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1、（封面）重庆交通大学应用技术学院（三号黑体）2013 届航运工程系毕业生论文（二号黑体）论文题目：论文题目： 船舶制冷装置故障分析船舶制冷装置故障分析 （四（四号宋体加粗）号宋体加粗）班级：班级： 轮机轮机 5 班班 姓名：姓名： 指导教师：指导教师： 日期：日期： 2013/4/16 重庆交通大学应用技术学院航运工程系重庆交通大学应用技术学院航运工程系毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）开题报告专业专业 轮机工程轮机工程 班级班级 5 班班 姓名姓名 学号学号 081101215004 论文（设计）题目：论文（设计）题目： 船舶制冷装置故障分析船舶制冷装置故障分析 论文（设计）纲目论文（
2、设计）纲目： 绪论绪论 8 8 一一 船舶制冷船舶制冷 8 8 1. 船舶制冷的基本原理.8 2. 船舶制冷的主要元器件.8 1.2.1 压缩机 .8 1.2.2 冷凝器 .8 1.2.3 热力膨胀阀 .9 1.2.4 蒸发器 .9 二二 船舶制冷的几种典型故障船舶制冷的几种典型故障9 1. 冰塞.9 1.1 冰塞形成的原因 .9 2. 液击.9 2.1 造成液击的原因 .9 2.2 液击的现象 .10 3. 压缩机启停频繁.10 3.1 压缩机启停频繁的原因及其特征 .10 三三 针对船舶制冷故障做出理论分析针对船舶制冷故障做出理论分析 1010 1. 冰塞的理论分析.10 2. 液击的理论
3、分析.11 3. 压缩机启停频繁的理论分析.11四四 结合实践经验做出实践分析结合实践经验做出实践分析 1212 1. 冰塞的实际处理.12 2. 液击实践当中的分析.12 3. 压缩机启停频繁的实际处理.13五五 综合分析综合分析 1. 冰塞 .13 2. 液击.133. 制冷压缩机启停频繁.结论结论 1414 致谢致谢 1414 参考文献参考文献 1414 论文（设计）开始日期论文（设计）开始日期 2013 年年 4 月月 16 日日 指导教师指导教师 毕业论文（设计）摘要 题目名称柴油机制冷装置故障分析指导教师承担人姓名 航运工程系轮机工程专业 5 班摘要船舶上的制冷系统出现故障是很常见
4、的现象，当船舶制冷系统出现故障 时，我们应该通过理论和实践的结合先对故障进行分析，然后做出判断， 再通过快速有效的方法达到尽快解决故障问题的目的。本文对船舶制冷 系统的原理和结构进行了介绍，对船舶制冷设备经常出现的几种典型机 械故障如:冰塞、液击、制冷压缩机启停频繁等进行了理论和实践两个 方面的分析。通过分析总结并缩小故障的范围，进一步确定出故障的根 源，从而达到排除故障的目的。本文通过总结制冷故障的解决措施从而 列出了一套在船上遇到故障并能快速排除故障的最优化方案。关键词：关键词：船舶，制冷系统，故障，分析 签名： 年 月 日指导教师意见是否能参加毕业设计（论文）答辩：指导教师签名： 年 月
5、 日注：本页一式两份，分别完成中、英文摘要。毕业论文（设计）摘要 题目名称柴油机制冷装置故障分析指导教师承担人姓名 航运工程系轮机工程专业 5 班摘要Abstract：The ship refrigeration system failure is a very common phenomenon, When the ship refrigeration system malfunction, we should through the combination of theory and practice, first to failure analysis, then make a judg
6、ment, again through the rapid and effective method to solve the problem as soon as possible the purpose. In this article, the ship of cooling system principle and structure were introduced, and the ship refrigeration equipment often appear of several typical mechanical fault such as: ice jam, liquid
7、 strike, refrigeration compressor rev. Stop frequent, both theoretical and practical aspects of the analysis. Through the analysis of the narrow the scope of the fault and, further to determine the root cause of the fault, so as to achieve the purpose of the faults. This article summarizes the fault
8、 of refrigeration solutions to list a fault in the ship meet and quickly remove the faults of the optimization scheme. Key words：Ship Refrigeration system malfunction analysis签名： 年 月 日指导教师意见是否能参加毕业设计（论文）答辩：指导教师签名： 年 月 日注：本页一式两份，分别完成中、英文摘要。绪论制冷是指使某一物体或某一空间温度低于周围环境温度，并维持这一温度的过程。 “制冷”包括从低温物体或空间带走热量和隔热保
9、温两个方面的功能。 制冷的途径通常有两种:一是利用天然冷源，如天然冰和地下水，此方法受到时 间和地区等条件限制，具有很大的局限性；另一种是人工制冷。在船舶上大多 数都是采用人工制冷，从而达到保鲜食品和货物的目的。人工制冷也叫机械制 冷，是通过借助于一些专门的机械设备做功而达到制冷的目的。这些设备通常 是由压缩机、热交换设备、节流和蒸发元件等组成，在这些机械制冷装置中， 经常会因为一些摩擦磨损、环境介质或者管理保养不当等问题引起一些机械故 障。本文针对这些机械制冷设备当中出现的一些故障，对其做出简单的理论和 实践方面的分析。1 船舶制冷1.11.1 船舶制冷的基本原理船舶制冷的基本原理船舶制冷装
10、置中最常用的就是蒸气压缩式制冷（简称为压缩制冷），其原 理如下图 1.1 所示。它是选择沸点很低的液体作为制冷剂，经膨胀阀（即节流 阀）节流进入蒸发器的盘管中，在较低的蒸发压力下吸热汽化，从而实现制冷。 为了在蒸发器中维持低压，需用压缩机将其中制冷剂蒸气不断地抽出，压送到 冷凝器中去。冷凝器中的冷凝压力及相应的冷凝温度较高，这样就可以利用环 境介质（舷外水或空气）使制冷剂蒸气冷却、冷凝而重新液化，然后再经膨胀 阀节流后送入蒸发器汽化吸热，从而不断地吸热，达到连续制冷的目的。 1.21.2 船舶制冷的主要元器件船舶制冷的主要元器件 船舶制冷的元器件主要包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器等，但
11、 是除了这些以外还包括许多辅助设备和自动控制元件。例如：油分离器，一般 装在压缩机排出端，用来分离排出气体带出来的滑油。贮液器，它是装在冷凝 器后用来储存液态制冷剂的容器。干燥过滤器，用来给系统干燥的。液流指示 镜，装在液管上用来观察流体稳定的情况等。 1.2.11.2.1 压缩机压缩机 制冷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 使用寿命有决定性的影响。制冷压缩机有活塞式、回转式、离心式等类型，回 转式压缩机包括螺杆式、涡轮式滚动转子等多种。 1.2.21.2.2 冷凝器冷凝器冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的 热量一起传递给冷却介质带
12、走。它的功用是将压缩机排出的气态制冷剂冷凝成 液态的，供系统循环使用。船舶冷凝器设备大都是采用卧式的壳管式，它上面 包括一些重要的元器件例如：安全阀、放气阀、平衡管、水室放气旋塞和放水 旋塞等。1.2.31.2.3 热力膨胀阀热力膨胀阀 热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器 的制冷剂流量。按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在 工业冷却设备中，一般采用外平衡式热力膨胀阀。热力膨胀阀由感应机构、执 行机构、调整机构和阀体组成。 1.2.41.2.4 蒸发器蒸发器 蒸发器就是一盘粗一点的盘管，低温液态制冷剂进入蒸发器盘管流动时， 通过管壁吸收盘管周围介质
13、（空气或水）的热量沸腾汽化（蒸发） ，使盘管周围 的介质温度降低或保持一定的低温状态，从而达到制冷的目的。它的功用就是 让制冷剂在其中汽化，而从被冷却的介质中吸收热量。二 船舶制冷的几种典型故障1. 冰冰塞塞制冷剂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。 1.11.1 冰塞形成的原因冰塞形成的原因 在船舶制冷装置管理中“冰塞”很常见。由于氟利昂制冷剂本身具有一定 的溶水性，所以制冷剂中都含有一定量的水分，当水量超过氟利昂对它的溶解
14、度时，水分就会从中游离出来。即使常温下不含游离水的冷剂，到达低温管系 时其含水量仍可超过该温度下的饱和值而析出游离水。这些游离出来的水在 0以下凝结成冰，当冰过多地聚集于系统某处时，便会阻碍制冷剂通过，造成 “冰塞“. 2.2. 液击液击制冷系统的液态制冷剂或润滑油随气体吸入压缩机气缸时损坏吸气阀片的 现象，以及进入气缸后没有在排气过程迅速排出，在活塞接近上止点时被压缩 而产生的瞬间高液压的现象通常被称为液击。液击可以在很短时间内造成压缩 受力件（如阀片、活塞、连杆、曲轴、活塞销等）的损坏，是往复式压缩机的 致命杀手。减少或避免液体进入气缸就可以防止液击的发生，因此液击是完全 可以避免的。 2.12.1 造成液击的原因造成液击的原因 制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，那么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入口严重结冰。这样一来就完全可以造成液 击现象。蒸发器内部制冷剂还有可能成液态的原因有：1)蒸发器热
