船舶空調(diào)裝置制冷故障實例分析與處理

船舶空調(diào)裝置制冷故障實例分析與處理船舶空調(diào)裝置制冷故障實例分析與處理船舶空調(diào)裝置制冷故障實例分析與處理船舶空調(diào)裝置制冷不良實例分析與處理作者:輪機長來源:不詳l對船舶空調(diào)的要求：船舶空調(diào)主要用于滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適和衛(wèi)生的要求.對溫度濕度等空氣條件的要求并不十分嚴(yán)格，允許在稍大的范圍內(nèi)變動，屬于舒適性設(shè)備。(1）溫度：溫度條件冬季為19~24℃，夏季為21～28℃。我國的標(biāo)準(zhǔn)為冬季19～22℃，夏季為24～28℃。（2)濕度：人對空氣的濕度并不敏感，夏季空調(diào)采用去濕法，控制在40％~50％；冬季在30%～40％為宜。（3）清新程度:清新程度就是指空氣清潔和新鮮的程度。如果只從滿足人對氧的需要出發(fā)，供給量在2．4m3／h.(4)氣流速度：室內(nèi)氣流速度以0．15~0．20m／s為宜，最大不超過0．35m／s，否則人會感到不舒服。2系統(tǒng)介紹：某輪具有兩套獨立的空調(diào)裝置,較小的為機艙工作間送冷空氣,較大的為生活區(qū)及廚房等處送風(fēng)、熱空氣。本文主要對后者進行簡要分析。兩套系統(tǒng)均采用R22做制冷劑,系統(tǒng)組成部分：（1)滑油分離器:裝在壓縮機的排出端與冷凝端之間,作用是將制冷劑蒸汽中混入的滑油分離出來，以免過多的滑油進入冷凝器和系統(tǒng),阻塞管路和影響換熱。分油器還能把分離出來的油及時送回壓縮機，避免壓縮機失油，以保證壓縮機長期安全可靠地運行.(2）冷凝器:其作用是將壓縮機排出的高壓高溫的氣態(tài)制冷劑冷卻成液態(tài)，供系統(tǒng)循環(huán)用.(3)儲液器:可使裝置儲存一定量的液態(tài)制冷劑，由于制冷裝置工況變化時引起蒸發(fā)壓力不同，使系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑數(shù)量發(fā)生較大的變化，即可在制冷劑循環(huán)里減少時避免液體制冷劑液面升高,浸沒冷凝器冷卻器管，又可在冷劑循環(huán)增大或系統(tǒng)稍有泄露時保持足夠的制冷液體。（4)膨脹閥:平衡式熱力膨脹閥。（5）蒸發(fā)器:將制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，使靠近蒸發(fā)器的空氣受到冷卻,形成強迫對流，使空氣的溫度逐漸下降。(6）制冷方式：液體制冷劑在膨脹閥的節(jié)流作用下進入蒸發(fā)盤管中，制冷劑就會在較低的壓力下吸熱汽化，從空氣中吸取熱量,使空氣溫度降低，從而實現(xiàn)制冷.為了使蒸發(fā)管中的壓力不會因為不斷流入汽化的制冷劑而升高，壓縮機把制冷劑抽出，一是維持蒸發(fā)器低壓,同時把高溫高壓的氣態(tài)制冷劑送到冷凝器中，使氣態(tài)冷劑放熱從而液化，然后再一次進入循環(huán)系統(tǒng).3故障發(fā)生過程簡介:2004年8月20日該輪發(fā)覺住艙生活區(qū)溫度升高，到風(fēng)扇間檢查送風(fēng)溫度，左右舷送風(fēng)溫度上升到18~20%，吸排壓均降至非正常值。初步認(rèn)定冷劑量不足,可能有泄露引起，在機旁檢漏沒有發(fā)現(xiàn)異常，而管路及蒸發(fā)器難于檢查，于是充入制冷劑，充液后啟動果然運轉(zhuǎn)良好，但數(shù)個小時后滑油壓力開始下降，吸排壓力下降，住艙溫度開始升高，迅速停機后,將冷凝器側(cè)蓋打開，將貯油器出口閥微開即見有根海水管有白霧出來，確定為冷凝器大量泄露冷劑，將破壞管封堵后充冷劑啟動運轉(zhuǎn)良好.但自此之后，冷凝器又?jǐn)?shù)次破壞，在航行期間因破損水管過多，封堵后冷凝不足以致制冷劑不足，制冷機曾停用數(shù)日，維修后啟動，制冷效果仍很差，還因吸入壓力不足而自動停機，初判斷為數(shù)次充冷劑帶來過多水分而產(chǎn)生的冰塞.打開回液管存水彎管放殘水時，發(fā)現(xiàn)油水及冷劑混合物竟達數(shù)百克，拆下干燥器／濾器，發(fā)現(xiàn)殼內(nèi)有積水.因此，確定問題并非冷劑帶來水分如此簡單。4故障原因分析及機理簡介4．1故障原因分析:分析水分進入系統(tǒng)的原因不外乎新冷劑充入水分;換滑油時帶入少量水，但這幾個原因都不可能使系統(tǒng)中出現(xiàn)如此大量的水分。即使操作不當(dāng)帶入大量空氣，亦不可能使系統(tǒng)中含有如此大量水分,在未搞清原因之前，先進行除水工作，除水時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的水分還不止這些，先后幾次除水均有百克左右，于是考慮高壓管路水分直接漏入可能性，但冷劑壓力高達14~15kg而冷卻海水只有7kg（造水機工作時），海水不可能漏入系統(tǒng),但這是唯一可能的原因.后想冬天制冷機曾停止一段時間，這之后再啟動便無法正常運轉(zhuǎn)，由此才清楚,冷凝器以前數(shù)次破壞簡單維修后在未換新的情況下，在停機期間冷凝器再次壞漏，使高壓管內(nèi)冷劑大量泄漏，因停止運轉(zhuǎn)而未檢查，無人知道,當(dāng)高壓管內(nèi)壓力等于或低于冷卻海水壓力時，海水便直接流入冷劑系統(tǒng)管路。且航行期間造水機運轉(zhuǎn)，造水機與制冷系統(tǒng)同用日用海水。因此海水壓力升高.而且因造水機運轉(zhuǎn)時，左右兩臺日用海水泵同時運轉(zhuǎn)以達到抽真空的能力，但如果制冷系統(tǒng)冷凝器冷卻水進口閥完全關(guān)死，海水壓力又太高。本輪已十幾年，易被腐蝕的海水管路經(jīng)常破損,壓力太高恐怕管路破裂，因此海水保持流過冷凝器，才使大量海水進入系統(tǒng)。因此系統(tǒng)是為空調(diào)服務(wù)，蒸發(fā)溫度一般在—5℃以上,有R22溶水能力較強尤其高溫溶水能力更高,故系統(tǒng)存有少量水并不會導(dǎo)致冰塞,因此運轉(zhuǎn)后吸入壓力降低較快，大家都沒有想到是管路阻塞，是為冰塞造成，如果這樣的話，就可判斷大量水進入系統(tǒng),但是大家卻簡單地認(rèn)為是因為冷劑泄漏造成，以致造成后來更嚴(yán)重的后果.因大量的水蒸氣及滑油等與制冷劑混合，是壓縮機負(fù)荷增加，以致后來吸氣閥損壞，使壓縮機工作時吸排腔接通，而吸入壓力急劇升高。又因為水與冷卻劑相融后，阻塞壓力增加，腐蝕性增加,使系統(tǒng)管路腐蝕而剝落雜質(zhì)容入制冷劑及滑油中，使滑油迅速變質(zhì)，阻塞壓力表及繼電器傳壓細管，阻塞油壓啟閥卸載機構(gòu)管路,使滑油分配器癱瘓,齒輪油泵齒輪折斷等系列嚴(yán)重后果。4．2故障機理簡要介紹:當(dāng)系統(tǒng)中進水時，含水量已遠遠超過氟里昂R22溶解度,膨脹閥及其后的一段內(nèi)溫度降于零度以下，此時就會有一部分游離態(tài)水結(jié)成小的冰晶，隨時間增長，冰晶會越來越大，R22在30℃的溶解度也只不過是1470mk／kg，因此系統(tǒng)中水足以使冰晶擴大到冰塞程度,且加之水與冷相溶后腐蝕剝落物將膨脹閥臟堵，還因滑油贓污使油壓卸載機構(gòu)癱瘓,壓力繼電器失靈而使壓縮機啟動時無法卸載，且制冷劑因吸排閥及管路問題啟動造成“奔油”使系統(tǒng)中存油過多，以及吸入濾器,高壓管路中的干燥器／濾器臟堵,壓縮機啟動后短時間內(nèi)又停止(吸入低壓作用）。5故障的排除方法:為排除系統(tǒng)大量水分，油份及臟堵物,需將系統(tǒng)抽空。抽空前先將變質(zhì)滑油換掉。關(guān)閉吸入截止閥，啟動壓縮機將曲軸箱抽成真空，以收回溶解在滑油的制冷劑.然后停止壓縮機，關(guān)掉排除截止閥。接著便可以松開放油旋塞，放空臟油，拆除曲軸箱側(cè)蓋,清潔曲軸箱,用干凈的布擦干凈。同時可將汽缸頭蓋拆下，拆下吸排氣閥，檢查彈簧及閥片的損壞，換新彈簧，換新閥片，吸入閥裝置時,要用專用銅夾將環(huán)片固定在閥體上將彈簧壓縮,以保證環(huán)片位置安裝正確，手動盤車檢查曲柄是否正常，檢查曲柄箱是否完全清潔干燥，再將側(cè)蓋及放油旋塞裝置復(fù)位.完成后，從加油口注入潔凈的潤滑油。滑油裝完后,先使排出截止閥的多用通道通大氣，在啟動壓縮機，將曲軸箱中的空氣抽出，直至曲軸箱達到穩(wěn)定真空時，關(guān)閉多用通道,停止壓縮機。加油后將各壓力表及繼電器傳壓細管拆下,疏通或換新，裝復(fù)時注意略開截止閥將腔內(nèi)及管內(nèi)所存空氣排除，這些工作完成后可對系統(tǒng)抽空，排氣排水.抽空時,用壓縮機進行，做法：稍開壓縮機吸入截止閥,關(guān)閉排出截止閥,打開排除閥上多用通道以抽空排氣;關(guān)閉系統(tǒng)中通大氣的各閥，（如充劑閥、放空閥等）；開啟系統(tǒng)中的其余各閥，包括旁通閥。放盡冷凝器中的冷卻水，以有利于加速其中的水分蒸發(fā).將壓縮機置于最少能量位置，當(dāng)系統(tǒng)已達到穩(wěn)定的真空度，并在排出口感覺不到有氣體排出時,關(guān)閉壓縮機吸入截止閥,然后用手按住排除閥多用通道，迅速開足排除截止閥將多用通道關(guān)閉，停機，裝復(fù)多用通道堵頭后停機。抽空結(jié)束后可以順便檢查系統(tǒng)的氣密性，本輪真空度足可以達到氟里昂93Kpa的要求,在8h沒真空壓力下降為1Kpa,也可滿足要求。故障排除后，重新啟動系統(tǒng)，但因為本系統(tǒng)制冷劑大量漏泄使制冷劑明顯不足，須重新注入制冷劑.啟動前在儲液器上部放氣,關(guān)閉儲液器的出液閥,啟動壓縮機，把系統(tǒng)中的制冷劑連同不凝性一起壓入冷凝器，然后停止壓縮機;繼續(xù)向冷凝器供給冷卻水，以使制冷劑充分凝結(jié)，直至冷凝器壓力不再下降為止，這時打開冷凝器頂部的放空氣閥,讓聚集在冷凝器上部的不凝性氣體流出，幾秒鐘后即關(guān)，停一會重復(fù)這一操作,以減輕擾動，減少制冷劑的損失。每次放氣后注意排出壓力表，放至冷凝器中的壓力接近水溫所對應(yīng)的制冷劑飽和壓力時，應(yīng)結(jié)束放空氣的操作.啟動充劑前將接管與鋼管接好，充劑前略開鋼瓶閥驅(qū)除管內(nèi)空氣，另一端接在干燥器前充劑閥，旋緊，打開鋼瓶充劑閥制冷劑自行進入系統(tǒng)，當(dāng)壓力與鋼瓶內(nèi)壓力平衡后，啟動壓縮機此時可打開鋼瓶出液閥，直接向系統(tǒng)充入制冷劑使制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，經(jīng)壓縮機壓縮后，并經(jīng)冷凝器冷凝后泵貯液器中。本系統(tǒng)需R22約120Kg，根據(jù)稱量,估計充劑量足夠可關(guān)閉鋼瓶出口閥，打開貯液器出口閥，讓壓縮機運轉(zhuǎn)一段時間，如貯液器內(nèi)能保持1／3以上液位則可停止充液，拆管前用熱水加熱充劑管,使液態(tài)制冷劑蒸發(fā)進入系統(tǒng)再將充劑閥關(guān)死，拆下充劑管以減少冷劑的浪費，開始正常運轉(zhuǎn)后,應(yīng)注意干燥器／濾器兩端是否有明顯溫差，如有溫差說明已經(jīng)堵塞，最后將干燥器換新,因大量新的制冷劑充入后帶入較多水分，為避免再次故障，壓縮機運行一段時間后將干燥器換新，換新時注意避免空氣混入系統(tǒng)。經(jīng)過以上操作后，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一直正常，但因冷凝器破損而造成如此嚴(yán)重事故，浪費大量物料，使工作量大大增加,而且空調(diào)數(shù)日不能運轉(zhuǎn),此類事故值得深思。6結(jié)論及意見:本系統(tǒng)的故障最初由冷凝器泄漏引起,冷劑泄漏時原因只考慮到冷凝器的老化，而沒有考慮到系統(tǒng)中的存水(多次充劑帶入)使冷劑的腐蝕性增強而使冷凝器不斷泄漏，再充劑再增加腐蝕性而使剝落物造成油變質(zhì)及臟堵、油堵以及以后一系列的故障，這完全是人為的對故障發(fā)生原因考慮不足以及未對系統(tǒng)的檢查（停機時）大意疏忽所造成的.如果冷劑初次泄漏能引起足夠重視的話，或者第二次兩根管泄漏時給予足夠的重視，考慮清楚再行處理，而不是簡單地封堵泄漏管就了事的話，就沒有以后出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故了。直到冷凝器破損后被封堵管數(shù)目多達十?dāng)?shù)根以致冷劑不足,不得不停止空調(diào)運轉(zhuǎn)時才有足夠的重視，這是輪機人員的失誤。在停用期間未對系統(tǒng)進行良好的監(jiān)視而使大量油水進入系統(tǒng)還全然不知造成壓縮機的嚴(yán)重故障,損失大量的人力及備件。這可以說完全是人為造成的損失。就本系統(tǒng)而言,根據(jù)此次事故經(jīng)驗提出以下建議，以供參考,并防止類似的事故再次發(fā)生。6．1要對系統(tǒng)做最大努力進行檢查及管理。無論正常運轉(zhuǎn)或停機期間都應(yīng)定時定期做全面檢查。6．2應(yīng)選擇質(zhì)量好的制冷劑。制冷劑如無法選擇，則在充劑后要監(jiān)視壓縮機及系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一段時間，如質(zhì)量較差，應(yīng)在運轉(zhuǎn)一段時間后更換干燥器／濾器如備件充足，過幾天后再次更換,直至系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常為止。6．3如冷劑無法選擇時，也可從壓縮機吸入端充入氣態(tài)制冷劑。因為R22在氣態(tài)下較液態(tài)含水量相對低，且可保證不會充入游離態(tài)水。6．4在換干燥器時，必須注意防止空氣進入系統(tǒng)。帶入水分以及使負(fù)荷升高，壓力溫度升高，降低制冷效果，且會影響滑油品質(zhì)。因此，如果操作不當(dāng)將帶入大量空氣。如果擔(dān)心放氣不充分，可在裝置運轉(zhuǎn)一段時間后做本系統(tǒng)放氣操作，即將冷劑壓入貯液器充分冷卻后，開上部放氣旋塞。6．5因R22屬條件性溶油，在高溫時可完全溶解,而在低溫區(qū)溶油能力較小，這樣就使帶入系統(tǒng)的油在蒸發(fā)器中分離出來，而無法回油，當(dāng)然本系統(tǒng)在壓縮機出口有滑油分離器，是撞擊式滑油分離器，因此,應(yīng)對滑油分離器做定期檢查以及回油管口電磁閥是否靈敏啟閉,啟動時吸入截止閥不能開啟太快,否則可回油失靈，產(chǎn)生奔油。6．6R22的滲透性較強,較容易產(chǎn)生泄漏，因此工作及拆檢后對相應(yīng)部位應(yīng)做檢漏，對易漏部位應(yīng)做定期檢查，對拆檢后部位可用肥皂檢漏，簡單易行又經(jīng)濟，無需特殊工具藥物，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時保持各部件清潔，通過滲出油漬可知泄漏部位。6．7本系統(tǒng)滑油為專用滑油,避免與其他滑油混用，應(yīng)密封保存。7空調(diào)管理的注意事項7．1制冷劑的加入（1)關(guān)閉儲液器出口閥和干燥器的旁通閥,把制冷劑鋼瓶置于磅秤上（瓶頭向下，傾斜放置）,以便稱量制冷劑的充入量。充制冷劑的時候先將接管一端與鋼瓶出口閥緊連，繼而稍開一下鋼瓶閥，用瓶中制冷劑驅(qū)除接管中的空氣，然后再將接管的另一頭緊連在系統(tǒng)的充劑閥上。開啟冷凝器冷凝水。打開干燥劑出口閥，啟動壓縮機，由充劑閥經(jīng)干燥器，膨脹閥，蒸發(fā)管將系統(tǒng)充入制冷劑，并經(jīng)冷凝器冷凝后,儲存在儲液器中，儲液器應(yīng)為l／2～1／3高，低于1／3要加制冷劑。（2）制冷劑的取出：將未盛滿的制冷劑鋼瓶低放,關(guān)小冷凝器冷卻水,保持較高的冷凝壓力，液態(tài)制冷劑便會流入鋼瓶。7．2檢漏(1）皂液檢漏:查漏用的肥皂水,可以用肥皂粉調(diào)制，并可在其中加入幾滴甘油，使泡沫不易破碎。也可用適量稀釋的洗發(fā)水代替.檢漏時必須細心觀察，這種方法不適應(yīng)溫度低于零度的部位，對低壓管和細微的泄漏也不太適應(yīng)。（2)檢漏燈檢漏：使用檢漏燈檢漏時，應(yīng)保持銅片清潔，檢漏前對艙內(nèi)加強通風(fēng)，也不要吸煙。7．3滑油的更換和添加:不同的制冷劑，不同的構(gòu)造的制冷機，使用的潤滑油的種類是不同的。應(yīng)按照廠家推薦的品牌選用滑油，長期使用過的滑油會逐漸氧化.不同型號的油絕對不能混用，更換新油時應(yīng)用新油將機器內(nèi)的舊油全部洗干凈，也可用破布，但不能用棉紗。7．4不凝性氣體的排出：本壓縮機是高壓冷凝器，所以放空氣多采用下面步驟（1）關(guān)閉儲液器的