劉彥輝

（中國衛(wèi)星海上測控部，江蘇江陰 214431）

1 蒸發(fā)器融霜工作原理

某船蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)如圖1所示，由蒸發(fā)器本體、蒸發(fā)器內(nèi)壁融霜加熱管、落水集水盤、蒸發(fā)器底部加熱管、落水管、落水管加熱絲等組成。蒸發(fā)器融霜采用電加熱融霜方式。融霜時蒸發(fā)器內(nèi)部融霜加熱管和底部加熱管加熱使蒸發(fā)器上的結(jié)冰融化，融化的水在集水盤匯集，落水管加熱絲用來防止落水在集水盤和落水管內(nèi)再次結(jié)冰，水漏到托盤通過落水管流出實現(xiàn)融霜。融霜由PLC控制，每隔一定時間進行融霜，時間間隔可以調(diào)整，融霜時126k6閉合，蒸發(fā)器融霜加熱管開始加熱。圖2為蒸發(fā)器底部加熱管（在集水盤上方）和蒸發(fā)器內(nèi)部加熱管電氣原理圖。

圖2中灰色框內(nèi)為加熱管，它是由2根加熱管串聯(lián)組成。每套蒸發(fā)器共12根加熱管，每2根串聯(lián)成1組，共6組，蒸發(fā)器內(nèi)部加熱管4組，蒸發(fā)器底部加熱管（集水盤上方）2組，6組采用星型連接。

圖3是落水管電加熱絲的電氣原理圖．加熱電源為控制箱內(nèi)變壓器（380 V/220 V，1 kW）變壓為220 V后供給加熱絲，為常加熱狀態(tài)。

2 原融霜過程存在的主要問題

2.1 蒸發(fā)器經(jīng)常融霜失敗

蒸發(fā)器電加熱管非常容易燒壞，而且由于蒸發(fā)器電加熱管是由2根加熱管串聯(lián)成一組（加熱管額定電壓110 V），一旦其中1根燒壞，另1根雖然沒有燒壞，但因線路中斷也不能正常工作，因此蒸發(fā)器本體上的霜就不能融化。

2.2 集水盤結(jié)冰

集水盤內(nèi)部沒有設(shè)置電加熱管，雖然設(shè)有與落水管內(nèi)相同的電加熱絲，但功率很小，質(zhì)量較差，經(jīng)常發(fā)生故障，由于低溫庫溫度低達－18℃以下，當(dāng)蒸發(fā)器融霜后，進入集水盤的水還來不及泄放就會重新結(jié)冰，因此并不能正常通過落水管流走。

2.3 落水管冰堵

落水管電加熱絲故障。由于落水管電加熱絲始終處于工作狀態(tài)，加上本身質(zhì)量較差，所以落水管電加熱絲故障率很高。由于原來落水管較長，其電加熱絲一旦故障，在低溫環(huán)境下，進入落水管的水還沒等流走就結(jié)冰了，最終同樣會導(dǎo)致不能正常實現(xiàn)融霜。

3 改進措施

3.1 改進措施之一

經(jīng)分析認為:蒸發(fā)器加熱管和地漏加熱絲燒壞原因其一可能是由于加熱絲質(zhì)量存在問題造成。其二由于蒸發(fā)器電加熱管是由2根加熱管串聯(lián)成1組（加熱管額定電壓110 V），一旦其中1根燒壞，另外1根雖沒燒壞但也不能工作，因此增加了故障發(fā)生的幾率。

在將蒸發(fā)器加熱管改為額定電壓為220 V的加熱管，每組的2根加熱絲采取并聯(lián)接線方式，每組加熱管的功率不變，6組加熱管仍采用星型連接。這樣，若其中1根加熱絲故障，另1根加熱絲仍能正常工作，降低了融霜失敗的幾率。另外，加熱管更換為質(zhì)量好、更耐用的型號，改接后電路圖如圖4所示。

圖4 改進后的融霜電路圖Fig.4Circuit diagram of frost-melting after upswing

3.2 改進措施之二

3.2.1 重新定制集水盤

在新集水盤下方裝設(shè)2組AC220V350W的U型電加熱管，總功率為700 W，保證蒸發(fā)器融霜的水到集水盤后不會二次結(jié)冰，AC220V電源來自配電柜備用電源開關(guān)。新集水盤結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

圖5 新集水盤結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5Sketch map of new catchment tray

3.2.2 集水盤電加熱管控制功能的實現(xiàn)

在原約克控制箱內(nèi)部的融霜接觸器上安裝常開輔助觸頭，使集水盤加熱器與蒸發(fā)器融霜加熱器連鎖。當(dāng)某個冷庫風(fēng)機開始融霜時，輔助觸點閉合，使相對應(yīng)的集水盤電加熱管同步加熱（集水盤加熱控制器的融霜開關(guān)在自動狀態(tài)下）。

集水盤融霜控制箱內(nèi)裝有延時繼電器，時間可從秒、分、小時自由調(diào)整，可在時間繼電器延時時間的最大調(diào)節(jié)范圍內(nèi)根據(jù)結(jié)霜實際情況來調(diào)整延時時間，冷風(fēng)機融霜結(jié)束后，集水盤的融霜加熱器將繼續(xù)加熱一段時間，以便確保進入集水盤的水能順利排出。

同時，集水盤加熱控制箱上設(shè)有手動裝置，可以在自動失效的情況下切換至手動操作模式，保障集水盤加熱器融霜工作正常運行。

3.3 改進措施之三

由于原來的落水管直通尾軸艙的艙底，管路很長，內(nèi)部設(shè)有電加熱絲，電加熱長期處于工作狀態(tài)，容易燒毀，最終導(dǎo)致落水困難。因此，第三步改進措施就是截短落水管，使落水管盡可能的短，在集水盤下方加1個活動的集水桶，每天利用正常巡視檢查設(shè)備的時機在集水桶內(nèi)的水未滿之前，更換新的集水桶。落水管和集水桶示意圖如圖6所示。

圖6 改進后的落水管和集水桶示意圖Fig.6Sketch map of rainspout and catchment bucket after upswing

4 融霜方案改進應(yīng)用中的注意事項

1）加熱管選用優(yōu)質(zhì)耐用的型號。

2）加熱管接線要用熱縮套管密封，做好絕緣處理。

3）增加集水盤加熱后總功率變大，應(yīng)用時先檢查電源是否匹配，5個低溫庫應(yīng)盡量錯時融霜。

4）每天要利用巡檢冰庫的時機更換集水桶，避免溢出發(fā)生冰堵。

5 結(jié)語

該改進設(shè)計方案已經(jīng)在3艘船得到應(yīng)用，應(yīng)用該方案以來都沒有再次發(fā)生類似的融霜故障，方案的有效性得到了實踐的驗證。

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