导热系数低结霜后会大大削弱吸热能力p0和t0就会降低，导致装置的Q0减少，经济性下降对空气冷却器，如霜层较厚，还会使管外肋片间的通道堵塞，通风量减少，甚至难以正常工作在蒸发器上结有一定厚度霜层后(约3mm)，就必须及时进行融霜融霜按热源不同又分为淋水冲霜、电热融霜和热气融霜船舶制冷装置主要采用后二种,11-10-2-6融霜(2),(1)电热融霜用电热器加热蒸发器，适用于冷风机式蒸发器具有系统简单、容易自动控制等优点缺点是要增设电热设备，又要耗电融霜步骤是：关闭供液电磁阀，停止向空气冷却器供液将空气冷却器抽空后，停压缩机(关闭回气管截止阀)通风机融霜加热器通电泄水聚集在空冷器下集水盘霜融完后停止电加热，稍后起动风机，开供液电磁阀和压缩机,11-10-2-6融霜(3),伙食冷库每天开库，较多空气侵入，结霜严重，其空冷器需经常融霜用电热融霜时，由融霜定时器控制，每天一次手动融霜按需要，用手动按钮融霜，用定时器自动停止融霜自动融霜关供液电磁阀，停压缩机、风机和开电热器为防融霜时间过长，霜化完后蒸发器内T和P迅速升高而产生危险，多在空气冷却器出口设融霜保护压力继电器(或设温度继电器)当空气冷却器内压力升到较高值时，强行中断电加热，使供液电磁阀和压缩机通电工作，稍后启动风机,11-10-2-6融霜(4),(2)热气融霜把压缩机排出高温蒸气引入蒸发盘管，用其融化蒸发盘管表面的霜层比电热融霜经济，盘管式和冷风机式蒸发器都适用但操作比较麻烦实现自动化也不太容易按管路布置基本上可分为两种：顺流式热气融霜系统原理如图所示,11-10-2-6顺流式热气融霜(1),当2号蒸发器在工作若需对1号蒸发器融霜时a停止融霜库制冷先关进液阀3，估计蒸发器中剩余制冷剂大部分抽空后，关回气阀8。如有循环风机，同时关闭b开始融霜先开融霜热气阀5，然后关冷凝器进口阀1，让压缩机排气进入融霜蒸发器，在其中冷凝放热；开融霜回液阀10，让蒸发器中的制冷剂回到冷凝器c停止融霜当蒸发器霜层化完时，开冷凝器进口阀1，再关热气阀5和融霜回液阀10d恢复制冷若有风机则先起动，渐渐地开启回气阀8，如压缩机进口结霜，则立即将阀8暂时关小。以防蒸发器中有残液被吸入压缩机造成液击。回气阀开足后无异常情况再开供液阀3,11-10-2-6顺流式热气融霜(2),特点；a融霜热气管通到膨胀阀后，其流向与正常工作时制冷剂流向相同。因膨胀阀一般都靠近蒸发器进口，故这种方式对蒸发器离冰机间较远的冷藏舱制冷装置来主热气管太长，不宣采用b必须设融霜回液管当冷凝器位置较低时，融霜回液管如图所示接到冷凝器进口，这样融霜蒸发器与冷凝器串连，融霜后期霜层不多时也不必担心排气压力过高，操作比较容易，但若冷凝器位置较高，则为了避免融霜时制冷剂凝液聚集在蒸发器内，回液管必须通至冷凝器出口管上。这样，融霜蒸发器与冷凝器并连，融霜后期因霜层不多排气压力可能过高，应注意适当开启冷凝器进口阀,11-10-2-6逆流式热气融霜(1),逆流式热气融霜系统原理如图示特点：a融霜热气管接到蒸发器后吸气管上的吸气阀前，融霜热气在蒸发器中是与正常工作时制冷剂的流向逆向流动。而吸气阀就在冰机间，因此那些膨胀阀离冰机间较远的冷藏舱制冷装置也可以适用。其融霜操作步骤和要领与顺流式相同，差别仅在于融霜期间要开启膨胀阀的旁通阀(有的冷藏舱为简化操作采用单向阀)让制冷剂流过,11-10-2-6逆流式热气融霜(2),逆流式热气融霜系统原理如图示特点：b可以不设融霜回液管，让热气融霜的凝液经该库供液阀逆流流向工作库供液。但这样融霜蒸发器和冷凝器即成并连，故当冷凝器是低位时，有的逆流式热气融霜系统也设回液管通至冷凝器进口(见图1164中虚线所示)，以求融霜后期操作简便安全,11-10-2-6热气融霜,融霜速度在很大程度上取决于工作库产生制冷剂蒸气量的多少。因此，融霜宜在其它工作库热负荷较大时进行。有的也采取启用空库、开启高温库库门等办法增加工作库热负荷。热气融霜的上述操作程序，也可以采用融霜定时器控制电磁阀来实现自动控制。,11-10-3制冷装置常见故障,制冷装置可能发生的故障有多种形式，某种故障可能由各种不同伪原因导致，一定要全面掌握，仔细鉴别，不可草率处理常见的几种主要故障,11-10-3-1常见故障-冰塞(1),氟利昂液体节流降压后，如温度降到0以下，水即会迅速结冰，在流道狭窄处形成“冰塞”膨胀阀阀孔最容易发生冰塞滤器脏堵，或膨胀阀前后的阀件开度不足等，也可能节流而导致冰塞R22冰塞可能性稍小，但含水量多时也会发生而氨制冷系统一般不会产生冰塞,11-10-3-1常见故障-冰塞(2),当冰塞尚未完全堵死通道时进入蒸发器的制冷剂流量减少蒸发器后部过热度增加而霜层融化压缩机吸人压力下降，直至低压继电器动作使压缩机停车停车后冰塞处冰一部分融化少量制冷剂流人蒸发器压缩机吸人压力回升，又会重新启动但冰塞会继续加重，不久又停车频繁启停若干次后，如冰塞通道完全堵死，停车时间就会加长，再次启动的时间将更短，完全不能正常工作,11-10-3-1常见故障-冰塞(3),下述方法可以较准确地判断发生冰塞的部位关闭膨胀阀前截止阀清除该阀后可能冰塞的管道、阀件外面的霜层突然开启上述截止阀，冰塞处流道狭窄，起节流降压作用，其后面管道必然结霜，据此可确定冰塞部位冰塞以预防为主及时更换失效的干燥剂拆修和日常操作时要防止湿气和水分进入系统在充冷剂和拆修后用干燥器吸收可能进人的水分,11-10-3-1常见故障-冰塞(4),发生冰塞，消除的办法有:拆下冰塞元件除冰如冰塞发生在膨胀阀、滤器等部件处可拆下用纯酒精清洗，再用压缩空气吹干后装复化冰后用干燥剂吸水换新干燥剂在冰塞部位外敷毛巾并用热水浇，使冰融化启动制冷装置，水分随着制冷剂流动，并被干燥剂吸收采用这种方法时往往很快又在原来冰塞处后面形成冰塞，必须耐心细致地反复进行上述操作，才能解决问题,11-10-3-1常见故障-冰塞(5),用“解冰剂”消除冰塞用类似充冷剂的方法从液管适当处充人一定数量“解冻剂”使其随冷剂在系统中循环待冰塞消除后，再将干燥器接人系统，利用干燥剂将“解冻剂”和水一起吸收，以免对金属起有害作用用干燥气体吹除水分当系统大量进水时，上述方法都不起作用只能将系统中制冷剂放掉，或收入钢瓶，以备送岸处理然后用表压0.60.8MPa的CO2或N2吹扫系统，最后用抽空除水法使系统干燥,11-10-3-1常见故障-脏、油堵,膨胀阀和前面滤器有时会发生脏堵其症状与冰塞相似也会引起流量不足吸人压力降低，吸气过热度增加压缩机起停频繁但脏堵的症状比较稳定随时间延长而加重的情况不明显即使停机较长时间，情况也无改善用毛巾热敷不解决问题，应拆下清洗如果采用凝固点太高的滑油，还可能发生油堵其现象与冰塞类似可用加热堵塞处的方法暂时解除最根本的方法是更换全部润滑油,11-10-3-2系统中制冷剂不足(1),系统中冷剂严重不足时，会出现以下异常现象t0低于0的冷库，蒸发器后部结霜融化，压缩机吸气过热度增加吸人压力和排出压力都降低制冷量减小长时间运转库温仍降不下来或库温未到下限，压缩机吸人压力就很低而停车使进入蒸发器内的润滑油难以返回曲轴箱，造成油位偏低,11-10-3-2系统中制冷剂不足(2),膨胀阀开度不足、堵塞或pk过低等也造成上述现象，应用以下方法来帮助确定是否冷剂不足由贮液器液位镜观察液位一般液位不足13应该补充制冷剂有时观察镜脏污难以判明液位，以下几点可帮助判断如液管上装有液体指示镜制冷剂不足时可见到液流中夹有大量气泡膨胀流过的制冷剂夹带较多气体时会发出较明显的“丝丝”声稍开膨胀阀的旁通阀膨胀阀开度不足或堵塞，则ps明显增加，吸气过热度降低如系制冷剂不足，则效果不明显,11-10-3-3压缩机运转不停(1),制冷效果仍达不到要求设有能量调节装置的压缩机使用期间一般是运转不停的，这里只是指其不能将库温或送风降到要求的温度不设能量调节的伙食冰机，一般设计要求每天工作1620h即可维持库温在要求范围内如果压缩机长时间运转不停，仍不能将库温拉到下限，则属不正常原因无非是装置热负荷太大，或者是装置制冷量不足。其可能原因及判断方法如下：,11-10-3-3压缩机运转不停(2),第一类情况，ps一直较高，原因无非是热负荷过大或压缩机排气量减小：冷库隔热性能太差隔热结构损坏、隔热材料受潮库门关不严或水管道漏气判断方法：做冷库温度回升试验对空调，外界气温和湿度超过设计条件，新风比太大或舱室隔热不良，也会造成热负荷过大的类似情况内部漏泄吸、排气阀、活塞环密封性差，或润滑油分离器回油阀、气缸缸头垫片、安全阀等漏泄排气阀漏泄判断方法：慢慢关小直至全关吸人截止阀，使低压继电器达到下限而停车，如果吸人压力迅速回升，则内部漏泄严重。,11-10-3-3压缩机运转不停(3),排出压力超过正常值，压缩机输气系数减少系统空气太多、排气截止阀没开足或冷凝能力不足属于后者的主要原因有：进水温度高，水量不足冷却管脏污或堵塞端盖分水筋锈坏或垫片损坏使冷却水短路系统中冷剂过多，以至液体制冷剂浸没冷却管水侧聚气形成气塞判断排出压力过高的方法：当冷却水全开时，观察pd对应的冷剂饱和温度与冷却水进口温度之差是否高出设计温差（9C）较多如果水进出口温差超出设计值(24)，则冷却水量不足如水进出温差在设计范围内，则冷凝器换热不良至于冷剂侧是否有空气，判断方法见“放空气”部分,11-10-3-3压缩机运转不停(4),压缩机卸载机构有故障部分气缸不能加载工作判断方法是；未加载工作的缸，用手摸其缸盖，温度较低，用金属棒贴紧缸盖听到的声音也比较轻气缸余隙太大缸头垫片不适当地被加厚活塞付因轴承磨损而下沉判断方法；在活塞顶部做“压铅丝试验”压缩机转速下降,11-10-3-3压缩机运转不停(5),第二类情况是ps一直偏低，即进入蒸发器的G较少这又有两种现象，一种是吸气过热度高，这属于供液不足。原因可能是：制冷剂不足冷凝压力过低液管及管上附件发生冰塞、脏堵或某些阀门未开足膨胀安装不当、调节过紧或温包充剂漏失进入系统中的润滑油过多流经膨胀阀的制冷剂流量减少或使蒸发器管路局部堵塞蒸发器和吸人管结霜可能不均，吸人压力低而有波动，有时突然回油过多，可能造成液击,11-10-3-3压缩机运转不停(6),如果吸人压力低而吸气过热度并不太大，则是蒸发器换热能力差引起。原因可能是:蒸发器结霜过厚通风机叶轮装反、反转、停转或转速下降蒸发压力调节阀调