“圣永”轮制冷系统常见故障分析及处理

(南通航运职业技术学院， 江苏南通 226010)

“圣永”轮制冷系统常见故障分析及处理

陈红彬刘瑜江元河

(南通航运职业技术学院， 江苏南通 226010)

本文针对制冷压缩机频繁起停、制冷压缩机高温故障、制冷压缩机运转不停等问题，对“圣永”轮制冷系统的常见故障进行了详细的分析与探讨，并作出了相应的排除措施，为以后的工作总结了宝贵的经验。

制冷系统；故障分析

船舶,尤其大型海船,每个航次的航行时间能长达半个月甚至更久。 开航前除了准备丰富的蔬菜瓜果，还备足了肉类鱼类，储存在冷库中。为保证船员的健康饮食，船舶制冷系统的正常运行就显得尤为重要了。

1 “圣永”轮制冷系统概述

“圣永”轮是一条大型散货船，船上共有三个冷库，分别为肉库、鱼库和蔬菜库，并配有两台额定转速为1 100 r/min制冷压缩机，压缩机的进出口设置有制冷剂高压继电器、低压继电器以及滑油低压继电器。如图1所示。

“圣永”轮制冷系统的工作原理：制冷压缩机1是整个系统的动力单元，运行时把过热的气态制冷剂从低压侧抽吸并压缩，通过排出阀12把制冷剂送入高压侧。制冷剂途经滑油分离器把滑油分离出来，随之进入冷凝器3并释放热量给冷凝器另一侧流动的海水。此时离开冷凝器的制冷剂是过冷的液态，然后经过干燥过滤器5、电磁阀6、膨胀阀8进入蒸发器9。因为膨胀阀的节流降压作用，让进入蒸发器9的制冷剂变成了低温低压的湿蒸气。此时制冷剂吸收库房的热量，达到冷却效果，最终通过止回阀10回到压缩机。

图1 圣永轮制冷系统1.制冷压缩机;2.滑油分离器;3.冷凝器;4.储液器;5.干燥过滤器;6.电磁阀;7.温度控制器;8.膨胀阀;9.蒸发器;10.止回阀;11.吸入阀;12.排出阀;13.低压继电器;14.高压继电器;15.压差继电器;16.安全阀;17.冷凝压力调节阀;18.充剂阀;19.肉库;20.鱼库;21.蔬菜库

2 制冷系统常见故障分析与处理

2.1 制冷压缩机频繁起停

“圣永”轮的制冷系统采用的是一机(组)多库的运行模式。如图1所示，肉库19、鱼库20、蔬菜库21这三个库房共用一台(组)制冷压缩机。在某个航次中，责任轮机员例行检查时发现制冷压缩机1频繁起停。原因分析如下：

制冷剂在系统中的循环量不足。制冷系统在正常运行时，储液器4的液位可以通过观察镜来观察，一般在1/3～2/3处[1]。如果制冷剂在系统中的循环量不足的话，就会使得制冷压缩机吸气压力很快低到下限值而自动停车，而此时供液电磁阀6保持开启，使得吸气压力又很快达到上限值而自动起动，最终导致压缩机频繁起停。

冰塞或脏堵。如果制冷系统有冰塞或脏堵现象发生，就会使进入蒸发器9的制冷剂流量变少，严重时使制冷系统断路，从而使吸入压力过低导致低压继电器动作，让制冷压缩机停止工作。之后一部分冰块融化，吸入压力慢慢回升，压缩机重新起动。整个过程周而复始，最终导致压缩机频繁起停。

低压继电器压力幅差过小。如果制冷压缩机吸入侧低压继电器的幅差值过小，则会造成压缩机刚起动运行便很快达到低压继电器下限值而停车，之后不久吸入压力慢慢回升，压缩机再次起动。“圣永”轮制冷系统吸入侧低压继电器的上限整定值为2.6 kg/cm2，下限整定值为0.4 kg/cm2[2]。

责任轮机员经过上述分析，并对制冷系统进行充分的检查，最终发现是低压继电器13的整定弹簧发生断裂，继电器幅差发生变化从而导致压缩机频繁起停。更换继电器弹簧并加注润滑剂以防卡死，按照要求重新调整了上下限整定值。同时，为了防患于未然，也及时按照保养要求更换了干燥过滤器，适当加注了制冷剂。至此，故障得以排除。

2.2 制冷压缩机高温故障

在某个航次中，发现“圣永”轮的三个伙食库房的温度都是高温，制冷效果严重下降，整个压缩机也温度很高。责任轮机员立即手动停掉压缩机，仔细查找故障原因。首先进行常规检查，发现冷凝器海水泵排出压力3.5 kg/cm2，海水温度25 ℃，储液器4中的制冷剂也在观察镜1/2以上，压缩机进排阀开度适宜，都是处于全开后再回大半圈[3]，总之，一切正常，可能引起压缩机高温故障的上述因素基本排除。那么，极有可能是压缩机本身的故障了，不得已只好对压缩机拆检，发现是压缩机吸排阀的环形阀片出现了严重裂纹，使压缩机无法正常吸排，长时间持续工作导致真个压缩机温度过高。在备件间找出对应规格的备件，换新后装复并试验。为保险起见，对压缩机曲轴箱的冷冻机油也做了检查，发现并无不妥。至此，制冷压缩机高温故障排除。

2.3 制冷压缩机运转不停

一般来讲，如果制冷压缩机长时间运转不停，有以下几个主要原因：

(1)制冷管路系统发生制冷剂泄漏，导致制冷剂的循环量不足。如果制冷剂不足，蒸发器中的蒸发量也会受到影响，使制冷效果不佳，吸入压力无法达到低压电磁阀的下限而导致压缩机运转不停。

(2)热负荷太大。比如说短时间内向伙食库房中添加了大量的食物，需要压缩机来制冷。或者库房结构受损、隔热材料受潮失去隔热功能，以及库房门关不严甚至忘了关等等，都会导致压缩机运转不停。

(3)吸入侧低压电磁阀卡死在开启位置。制冷压缩机的正常起停，都是由低压电磁阀控制的，如果卡死在开启位置，自然会导致压缩机运转不停。“圣永”轮在某个航次中，值班机工例行巡班时发现制冷压缩机运转不停，当即告知责任轮机员。轮机员冷静分析并排查原因，最终发现是低压电磁阀调压弹簧锈迹斑斑，卡死在了开启位置不能复位，最终导致制冷压缩机运转不停。

2.4 冷凝器中冷凝温度和压力过高

冷凝器在整个系统的高压侧，制冷剂以液态的形式存在于液相管、冷凝器以及储液器中。如果冷凝器中积存过多的液体，会使冷凝器有效换热面积减小，从而引起冷凝温度和压力升高。

船舶上的冷凝器大多采用壳管式结构，如果冷凝器的海水侧结垢甚至堵塞，会严重影响换热效果，最终导致冷凝温度和压力升高。

此外，给冷凝器提供海水的泵浦如果出现故障，引起冷凝器供水量不足，也会引起冷凝温度和压力升高。

“圣永”轮的某个航次中，值班人员发现冷凝温度和压力明显高于正常水平。经过仔细排查，决定对冷凝器3进行拆检，发现冷凝器端盖海水进出的隔板腐蚀穿孔，导致海水的进出口相通，严重降低了冷凝效果，在轮机员和铜匠的共同努力下，拆除了隔板，换新后装复并测试，此故障现象消失。

2.5 液击

“圣永”轮某航次中，发现制冷压缩机出现了“液击”现象。于是责任轮机员做了如下处理：调整了感温包的位置，在蒸发器和压缩机之间的管路上安装了一个气液分离器，并更换了回热器的保温材料，确保“冷”的制冷剂更冷，“热”的制冷剂更热。经过一段时间的观察，“液击”现象消失[4]。

2.6 压缩机滑油系统故障

滑油系统对于制冷系统的重要性不言而喻。它的常见故障也很多，比如滑油乳化、油压建立不起来、滑油压差继电器误动作导致压缩机异常停车等等。“圣永”轮的某个航次中，就发现了滑油压力偏低的故障现象。责任轮机员检查了回油电磁阀，发现开度合适，回油量适中，对滑油滤器也进行了清洗，但故障并未消除。最终决定对轴带滑油泵拆检，发现油泵可能因为长时间运转导致间隙过大，油压难以建立。按照要求调整了油泵间隙，装复后试运行，油压正常。

3 结 语

船舶制冷系统是一个非常复杂又很重要的系统，运行环境也很恶劣，因此不可避免地会出现各种故障。相关轮机人员要有高度的责任心，凭借自己丰富的理论知识和工作经验，严格按照规定对制冷系统做好维护保养工作，尽可能减少故障发生的可能性。

1 刘佳霓. 制冷原理[M]. 北京：机械工业出版社，2012.

2 郑兆志. 制冷与空气调节电气技术[M]. 北京：机械工业出版社，2012.

3 中国海事服务中心. 船舶辅机[M]. 大连：大连海事大学出版社,2012.

4 林慧珠. 制冷与空调专业英语[M]. 北京：机械工业出版社，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

(责任编辑：谭银元)

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

陈红彬，男，硕士，主要从事轮机管理方面的教学工作。