船舶制冷装置液击故障的分析及排除方法郑朝仁

船舶制冷装置液击故障的分析及排除方法郑朝仁

招商局重工(深圳)有限公司518000

摘要:针对船舶制冷系统的液击故障产生的原因进行分析,并提供了实际有效的处理方式。由于整个船舶制冷系统各个元件是息息相关的,一个产生故障往往会影响到另外的元件,这样液造成了轮机管理人员对故障进行排除的困难性,因此应该对故障进行仔细分析研究,准确找出原因,运用所学的相关理论知识,结合实践经验,总结判断排除故障。

关键词:船舶;制冷装置;液击;故障

1概述

伴随着海运事业迅速发展,制冷装置在船上的使用已越来越广泛。船舶制冷装置是伙食冷藏系统和中央空调系统的核心设备,对制冷装置的正确操作管理、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,它的工况好坏直接影响到全船人的生活质量。所以掌握船舶制冷装置的故障处理方法是每个轮机员必须具备专业素质。

2船舶制冷装置组成

2.1压缩机

船舶制冷装置中最为关键的部分就是制冷压缩机,压缩机的好坏决定了制冷装置的制冷量,性能系数和使用寿命。制冷压缩机分很多种类型,包括活塞式,螺杆式,转子式和漩涡式等。它从吸气管吸入温度较低压力较低的制冷剂气体,经过活塞压缩后,排气管排出温度较高压力较高的气体,为制冷轮回供给动力,从而实现完整制冷循环。

2.2冷凝器

冷凝器是将收到的热量带走,把蒸汽转化为液体的装置。把压缩机排出的高温高压冷却蒸汽,通过散热冷凝为液体制冷剂,制冷剂从蒸发器中吸收的热量,被周围的介质(水和大气)所吸收,从而提供整个冷却系统循环使用。大多数船舶冷凝器设备都是利用卧式的壳管式来实现制冷得而,它上面一些主要的元器件分别是:安全阀,平衡管,放气旋塞等。

2.3热力膨胀阀

热力膨胀阀是以蒸发器出口处制冷剂过热度的大小,自动的改变阀芯节流孔的开度大小来调节制冷剂流量大小的自动化元件。由于平衡方法分很多种,分别有外平衡式膨胀阀和内平衡式膨胀阀,船舶冷却装置中大多数都是采用外平衡式膨胀阀。热力膨胀阀分别由感应机构,执行机构,调整机构以及阀体组成。

2.4蒸发器

蒸发器是通过低温液态的制冷剂在蒸发器盘管中来回移动,使得管壁吸收盘管周围介质(空气和水)的热量汽化,从而将盘管四周附近的介质温度降低到一定的低温状态,达到制冷的目的。

3液击故障分析

3.1液击的形成机理

制冷装置的冷却液或润滑剂不小心随气体卷入制冷压缩机的气缸内造成阀片破坏的现象就是液击现象。或者冷却液在排气过程中为迅速排出,在排气过程中活塞靠近上止点的瞬间造成了高液压的现象也称为液击。造成液击的主要原因有:制冷系统的冷却剂或者润滑剂太满,膨胀阀的开度太大,蒸发器的传热效果不佳,制冷系统的安排不合理等等。含有过多水分的制冷气体进入压缩机的时候,也容易形成液击现象,如果压缩机出现异常振动,有极大可能已经形成液击现象。影响较小的液击只可能破坏压缩机的气阀,影响较大的液击很有可能破坏压缩机,影响到整个制冷系统。总的来说液击现象的形成原因,是由于气体能被压缩,但是液体并不行,因此液体一旦进入压缩机,很容易使发片产生损坏,形成液击现象。

3.2液击的原因分析

能够引起压缩机液击的原因主要是以下三个方面:(1)回液:基本上回液是指压缩机运作时蒸发器中的液态制冷剂通过吸气管回流到压缩机的过程。由于操作不当,还与膨胀阀的设定有关,比如膨胀阀设定过大,多热度设定过小,感温包设置不正确等都会造成压缩机回液现象。(2)带液启动:在压缩机启动的时候,曲轴箱里面的润滑剂运动产生泡沫的过程被称为带液启动。我们可以从油视镜上很清楚的看到带液启动的泡沫现象,带液启动的起因是由于润滑剂中溶解的大量冷却剂,当压力瞬间降低时产生很多泡沫,这种现象就相当于打开了一瓶强烈晃动过的碳酸饮料,结果可想而知,会有大量泡沫产生。带液启动的起泡现象和持续时间长短和制冷剂的多少有关系,一般都是几分钟持续到十几分钟,起泡现象产生时会有许多泡沫漂浮在油面上,从曲轴箱很容易清楚的看出泡沫。泡沫一进去进气道被吸入气缸,泡沫就会变成润滑油和制冷剂的混合物,就很容易液击。因此,由带液启动引发的液击大多数发生在启动过程。(3)润滑油过多:半封闭式压缩机通过观察油视镜来看油位高低,当油位高于油视镜范围时,就表示油太多了,油位过高,告诉旋转的曲轴和连杆大头就会开始频繁撞击油面,导致润滑剂飞溅,润滑油一不小心通过进气道进入气缸很容易造成液击。

4液击故障的处理措施

液击现象是制冷系统中的常见故障,我们通过分析液击形成的三个原因,从原因出发尽力使用与润滑剂不相容的制冷剂来减少产生大量泡沫的危害,但是实际中很少的。在一些冷却系统中,停机前通过压缩机吸干蒸发器当中的液态制冷剂,这样子可以阻止冷却液的流动,从而吹起管路中安装分离器,通过增加制冷剂的移动阻力,降低移动量,通过改进回气冷却装置的回油路径,在机电腔和曲轴箱移动的通道上增加回油泵,停机后阻断电路,使得制冷剂没有办法进去曲轴腔,减少进气道与曲轴箱的通道可以很有效的减少开机运行时的压力下降速度,从而能够很有效的控制产生泡沫的成都和泡沫进去气缸的多少。还有一种方法是增大压缩机内的润滑油,压缩机内的润滑油一多,能够很有效控制并降低回液造成的危害,一般来说,在一些相对而言比较大的制冷系统中,都是需要添加相关的润滑油,假如是回油不好的冷却系统,轮机管理员就要仔细寻找对回油造成影响的原因,盲目的增添润滑油是非常危险的,就算是当时的油位不高,也需要注意润滑油的大量返回,很有可能会造成危害。如果处理不当,液击的危害是很严重的,问题小的可能会造成压缩机的阀片断裂,问题大的会造成连杆的连杆,曲轴,活塞等严重断裂。因此通过做好日常的维护和保养至关重要。如若发生意外,赶紧采取适当的措施,可以减少对其它元件造成的损坏。通过针对产生的液击的几个主要原因的研究,做好日常管理和检查,一旦发生问题,使用上述方法可以很有效的解决问题。

5结论

制冷设备作为船舶日常生活中的重要设备,一旦出现故障对于船员工作生活的影响还是比较大,所以作为主管人员,要不断学习和探索,提高管理能力,在发生故障时,全面收集故障现象,尤其要注意一些微小参数的变化,根据其工作原理综合分析,一定要查明参数变化和发生故障的真正原因,仔细排查,以确保设备始终保持在正常运转状态。

参考文献:

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