船舶冷庫(kù)制冷系統(tǒng)故障排查手冊(cè)

1、船舶工業(yè)近10年來得到了飛速發(fā)展，作為維持船舶生存條件之一的船舶伙食冷庫(kù)的作用也日益為人們所認(rèn)識(shí)、重視。 船用冷庫(kù)制冷系統(tǒng)大多采用一機(jī)多庫(kù)”系統(tǒng)，即正常工作過程 中，一臺(tái)制冷壓縮機(jī)同時(shí)為幾個(gè)冷庫(kù)服務(wù)，而各庫(kù)的庫(kù)溫均不 相同,高、低溫庫(kù)間的庫(kù)溫相差很大 ，相應(yīng)蒸發(fā)溫度的設(shè)定也 就相差很大，因而,有關(guān)溫度、壓力的設(shè)定就很為重要。此類 制冷系統(tǒng)的故障可分為兩大類：一是由于某一個(gè)庫(kù)的元件工 作失常（如熱力膨脹閥調(diào)節(jié)不當(dāng)、臟堵或蒸發(fā)器結(jié)霜嚴(yán)重 等），使得該庫(kù)運(yùn)行不正常，但并不影響其他庫(kù)；另一類是各庫(kù)的公共環(huán)節(jié)部分（ 如壓縮機(jī)、冷凝器、冷劑、滑油分離 器、高低壓繼電器、油壓差繼電器、能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等）出現(xiàn)故

2、障而使各庫(kù)工作失常。由于庫(kù)和庫(kù)之間、各閥件及主要 元件間的相互影響，使管理工作顯得尤為復(fù)雜，這也正是冰機(jī) 作為船用設(shè)備中難于管理的設(shè)備之一。本文試圖就船舶的伙 食冷庫(kù)系統(tǒng)如何盡快排除運(yùn)行中產(chǎn)生的一些常見故障，提出 一般判斷，確認(rèn)故障原因的基本方法。冷庫(kù)故障分析船舶在航行途中，若伙食冷庫(kù)突然出現(xiàn)故障，相關(guān)船員必 須在最短時(shí)間里把故障排除，把損失控制在最低點(diǎn)。但是大 型船舶的伙食冷庫(kù)制冷系統(tǒng)元件繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，究竟是哪 個(gè)部分所引起的故障，船員很難在短時(shí)間里找到并且排除。 這就需要我們提出一個(gè)既簡(jiǎn)單又能準(zhǔn)確找出故障的方案。目前，船舶輔機(jī)教材中對(duì)制冷故障的分析比較全面， 分別就冰塞，排氣壓力過高，吸

3、氣壓力過低，壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn) 轉(zhuǎn)不停，壓 縮機(jī)起停頻繁，壓縮機(jī)起動(dòng)不久就停，或無(wú)法 起動(dòng)等故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。但同時(shí)也很煩瑣，比如：冰塞是 因?yàn)橹评湎到y(tǒng)中氟利昂含水較多時(shí)，當(dāng)溫度降到0 c以下，水的溶解度顯著降低，析出而結(jié)冰，從而堵住流道狹窄處， 這是一種故障。而和其癥狀相似的臟堵，如膨脹閥和液管上 的濾器發(fā)生臟堵，也會(huì)引起制冷劑流量不足， 吸入壓力降低， 吸氣過熱度增加和壓縮機(jī)起停頻繁等。其實(shí)壓縮機(jī)起停頻繁 和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)不停，這只是一種現(xiàn)象，是由某個(gè)故障，比如冰 塞，濾器臟堵所造成的，其本身不是故障。船舶輔機(jī)教 材上卻把起停頻繁和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)不停作為兩個(gè)故障，同其他故 障放在一起進(jìn)行分析，這樣就會(huì)使人覺

4、得混亂，船員若依此 方法來判斷，必會(huì)有很大的困難，不能一目了然地分析出故 障的原因，所以不適合在船上這個(gè)特定的環(huán)境中使用。 下面筆者介紹一下自己的制冷故障分析的優(yōu)選方案。以某制 冷系統(tǒng)的一些故障為例，分析如何最快的找出故障并且解 決。該制冷系統(tǒng)采用一臺(tái) 2F - 10壓縮機(jī)，無(wú)氣缸卸載機(jī)構(gòu)，制冷劑為氟里昂，分魚肉庫(kù)、菜庫(kù)和乳蛋庫(kù)三個(gè)庫(kù)。該輪主要往返國(guó)內(nèi)南北航線，糧食補(bǔ)充周期不長(zhǎng)，故為提高經(jīng)濟(jì)性，庫(kù)溫設(shè)置分別為：魚肉庫(kù)和乳蛋庫(kù)11 C 9 C，菜庫(kù)1-壓縮機(jī)；2-冷凝器；3-貯液器；4-熱力膨脹器；5-蒸發(fā) 器；6-干燥器；7-氣液換熱器；8-過濾器；9-高低壓繼電器； 10-電磁閥；11-溫度

5、繼電器；12-吸氣截止閥；13-排氣截止 閥；14-水量調(diào)節(jié)閥；15-背壓閥；16-分油器；17-浮球回油 閥；18-手動(dòng)回油閥；19-制冷劑鋼瓶；20-冷凝器出液閥；2 1-貯液器出液閥；22-充冷劑閥；23-鋼瓶閥；24-止回閥；2 5-冷凝器進(jìn)口閥；P1、P2吸排氣壓力表；26-油壓繼電器； 27-手膨脹閥整個(gè)冷庫(kù)溫度降不下來的故障分析處理當(dāng)發(fā)現(xiàn)整個(gè)制冷裝置制冷效果下降時(shí)，應(yīng)立即檢查壓縮機(jī) 吸排壓強(qiáng)表如果制冷效果突然下降，吸入壓強(qiáng)偏低，其原因?yàn)椋合到y(tǒng) 中制冷劑不足，制冷劑的蒸發(fā)量太小，吸氣過熱度高，低溫 庫(kù)蒸發(fā)器后部霜層融化，吸氣溫度升高；由于海水溫度的突 然降低而導(dǎo)致的冷凝壓強(qiáng)過低；液

6、管阻塞，貯液器出口閥在 充裝冷劑后沒開足；系統(tǒng)中循環(huán)的滑油過多，使流經(jīng)膨脹閥 的制冷劑流量減少，蒸發(fā)量減少。原因可能是曲軸箱加油過 多、汽缸及活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、刮油環(huán)裝反或斷裂，也可能是 制冷劑流量不足或低壓管路設(shè)計(jì)不當(dāng)，滑油不能被帶回曲軸 箱而積存在低壓管路中。如果吸入壓強(qiáng)偏高，排出壓強(qiáng)偏低，其原因?yàn)橹评鋲嚎s機(jī) 故障，應(yīng)立即拆檢壓縮機(jī)，其故障一般為：壓縮機(jī)某缸吸排 氣閥片斷裂；壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有故障，某缸不能增載； 活塞環(huán)有斷裂；某活塞桿斷裂，活塞掉入曲軸箱。如果排氣壓強(qiáng)過高，其原因?yàn)椋哼M(jìn)入冷凝器的水量太少或 水溫過高；冷凝器水管積垢太厚或風(fēng)冷式冷凝器積灰太厚； 冷凝器端蓋分水筋短路；如果制

7、冷裝置制冷效果在一段時(shí)間內(nèi)緩慢下降，應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)吸排壓強(qiáng)變化，分析是否為制冷劑不足、冷凝器臟污、 壓縮機(jī)內(nèi)部漏泄等原因。一般來說，造成制冷壓縮機(jī)啟動(dòng)頻繁的原因主要有四個(gè)： 冷庫(kù)隔熱性能太差，可能是隔熱結(jié)構(gòu)損壞、隔熱材料受潮、 庫(kù)門或泄水口漏熱嚴(yán)重等。如果吸入壓強(qiáng)在壓縮機(jī)啟動(dòng)后迅速下降，則為膨脹閥堵塞 或參和循環(huán)的制冷劑嚴(yán)重不足。這兩種情況下制冷劑的循環(huán) 量過小，庫(kù)溫未達(dá)到下限時(shí)壓縮機(jī)已把低壓管路抽空至低壓 繼電器的下限壓力而停車，但電磁閥尚未關(guān)閉，停車后仍有 制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，吸入壓力勢(shì)必不久又升到上限，壓縮機(jī) 也因吸入管壓力回升而啟動(dòng)，從而啟動(dòng)頻繁。電磁閥全部關(guān)閉，如果吸氣壓強(qiáng)正常波動(dòng)，而對(duì)

8、應(yīng)的排氣 壓強(qiáng)偏低，則壓縮機(jī)起停頻繁是由壓縮機(jī)內(nèi)部漏泄嚴(yán)重造成 的，應(yīng)立即拆檢壓縮機(jī)。單庫(kù)庫(kù)溫降不下來的故障分析和處理例如：該伙食冷庫(kù)中的魚肉庫(kù)庫(kù)溫過高，而乳蛋庫(kù)和菜庫(kù) 的庫(kù)溫均正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)工作正常，冷風(fēng)機(jī)盤管上 有很厚的結(jié)霜，融霜后情況得到好轉(zhuǎn)。后又發(fā)現(xiàn)膨脹閥前濾 器堵塞，疏通濾器后，魚肉庫(kù)庫(kù)溫恢復(fù)正常。在一機(jī)多庫(kù)的制冷裝置中，如果僅一個(gè)冷庫(kù)庫(kù)溫降不下 來，其原因如下：膨脹閥前濾器堵塞，引起制冷劑流量不足， 吸氣壓強(qiáng)過低，導(dǎo)致制冷效果下降；該庫(kù)電磁閥不能開啟， 這樣同樣會(huì)使吸氣壓強(qiáng)過低，導(dǎo)致制冷效果降低；該庫(kù)冷風(fēng)機(jī)不能融霜，導(dǎo)致冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)器堵塞， 蒸發(fā)器換熱能力變差， 吸氣壓強(qiáng)過低

9、，制冷效果變差；通過對(duì)以上兩個(gè)故障實(shí)例的分析和處理，我們可總結(jié)出對(duì)制冷裝置故障診斷的一般原則，在制冷裝置發(fā)生故障時(shí)，為 了避免盲目推測(cè)，減少判斷失誤，提高工作效率，及時(shí)找出 故障所在，應(yīng)運(yùn)用制冷系統(tǒng)的基本原理和基本理論知識(shí)，掌 握系統(tǒng)內(nèi)各溫度、壓力等工況參數(shù)之間以及各設(shè)備和元件之 間的相互聯(lián)系和相互影響，透過故障現(xiàn)象，洞察其本質(zhì)。一 般來說，故障的查找和處理應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：首先，通過故障現(xiàn)象分析系統(tǒng)內(nèi)在變化，詳盡地列舉出引 起這些變化的可能原因，比較這些原因之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū) 別，采用逐一排除、篩選的方法，最后確定具體的故障部位 或故障原因，減少判斷失誤。比如上面的故障1，壓縮機(jī)啟動(dòng)頻繁的

10、原因有：高低壓間存在漏泄；膨脹閥堵塞或制冷劑 不足；蒸發(fā)器結(jié)霜太厚等等。通過比較、篩選、排除，最后 確定了具體故障原因。再如，壓縮機(jī)缸頭結(jié)霜的原因總是因 為大量濕蒸氣或液態(tài)制冷劑被吸入壓縮機(jī)所致，具體原因又 有膨脹閥溫包錯(cuò)誤安裝和松脫， 或供液電磁閥漏泄等?？傊?通過故障原因的列舉和比較，可進(jìn)一步縮小范圍，以致最后 確定故障，采取措施修復(fù)。其次，要從整體到局部的去分析故障，辨別故障是整個(gè)系 統(tǒng)的、某個(gè)冷庫(kù)的或是某個(gè)元件的。這可以在對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上，有的放矢地對(duì)某一設(shè)備或元件進(jìn)行試 驗(yàn)，找出故障所在。比如上面提到的故障2，通過整體分析，確定故障只是出現(xiàn)在魚肉庫(kù)中，這樣我們就可以不

11、去考慮是 壓縮機(jī)的問題了。因?yàn)橐坏嚎s機(jī)出現(xiàn)了故障，將導(dǎo)致整個(gè) 制冷系統(tǒng)的制冷效果都下降。而在故障2中，乳蛋庫(kù)和菜庫(kù)的庫(kù)溫都是正常的，因此我們只需在魚肉庫(kù)中檢查各個(gè)元件 即可，從而縮小了檢查范圍提高了工作效率。還有，如懷疑 膨脹閥堵塞.則可通過關(guān)閉其前后截止閥將其隔離，再用手動(dòng)膨脹閥試驗(yàn)即可判斷其故障和否。第三，查找故障時(shí)，應(yīng)遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則。比如上 面提到的壓縮機(jī)啟動(dòng)頻繁故障，可能是由于吸排氣閥關(guān)閉不 嚴(yán)造成的，但應(yīng)首先排除其他可能后才能對(duì)壓縮機(jī)拆卸檢 查，因?yàn)槊つ康夭鹦恫灰欢苷业焦收纤?，卻可能產(chǎn)生新 的故障，給故障診斷帶來新的困難。遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原 則，可避免故障的擴(kuò)大和復(fù)雜

12、化，同時(shí)也能減少工作量，最 大限度地縮短故障的查找時(shí)間。第四，加強(qiáng)日常的維護(hù)管理工作。在日常維護(hù)管理中，應(yīng) 嚴(yán)格按照操作規(guī)程來進(jìn)行操作，注意系統(tǒng)各溫度壓力等重要 工況參數(shù)，經(jīng)常檢查易出現(xiàn)故障的部件，如熱力膨脹閥、高 低壓控制器、滑油分離器等，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施，避免 故障擴(kuò)大或惡化，經(jīng)常檢查各庫(kù)蒸發(fā)盤管的結(jié)霜情況，必要 時(shí)及時(shí)融霜，提高制冷效果。總之，平時(shí)維護(hù)管理得當(dāng)，能最大限度地防止故障的出現(xiàn)?？偨Y(jié)上面通過對(duì)某冷庫(kù)制冷裝置的故障實(shí)例的分析和處理，總結(jié)了制冷裝置故障的診斷及排除方法以及在實(shí)際工作中應(yīng) 注意的一些問題。實(shí)際上制冷裝置的復(fù)雜性決定了其故障的 復(fù)雜性，對(duì)由于制冷系統(tǒng)各組成部件尤其是控制元件的工作 相互聯(lián)系和相互影響，因而產(chǎn)生故障的原因也是多方面的， 甚至有不少