(南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇南通 226010)

“圣永”輪制冷系統(tǒng)常見故障分析及處理

陳紅彬劉瑜江元河

(南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇南通 226010)

本文針對(duì)制冷壓縮機(jī)頻繁起停、制冷壓縮機(jī)高溫故障、制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停等問題，對(duì)“圣永”輪制冷系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討，并作出了相應(yīng)的排除措施，為以后的工作總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

制冷系統(tǒng)；故障分析

船舶,尤其大型海船,每個(gè)航次的航行時(shí)間能長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月甚至更久。 開航前除了準(zhǔn)備豐富的蔬菜瓜果，還備足了肉類魚類，儲(chǔ)存在冷庫(kù)中。為保證船員的健康飲食，船舶制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行就顯得尤為重要了。

1 “圣永”輪制冷系統(tǒng)概述

“圣永”輪是一條大型散貨船，船上共有三個(gè)冷庫(kù)，分別為肉庫(kù)、魚庫(kù)和蔬菜庫(kù)，并配有兩臺(tái)額定轉(zhuǎn)速為1 100 r/min制冷壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的進(jìn)出口設(shè)置有制冷劑高壓繼電器、低壓繼電器以及滑油低壓繼電器。如圖1所示。

“圣永”輪制冷系統(tǒng)的工作原理：制冷壓縮機(jī)1是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力單元，運(yùn)行時(shí)把過熱的氣態(tài)制冷劑從低壓側(cè)抽吸并壓縮，通過排出閥12把制冷劑送入高壓側(cè)。制冷劑途經(jīng)滑油分離器把滑油分離出來，隨之進(jìn)入冷凝器3并釋放熱量給冷凝器另一側(cè)流動(dòng)的海水。此時(shí)離開冷凝器的制冷劑是過冷的液態(tài)，然后經(jīng)過干燥過濾器5、電磁閥6、膨脹閥8進(jìn)入蒸發(fā)器9。因?yàn)榕蛎涢y的節(jié)流降壓作用，讓進(jìn)入蒸發(fā)器9的制冷劑變成了低溫低壓的濕蒸氣。此時(shí)制冷劑吸收庫(kù)房的熱量，達(dá)到冷卻效果，最終通過止回閥10回到壓縮機(jī)。

圖1 圣永輪制冷系統(tǒng)1.制冷壓縮機(jī);2.滑油分離器;3.冷凝器;4.儲(chǔ)液器;5.干燥過濾器;6.電磁閥;7.溫度控制器;8.膨脹閥;9.蒸發(fā)器;10.止回閥;11.吸入閥;12.排出閥;13.低壓繼電器;14.高壓繼電器;15.壓差繼電器;16.安全閥;17.冷凝壓力調(diào)節(jié)閥;18.充劑閥;19.肉庫(kù);20.魚庫(kù);21.蔬菜庫(kù)

2 制冷系統(tǒng)常見故障分析與處理

2.1 制冷壓縮機(jī)頻繁起停

“圣永”輪的制冷系統(tǒng)采用的是一機(jī)(組)多庫(kù)的運(yùn)行模式。如圖1所示，肉庫(kù)19、魚庫(kù)20、蔬菜庫(kù)21這三個(gè)庫(kù)房共用一臺(tái)(組)制冷壓縮機(jī)。在某個(gè)航次中，責(zé)任輪機(jī)員例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)制冷壓縮機(jī)1頻繁起停。原因分析如下：

制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)量不足。制冷系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)液器4的液位可以通過觀察鏡來觀察，一般在1/3～2/3處[1]。如果制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)量不足的話，就會(huì)使得制冷壓縮機(jī)吸氣壓力很快低到下限值而自動(dòng)停車，而此時(shí)供液電磁閥6保持開啟，使得吸氣壓力又很快達(dá)到上限值而自動(dòng)起動(dòng)，最終導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁起停。

冰塞或臟堵。如果制冷系統(tǒng)有冰塞或臟堵現(xiàn)象發(fā)生，就會(huì)使進(jìn)入蒸發(fā)器9的制冷劑流量變少，嚴(yán)重時(shí)使制冷系統(tǒng)斷路，從而使吸入壓力過低導(dǎo)致低壓繼電器動(dòng)作，讓制冷壓縮機(jī)停止工作。之后一部分冰塊融化，吸入壓力慢慢回升，壓縮機(jī)重新起動(dòng)。整個(gè)過程周而復(fù)始，最終導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁起停。

低壓繼電器壓力幅差過小。如果制冷壓縮機(jī)吸入側(cè)低壓繼電器的幅差值過小，則會(huì)造成壓縮機(jī)剛起動(dòng)運(yùn)行便很快達(dá)到低壓繼電器下限值而停車，之后不久吸入壓力慢慢回升，壓縮機(jī)再次起動(dòng)?！笆ビ馈陛喼评湎到y(tǒng)吸入側(cè)低壓繼電器的上限整定值為2.6 kg/cm2，下限整定值為0.4 kg/cm2[2]。

責(zé)任輪機(jī)員經(jīng)過上述分析，并對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行充分的檢查，最終發(fā)現(xiàn)是低壓繼電器13的整定彈簧發(fā)生斷裂，繼電器幅差發(fā)生變化從而導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁起停。更換繼電器彈簧并加注潤(rùn)滑劑以防卡死，按照要求重新調(diào)整了上下限整定值。同時(shí)，為了防患于未然，也及時(shí)按照保養(yǎng)要求更換了干燥過濾器，適當(dāng)加注了制冷劑。至此，故障得以排除。

2.2 制冷壓縮機(jī)高溫故障

在某個(gè)航次中，發(fā)現(xiàn)“圣永”輪的三個(gè)伙食庫(kù)房的溫度都是高溫，制冷效果嚴(yán)重下降，整個(gè)壓縮機(jī)也溫度很高。責(zé)任輪機(jī)員立即手動(dòng)停掉壓縮機(jī)，仔細(xì)查找故障原因。首先進(jìn)行常規(guī)檢查，發(fā)現(xiàn)冷凝器海水泵排出壓力3.5 kg/cm2，海水溫度25 ℃，儲(chǔ)液器4中的制冷劑也在觀察鏡1/2以上，壓縮機(jī)進(jìn)排閥開度適宜，都是處于全開后再回大半圈[3]，總之，一切正常，可能引起壓縮機(jī)高溫故障的上述因素基本排除。那么，極有可能是壓縮機(jī)本身的故障了，不得已只好對(duì)壓縮機(jī)拆檢，發(fā)現(xiàn)是壓縮機(jī)吸排閥的環(huán)形閥片出現(xiàn)了嚴(yán)重裂紋，使壓縮機(jī)無法正常吸排，長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作導(dǎo)致真?zhèn)€壓縮機(jī)溫度過高。在備件間找出對(duì)應(yīng)規(guī)格的備件，換新后裝復(fù)并試驗(yàn)。為保險(xiǎn)起見，對(duì)壓縮機(jī)曲軸箱的冷凍機(jī)油也做了檢查，發(fā)現(xiàn)并無不妥。至此，制冷壓縮機(jī)高溫故障排除。

2.3 制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停

一般來講，如果制冷壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)不停，有以下幾個(gè)主要原因：

(1)制冷管路系統(tǒng)發(fā)生制冷劑泄漏，導(dǎo)致制冷劑的循環(huán)量不足。如果制冷劑不足，蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量也會(huì)受到影響，使制冷效果不佳，吸入壓力無法達(dá)到低壓電磁閥的下限而導(dǎo)致壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停。

(2)熱負(fù)荷太大。比如說短時(shí)間內(nèi)向伙食庫(kù)房中添加了大量的食物，需要壓縮機(jī)來制冷?；蛘邘?kù)房結(jié)構(gòu)受損、隔熱材料受潮失去隔熱功能，以及庫(kù)房門關(guān)不嚴(yán)甚至忘了關(guān)等等，都會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停。

(3)吸入側(cè)低壓電磁閥卡死在開啟位置。制冷壓縮機(jī)的正常起停，都是由低壓電磁閥控制的，如果卡死在開啟位置，自然會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停?！笆ビ馈陛喸谀硞€(gè)航次中，值班機(jī)工例行巡班時(shí)發(fā)現(xiàn)制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停，當(dāng)即告知責(zé)任輪機(jī)員。輪機(jī)員冷靜分析并排查原因，最終發(fā)現(xiàn)是低壓電磁閥調(diào)壓彈簧銹跡斑斑，卡死在了開啟位置不能復(fù)位，最終導(dǎo)致制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停。

2.4 冷凝器中冷凝溫度和壓力過高

冷凝器在整個(gè)系統(tǒng)的高壓側(cè)，制冷劑以液態(tài)的形式存在于液相管、冷凝器以及儲(chǔ)液器中。如果冷凝器中積存過多的液體，會(huì)使冷凝器有效換熱面積減小，從而引起冷凝溫度和壓力升高。

船舶上的冷凝器大多采用殼管式結(jié)構(gòu)，如果冷凝器的海水側(cè)結(jié)垢甚至堵塞，會(huì)嚴(yán)重影響換熱效果，最終導(dǎo)致冷凝溫度和壓力升高。

此外，給冷凝器提供海水的泵浦如果出現(xiàn)故障，引起冷凝器供水量不足，也會(huì)引起冷凝溫度和壓力升高。

“圣永”輪的某個(gè)航次中，值班人員發(fā)現(xiàn)冷凝溫度和壓力明顯高于正常水平。經(jīng)過仔細(xì)排查，決定對(duì)冷凝器3進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)冷凝器端蓋海水進(jìn)出的隔板腐蝕穿孔，導(dǎo)致海水的進(jìn)出口相通，嚴(yán)重降低了冷凝效果，在輪機(jī)員和銅匠的共同努力下，拆除了隔板，換新后裝復(fù)并測(cè)試，此故障現(xiàn)象消失。

2.5 液擊

“圣永”輪某航次中，發(fā)現(xiàn)制冷壓縮機(jī)出現(xiàn)了“液擊”現(xiàn)象。于是責(zé)任輪機(jī)員做了如下處理：調(diào)整了感溫包的位置，在蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的管路上安裝了一個(gè)氣液分離器，并更換了回?zé)崞鞯谋夭牧?，確?！袄洹钡闹评鋭└?，“熱”的制冷劑更熱。經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，“液擊”現(xiàn)象消失[4]。

2.6 壓縮機(jī)滑油系統(tǒng)故障

滑油系統(tǒng)對(duì)于制冷系統(tǒng)的重要性不言而喻。它的常見故障也很多，比如滑油乳化、油壓建立不起來、滑油壓差繼電器誤動(dòng)作導(dǎo)致壓縮機(jī)異常停車等等?！笆ビ馈陛喌哪硞€(gè)航次中，就發(fā)現(xiàn)了滑油壓力偏低的故障現(xiàn)象。責(zé)任輪機(jī)員檢查了回油電磁閥，發(fā)現(xiàn)開度合適，回油量適中，對(duì)滑油濾器也進(jìn)行了清洗，但故障并未消除。最終決定對(duì)軸帶滑油泵拆檢，發(fā)現(xiàn)油泵可能因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致間隙過大，油壓難以建立。按照要求調(diào)整了油泵間隙，裝復(fù)后試運(yùn)行，油壓正常。

3 結(jié) 語

船舶制冷系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜又很重要的系統(tǒng)，運(yùn)行環(huán)境也很惡劣，因此不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種故障。相關(guān)輪機(jī)人員要有高度的責(zé)任心，憑借自己豐富的理論知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照規(guī)定對(duì)制冷系統(tǒng)做好維護(hù)保養(yǎng)工作，盡可能減少故障發(fā)生的可能性。

1 劉佳霓. 制冷原理[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

2 鄭兆志. 制冷與空氣調(diào)節(jié)電氣技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

3 中國(guó)海事服務(wù)中心. 船舶輔機(jī)[M]. 大連：大連海事大學(xué)出版社,2012.

4 林慧珠. 制冷與空調(diào)專業(yè)英語[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

Abstract: Thispaper gives a detailed analysis and discussion of the common faults of “Sheng Yong”Vessel refrigeration system such as frequent start-stop, high temperature failure, and non-stop running of refrigeration compressor, and so on, and proposes corresponding treatments.

Keywords:refrigeration system; fault; analysis; treatment

(責(zé)任編輯：譚銀元)

CommonFaultsAnalysisof“ShengYong”VesselRefrigerationSystemandTreatment

CHENHong-bin，LIUYu，JIANGYuan-he
(Nantong Vocational & Technical Shipping College, Nantong 226010, China)

TB61

A

1671-8100(2017)03-0020-03

2017-05-14

陳紅彬，男，碩士，主要從事輪機(jī)管理方面的教學(xué)工作。