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1、目 录福建船政交通职业学院 毕 业 论 文题 目： 船用制冷设备的维护管理及故障分析 系 部： 船 政 学 院 专 业： 轮 机 工 程 技 术 班 级： 09轮机3班 姓 名： 陈水聪 _ 学 号： 090228228 指导教师（职称）： 程瑞娟(副教授) 起止时间： 20 12 年 1 月 9 日至20 12 年5 月 27 日 目 录摘 要11 船用制冷设备概述11.1 绪论1.2蒸汽压缩式制冷装置的原理22 船舶制冷装置的管理特点32.1 一般制冷装置操作管理的两条基本原则32.2 船舶制冷管理的要点32.2.1 液击32.2.2 冰塞42.2.3 保护冷却器52.2.4 减少磨损63
2、 船舶制冷装置的故障诊断及其对策63.1 制冷压缩机的故障分析63.1.1压缩机启动频繁63.1.2压缩机制冷能力下降故障及诊断。3.1.3滑油不正常83.1.4 制冷量不足83.2 制冷系统常见故障及排除83.2.1冷凝压力和冷凝温度过高83.2.2热力膨胀阀常见故障诊断83.2.3 蒸发器常见故障诊断94 结论10参考文献10船用制冷设备的维护管理及故障分析 09轮机3班090228228 陈水聪摘要: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
3、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；对策引言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
4、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。1 船用制冷设备概述1
5、.1绪论所谓制冷，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
6、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
7、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。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
8、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
9、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
10、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，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
11、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
12、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
13、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，并在此后的几天内加强观察。(6)空
14、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
15、。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)
