導(dǎo)讀
在制冷系統(tǒng)的管理過程中,主要考慮壓縮機(jī)、膨脹閥及熱負(fù)荷間的匹配關(guān)系以及各元件的工作情況,所以可將制冷裝置的故障分為 2 類:
一類是制冷裝置部件的機(jī)械故障; 一類是制冷裝置熱力膨脹閥與熱負(fù)荷之間的匹配不當(dāng)。
以下將結(jié)合實例對某輪制冷裝置的故障進(jìn)行分析,介紹制冷裝置的故障判斷與處理方法。
一、故障現(xiàn)象
某輪制冷裝置魚庫庫溫-18~-6℃,肉庫庫溫-20~-15℃,菜庫庫溫+4~+7℃,正常制冷過程約 2h,菜庫約1h,保溫時間約為1~ 2h,所用制冷劑為R22。
開航后幾天,主管輪機(jī)員發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)不停機(jī),缸頭結(jié)霜并產(chǎn)生液擊現(xiàn)象,肉庫溫度降不下來,肉庫蒸發(fā)器表面結(jié)霜較為嚴(yán)重,制冷量下降。
二、 原因分析 ( 故障原因見表1)
1、壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)不停
首先,對機(jī)械故障原因進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)沒有問題,因為肉庫庫溫達(dá)不到調(diào)定溫度,肉庫蒸發(fā)器表面結(jié)霜較為嚴(yán)重,制冷量下降,所以初步判斷為系統(tǒng)制冷不足、制冷效果不良,有可能產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象。
其次,將 3 個庫分開進(jìn)行單獨制冷后,發(fā)現(xiàn)魚庫、菜庫單獨制冷時情況正常,而肉庫也沒有出現(xiàn)壓縮機(jī)啟停頻繁的現(xiàn)象,說明肉庫并沒有產(chǎn)生冰塞或膨脹閥臟堵等情況 ( 也就是說明進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量正常) 。
而壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)不停也有可能是因為庫溫達(dá)不到調(diào)定溫度,溫度繼電器和壓力繼電器的觸頭跳不開,又檢查了壓力繼電器,后發(fā)現(xiàn)壓力繼電器正常,所以判斷造成壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)不停的原因是吸入壓力偏高,沒有達(dá)到低壓繼電器的下限值,而吸入壓力偏高的原因初步判斷為: 裝置熱負(fù)荷太大或壓縮機(jī)排氣量減小; 裝置制冷量不足,即熱力膨脹閥與蒸發(fā)器匹配不良 ( 如圖 1) 。
經(jīng)過計算,制冷量為熱負(fù)荷的 1.2~1.3 倍,檢查了冷庫的隔熱與防潮性能,情況正常。
正常情況下,只有當(dāng)各冷庫溫度均達(dá)到設(shè)定值的下限或1個庫的庫溫達(dá)到下限而另1個庫的庫溫未回升到上限時,裝置才會停止工作。
如果個別電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)或個別溫度繼電器失靈或低壓繼電器失靈,無法在設(shè)定值斷開,就會導(dǎo)致壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)不停。
2、裝置運轉(zhuǎn)但制冷量下降
(1)蒸發(fā)溫度低,蒸發(fā)管結(jié)霜過厚。
由于攜帶了較多的鮮肉,假定鮮肉的含水率為74.1% ,那么100kg的鮮肉要從10℃冷卻到-17℃時所釋放出來的熱量為6091.1 kJ,肉類的含水量與所釋放出來的熱量在蒸發(fā)器管外壁的溫度低于0℃時,肉庫空氣中的水分會在蒸發(fā)器表面結(jié)霜,由于霜層的導(dǎo)熱系數(shù)低,蒸發(fā)盤管上結(jié)有較厚的霜層使蒸發(fā)器的傳熱熱阻劇增,此時供入蒸發(fā)器的制冷劑量隨膨脹閥的關(guān)小而減少,蒸發(fā)壓力和裝置的制冷量降低。
(2)管路集油,妨礙換熱。
傳統(tǒng)氟利昂 ( R12、R22) 的冷凍機(jī)油為烷基苯油,但這類油對不含氯的氟利昂制冷劑 ( HFC類) 的溶解性很差。
圖2為制冷劑的溶油性臨界曲線,R22 與油的混合物,含油濃度20%,溫度為18℃,該狀態(tài)處于A點,在臨界曲線之上,所以這時混合物是互溶的,不出現(xiàn)分層。
對壓縮機(jī)而言,運行時曲軸箱處于低壓高溫,制冷劑在油中的溶解度大,但不管滑油分離器效果如何,都不能將滑油全部分離出來,仍會有一些含微小油滴的油蒸氣進(jìn)入系統(tǒng)。
但若溫度降到-5 ℃,如 B 點所示,這時進(jìn)入有限溶油區(qū),液體混合物將出現(xiàn)分層,加上滑油從蒸發(fā)器到壓縮機(jī)的設(shè)計不妥,蒸發(fā)器的位置是在壓縮機(jī)之上,蒸發(fā)器上部是按最大工作容量設(shè)計的倒 U 形吸氣管道,在壓縮機(jī)投入最小負(fù)荷運行時無法將滑油連續(xù)帶回壓縮機(jī),使油液集存在管道底部,會阻礙制冷劑流動和妨礙傳熱,使制冷量下降。
(3)缸頭結(jié)霜并產(chǎn)生液擊現(xiàn)象
該現(xiàn)象說明膨脹閥與熱負(fù)荷之間匹配不良,膨脹閥開度過大或者是蒸發(fā)器傳熱不良。
經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)肉庫熱力膨脹閥感溫包松脫,感溫包與蒸發(fā)器出口管路包扎不嚴(yán)而且管外有銹,感溫包所感受的溫度為冷庫溫度而不是出口的蒸氣溫度,感溫包將所感受的溫度過高信號反饋回膨脹閥,使得制冷裝置誤以為熱負(fù)荷大于制冷量,吸氣壓力一直沒有達(dá)到低壓繼電器的下限值,使壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)不停機(jī);
而膨脹閥處于全開的位置,此時膨脹閥對于制冷劑已經(jīng)不能完全起到節(jié)流降壓的作用,膨脹閥容量的增大導(dǎo)致蒸發(fā)溫度的升高,制冷效果變差,而肉庫溫度降不下來,使得供液電磁閥一直處于開啟狀態(tài),壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)不停機(jī);
此時所輸送的制冷劑數(shù)量已超過熱負(fù)荷所需的制冷劑數(shù)量,而回?zé)崞饕矝]有足夠的熱量讓多余的液態(tài)制冷劑吸熱汽化,使得一部分制冷劑以液態(tài)形式被輸送到壓縮機(jī),導(dǎo)致缸頭結(jié)霜并且產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。
三、排除方法
1) 融霜后,用高壓空氣吹掃蒸發(fā)盤管表面,化除蒸發(fā)器表面的霜層,發(fā)現(xiàn)有許多滑油流出蒸發(fā)器。
2) 對蒸發(fā)器出口管路外側(cè)除銹,涂以銀粉漆,重新包扎好感溫包,將其固定在管路側(cè)下方,再調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的開度,將過熱度保持在3~6℃之間,使得壓縮機(jī)、膨脹閥與熱負(fù)荷之間相互匹配良好。
四、結(jié)論
制冷裝置的每一個設(shè)備或元件的工作是相互聯(lián)系和相互影響的,往往一個故障會導(dǎo)致多處出現(xiàn)異常,而同一個異常現(xiàn)象又有可能是不同故障引起的,所以對故障現(xiàn)象要根據(jù)各部分的聯(lián)系進(jìn)行分析,比如食物新鮮程度、含水量,冷庫的隔熱性能、隔熱板的腐蝕程度,自動化元件等,找出故障的根源,準(zhǔn)確迅速的排除。
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