冷库的维护管理及常见故障分析解读.docx

冷库的维护管理及常见故障分析解读.docx

《冷库的维护管理及常见故障分析解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷库的维护管理及常见故障分析解读.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

冷库的维护管理及常见故障分析解读

重庆交通大学应用技术学院

2013届航运工程系毕业生论文

论文题目：

冷库的维护管理及常见故障分析

班级：

10级轮机七班

姓　　名：

张德春

指导教师：

谭显坤

日期：

2013年6月2号

重庆交通大学应用技术学院航运工程系

毕业论文（设计）开题报告

专业轮机工程班级轮机七班

姓名张德春学号0811********

论文（设计）题目：

冷库的维护管理及常见故障分析

论文（设计）纲目：

1、蒸汽压缩式制冷装置的原理

2、船舶制冷装置的管理特点

3、制冷系统常见故障及排除

论文（设计）开始日期2013年6月2日指导教师谭显坤

毕业论文（设计）评语

专业轮机工程班级轮机七班

姓名张德春学号0811********

题目冷库的维护管理及常见故障分析

论文（设计）篇幅：

图纸张

其他附件

指导教师评语：

论文成绩

指导教师

年月日

毕业论文（设计）交叉评语

一、交叉评阅评语

二、评阅成绩的评分

论文评阅成绩参考标准

论文

设计

内容正确性，方案可行性，论证严密性和独创性；数据处理能力，计算能力，分析解决问题能力；文字表达能力及附件质量。

工艺及过程论证、计算的正确性和严密性，方案可行性、创新性；数据处理能力，计算机应用能力、分析解决问题能力；设计图纸的质量，文字水平及其他附件质量。

给定成绩：

交叉评阅教师签字

年月日

毕业论文（设计）摘要

题目名称

冷库的维护管理及常见故障分析

指导教师

谭显坤

承担人姓名

张德春

航运工程系

轮机工程

七班

摘

要

在当今的船上，船舶制冷装置是冷藏船、液化气船、船舶伙食冷库、冷藏集装箱和船舶中央空调系统的核心设备。

伴随着海运业迅速发展和制冷、空调装置的广泛使用，在制冷装置操作管理中正确分析、判断并迅速排除故障已成为轮机管理人员的重要职责。

制冷装置各部件设计制造不妥，或操作管理不当均可能造成相关运动部件和自控元件频繁出现故障。

故障一旦产生，船舶管理人员就应及时分析故障诱发因素，并快速、准确地找出故障源进而加以排除。

因此，对船用制冷装置的故障诊断与处理对轮机员来说是一项具有挑战性的工作。

此文分析了船舶制冷装置的常见故障，并从设计和管理两方面阐明了各种常见故障的诊断方法，并着重从船舶制冷操作管理角度提出了排除各种故障的相应的对策。

签名：

年月日

指

导

教

师

意

见

是否能参加毕业设计（论文）答辩：

指导教师签名：

年月日

毕业论文（设计）摘要

题目名称

冷库的维护管理及常见故障分析

指导教师

谭显坤

承担人姓名

张德春

航运工程系

轮机工程

七班

摘

要

Intoday'sonboard,shipcoolingdeviceisarefrigerationships,liquefiedgasvessels,shipfoodcoldstorage,refrigeratedcontainersandshipthecoreofcentralair-conditioningsystemequipment.Alongwiththerapiddevelopmentofthemaritimeindustryandrefrigeration,air-conditioningdevicewidelyusedinrefrigerationequipmentinproperoperationandmanagementanalysis,troubleshootingtodetermineandquicklyhasbecomeanimportantenginemanagementfunctions.Refrigerationequipmentdesignandmanufactureofvariouscomponentsiswrong,ortheoperationmaybecausedbymismanagementrelatedtomovingpartsandfrequentfailureofself-controlcomponents.Faultonce,shipmanagersshouldbetimelyanalysisoffault-inducedfactors,andquicklyandaccuratelyidentifythefaultsourcetobeexcluded.Therefore,marinerefrigerationequipmentfaultdiagnosisandtreatmentoftheengineerisachallengingtask.Thisarticleanalyzesthecommonshiprefrigerationdevicefailure,andfromthedesignandmanagementoftwocommonfailuretoclarifyavarietyofdiagnosticmethodsandfocusonoperationsmanagementfromtheperspectiveoftheshiprefrigerationhasremovedallkindsoffaultscorrespondingcountermeasures.

签名：

年月日

指

导

教

师

意

见

是否能参加毕业设计（论文）答辩：

指导教师签名：

年月日

毕业论文（设计）答辩记录

项目

记录

成绩

自述

答辩组提问

答辩组成员

答辩时间

答辩组组长签名

毕业论文（设计）答辩评定

一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量写出综合评价）

二、答辩成绩的评分

答辩成绩评分参考标准

论文

设计

能否在规定时间内正确地作出报告；语言表达能力、相关知识和问题的理解、掌握情况。

能否在规定时间内正确地作出报告；语言表达能力，对相关知识和问题的理解、掌握情况。

给定成绩：

答辩小组负责人签字：

年月日

冷库的维护管理及常见故障分析

轮机七班张德春

【内容提要】：

在当今的船上，船舶制冷装置是冷藏船、液化气船、船舶伙食冷库、冷藏集装箱和船舶中央空调系统的核心设备。

伴随着海运业迅速发展和制冷、空调装置的广泛使用，在制冷装置操作管理中正确分析、判断并迅速排除故障已成为轮机管理人员的重要职责。

制冷装置各部件设计制造不妥，或操作管理不当均可能造成相关运动部件和自控元件频繁出现故障。

故障一旦产生，船舶管理人员就应及时分析故障诱发因素，并快速、准确地找出故障源进而加以排除。

因此，对船用制冷装置的故障诊断与处理对轮机员来说是一项具有挑战性的工作。

此文分析了船舶制冷装置的常见故障，并从设计和管理两方面阐明了各种常见故障的诊断方法，并着重从船舶制冷操作管理角度提出了排除各种故障的相应的对策。

【关键词】：

制冷装置；管理；故障分析；对策

【Abstract】：

Intoday'sonboard,shipcoolingdeviceisarefrigerationships,liquefiedgasvessels,shipfoodcoldstorage,refrigeratedcontainersandshipthecoreofcentralair-conditioningsystemequipment.Alongwiththerapiddevelopmentofthemaritimeindustryandrefrigeration,air-conditioningdevicewidelyusedinrefrigerationequipmentinproperoperationandmanagementanalysis,troubleshootingtodetermineandquicklyhasbecomeanimportantenginemanagementfunctions.Refrigerationequipmentdesignandmanufactureofvariouscomponentsiswrong,ortheoperationmaybecausedbymismanagementrelatedtomovingpartsandfrequentfailureofself-controlcomponents.Faultonce,shipmanagersshouldbetimelyanalysisoffault-inducedfactors,andquicklyandaccuratelyidentifythefaultsourcetobeexcluded.Therefore,marinerefrigerationequipmentfaultdiagnosisandtreatmentoftheengineerisachallengingtask.Thisarticleanalyzesthecommonshiprefrigerationdevicefailure,andfromthedesignandmanagementoftwocommonfailurestoclarifyavarietyofdiagnosticmethodsandfocusonoperationsmanagementfromtheperspectiveoftheshiprefrigerationhasremovedallkindsoffaultscorrespondingcountermeasures.

【Keywords】:

refrigerationequipment;management;failureanalysis;countermeasures

引言

我们知道船舶制冷装置在船舶上有着广泛的应用，船舶航行的越远，需要携带的食品越多，储藏的时间也越长。

可是鱼、肉和奶、豆等食品在常温下数日就会变质，气温越高变质的就越快。

食物保存的方法有很多，如盐腌、熏腊、干制、射线处理以及真空包装等。

但是唯有冷藏的方法既能抑制微生物在食品中繁殖，又能延缓蔬菜水果的成熟，却对食物品质和营养价值影响甚小，故为最常用。

所谓制冷，就是用人工的方法从被冷却对象中移出热量，使其温度降低到环境以下。

机械制冷的方法主要有蒸发制冷、气体膨胀制冷和半导体制冷，其中蒸发制冷最为普遍。

蒸发制冷是利用液体汽化时吸收汽化潜热的的原理来制冷，常用的蒸汽压缩机（简称压缩式）、吸收式和蒸汽喷射式三种。

一、蒸汽压缩式制冷装置的原理

1、压缩式制冷时现今应用最普遍、也是船舶制冷装置的主要制冷方法。

图1-1

 1-压缩机；2-吸入阀；3-排出阀；4-油分离器；5-冷凝器；6-安全阀；7-放气阀；8水量调节阀；9-贮液器；10-平衡管；11、13、14-截止阀；12-充剂阀；15-干燥过滤器；16-液体观察镜；17-供液电磁阀；18-热力膨胀阀；19-手动节流阀；20-温度控制器；21-蒸发器；22-蒸发压力调节阀；23-止回阀

2、各组成部分作用如下：

（1）压缩机：

是制冷装置中最关键的“主机”，对装置的制冷量、性能系数、和使用寿命有决定性的影响。

（2）冷凝器：

将压缩机排除的气态制冷剂冷凝成液态，供系统循环使用。

（3）贮液器：

储存冷凝器后的液态制冷剂。

（4）干燥过滤器：

除去制冷剂中的水分。

（5）液流指示镜：

指示液管中液体流动情况。

（6）膨胀阀：

节流降压，自动调节制冷剂流量，使其在蒸发器出口处过热度保持在适当的范围内。

（7）蒸发器：

使制冷剂在其中汽化，从被冷却的介质中吸热。

（8）电磁阀：

决定向蒸发器供给制冷剂液体与否，放于热力膨胀阀前的管路上。

（9）温度控制器：

控制供液电磁阀通电与否，以使冷库的库温保持在给定的范围内。

（10）压力控制器:

是以压力为控制信号的电开关，亦称压力开关，分为高压控制器和低压控制器，高压控制器感受压缩机排出压力，当其高于调定值时，即切断压缩机控制电路，低压控制器感受压缩机吸入压力，控制压缩机起停。

（11）油压差控制器：

以制冷压缩机滑油泵的排油压力与吸气压力之差为控制信号，当上述油压差低于调定值时，实现保护性停车。

（12）蒸发压力调节阀：

亦称背压阀，装于蒸发器出口管路，能在阀前的蒸发压力变动时自动调节阀的开度，使蒸发压力大致限定于调定值。

二、船舶制冷装置的管理特点

1、一般制冷装置操作管理的两条基本原则

任何一种机械设备，其使用管理都有一定的基本规律和基本原则可循。

制冷装置的管理经常进行的操作有系统的清洁、抽空、干燥、充剂、检漏、加油、换件等等。

进行这些操作是否正确对装置的正常运行有很大的影响。

在一般的说明书中，常过分详细地规定了各种操作的具体条例，结果往往反而使操作人员缩手缩脚，不敢大胆工作。

其实，每一项工作的操作方法常常可以是各种各样的，只要在不违反总的基本原则下，完全可以按照具体情况，因时制宜，并不只限于哪一种指定的方法。

在制冷装置的各项操作中，主要是按着“干净”和“少漏”这两条原则进行的。

“干净”是指尽可能地清除系统中的杂质、空气和水分；“少漏”包括在操作时设法使冷剂少漏失，空气少漏入。

例如更换干燥过滤器，这是一项经常性的工作。

在更换之前，首先把冷剂进入干燥过滤器前的阀关闭，旁通阀关闭，起动压缩机，用热毛巾之类的东西热敷一下干燥过滤器，直到低压继电器动作停车，这样尽可能的使存在于干燥过滤器中的冷剂全部进入系统，然后关掉干燥过滤器后的阀，以减少拆开干燥过滤器时冷剂漏失。

拆下干燥过滤器后，两端管口要用干净的布扎好，以防污物进入系统。

新换的干燥过滤器或重新换过干燥剂的干燥过滤器在接入系统时，先将换过干燥剂的干燥过滤器在接入系统时，先将进口端装上，拧紧螺母，而另一端不要上紧，然后稍开干燥过滤器前的截止阀，让冷剂把干燥过滤器中存有的空气驱除出去，然后拧紧。

在以上的这项简单操作中，拆卸前的抽吸冷剂和装上干燥过滤器后的稍开阀吹气，遵循的就是“少漏”冷剂的原则，而吹除空气则是“少漏”空气的原则，而同时又是“干净”的原则。

这是一个最简单的操作例子。

而像充剂、加油、放气等其他操作也无不是如此。

2、船舶制冷管理的要点

船上制冷压缩机故障和机损较多的主要原因，我以为是对系统的认识不足。

以下列出船上制冷压缩机故障几个方面的分析和管理方法。

1、液击

产生机件损坏的原因，大部分是液击，轻则打碎阀片引起缸套拉伤;重则打坏曲轴、连杆、活塞、缸套等造成不可修复的机损。

实际上，每次吸入的液态冷剂，只占气缸容积的一部份，液击只能在排出行程的末期即活塞在上死点附近产生。

避免液态冷剂回流是防止液击的主要手段。

冷剂的状态，不仅与所在环境的压力和温度有密切联系，而且还取决于节流后的管内温度。

液态冷剂经过膨胀阀降压后，若蒸发器内温度过低，膨胀阀节流后蒸发器内压力变化不大，就不一定完全变成气态，部分冷剂可能仍呈液态。

其表现为压缩机缸头及吸入口严结冰。

理解这一点，对管理制冷系统和调整膨胀阀开度非常必要。

蒸发器内部分冷剂仍呈液态的原因，可能有:

（1）蒸发器热量交换不足，例如风机故障或其它原因不能供风，或蒸发器严重结冰使风不能加温蒸发器。

（2）膨胀阀开度过大，或多缸压缩机的增减缸机构故障。

（3）空调系统中在某一程度范围内冷剂量不足。

空调系统压缩机的吸入压力一般在0.55MPa左右，蒸发温度较高，正常情况不会引起蒸发器结霜。

但在冷剂量不足的时候，冷剂可能过度膨胀，引起吸入压力偏低，蒸发温度变得很低;而夏季外界空气的湿度较大，若再遇到外界气温不太高，水分很快被冻结在蒸发器上，蒸发器热交换受阻，部分冷剂仍呈液态，造成液击。

这种现象在自动减缸失灵时更容易发生，其表现为吸入口压力低、温度低甚至结霜。

因此，在管理中至少应注意以下几个方面:

（1）注意保持吸排压力正常。

（2）及时发现和消除压缩机缸头结霜。

（3）保持蒸发器没有冰塞（保持正常自动熔霜）。

（4）冰库补充食品后湿度大，应及时增加熔霜次数。

（5）膨胀阀的最后一次开度调整，要在库温正常后情况下进行，并在此后的几天内加强观察。

（6）空调机膨胀阀的调整，应保证蒸发器不结霜，同时兼顾吸入压力。

2、冰塞

冰塞严重时往往冰化开后没几分钟又堵上，通常认为只有膨胀阀处会发生冰塞，其实压力突降处（例如蒸发器前毛细管分支）也会发生。

传统的处理方法是更换干燥剂，然后用热水冲被堵的位置使冰融化。

但是由于该处冷剂一开通就在零度以下，水很难被赶出系统，而且处理冷库里的大量冲洗水也很麻烦。

若船上没有另外的抽空设备，用传统的方法消除冰塞往往要花很长的时间，效果又不好。

使用大功率手提式电吹风比用开水要好，但效果也不理想。

水在气态下流动性最好，若能将系统中的水加热成水蒸气，就很容易清除出系统。

将压缩机出口的高压热冷剂气体引回系统，能彻底解决以上的问题。

具体方法如下:

（1）换新干燥剂，并投入使用。

（2）用铜管将压缩机排出的热气接到干燥剂前补充冷剂的接头上（缸头上可接在高压表接头上，或在该处加一个三通接头）。

（3）关闭冷却器的冷剂出口阀，开大膨胀阀，其它各

阀正常不变。

（4）起动压缩机，热气就会打入系统，手触摸回气管

感到变热时，系统中的水已经被汽化并赶出了系统。

（5）再换一次干燥剂，并将系统恢复正常。

实践证明，这个方法有效、可行、简便。

预防冰塞，重要的是不使系统内有水份。

系统内力高于大气压，正常情况下水不可能进入系统。

水份进入系统，可能是因为:

（1）大修后驱气不干净。

（2）采用倒入方法换油后未有效驱气。

（3）新加的冷剂中含有水分。

（4）轴封漏气，且压缩机自动停止的吸入压力设定在负值。

除了大修后和换油后彻底驱气，平时尤其是新加冷剂时充分利用干燥剂，保持轴封功能，合理设定和保持系统运行各参数等。

换油最好采用吸入法，方法是:

（1）关闭压缩机进口阀。

（2）将排油管放入接油桶（排油口没有阀门和排油管的要加装），手动转几转压缩机，打开放油阀将脏油放出后关闭放油阀。

（3）排油管用新油清洗后，插到新油中，稍开一下放油阀驱气。

（4）手动起动压缩机，使进口压力降到负0.05MPa左右。

（5）停止压缩机，打开放油阀，油就被吸入曲拐箱，注意排油管不能吸入空气。

（6）从液位镜上观察油位，到位后关放油阀。

（7）恢复压缩机正常。

3、保护冷却器

冷却器位置一般都在水线以上，其冷却水出口管上有的装有恒压装置，目的在于减少虹吸现象对冷却器的影响。

若是无此装置，则应适当关小出口阀，以保持冷却器内充满水。

否则不但影响冷却效果，还会引起空泡腐蚀。

定期更换锌块是保护冷却器的有效措施。

暂停使用的冷却器内至少要留有少量的冷剂，并保持注意其压力大于水侧。

发现漏气必须及时处理，若海水反漏进冷剂通道，麻烦将会很大。

当排出压力过高时，要注意检查冷却器是否缺水，和冷剂通道是否堵塞。

4、减少磨损

减少正常磨损，是管理的主要内容之一。

产生磨损的途径主要有两个，一是相对运动产生的摩擦磨损，另一是磨料磨损。

对应的方法，前者应以改善润滑条件为主，后者则以清除磨料为主。

冷剂能携带少量的滑油，对进排气阀的润滑很有利。

可以说压缩机内部运动机件都在很好的润滑条件下工作。

磨料的来源主要有这几个方面:

大修时没有清洁干净留下的;系统原来留下的;管子等表面脱落的;相对摩擦下来的;干燥剂变质产生的粉末。

所以，应该注意以下几点：

（1）大修时要尽可能将内部清洁干净。

清洁时不要使用有毛的棉布擦，应使用易挥发的gas011，用电气清洁剂喷洗则最为理想。

液位镜一定要清洁干净，因为它不但是用来观察液位的，同时也是观测润滑油质量的重要地方。

（2）除了按说明书要求定期更换润滑油外，若发现油质不佳，也要及时换油。

不干净的滑油不能对运动部件提供有效保护，尤其所含的硬质杂质能很快地损坏机械轴封中的碳精密封环。

（3）定期更换干燥剂，保证其不变质。

5、多台并联分组的封闭式压缩机加冷剂

近年来，有些新造船舶的空调系统，采用多台并联分组的封闭式压缩机，采用温度控制压缩机的起动和停止，以投入运行的压缩机的台数进行能量调节，使用和管理十分方便。

这种压缩机的吸入空间几乎是整个封闭的压缩机空间，对冷剂回流不太敏感，是一种免管理的压缩机。

但系统中没有电磁阀，当压缩机停止时其进出口的压力是平衡的，也就是说，将有部分液态冷剂回到压缩机内。

因此，必须按说明书的要求补充冷剂，使压缩机运行吸入压力保持在0.55一O，65MPa之间，不要过量。

6、人身防护

气态冷剂，常温时使人窒息而无其他伤害，但是高温时会产生有毒气体。

所以，在存在冷剂气体的工作场所不要吸烟，避免冷剂同烟草一起燃烧后被吸入人体内，危害健康。

冷剂接触到皮肤能引起冻伤，但是若短时间少量接触，没有危险。

运行管理和检修操作时需注意：

（1）要么空手不戴手套，要么戴皮手套，不要戴棉纱手套。

因为万一发生冷剂喷到手上时，皮手套可以起到隔离作用;空手时能及时甩掉，剩下少量在手上也影响不大;而棉纱手套能大量吸收冷剂，并粘在皮肤表面，甩也甩不掉，等脱下时皮肤早已冻伤。

（2）拆解时确保关好相应阀门。

（3）拆开内含压力的接头或螺丝时要慢，让内部积聚的冷剂慢慢放光，避免突然喷出造成危险。

（4）修理完工后恢复运行，开阀不要太快，以防密封不好的地方喷出冷剂伤人。

三、制冷系统常见故障及排除

1、冷凝压力和冷凝温度过高

冷凝器的功能是将高温高压过热蒸汽冷凝成过冷的低温高压液体，冷凝器的工作性能直接影响压缩机的功耗和膨胀阀的供液量。

冷凝器的常见故障为冷凝压力、冷凝温度过高。

为避免这些情况出现应做到：

（1）启动压缩机前，先开启冷却水泵循环；

（2）在停止压缩机后，应让冷却水泵再循环一段时间；

（3）对停用时间较长的制冷装置，在停用期间要尽量放干冷凝器及其管路中的冷却水，这点对船舶制冷装置显得极为重要，以预防严寒而使管道或冷凝器冻裂；

（4）定期或适时清通冷凝器冷却水侧和清洗冷却水泵吸入口滤器。

2、热力膨胀阀常见故障诊断

热力膨胀阀是制冷系统的关键部件之一，又是易损部件，使用中应高度重视。

热力膨胀阀的常见故障主要有：

（1）开度调节太小，以致冷剂流通量不足。

具体表现为：

压缩机低压吸入压力偏低，压缩机运转频繁但调节对象的温度不下来，若增大阀开度后此现象仍不消失，则可认定是制冷系统冷剂量不足所致，应向系统补充冷剂；

（2）开度调节得太大，冷剂流量超过实际热负荷，冷剂在蒸发器出口的过热度过小。

具体表现为：

压缩机低压吸气管路严重结霜，压缩机缸头结