制冷装置常见故障分析

毕业设计类型：方案设计机电工程学院毕业设计某制冷装置常见故障分析指导教师龙景良学生姓名肖日恒专业名称轮机工程技术班级名称轮机1201班2015年 5月目录第一章引言.......................................................... 第二章船舶制冷...................................................... 1船舶制冷的基本原理.................................................2 船舶制冷的主要元器件...............................................1.2.1 制冷压缩机.....................................................1.2.2 冷凝器.........................................................1.2.3 热力膨胀阀.....................................................1.2.4 蒸发器......................................................... 第三章船舶制冷的几种典型故障........................................1 冰塞...............................................................1.1冰塞形成的原因...................................................2 液击...............................................................2.1造成液击的原因...................................................2.2 液击的现象.......................................................3 压缩机启停频繁.....................................................3.1压缩机启停频繁的原因及其特征..................................... 第四章针对船舶制冷故障做出理论分析...................................1 冰塞的理论分析.....................................................2 液击的理论分析.....................................................3 压缩机启停频繁的理论分析........................................... 第五章综合分析.......................................................1 冰塞...............................................................2 液击...............................................................3 压缩机启停的频繁................................................... 致谢................................................................. 参考文献.............................................................第一章引言制冷是指使某一物件或某一空间温度低于周围环境温度,并维持这一温度的过程。

“制冷”包括从低温物体或空间带走热量和隔热保温俩个方面的功能。

制冷的途径通常有俩种:一是利用天然冷源,如天然冰和地下水，此方法受到时间和地区等条件限制,具有很大局限性;另一种是人工制冷。

在船舶上大多数都是都是人工制冷，从而达到保鲜食品和货物的目的。

人工制冷也叫机械制冷，是通过借助于一些专门的机械设备做功而达到制冷的目的。

这些设备通常是由压缩机、热交设备、节流和蒸发元件等组成,在这些机械冷装置中，经常回因为一些摩擦磨损、环境介质或者管理保养不当等问题引起一些机械故障。

本文针对这些机械制冷设备当中出现的常见故障,对其做出简单的理论和实践方面的分析。

船舶制冷系统出现故障是很常见的现象,当船舶制冷系统系统出现故障的时,我们应该通过理论和实践的结合线对故障进行分析,然后做出判断,再通过快速有效的方法达到尽快解决问题的目的。

本文对船舶制冷系统的原理和结构进行了介绍,对船舶制冷设备经常出现的几种典型机械故障如:冰塞、液击、制冷压缩机启停频繁等进行了理论和实践俩个方面的分析。

通过分析总结并缩小故障的范围,进一步确定出故障的根源,从而达到排除故障的目的。

本文通过总结制冷故障的解决措施从而列出了一套在船上遇到故障并能快速排除故障的最优方案。

第二章船舶制冷1船舶制冷的基本原理最基本的制冷四要素是压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器。

中间多用铜管连接，注入制冷剂后形成一个完整的系统，压缩机将制冷剂压缩成高温高压的气体送入冷凝器，高压高温气体经过冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入节流装置（制冷条件不同可分为热力膨胀阀、毛细管等）节流成低温低压的湿蒸气，再流入蒸发器，从周围环境吸热，冷热交换，使房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂再回到压缩机中，重复的循环制冷，从而实现了制冷的目的。

2 船舶制冷的主要元器件船舶制冷的元器件主要包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀等,但是除了这些以外还包括许多辅助设备和自动控制元件。

列如,油分离器,一般装在压缩机排除出端,用来分离排出来的滑油。

贮液器,它是装在冷凝器后用来储存液态制冷剂的容器。

干燥过滤器,用来给系统干燥的。

液流指示镜,装在液管上用来观察流体稳定的情况等。

1.2.1 制冷压缩机制冷压缩机是制冷系统的核心和心脏。

压缩机引的能力和特征决定了制冷系统的能力和特征。

某种意义上，制冷系统的设计与匹配就是将压缩机的能力体现出来。

因此，世界各国制冷行业无不在制冷压缩机的研究上投入了大量的精力，新的研究方向和研究成果不断出现。

压缩机的技术和性能水平日新月异。

压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，制冷压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。

1.2.2 冷凝器冷凝器(Condenser)制冷系统的机件，能把气体或蒸汽转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。

大部分汽车上的冷凝器安装在水箱前面。

发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝；在冷冰厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的致冷蒸气。

石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。

在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器。

所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。

1.2.3 热力膨胀阀热力膨胀阀是通过控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。

热力膨胀阀实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的工作质量，以最佳的方式给蒸发器供液，保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度稳定，感温包必须与压缩机的吸气管良好的接触从而准确的感应压缩机的吸气温度，通常充注着与制冷系统内部相同的制冷剂，从而实现通过感温包反馈回来的压力即是压缩机吸气温度对应的该种类型制冷剂的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时(比如热负荷变化)，实现蒸发器最优及最佳的供液方式，感温包的充注量只根据在某一特定的温度下完全感温包内液态制冷剂完全蒸发来进行修正的，这就等于给作用在膨胀阀膜片上方感温包反馈回来的压力规定了一个上限，因为如果管壁表面温度继续增高，只会增加感温包内部气态制冷剂的温度(处于过热状态)，而压力基本上不再改变。

1.2.4 蒸发器蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。

主要由加热室和蒸发室两部分组成。

加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。

加热室中产生的蒸气带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。

通常除沫器设在蒸发室的顶部。

蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。

按溶液在蒸发器中的运动状况分有：①循环型。

沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。

②单程型。

沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。

③直接接触型。

加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。

蒸发装置在操作过程中，要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。

蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。

第三章船舶制冷的常见典型故障1 冰塞1.1冰塞形成的原因制冷系统中的氟利昂经膨胀阀节流降压后，其温度回降到0℃一下，当氟利昂种含水较多呈游离状态时，水会迅速冰塞，在流到狭窄处形成冰塞，膨胀阀阀孔通道狭窄，又是节流降压元件，最容易发生冰塞，有时液管上的滤器脏堵或膨胀阀前后的阀件开度不足等，也可能节流导致冰塞，冰塞有时还会发生在膨胀阀后较细的管路中，R12由于溶水性较小，含水较多时水呈游离状态，容易形成冰塞。

R22溶水性比R12大，发生冰塞的可能性较小，但含水量多时也会发生。

2 液击2.1造成液击的原因启动前曲拐箱电加热没有正常工作, 导致滑油中溶有较多的冷剂，此时一旦启动压缩机,这些冷剂马上会从滑油中溢出来。

启动时由于吸入阀开度太大, 导致系统中过多的冷剂进入压缩机。

运转中直接增加另一台蒸发器投入运行, 此时要投入运行的蒸发器内可能有很多冷剂,而运转中的压缩机吸入阀一般全开,这种情况下会使过多的冷剂进入压缩机。

2.2液击的现象由于制冷剂液体（或润滑油）被压缩机吸入，造成压缩机的异常冲击事故。

造成液击的原因是系统制冷剂或润滑油过多，加液过快，膨胀阀（或调节阀）的调节度（开启度）过大，蒸发器的热负荷（传热）不稳定，大型开启式压缩机的吸气阀开启过快（或卸载容量过快），系统设计安装不合理等，都有可能会造成压缩机的异常冲击。