哈工程船舶辅机-12-船舶制冷装

1第二节蒸汽压缩式制冷装置的工作原理一、理论循环理论循环假设；(1)压缩过程不存在换热和流阻等不可逆损失等熵过程(2)制冷剂流过热交换器和管路时没有阻力损失等压过程(3)制冷系统中除热交换器外，与外界无任何热交换，流过膨胀阀时未作功，又无热交换等焓过程23二工况影响-冷凝温度tk↑→tk’→qo’=h1-h4’↓→Qo↓（单位制冷量下降qo’<qo）Wo=h2’-h1’↑→P↑（单位容积压缩功增大Wo’>Wo）降低制冷剂的冷凝温度，可提高装置的制冷量。冷凝温度不能太低，否则膨胀阀前后压差明显下降会导致制冷剂流量不足，反而使制冷量下降。4蒸发温度to↓→to’→qo’=h1’-h4’↓→Qo↓(单位制冷量下降qo’<qo)Wo=h2’-h1’↑→P↑(单位容积压缩功增大Wo’>Wo)蒸发温度降低会使装置的制冷量明显下降，制冷系数下降。在使用管理中，切忌将蒸发温度调得过低，过低的蒸发温度有害无益。5过热度

在过热循环中，如果过热过程在蒸发器内完成，其过热称为有益过热；如果过热在回气管内进行，则为有害过热。为防止有害过热的产生，应对回气管进行隔热。工质蒸汽过热后，可以避免压缩机产生“液击”冲缸现象;也可避免由于液滴进入汽缸与缸壁产生强烈热交换而导致液滴气化，造成压缩机实际吸气量减少，最后导致制冷量下降。6过冷度

可提高单位制冷量和制冷系数，并可减少节流后产生的“闪发”气体数量，减少节流损失，保证正常供液。过冷循环工质的过冷度通常选择3~5℃。7三回热循环

往往采用使来自冷凝器的高压液态制冷工质和来自蒸发器的低压气态制冷工质在热交换器内进行热交换，使液态工质过冷的同时，气态工质过热的循环。采用回热器过冷、过热的循环称回热循环。8B’-C为有压力损失的蒸发过程；C-C’’为在回热器、吸入管道及吸气阀上有压降和过热过程；C’’-D’为压缩机压缩过程；D’-D’’为排气经排气阀降压过程；D’’-A’为蒸汽在冷凝器、回热器中的冷却、冷凝降压过程；A’-B’节流过程；9第三节制冷剂、载冷剂和冷冻机油一制冷剂

在制冷机内完成热力循环的工质,必须具有较好的热力性质和物理化学性质,选用时根据使用场合、温度要求、制冷量及制冷机的型式等综合考虑.1．制冷剂的种类(1)无机化合物如氨、水等,无机类制冷剂的统一编号为R7XX.(R是英文“制冷剂-Refrigerant”字头)编号的后两位数表示该无机化合物的分子量

10(2)饱和烃的卤化物—氟利昂编号是R后带二或三个数字；依次为碳原子数m-1、氢原子数n+1和氟原子数x例如二氟一氯甲烷CHClF2，写为R22。氟利昂制冷剂大多是无毒的，没有气味不燃烧，没有爆炸危险，热稳定性好氟利昂分子量大，绝热指数小，凝固点低含水时会腐蚀镁及镁合金、铁等金属单位容积制冷量小，密度大，节流损失大导热系数小，遇火焰时会分解出有毒气体易漏泄而不易察觉。11第四节制冷压缩机12按压缩机气缸分布形式分类：可分为直立式、V型、W型、S型（扇形）、Y型（星型）等。按使用的制冷剂种类分类：可分为氨用、卤代烃用制冷压缩机。按压缩机与电动机的组合形式分类：可分为开启式和封闭式，其中封闭式又可分为全封闭式和半封闭式两种。按压缩机的级数分类：可分为单机单级和单机双级压缩机。一分类13船舶辅机第11章船舶制冷装置

[MarineRefrigerationPlant]按工作的蒸发温度分类高温制冷压缩机(-10~0oC)中温制冷压缩机(-15~0oC)低温制冷压缩机(-40~-15oC)14二、活塞式制冷压缩机1特点(1)吸排气阀设在气缸顶部。大型机排气阀装在“假盖”上。(2)容量大的多缸压缩机设有能量调节机构。(3)强度按R12、R22、R717等多工质通用设计，可使用不同冷剂工作。(4)氟利昂压缩机曲轴箱内设滑油加热器，起动前可加热滑油，使溶解的氟利昂分离。1516冰塞系统中的制冷剂不足压缩机起停频繁压缩机启动不久就停车或无法起动三、制冷装置常见故障压缩机运转不停，制冷效果仍达不到要求171.冰塞定义制冷系统中的氟利昂液体节流降压后，如温度降到0oC以下，当含水量较多呈游离态时，水即迅速结冰，在流道狭窄堵塞。发生部位膨胀阀、液管滤器、膨胀阀前后的阀件、膨胀阀后较细的管路。18故障现象未完全堵塞通道进入蒸发器的制冷剂流量减少，霜层融化，压缩机吸入压力降低，直至低压继电器动作使压缩机停车。停车后冰塞处的冰一部分融化，少量制冷剂流入蒸发器，压缩机吸入压力回升，又重新启动，但冰塞会继续加重，不久又停车。完全堵塞通道停车时间加长，再次启动的时间将更短，完全不能正常工作。19冰塞故障部位判断1关闭膨胀阀前的截止阀。2清除该阀后可能冰塞的管道、阀件外面的霜层。3突然开启上述的截止阀，冰塞处流道狭窄、起节流降压作用，其后面管道必然结霜，据此可确定冰塞的部位。20冰塞的消除方法1.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，再用压缩空气吹干装复。2.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，水分被干燥剂吸收。(需反复操作)3.用解冻剂消除冰塞用充制冷剂的方法从液管适当处充入一定量解冻剂，使其随制冷剂在系统中循环，冰塞消除后，将干燥器接入系统，将水和解冻剂吸收。4.用干燥气体吹除水分系统大量进水时，将制冷剂放掉(或收入钢瓶)，用CO2或N2吹扫系统，最后用抽空除水的方法使系统干燥。212.系统中制冷剂不足故障现象蒸发器后部结霜全部融化，压缩机吸气过热度增加，吸入压力和排出压力降低，长时间运转库温降不下来，库温未降到下限，压缩机就因吸入压力很低而停车。进入蒸发器内的滑油难以返回曲轴箱，造成油位偏低。223.压缩机运转不停，制冷效果仍达不到要求一、吸入压力一直较高(热负荷过大或压缩机排气量减小)1冷库隔热性能太差原因隔热结构损坏、隔热材料受潮、库门关闭不严2压缩机内部漏泄原因吸、排气阀、活塞环密封性差或滑油分离器回油阀、气缸缸头垫片、安全阀漏泄233排出压力超过正常值，压缩机输气系数减少原因系统中空气太多、排出截止阀没开足或冷凝器冷凝能力不足4卸载机构故障原因部分气缸不能加载工作5气缸余隙容积太大原因缸头垫片不适当地被加厚或活塞因轴承磨损而下沉。6压缩机转速下降24二、吸入压力一直偏低(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较慢)吸气过热度高7制冷剂不足8冷凝压力过低9液管及管上附件发生冰塞、