祝宏亮 陳闖 劉秀楠 呂東東
摘要:伴隨著制冷性能的技術(shù)推廣和應(yīng)用,現(xiàn)已成為船舶空調(diào)系統(tǒng)的核心設(shè)備,不僅應(yīng)用于專(zhuān)用冷藏船、船舶伙食冷藏等領(lǐng)域,還廣泛應(yīng)用于集裝箱冷庫(kù)和中央空調(diào)裝置。然而制冷技術(shù)與空調(diào)裝置常見(jiàn)故障不容忽視,其廣泛存在于設(shè)計(jì)制造和維護(hù)管理過(guò)程中。一旦發(fā)生設(shè)備故障,將會(huì)導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失,所以加強(qiáng)船舶制冷系統(tǒng)檢測(cè),提高維修管理水平勢(shì)在必行。基于此,本文對(duì)船舶制冷與空調(diào)裝置常見(jiàn)故障診斷與對(duì)策進(jìn)行探討,
關(guān)鍵詞:船舶制冷;空調(diào)裝置;常見(jiàn)故障;診斷;對(duì)策
1引言
船舶制冷裝置是冷藏船、液化氣船、船舶伙食冷庫(kù)、冷藏集裝箱和船舶中央空調(diào)系統(tǒng)的核心設(shè)備。伴隨著海運(yùn)業(yè)迅速發(fā)展和制冷、空調(diào)裝置的廣泛使用,在制冷裝置操作管理中正確分析、判斷并迅速排除故障已成為輪機(jī)管理人員的重要職責(zé)。制冷裝置各部件設(shè)計(jì)制造不妥,或操作管理不當(dāng)均可能造成相關(guān)運(yùn)動(dòng)部件和自控元件頻繁出現(xiàn)故障。故障一旦產(chǎn)生,船舶管理人員就應(yīng)及時(shí)分析故障誘發(fā)因素,并快速、準(zhǔn)確地找出故障源進(jìn)而加以排除。
2船舶制冷與空調(diào)裝置常見(jiàn)故障診斷與對(duì)策
2.1制冷與空調(diào)裝置“冰塞”現(xiàn)象
目前,船舶制冷與空調(diào)裝置制冷劑主要材質(zhì)為R407C,其的親水能力很差,在系統(tǒng)制冷過(guò)程中,經(jīng)截止閥、膨脹閥節(jié)流和壓縮設(shè)備降壓后,使得R407C的溫度大幅度降低,根據(jù)R407C的物理特性,在環(huán)境溫度降至0℃以下時(shí),水會(huì)凝固結(jié)冰。流經(jīng)狹窄的系統(tǒng)內(nèi)壁時(shí)就會(huì)形成冰塞膨脹閥在系統(tǒng)中主要起到降壓節(jié)流作用,內(nèi)壁孔道細(xì)小,最易產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象其次過(guò)濾器堵塞或膨脹閥開(kāi)啟調(diào)節(jié)位置不適宜,都會(huì)導(dǎo)致冰塞的產(chǎn)生。制冷裝置冰塞診斷:系統(tǒng)一旦發(fā)生冰塞,會(huì)導(dǎo)致并聯(lián)蒸發(fā)器和熱交換器內(nèi)的流量減少,因此,冰塞診斷可采取測(cè)量蒸發(fā)器內(nèi)溫度或直接讀取熱交換器內(nèi)數(shù)值即可。預(yù)防冰塞可行性措施:首先可采取拆洗方法,拆下易堵塞部件如熱力膨脹閥、電磁閥等,用可溶性物質(zhì)四氯化碳清洗,完畢后自然風(fēng)干。其次利用高溫或干燥吸濕法,可選用干燥性能好的干燥劑,或用熱循環(huán)水融化冰塞部位。再次根據(jù)系統(tǒng)循環(huán)原理加入一定量的解凍劑,可緩解冰凍現(xiàn)象。
2.2壓縮機(jī)高低壓閥片泄漏和破損
壓縮機(jī)高低壓閥片長(zhǎng)時(shí)間處在交變應(yīng)力下工作,易產(chǎn)生疲勞變形甚至斷裂,造成壓縮機(jī)高低壓工作腔泄漏,影響壓縮機(jī)的吸排氣。診斷方法是停止壓縮機(jī)運(yùn)行,若高、低壓壓力表上的讀數(shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速趨于一致,則說(shuō)明高低壓工作腔已旁通此故障若發(fā)展成閥片碎裂則對(duì)制冷裝置損害極大。因此要求當(dāng)班人員隨時(shí)觀察壓縮機(jī)的工作聲響和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。造成高低壓閥片過(guò)早疲勞變形或斷裂的原因一是制造過(guò)程中閥片殘留應(yīng)力集中,高速撞擊閥座而致斷裂二是船舶航行中,隨著航區(qū)的不斷變化,冷卻水溫度及外界氣溫變化極大,制冷劑流量不穩(wěn)定,極易造成閥片熱疲勞失效。從以上分析可得出閥片的變形失效是由于其特定的工作環(huán)境所決定的,解決辦法只能從設(shè)計(jì)制造角度和選材方面的改進(jìn)考慮。作為管理人員則應(yīng)勤觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)對(duì)策。閥座和閥板組成一體的,則閥片和閥板應(yīng)一起更換。
2.3冷凝壓力和冷凝溫度過(guò)高
冷凝器的功能是將高溫高壓過(guò)熱蒸汽冷凝成過(guò)冷的低溫高壓液體,冷凝器的工作性能直接影響壓縮機(jī)的功耗和膨脹閥的供液量。冷凝器的常見(jiàn)故障為冷凝壓力、冷凝溫度過(guò)高。為避免這些情況出現(xiàn)應(yīng)做到:?jiǎn)?dòng)壓縮機(jī)前,先開(kāi)啟冷卻水泵循環(huán);在停止壓縮機(jī)后,應(yīng)讓冷卻水泵再循環(huán)一段時(shí)間;對(duì)停用時(shí)間較長(zhǎng)的制冷裝置,在停用期間要盡量放干冷凝器及其管路中的冷卻水,這點(diǎn)對(duì)船舶制冷裝置顯得極為重要,以預(yù)防嚴(yán)寒而使管道或冷凝器凍裂;定期或適時(shí)清通冷凝器冷卻水側(cè)和清洗冷卻水泵吸人口濾器。
2.4制冷量不足和制冷能力下降
船舶制冷與空調(diào)裝置中經(jīng)常性的混入外界氣體,此現(xiàn)象將會(huì)影響系統(tǒng)排氣壓力,導(dǎo)致內(nèi)部部件溫度升高,進(jìn)而加速潤(rùn)滑油變質(zhì)機(jī)理,造成制冷量不足。具體診斷可通過(guò)觀察系統(tǒng)外部壓力表和測(cè)量?jī)?nèi)部溫度與規(guī)定值進(jìn)行對(duì)照。解決措施:首先可關(guān)閉系統(tǒng)貯液器的出口閥,禁止外界有害氣體混入。其次可選擇性的啟動(dòng)壓縮機(jī),將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑和不凝固氣體排人冷凝器中,增加系統(tǒng)排氣壓力,恢復(fù)制冷效果。再次采取繼續(xù)供應(yīng)循環(huán)泠凝水方式,充分凝結(jié)制冷劑的同時(shí)將不凝性氣體趕至內(nèi)壁上方,有利于底部流量循環(huán)。根據(jù)船舶制冷裝置所處環(huán)境的特殊性,加劇了系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)盤(pán)管的工作壓力,隨著航區(qū)面積的增大,空調(diào)開(kāi)啟時(shí)間的延長(zhǎng),導(dǎo)致盤(pán)管上方接有大量冰霜,不但妨礙了系統(tǒng)內(nèi)的熱交換,而且出現(xiàn)冷庫(kù)內(nèi)無(wú)法降溫、制冷能力下降現(xiàn)象。排除方法:電加熱融霜,大型船舶低溫冷庫(kù)都帶有電加熱融霜設(shè)備,可設(shè)置時(shí)間來(lái)自動(dòng)開(kāi)啟電加熱器進(jìn)行融霜,也可以視結(jié)霜情況采取手動(dòng)形式進(jìn)行電加熱融霜。
2.5壓縮機(jī)缸頭結(jié)藉或壓縮機(jī)缸頭溫升異常
制冷裝置在工作過(guò)程中,壓縮機(jī)回氣管路結(jié)霜屬正?,F(xiàn)象,但在外界負(fù)荷迅速變化,冷卻水溫度變化過(guò)大,膨脹閥調(diào)整不當(dāng)時(shí),均可能導(dǎo)致回氣管混人較多液態(tài)制冷劑而造成壓縮機(jī)氣缸壁和機(jī)體結(jié)霜,甚至造成壓縮機(jī)“液擊”。尤其是船舶空調(diào)裝置和伙食冷庫(kù)在熱負(fù)荷較小,冷卻水溫度較低工況下運(yùn)行時(shí),若膨脹閥調(diào)節(jié)不當(dāng),極易造成壓縮機(jī)缸頭結(jié)霜甚至結(jié)冰。避免產(chǎn)生壓縮機(jī)“液擊”的具體方法是:減少冷卻水量;適當(dāng)調(diào)節(jié)熱力膨脹閥開(kāi)度以增加冷劑蒸汽的過(guò)熱度;關(guān)小壓縮機(jī)低壓進(jìn)氣閥;空調(diào)裝置在夜間工作時(shí)盡可能減少新風(fēng)量。壓縮機(jī)缸頭溫升異常的原因大多是冷劑中混有不凝氣體,另外冷凝器冷卻效果差,導(dǎo)致冷凝壓力升高,也會(huì)使壓縮機(jī)排氣壓力和溫度升高。在檢修和裝配制冷裝置時(shí),不凝性氣體易進(jìn)人制冷系統(tǒng),應(yīng)通過(guò)冷凝貯液器上部的放氣考克將空氣排除。
3日常操作管理中的幾點(diǎn)建議
第一,充裝制冷劑時(shí)一定要選擇質(zhì)量好的制冷劑,且一定要使充裝的制冷劑先經(jīng)過(guò)干燥器再進(jìn)入系統(tǒng),充劑前先換一次干燥劑,充完后應(yīng)再更換一次干燥劑。第二,所有如更換干燥劑、補(bǔ)充冷劑、放空氣、換潤(rùn)滑油等操作,一定要按照正確的規(guī)程進(jìn)行,以盡可能減少水分進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。第三,系統(tǒng)拆開(kāi)過(guò)的部位一定要檢漏,對(duì)易泄漏的部位最好是定期檢查。第四,備用的潤(rùn)滑油必須密封保存,并貯存于干燥處所。第五,盡量避免造成系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)真空,低壓繼電器斷開(kāi)值須大于零。
4結(jié)語(yǔ)
分析船舶制冷與空調(diào)裝置常見(jiàn)故障,有助于我們快速查找故障點(diǎn),并實(shí)施有效的診斷和排除措施,在提高維修效率的同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命,確保海運(yùn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外,我們應(yīng)大力提倡現(xiàn)代科技在制冷領(lǐng)域的應(yīng)用,不斷創(chuàng)新維修技術(shù),加強(qiáng)設(shè)備管理水平,提升準(zhǔn)確診斷能力,健全日常維護(hù)保養(yǎng)制度,保障制冷裝置的高效、安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
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