船舶空調(diào)裝置制冷故障實例分析與處理

1、船舶空調(diào)裝置制冷不良實例分析與處理作者：輪機(jī)長來源：不詳l對船舶空調(diào)的要求:船舶空調(diào)主要用于滿足人們對 工作和生活環(huán)境舒適和衛(wèi)生的要求。對溫度濕度等空氣 條件的要求并不十分嚴(yán)格，允許在稍大的范圍內(nèi)變動， 屬于舒適性設(shè)備。（1）溫度:溫度條件冬季為1924C, 夏季為2128C。我國的標(biāo)準(zhǔn)為冬季1922C,夏季為 2428Co 濕度:人對空氣的濕度并不敏感，夏季空 調(diào)采用去濕法，控制在40%50%;冬季在30%40% 為宜。（3）清新程度:清新程度就是指空氣清潔和新鮮的 程度。如果只從滿足人對氧 的需要出發(fā)，供給量在 2. 4m3/h。氣流速度：室內(nèi) 氣流速度以0. 150. 20m/s為宜，最

2、大不超過0. 35m / s,否則人會感到不舒服。2系統(tǒng)介紹:某輪具有兩套獨(dú)立的空調(diào)裝置，較小的 為機(jī)艙工作間送冷空氣，較大的為生活區(qū)及廚房等處送 風(fēng)、熱空氣。本文主要對后者進(jìn)行簡要分析。兩套系統(tǒng) 均采用R22做制冷劑，系統(tǒng)組成部分：（1）滑油分離器:裝在壓縮機(jī)的排出端與冷凝端之間，作用是將制冷劑蒸 汽中混入的滑油分離出來，以免過多的滑油進(jìn)入冷凝器 和系統(tǒng)，阻塞管路和影響換熱。分油器還能把分離出來 的油及時送回壓縮機(jī)，避免壓縮機(jī)失油，以保證壓縮機(jī) 長期安全可靠地運(yùn)行。（2）冷凝器:其作用是將壓縮機(jī)排出的高壓高溫的氣態(tài)制冷劑冷卻成液態(tài)， 供系統(tǒng)循環(huán)用。 (3)儲液器 :可使裝置儲存一定量的液態(tài)制

3、冷劑， 由于制冷 裝置工況變化時引起蒸發(fā)壓力不同，使系統(tǒng)中循環(huán)的制 冷劑數(shù)量發(fā)生較大的變化，即可在制冷劑循環(huán)里減少時 避免液體制冷劑液面升高，浸沒冷凝器冷卻器管，又可 在冷劑循環(huán)增大或系統(tǒng)稍有泄露時保持足夠的制冷液 體。 (4)膨脹閥 :平衡式熱力膨脹閥。 (5)蒸發(fā)器 :將制冷 劑在管內(nèi)蒸發(fā)，使靠近蒸發(fā)器的空氣受到冷卻，形成強(qiáng) 迫對流，使空氣的溫度逐漸下降。(6)制冷方式 :液體制冷劑在膨脹閥的節(jié)流作用下進(jìn)入蒸發(fā)盤管中，制冷劑就 會在較低的壓力下吸熱汽化，從空氣中吸取熱量，使空 氣溫度降低，從而實現(xiàn)制冷。為了使蒸發(fā)管中的壓力不 會因為不斷流入汽化的制冷劑而升高，壓縮機(jī)把制冷劑 抽出，一是維持

4、蒸發(fā)器低壓，同時把高溫高壓的氣態(tài)制 冷劑送到冷凝器中，使氣態(tài)冷劑放熱從而液化，然后再 一次進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。3 故障發(fā)生過程簡介 :2004 年 8 月 20 日該輪發(fā)覺住 艙生活區(qū)溫度升高，到風(fēng)扇間檢查送風(fēng)溫度，左右舷送 風(fēng)溫度上升到 1820，吸排壓均降至非正常值。初步 認(rèn)定冷劑量不足，可能有泄露引起，在機(jī)旁檢漏沒有發(fā) 現(xiàn)異常，而管路及蒸發(fā)器難于檢查，于是充入制冷劑， 充液后啟動果然運(yùn)轉(zhuǎn)良好，但數(shù)個小時后滑油壓力開始 下降， 吸排壓力下降， 住艙溫度開始升高， 迅速停機(jī)后， 將冷凝器側(cè)蓋打開，將貯油器出口閥微開即見有根海水 管有白霧出來，確定為冷凝器大量泄露冷劑，將破壞管 封堵后充冷劑啟動運(yùn)轉(zhuǎn)

5、良好。但自此之后，冷凝器又?jǐn)?shù) 次破壞，在航行期間因破損水管過多，封堵后冷凝不足 以致制冷劑不足，制冷機(jī)曾停用數(shù)日，維修后啟動，制 冷效果仍很差，還因吸入壓力不足而自動停機(jī)，初判斷 為數(shù)次充冷劑帶來過多水分而產(chǎn)生的冰塞。打開回液管 存水彎管放殘水時， 發(fā)現(xiàn)油水及冷劑混合物竟達(dá)數(shù)百克， 拆下干燥器濾器，發(fā)現(xiàn)殼內(nèi)有積水。因此，確定問題 并非冷劑帶來水分如此簡單。4 故障原因分析及機(jī)理簡介 4 1 故障原因分析 分析水分進(jìn)入系統(tǒng)的原因不外乎新冷劑充入水分；換滑 油時帶入少量水，但這幾個原因都不可能使系統(tǒng)中出現(xiàn) 如此大量的水分。即使操作不當(dāng)帶入大量空氣，亦不可 能使系統(tǒng)中含有如此大量水分，在未搞清原因之

6、前，先 進(jìn)行除水工作，除水時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的水分還不止這些， 先后幾次除水均有百克左右，于是考慮高壓管路水分直 接漏入可能性，但冷劑壓力高達(dá) 1415kg 而冷卻海水只 有 7kg（ 造水機(jī)工作時 ），海水不可能漏入系統(tǒng)， 但這是唯 一可能的原因。后想冬天制冷機(jī)曾停止一段時間，這之 后再啟動便無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由此才清楚，冷凝器以前數(shù) 次破壞簡單維修后在未換新的情況下，在停機(jī)期間冷凝 器再次壞漏，使高壓管內(nèi)冷劑大量泄漏，因停 止運(yùn)轉(zhuǎn)而未檢查，無人知道，當(dāng)高壓管內(nèi)壓力等于或低 于冷卻海水壓力時，海水便直接流入冷劑系統(tǒng)管路。且 航行期間造水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 造水機(jī)與制冷系統(tǒng)同用日用海水。 因此海水壓力升高。而且因

7、造水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，左右兩臺日 用海水泵同時運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到抽真空的能力，但如果制冷系 統(tǒng)冷凝器冷卻水進(jìn)口閥完全關(guān)死，海水壓力又太高。本 輪已十幾年，易被腐蝕的海水管路經(jīng)常破損，壓力太高 恐怕管路破裂，因此海水保持流過冷凝器，才使大量海 水進(jìn)入系統(tǒng)。因此系統(tǒng)是為空調(diào)服務(wù)，蒸發(fā)溫度一般在 -5C以上，有R22溶水能力較強(qiáng)尤其高溫溶水能力更高， 故系統(tǒng)存有少量水并不會導(dǎo)致冰塞，因此運(yùn)轉(zhuǎn)后吸入壓 力降低較快，大家都沒有想到是管路阻塞，是為冰塞造 成，如果這樣的話，就可判斷大量水進(jìn)入系統(tǒng)，但是大 家卻簡單地認(rèn)為是因為冷劑泄漏造成，以致造成后來更 嚴(yán)重的后果。因大量的水蒸氣及滑油等與制冷劑混合， 是壓縮機(jī)負(fù)荷增加，

8、以致后來吸氣閥損壞，使壓縮機(jī)工 作時吸排腔接通，而吸入壓力急劇升高。又因為水與冷 卻劑相融后，阻塞壓力增加，腐蝕性增加，使系統(tǒng)管路 腐蝕而剝落雜質(zhì)容入制冷劑及滑油中， 使滑油迅速變質(zhì)， 阻塞壓力表及繼電器傳壓細(xì)管，阻塞油壓啟閥卸載機(jī)構(gòu) 管路，使滑油分配器癱瘓，齒輪油泵齒輪折斷等系列嚴(yán) 重后果。 42 故障機(jī)理簡要介紹 :當(dāng)系統(tǒng)中進(jìn)水時，含 水量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氟里昂 R22 溶解度，膨脹閥及其后的一 段內(nèi)溫度降于零度以下，此時就會有一部分游離態(tài)水結(jié) 成小的冰晶，隨時間增長，冰晶會越來越大，R22在30C 的溶解度也只不過是1 470mk / kg，因此系統(tǒng)中水足以 使冰晶擴(kuò)大到冰塞程度，且加之水與冷

9、相溶后腐蝕剝落 物將膨脹閥臟堵，還因滑油贓污使油壓卸載機(jī)構(gòu)癱瘓， 壓力繼電器失靈而使壓縮機(jī)啟動時無法卸載，且制冷劑 因吸排閥及管路問題啟動造成“奔油”使系統(tǒng)中存油過 多，以及吸入濾器，高壓管路中的干燥器/濾器臟堵， 壓縮機(jī)啟動后短時間內(nèi)又停止 （吸入低壓作用 ）。5 故障的排除方法 :為排除系統(tǒng)大量水分，油份及臟 堵物，需將系統(tǒng)抽空。抽空前先將變質(zhì)滑油換掉。關(guān)閉 吸入截止閥，啟動壓縮機(jī)將曲軸箱抽成真空，以收回溶 解在滑油的制冷劑。 然后停止壓縮機(jī)， 關(guān)掉排除截止閥。 接著便可以松開放油旋塞， 放空臟油， 拆除曲軸箱側(cè)蓋， 清潔曲軸箱，用干凈的布擦干凈。同時可將汽缸頭蓋拆 下，拆下吸排氣閥， 檢

10、查彈簧及閥片的損壞， 換新彈簧， 換新閥片，吸入閥裝置時，要用專用銅夾將環(huán)片固定在 閥體上將彈簧壓縮，以保證環(huán)片位置安裝正確，手動盤 車檢查曲柄是否正常，檢查曲柄箱是否完全清潔干燥， 再將側(cè)蓋及放油旋塞裝置復(fù)位。完成后，從加油口注入 潔凈的潤滑油?；脱b完后，先使排出截止閥的多用通 道通大氣，在啟動壓縮機(jī)，將曲軸箱中的空氣抽出，直 至曲軸箱達(dá)到穩(wěn)定真空時， 關(guān)閉多用通道， 停止壓縮機(jī)。 加油后將各壓力表及繼電器傳壓細(xì)管拆下， 疏通或換新， 裝復(fù)時注意略開截止閥將腔內(nèi)及管內(nèi)所存空氣排除，這 些工作完成后可對系統(tǒng)抽空， 排氣排水。 抽空時， 用壓 縮機(jī)進(jìn)行，做法：稍開壓縮機(jī)吸入截止閥，關(guān)閉排出截

11、止閥，打開排除閥上多用通道以抽空排氣；關(guān)閉系統(tǒng)中 通大氣的各閥， （如充劑閥、放空閥等 ）；開啟系統(tǒng)中的 其余各閥，包括旁通閥。放盡冷凝器中的冷卻水，以有 利于加速其中的水分蒸發(fā)。 將壓縮機(jī)置于最少能量位置， 當(dāng)系統(tǒng)已達(dá)到穩(wěn)定的真空度，并在排出口感覺不到有氣 體排出時，關(guān)閉壓縮機(jī)吸入截止閥，然后用手按住排除 閥多用通道，迅速開足排除截止閥將多用通道關(guān)閉，停 機(jī)，裝復(fù)多用通道堵頭后停機(jī)。抽空結(jié)束后可以順便檢 查系統(tǒng)的氣密性，本輪真空度足可以達(dá)到氟里昂 93Kpa 的要求，在8h沒真空壓力下降為1Kpa，也可滿足要求。 故障排除后，重新啟動系統(tǒng)，但因為本系統(tǒng)制冷劑大量 漏泄使制冷劑明顯不足，須重新

12、注入制冷劑。啟動前在 儲液器上部放氣，關(guān)閉儲液器的出液閥，啟動壓縮機(jī)， 把系統(tǒng)中的制冷劑連同不凝性一起壓入冷凝器，然后停止壓縮機(jī)；繼續(xù)向冷凝器供給冷卻水，以使制冷劑充分凝結(jié)，直至冷凝器壓力不 再下降為止，這時打開冷凝器頂部的放空氣閥，讓聚集 在冷凝器上部的不凝性氣體流出，幾秒鐘后即關(guān)，停一 會重復(fù)這一操作，以減輕擾動，減少制冷劑的損失。每 次放氣后注意排出壓力表，放至冷凝器中的壓力接近水 溫所對應(yīng)的制冷劑飽和壓力時，應(yīng)結(jié)束放空氣的操作。 啟動充劑前將接管與鋼管接好，充劑前略開鋼瓶閥驅(qū)除 管內(nèi)空氣，另一端接在干燥器前充劑閥，旋緊，打開鋼 瓶充劑閥制冷劑自行進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)壓力與鋼瓶內(nèi)壓力平 衡后，啟

13、動壓縮機(jī)此時可打開鋼瓶出液閥，直接向系統(tǒng) 充入制冷劑使制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)， 經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后， 并經(jīng)冷凝器冷凝后泵貯液器中。 本系統(tǒng)需 R22 約 120Kg ， 根據(jù)稱量，估計充劑量足夠可關(guān)閉鋼瓶出口閥，打開貯 液器出口閥，讓壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，如貯液器內(nèi)能保 持 1 3 以上液位則可停止充液， 拆管前用熱水加熱充劑 管，使液態(tài)制冷劑蒸發(fā)進(jìn)入系統(tǒng)再將充劑閥關(guān)死，拆下 充劑管以減少冷劑的浪費(fèi)，開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，應(yīng)注意干 燥器濾器兩端是否有明顯溫差，如有溫差說明已經(jīng)堵 塞，最后將干燥器換新，因大量新的制冷劑充入后帶入 較多水分，為避免再次故障，壓縮機(jī)運(yùn)行一段時間后將 干燥器換新，換新時注意避免空氣

14、混入系統(tǒng)。經(jīng)過以上 操作后，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)一直正常，但因冷凝器破損而造成如 此嚴(yán)重事故，浪費(fèi)大量物料，使工作量大大增加，而且 空調(diào)數(shù)日不能運(yùn)轉(zhuǎn)，此類事故值得深思。6 結(jié)論及意見 : 本系統(tǒng)的故障最初由冷凝器泄漏引 起，冷劑泄漏時原因只考慮到冷凝器的老化，而沒有考 慮到系統(tǒng)中的存水 （多次充劑帶入 ）使冷劑的腐蝕性增強(qiáng) 而使冷凝器不斷泄漏，再充劑再增加腐蝕性而使剝落物 造成油變質(zhì)及臟堵、油堵以及以后一系列的故障，這完 全是人為的對故障發(fā)生原因考慮不足以及未對系統(tǒng)的檢 查 （停機(jī)時 ）大意疏忽所造成的。如果冷劑初次泄漏能引 起足夠重視的話，或者第二次兩根管泄漏時給予足夠的 重視，考慮清楚再行處理，而不是

15、簡單地封堵泄漏管就 了事的話，就沒有以后出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故了。直到冷 凝器破損后被封堵管數(shù)目多達(dá)十?dāng)?shù)根以致冷劑不足，不 得不停止空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)時才有足夠的重視，這是輪機(jī)人員的 失誤。在停用期間未對系統(tǒng)進(jìn)行良好的監(jiān)視而使大量油 水進(jìn)入系統(tǒng)還全然不知造成壓縮機(jī)的嚴(yán)重故障，損失大 量的人力及備件。這可以說完全是人為造成的損失。就 本系統(tǒng)而言，根據(jù)此次事故經(jīng)驗提出以下建議，以供參 考，并防止類似的事故再次發(fā)生。 6 1 要對系統(tǒng)做最 大努力進(jìn)行檢查及管理。無論正常運(yùn)轉(zhuǎn)或停機(jī)期間都應(yīng) 定時定期做全面檢查。 6 2 應(yīng)選擇質(zhì)量好的制冷劑。制冷劑如無法選擇，則在充劑后要監(jiān)視壓縮機(jī)及系統(tǒng)運(yùn) 轉(zhuǎn)一段時間，如質(zhì)量較差，

16、應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后更換干 燥器濾器如備件充足，過幾天后再次更換，直至系統(tǒng) 運(yùn)轉(zhuǎn)正常為止。 6 3 如冷劑無法選擇時，也可從壓縮 機(jī)吸入端充入氣態(tài)制冷劑。因為 R22 在氣態(tài)下較液態(tài)含 水量相對低，且可保證不會充入游離態(tài)水。6 4 在換干燥器時，必須注意防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)。帶入水分以及 使負(fù)荷升高，壓力溫度升高，降低制冷效果，且會影響 滑油品質(zhì)。因此，如果操作不當(dāng)將帶入大量空氣。如果 擔(dān)心放氣不充分，可在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后做本系統(tǒng)放 氣操作，即將冷劑壓入貯液器充分冷卻后，開上部放氣 旋塞。 65 因 R22 屬條件性溶油，在高溫時可完全溶 解，而在低溫區(qū)溶油能力較小，這樣就使帶入系統(tǒng)的油 在蒸發(fā)器

17、中分離出來，而無法回油，當(dāng)然本系統(tǒng)在壓縮 機(jī)出口有滑油分離器，是撞擊式滑油分離器，因此，應(yīng) 對滑油分離器做定期檢查以及回油管口電磁閥是否靈敏 啟閉，啟動時吸入截止閥不能開啟太快，否則可回油失 靈，產(chǎn)生奔油。 6 6 R22 的滲透性較強(qiáng)，較容易產(chǎn)生 泄漏，因此工作及拆檢后對相應(yīng)部位應(yīng) 做檢漏，對易漏部位應(yīng)做定期檢查，對拆檢后部位可用 肥皂檢漏，簡單易行又經(jīng)濟(jì)，無需特殊工具藥物，系統(tǒng) 運(yùn)轉(zhuǎn)時保持各部件清潔，通過滲出油漬可知泄漏部位。67 本系統(tǒng)滑油為專用滑油，避免與其他滑油混用，應(yīng) 密封保存。 7空調(diào)管理的注意事項 71 制冷劑的加入 (1) 關(guān)閉儲液器出口閥和干燥器的旁通閥，把制冷劑鋼瓶置 于

18、磅秤上 (瓶頭向下，傾斜放置 )，以便稱量制冷劑的充 入量。充制冷劑的時候先將接管一端與鋼瓶出口閥緊連， 繼而稍開一下鋼瓶閥， 用瓶中制冷劑驅(qū)除接管中的空氣， 然后再將接管的另一頭緊連在系統(tǒng)的充劑閥上。開啟冷 凝器冷凝水。打開干燥劑出口閥，啟動壓縮機(jī)，由充劑 閥經(jīng)干燥器，膨脹閥，蒸發(fā)管將系統(tǒng)充入制冷劑，并經(jīng) 冷凝器冷凝后，儲存在儲液器中，儲液器應(yīng)為I /213高，低于 13 要加制冷劑。 (2)制冷劑的取出 :將未 盛滿的制冷劑鋼瓶低放，關(guān)小冷凝器冷卻水，保持較高 的冷凝壓力，液態(tài)制冷劑便會流入鋼瓶。72 檢漏 (1)皂液檢漏 :查漏用的肥皂水，可以用肥皂粉調(diào)制，并可在 其中加入幾滴甘油，使泡

19、沫不易破碎。也可用適量稀釋 的洗發(fā)水代替。檢漏時必須細(xì)心觀察，這種方法不適應(yīng) 溫度低于零度的部位，對低壓管和細(xì)微的泄漏也不太適 應(yīng)。 (2)檢漏燈檢漏 :使用檢漏燈檢漏時，應(yīng)保持銅片清 潔，檢漏前對艙內(nèi)加強(qiáng)通風(fēng)，也不要吸煙。7 3 滑油的更換和添加 :不同的制冷劑，不同的構(gòu)造的制冷機(jī)，使 用的潤滑油的種類是不同的。應(yīng)按照廠家推薦的品牌選 用滑油，長期使用過的滑油會逐漸氧化。不同型號的油絕對不能混用，更換新油時應(yīng)用新油將機(jī)器內(nèi)的舊油全部洗干凈，也可用破布，但不能用棉紗。7 4 不凝性氣體的排出 :本壓縮機(jī)是高壓冷凝器， 所以放空氣多采用 下面步驟 (1)關(guān)閉儲液器的出液閥； (2)啟動壓縮機(jī)后，

20、 把系統(tǒng)中的制冷劑連同不凝氣體抽出， 然后停止壓縮機(jī)； (3)繼續(xù)向冷凝器供給循環(huán)冷卻水，以使制冷劑充分冷 凝，直至冷凝器壓力不再下降為止，這時不凝氣體將積 于上部； (4) 打開壓縮機(jī)多用通道，讓氣體流出幾秒就 關(guān)，重復(fù)操作。每次放空氣后注意排出壓力表，放至冷 凝器中的壓力接近水溫對應(yīng)的制冷劑飽和壓力時，應(yīng)結(jié) 束放氣操作；在降溫工況和取暖工況時，各室的門窗應(yīng) 隨時關(guān)閉， 防止外界空氣進(jìn)入增加艙室熱負(fù)荷。 注意通 風(fēng)機(jī)開啟程序，在降溫工況啟動空調(diào)裝置時，應(yīng)先開風(fēng) 機(jī)后啟動空調(diào)制冷裝置。制冷壓縮機(jī)啟動時應(yīng)慢慢啟動 吸入截止閥，防止液擊，萬一聽到液擊聲，應(yīng)立即關(guān)小 吸入截止閥，以后逐漸開大。在取暖工況啟動空調(diào)裝置 時，應(yīng)先是加熱器投入工作，然后再啟動風(fēng)機(jī)，以免外 界的冷空