船舶冷庫故障診斷及排除

李昂

摘?要：船舶冷藏冷凍系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，壓縮機(jī)主要由四部分組成：第一部分是汽缸部分，其作用是對氣體進(jìn)行壓縮;第二部分是由曲軸、連桿、十字頭等組成的傳動部分;第三部分是機(jī)身部分;第四部分包含一些輔助設(shè)備，氣體凈化裝置、氣體和壓縮機(jī)冷卻裝置、潤滑油循環(huán)裝置、流量調(diào)節(jié)裝置等。如果存在高冷卻水溫度和大冷量熱負(fù)荷，則能確保制冷系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮出良好的冷卻效果。

關(guān)鍵詞：船舶制冷系統(tǒng);故障診斷

遠(yuǎn)洋船舶由于航程遠(yuǎn)，船用冷庫系統(tǒng)作為維持船舶生存條件之一，就顯得尤為重要，現(xiàn)將冷庫常見故障診斷及排除，簡單整理如下：

一、壓縮機(jī)吸氣帶液、制冷量低的問題

在冬季，水溫會因?yàn)橥饨鐪囟扔绊懫毡檩^低。在制冷機(jī)的溫度到達(dá)制定值后，壓縮機(jī)將自然而然到達(dá)關(guān)閉狀態(tài)，但制冷系統(tǒng)在排氣壓力和排氣溫度等參數(shù)方面，還存在設(shè)定值的偏差。機(jī)組人員如果沒有發(fā)現(xiàn)這些偏差，沒及時(shí)對參數(shù)設(shè)定進(jìn)行更改，調(diào)整供水量，就會造成吸氣和帶液體的故障發(fā)生，使工作中的壓縮機(jī)帶液和吸氣現(xiàn)象更嚴(yán)重，直接對壓縮機(jī)造成損壞，令整個(gè)制冷系統(tǒng)癱瘓。

造成這種故障的原因，主要是冷凍室和冷藏室共用了一個(gè)相同的冷凝水箱，和水冷卻系統(tǒng)沒有分開，當(dāng)其中一個(gè)制冷裝置出現(xiàn)故障，冷凝量大大減少，就會導(dǎo)致停機(jī)運(yùn)行。

目前我們在機(jī)器最開始啟動時(shí)，還是運(yùn)用人工調(diào)節(jié)的方法，去調(diào)節(jié)水流量，可一旦冷凝負(fù)荷變化很大，系統(tǒng)就不能自動化了。為了確保制冷系統(tǒng)，可以在不一樣的冷凝負(fù)荷和冷卻水溫度的條件下安全工作，可用以下方案來改進(jìn)設(shè)計(jì)：截止閥用電動三通調(diào)節(jié)閥代替，通過PLC來實(shí)現(xiàn)電動三通調(diào)節(jié)閥的開度，每當(dāng)發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)值和排期壓力的偏差，PLC將會馬上檢測到，給出指令，實(shí)現(xiàn)開度的調(diào)節(jié)，以確保整個(gè)制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、振動噪聲大，分析及解決方法

在船舶制冷系統(tǒng)運(yùn)行期間，會產(chǎn)生很大的振動噪音。噪音通過船體為介質(zhì)傳播，直接影響船員們的正常工作和生活。長期下去會對他們心理和身體健康，產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。所以，一些改進(jìn)和優(yōu)化措施必須要運(yùn)用起來，將振動水平和噪音降低，確保船員們有一個(gè)良好的工作環(huán)境。

制冷系統(tǒng)運(yùn)行期間，噪音的產(chǎn)生有兩個(gè)原因：第一，雖然壓縮機(jī)安裝過程中，配備了橡膠減震器，但由于機(jī)組和船體之間是剛性連接，所以仍然難以避免噪聲;第二，往復(fù)式壓縮機(jī)作用于制冷系統(tǒng)和振動源，它在工作過程中振動水平就不算低，在機(jī)械沖擊和氣流的作用下，進(jìn)氣閥和排氣閥又會產(chǎn)生很大的噪音。

針對這些問題，首先應(yīng)對振動源進(jìn)行處理，往復(fù)式壓縮機(jī)將被漩渦式壓縮機(jī)取代，使壓縮機(jī)的振動和噪聲，得到有效的控制;其次在壓縮機(jī)與機(jī)架之間，機(jī)架和船體之間，冷卻風(fēng)扇與船體之間采用彈性安裝，也能有效控制振動傳播路徑;最后增加冷卻風(fēng)扇葉輪直徑，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，改善傳熱，從而也能減少振動噪音。

三、整個(gè)冷庫的溫度降不下來，故障分析和處理

當(dāng)發(fā)現(xiàn)制冷單元的制冷性能下降時(shí)，應(yīng)立即對壓縮機(jī)的吸入排除壓力表進(jìn)行檢查。

（1）如果冷卻效果突然下降且吸氣壓力低，原因是：系統(tǒng)制冷劑不足，制冷劑蒸發(fā)量太小，吸氣過熱，吸入溫度升高;或者由于海水溫度突然下降，冷凝壓力過低，液體管堵塞，加注制冷劑后油箱出口閥無法打開;也可能是活塞環(huán)和氣缸磨損嚴(yán)重，刮板環(huán)反轉(zhuǎn)或破裂;還有低壓管道設(shè)計(jì)不當(dāng)，油不能被帶回曲軸箱并積聚，也會出現(xiàn)上述情況。

（2）如果吸氣壓力過高而排氣壓力低，原因是：制冷壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，應(yīng)立即拆除壓縮機(jī)，通常是壓縮機(jī)吸氣和排氣閥壞了，壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有故障，不能裝載氣缸，活塞環(huán)或活塞桿斷裂，導(dǎo)致活塞落入曲軸箱。

（3）如果排氣壓力過高，原因是：進(jìn)入冷凝器的水量太少或水溫過高，冷凝水管太厚或冷凝器蓋過短。

（4）如果制冷機(jī)組的冷卻效果，在一段時(shí)間內(nèi)緩慢下降，則應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)吸入和排出壓力的變化，判斷制冷劑是否不足，冷凝器是否污臟，以及壓縮機(jī)內(nèi)部有沒有泄漏。

（5）如果吸入壓力正常，相應(yīng)的排氣壓力低，則可能是壓縮機(jī)的內(nèi)部泄漏，引起壓縮機(jī)的頻繁啟動和停止，應(yīng)立即拆除壓縮機(jī)。

四、單冷庫溫度降不下來，故障分析和處理

在具有一個(gè)機(jī)器和多個(gè)組的制冷裝置中，如果只有一個(gè)冷藏箱沒有降溫，原因如下：膨脹閥前的過濾器堵塞，導(dǎo)致冷劑的制備不充分;吸入壓力太低，導(dǎo)致制造介質(zhì)減少，電磁閥不能打開;吸氣壓力太低，冷卻效果降低，磁力庫的冷風(fēng)機(jī)不能循環(huán)，造成蒸發(fā)器空氣冷卻器堵塞，蒸發(fā)器的熱交換能力下降;吸入壓力過低，使冷卻效果變差。

當(dāng)單冷庫發(fā)生故障時(shí)，處理方法如下：

首先，運(yùn)用排除法，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，大致判斷故障出現(xiàn)的部位。

其次，從整體到局部分析故障，根據(jù)故障現(xiàn)象，使用測試介質(zhì)設(shè)備或組件，找出故障具體位置。

第三，在排除故障時(shí)，既要考慮單個(gè)部分的故障，又要聯(lián)系整個(gè)系統(tǒng)去考慮。在消除其他可能性之前，不要盲目拆卸，否則不一定會發(fā)現(xiàn)毛病，還會產(chǎn)生新的故障，給判斷帶來新的困難。

第四，加強(qiáng)日常維護(hù)管理，嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行。適當(dāng)?shù)木S護(hù)和管理，可以最大限度地防止故障的發(fā)生。

五、冷卻水系統(tǒng)，典型故障分析

（1）吸入管是整個(gè)海水冷卻系統(tǒng)的第一部分，也是故障率高的部分。如果海底門過濾器堵塞，壓力和流量這些參數(shù)，在寒水泵中都會大幅度的下降。因此應(yīng)注意定期清洗海底門過濾器，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）主海水冷卻泵，整個(gè)海水冷卻系統(tǒng)中，海水流動都?xì)w功于它。它從一個(gè)開放的船舶水箱中抽取海水，并將其泵入中央冷卻器，以冷卻低溫淡水，然后讓海水流出體外。因?yàn)榇罅康碾x心泵組成了主要的海水泵，所以海水冷卻泵故障一般是：泵吸口附近以及葉輪汽蝕;或者當(dāng)海水泵空化時(shí)，泵的噪音和振動增加，流量降低，海水泵吸入排除壓力變小，中間冷卻器流體的壓力和流速都減小，那么中央冷卻器的冷卻溫度，就達(dá)不到要求，會使流出來的物體溫度不在指定要求范圍。

（3）中央冷卻器是直接與海水接觸，并幫助淡水降溫的裝置。由于直接與海水接觸，容易造成污垢堵塞，極易發(fā)生故障。通常將中央冷卻器的故障類型分成兩種：低溫淡水側(cè)的堵塞和海側(cè)的堵塞。因?yàn)榈蜏氐畷r(shí)，低溫淡水測的液體介質(zhì)沒有雜質(zhì)和腐蝕性，因此問題出現(xiàn)的次數(shù)較少。當(dāng)中央冷卻器的海水側(cè)堵塞時(shí)，海水泵的吸入壓力保持不變，排出壓力略微增加，導(dǎo)致入口處壓力升高，出口壓力處降低，出口處海水的溫度升高。低溫淡水出口處的溫度和壓力也會增加。

（4）管道泄漏，是船用冷卻系統(tǒng)的常見故障之一。這主要是因?yàn)槭褂美鋮s系統(tǒng)，使海水加深了管道的腐蝕，導(dǎo)致管道泄漏。當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，冷卻海水的壓力和流量在管道中都會減少，從而導(dǎo)致冷凝器冷卻能力不足。

六、膨脹閥，典型故障分析及處理

熱力膨脹閥是安裝在儲液器和蒸發(fā)器之間的一個(gè)核心部件，也是發(fā)生故障頻率最高的地方。常見的故障有：（1）開度調(diào)節(jié)太小，流通量不足。表現(xiàn)為壓縮機(jī)的吸入壓力低，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁，對溫度的調(diào)節(jié)不明顯。如果此時(shí)制冷劑不足，即使增大開度，故障依舊存在，應(yīng)向系統(tǒng)補(bǔ)充冷劑。（2）開度調(diào)節(jié)過大，冷劑流量遠(yuǎn)超熱負(fù)荷，冷劑在蒸發(fā)器出口的過熱度過小。具體表現(xiàn)為：壓縮機(jī)低壓吸氣管路和缸頭結(jié)霜，甚至發(fā)生液擊。該故障常見原因是閥針過長，造成開度失控，調(diào)節(jié)彈簧折斷，膨脹閥無法進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。若膨脹閥更換后，故障仍無好轉(zhuǎn)，應(yīng)立刻檢查感溫包的位置。膨脹閥切勿隨意調(diào)節(jié)其開度，同時(shí)調(diào)節(jié)過程中幅度應(yīng)適中，不能過大也不能過小，待穩(wěn)定后再進(jìn)行調(diào)節(jié)，每次調(diào)整都應(yīng)該做好標(biāo)記。

七、蒸發(fā)器，故障分析及解決

蒸發(fā)器作為制冷裝置的四大核心部件之一，它的作用是毋庸置疑的，只有蒸發(fā)器和壓縮機(jī)合理搭配時(shí)，才能最大程度發(fā)揮出制冷系統(tǒng)的功效。

常見的故障有：（1）蒸發(fā)器盤管，表面嚴(yán)重結(jié)霜;（2）無法降低被冷卻對象的溫度;（3）自動調(diào)節(jié)元件，無法進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。

導(dǎo)致蒸發(fā)器表層結(jié)霜的原因，也有很多：（1）被調(diào)節(jié)對象的環(huán)境濕度大，如庫內(nèi)積水，冷凝水無法正常排出;儲存的糧食水果等的自身呼吸作用，產(chǎn)生水分，增大了冷庫內(nèi)的空氣濕度;冷風(fēng)機(jī)送風(fēng)溫度過低等。（2）在空調(diào)裝置中，如果蒸發(fā)器表面結(jié)霜嚴(yán)重，立刻清洗空氣濾網(wǎng)，加強(qiáng)空氣流通，盡可能減少水分在蒸發(fā)器上的停留。（3）融霜裝置無法正常工作。蒸發(fā)器冷卻盤管表面，出現(xiàn)薄霜層是正常的，但是當(dāng)結(jié)霜現(xiàn)象加重時(shí)，應(yīng)停止使用該冷庫。用熱水進(jìn)行人工融冰，打開冷風(fēng)機(jī)，從底部排水孔排出冷凝水，直到蒸發(fā)器表面無水分，底部無冷凝水后，再重新開啟使用冷庫。

最后，當(dāng)船舶的冷庫設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，為了避免減少判斷錯(cuò)誤，一定不要盲目推進(jìn)，通過故障現(xiàn)象了解其本質(zhì)。當(dāng)然這也需要我們平時(shí)熟練掌握系統(tǒng)基本知識和原理，掌握各種溫度和壓力參數(shù)，認(rèn)真做好筆記，歸納出故障的常見現(xiàn)象以及產(chǎn)生機(jī)理，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)才能快速及時(shí)的做出判斷，縮短維修時(shí)間。

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