第十二讲船舶制冷装置

第六节 制冷装置的辅助设备
辅助设备按照它们的作用，基本上可以分为两大类： (1)维持制冷循环正常工作的设备，如两级压缩的中间冷却 器等； (2)改善运行指标及运行条件的设备，如油分离器、集油器、 氨液分离器、空气分离器以及各种贮液桶(或器)等。
一、滑油分离器 二、储液器 三、干燥器 四、回热器
一、滑油分离器
冷却空气的冷风机、蒸发盘管取5～10 ℃； 冷却液体的则氨取5℃，氟利昂取6～10℃。
蒸发器的设计制冷量一般取冷库额定热负荷的1.1～1.2倍。 蒸发器实际换热性能降低的原因：冷剂供液不足；结霜严 重；风速降低；滑油积存太多；脏堵。
由于设计不匹配或管理不当，导致库温未到下限时蒸发压 力过低，会使压缩机在低压继电器作用下提前停车，从而导致 启停频繁。
（2）放气阀--装在冷凝器顶部靠一端处，用来泄放不凝性 气体。
（3）平衡管--从冷凝器顶部引出与后面的贮液器相通，使 彼此压力平衡，便于冷剂液体流入后者；如连接两者的管路短 而粗时可省去。
（4）水室放气旋塞和放水旋塞--装在端盖最高及最低处， 分别用来泄放水腔空气和检修前放空存水，或冬季停用时放水 防冻。此外，冷凝器兼贮液器时下部还装有液位镜或液位计。
冷却水从一端端盖下部进入，按顺序流过每个管组，最后从同一 端盖上部流出过程中，要往返4～10个回程，可以提高管内冷却水的 流速，提高传热系数；使高温的制冷剂蒸气从壳体上部的进气管进入 管束间与管内冷却水进行充分的热交换。冷凝下来的液体从下部出液 管流入贮液筒。
(1)安全阀[Safety Valve]：冷剂压力过高打开，通过管路将冷 剂泄往舷外。
在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)， 是处于高压高温的过热状态。由于排出时的流速快、温度高。汽 缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微 粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出 的润滑油越多。所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器 时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器 和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。
(2)放空气阀[Air Release Valve]：装在壳体最高处，泄放不 凝性气体[Non-condensable Gas]。注意：应在压缩机停车 时进行放气。
(3)水室放气旋塞[Water Chamber Air Release Cock]：装在 端盖最高处，泄放水侧空气。
问题：A. 压缩机安全阀、B. 高压继电器、C. 冷凝器安全阀， 动作压力顺序应为( B < A < C )。
冷凝器按其冷却介质不同，可分为:水冷式、空气冷却式、蒸 发式三大类。
（一）水冷式冷凝器 水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热 量。冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。 水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷 凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。
1、卧式壳管式冷凝器：船舶上最常见的冷凝器
二、蒸发器
蒸发器的构造 冷却液体的蒸发器（间接式蒸发器） 冷却空气的蒸发器（直接式蒸发器） 蒸发盘管[Evaporating Coil](自然对流) 冷风机[Fanned Air Cooler] (强迫对流)
干式壳管蒸发器 （间接式蒸发器） [Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator]
蒸发器总结 船舶制冷装置蒸发器大多用直接冷却式，有两种形式：
（1）冷却排管。上面进液，下面回气，以便滑油返回压 缩机。它靠自然对流，传热系数很小。
（2）冷风机。冷剂湿蒸气先进入垂直安装的分液器，然 后均匀进入许多并联的蛇形肋片铜管，管外有风机送风，传 热系数是冷却排管的4～6倍，故尺寸紧凑，充冷剂少，安装 方便，便于自动控制电热融霜，而且库内的空气循环好，必 要时还可利用融霜电加热器来加热空气。目前船舶高温冷库 几乎全用冷风机，新船低温库大多也用冷风机。缺点是风机 使热负荷增大，食物水分丧失快，蓄冷能力也小，故低温库 仍有用冷却排管的。
课题四 船舶制冷装置
第十二讲 第五节：冷凝器和蒸发器 第六节：制冷装置辅助设备 第七节：制冷装置的自动控制元件
第五节 冷凝器和蒸发器
一、冷凝器
1.构造 2.性能
冷凝器与压缩机配套，其排热能力应与热负荷相称。
复习：压缩机排压过高原因： 1）冷凝器脏污； 2）冷却水水温过高； 3）压缩机吸气压力过高。
冷风机有使食品干耗大、蓄冷能力小， 结霜严重时会堵塞冷风气流等缺点，而且风 机还会增加热负荷(在保温期间约占热负荷 的20%～30%)。
冷风机的空气冷却器各蛇形管均采用并 联形式，以保证制冷剂进人空气冷却器的压 降所对应的饱和温度差不超过4～5℃。
蒸发器工作时的制冷量大致与传热温差成正比。设计时增 大传热温差，即可在制冷量一定的情况下缩小蒸发器的尺寸， 但这需降低蒸发温度，会导致制冷装置的制冷系数下降。因此， 在设计时总是将蒸发器的传热温差选在一个合适的范围内。
优点；结构简单、管 理方便. 缺点；自然对流传热 系数小，管路长、耗 材多安装麻烦，充注 制冷剂量大，变温也 较麻烦。
绕片式蛇行管
蒸发盘管 [Evaporating Coil]：主要用于鱼库、肉库
套片式蛇行管
3 冷风机
冷风机由空气冷却器和通风机组成，它 是强迫对流式的蒸发器。其传热系数比普通 盘管大4—6倍，结构紧凑，安装方便，冷库 降温速度快，库内温度分布均匀，并可采用 电热融霜，融霜简便并易于实现自动控制， 所以使用日趋普遍。高温伙食库和冷藏Chamber Drain Cock]：装在端盖 最低处，检修或长期停用时泄放存水。
船舶制冷的冷凝器几乎都是卧式壳管式。端盖内装有防蚀 锌棒，或内表面涂有防蚀涂层。冷凝器上通常装有：
（1）安全阀（或膜）--装在冷凝器顶部，通至甲板安全地 点排往大气。其爆破或开启压力应不大于设计压力（但应比压 缩机的安全阀高），容量＜100 L的压力容器可用熔点约65℃ 的易熔塞来代替。