哈工程船舶輔機-12-船舶制冷裝

1第二節(jié)蒸汽壓縮式制冷裝置的工作(gōngzuò)原理一、理論(lǐlùn)循環(huán)理論循環(huán)假設(shè)；(1)壓縮過程不存在換熱和流阻等不可逆損失等熵過程(2)制冷劑流過熱交換器和管路時沒有阻力損失等壓過程(3)制冷系統(tǒng)中除熱交換器外，與外界無任何熱交換，流過膨脹閥時未作功，又無熱交換等焓過程共二十六頁2共二十六頁3二工況影響(yǐngxiǎng)-冷凝溫度tk↑→tk’→qo’=h1-h4’↓→Qo↓（單位制冷量下降(xiàjiàng)qo’<qo）Wo=h2’-h1’↑→P↑（單位容積壓縮功增大Wo’>Wo）降低制冷劑的冷凝溫度，可提高裝置的制冷量。冷凝溫度不能太低，否則膨脹閥前后壓差明顯下降會導(dǎo)致制冷劑流量不足，反而使制冷量下降。共二十六頁4蒸發(fā)(zhēngfā)溫度to↓→to’→qo’=h1’-h4’↓→Qo↓(單位制冷量下降qo’<qo)Wo=h2’-h1’↑→P↑(單位容積(róngjī)壓縮功增大Wo’>Wo)蒸發(fā)溫度降低會使裝置的制冷量明顯下降，制冷系數(shù)下降。在使用管理中，切忌將蒸發(fā)溫度調(diào)得過低，過低的蒸發(fā)溫度有害無益。共二十六頁5過熱度(rèdù)

在過熱循環(huán)中，如果過熱過程在蒸發(fā)器內(nèi)完成，其過熱稱為(chēnɡwéi)有益過熱；如果過熱在回氣管內(nèi)進行，則為有害過熱。為防止有害過熱的產(chǎn)生，應(yīng)對回氣管進行隔熱。工質(zhì)蒸汽過熱后，可以避免壓縮機產(chǎn)生“液擊”沖缸現(xiàn)象;也可避免由于液滴進入汽缸與缸壁產(chǎn)生強烈熱交換而導(dǎo)致液滴氣化，造成壓縮機實際吸氣量減少，最后導(dǎo)致制冷量下降。共二十六頁6過冷度

可提高單位制冷量和制冷系數(shù)，并可減少節(jié)流后產(chǎn)生的“閃發(fā)”氣體數(shù)量，減少節(jié)流損失，保證正常供液。過冷循環(huán)(xúnhuán)工質(zhì)的過冷度通常選擇3~5℃。共二十六頁7三回?zé)嵫h(huán)

往往采用使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷(zhìlěng)工質(zhì)和來自蒸發(fā)器的低壓氣態(tài)制冷(zhìlěng)工質(zhì)在熱交換器內(nèi)進行熱交換，使液態(tài)工質(zhì)過冷的同時，氣態(tài)工質(zhì)過熱的循環(huán)。采用回?zé)崞鬟^冷、過熱的循環(huán)稱回?zé)嵫h(huán)。共二十六頁8B’-C為有壓力損失的蒸發(fā)過程；C-C’’為在回?zé)崞?、吸入管道及吸氣閥上有壓降和過熱(ɡuòrè)過程；C’’-D’為壓縮機壓縮過程；D’-D’’為排氣經(jīng)排氣閥降壓過程；D’’-A’為蒸汽在冷凝器、回?zé)崞髦械睦鋮s、冷凝降壓過程；A’-B’節(jié)流過程；共二十六頁9第三節(jié)制冷劑、載冷劑和冷凍機油一制冷劑

在制冷機內(nèi)完成熱力循環(huán)的工質(zhì),必須具有較好的熱力性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì),選用時根據(jù)使用場合、溫度要求、制冷量及制冷機的型式(xínɡshì)等綜合考慮.1．制冷劑的種類(1)無機化合物如氨、水等,無機類制冷劑的統(tǒng)一編號為R7XX.(R是英文“制冷劑-Refrigerant”字頭)編號的后兩位數(shù)表示該無機化合物的分子量

共二十六頁10(2)飽和烴的鹵化物—氟利昂編號是R后帶二或三個數(shù)字；依次為碳原子數(shù)m-1、氫原子數(shù)n+1和氟原子數(shù)x例如二氟一氯甲烷CHClF2，寫為R22。氟利昂制冷劑大多是無毒的，沒有氣味不燃燒，沒有爆炸危險，熱穩(wěn)定性好氟利昂分子量大，絕熱指數(shù)小，凝固點低含水時會腐蝕鎂及鎂合金、鐵等金屬單位容積制冷量小，密度大，節(jié)流損失大導(dǎo)熱系數(shù)小，遇火焰(huǒyàn)時會分解出有毒氣體易漏泄而不易察覺。共二十六頁11第四節(jié)制冷(zhìlěng)壓縮機共二十六頁12按壓縮機氣缸分布形式分類：可分為直立式、V型、W型、S型（扇形）、Y型（星型）等。按使用的制冷劑種類分類：可分為氨用、鹵代烴用制冷(zhìlěng)壓縮機。按壓縮機與電動機的組合形式分類：可分為開啟式和封閉式，其中封閉式又可分為全封閉式和半封閉式兩種。按壓縮機的級數(shù)分類：可分為單機單級和單機雙級壓縮機。一分類(fēnlèi)共二十六頁13船舶(chuánbó)輔機

第11章船舶制冷裝置

[MarineRefrigerationPlant]按工作的蒸發(fā)(zhēngfā)溫度分類高溫制冷壓縮機(-10~0oC)中溫制冷壓縮機(-15~0oC)低溫制冷壓縮機(-40~-15oC)共二十六頁14二、活塞式制冷(zhìlěng)壓縮機1特點(tèdiǎn)(1)吸排氣閥設(shè)在氣缸頂部。大型機排氣閥裝在“假蓋”上。(2)容量大的多缸壓縮機設(shè)有能量調(diào)節(jié)機構(gòu)。(3)強度按R12、R22、R717等多工質(zhì)通用設(shè)計，可使用不同冷劑工作。(4)氟利昂壓縮機曲軸箱內(nèi)設(shè)滑油加熱器，起動前可加熱滑油，使溶解的氟利昂分離。共二十六頁15共二十六頁16冰塞系統(tǒng)(xìtǒng)中的制冷劑不足壓縮機起停頻繁(pínfán)壓縮機啟動不久就停車或無法起動三、制冷裝置常見故障壓縮機運轉(zhuǎn)不停，制冷效果仍達不到要求共二十六頁171.冰塞定義制冷系統(tǒng)中的氟利昂液體節(jié)流降壓后，如溫度降到0oC以下，當(dāng)含水量較多呈游離態(tài)時，水即迅速結(jié)冰，在流道狹窄堵塞。發(fā)生部位膨脹閥、液管濾器、膨脹閥前后的閥件、膨脹閥后較細(xì)的管路。共二十六頁18故障現(xiàn)象未完全堵塞通道進入蒸發(fā)器的制冷劑流量減少，霜層融化，壓縮機吸入壓力降低，直至低壓繼電器動作使壓縮機停車。停車后冰塞處的冰一部分融化，少量制冷劑流入蒸發(fā)器，壓縮機吸入壓力回升，又重新啟動，但冰塞會繼續(xù)加重，不久又停車。完全堵塞通道停車時間加長，再次啟動的時間將更短，完全不能正常工作。共二十六頁19冰塞故障部位判斷1關(guān)閉膨脹閥前的截止閥。2清除該閥后可能冰塞的管道、閥件外面的霜層。3突然開啟上述的截止閥，冰塞處流道狹窄、起節(jié)流降壓作用，其后面管道必然結(jié)霜，據(jù)此可確定冰塞的部位。共二十六頁20冰塞的消除方法1.拆下冰塞元件除冰如冰塞發(fā)生在膨脹閥、濾器等部件處，可拆下用純酒精清洗，再用壓縮空氣吹干裝復(fù)。2.化冰后用干燥劑吸水換新干燥劑；在冰塞部位外敷毛巾并用熱水澆，使冰融化；啟動制冷裝置，水分被干燥劑吸收。(需反復(fù)操作)3.用解凍劑消除冰塞用充制冷劑的方法從液管適當(dāng)處充入一定量解凍劑，使其隨制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)，冰塞消除后，將干燥器接入系統(tǒng)，將水和解凍劑吸收。4.用干燥氣體吹除水分系統(tǒng)大量進水時，將制冷劑放掉(或收入鋼瓶)，用CO2或N2吹掃系統(tǒng)，最后用抽空除水的方法使系統(tǒng)干燥。共二十六頁212.系統(tǒng)(xìtǒng)中制冷劑不足故障現(xiàn)象蒸發(fā)器后部結(jié)霜全部融化，壓縮機吸氣過熱度增加，吸入壓力和排出壓力降低，長時間運轉(zhuǎn)庫溫降不下來，庫溫未降到下限，壓縮機就因吸入壓力很低而停車。進入蒸發(fā)器內(nèi)的滑油難以返回曲軸箱，造成油位偏低。共二十六頁223.壓縮機運轉(zhuǎn)不停，制冷效果仍達不到(bùdào)要求一、吸入壓力一直較高(熱負(fù)荷過大或壓縮機排氣量減小)1冷庫隔熱性能太差原因隔熱結(jié)構(gòu)損壞、隔熱材料受潮、庫門關(guān)閉不嚴(yán)2壓縮機內(nèi)部漏泄原因吸、排氣閥、活塞環(huán)密封性差或滑油分離器回油閥、氣缸缸頭墊片、安全閥漏泄共二十六頁233排出壓力超過正常值，壓縮機輸氣系數(shù)減少原因系統(tǒng)中空氣太多、排出截止閥沒開足或冷凝器冷凝能力不足4卸載機構(gòu)故障原因部分氣缸不能加載工作5氣缸余隙容積太大原因缸頭墊片不適當(dāng)?shù)乇患雍窕蚧钊蜉S承磨損而下沉。6壓縮機轉(zhuǎn)速下降共二十六頁24二、吸入壓力一直偏低(進入蒸發(fā)器的制冷劑流量較少，蒸發(fā)器中制冷劑氣體產(chǎn)生的速度較慢)吸氣過熱度高7制冷劑不足8冷凝壓力過低9液管及管上附件發(fā)生冰塞、臟堵或某些閥門未開足10膨脹閥安裝不當(dāng)、調(diào)節(jié)過緊或溫包充劑漏失11進入系統(tǒng)中的潤滑油過多，使膨脹閥制冷劑流量減少或蒸發(fā)器管路局部堵塞共二十六頁25吸氣過熱度不太大12蒸發(fā)器結(jié)霜過厚13通風(fēng)機葉輪裝反、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速下降14蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)得太緊，使蒸發(fā)溫度過高15蒸發(fā)器設(shè)計制冷量不足或部分并聯(lián)蒸發(fā)器停用共二十六頁內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)1。(1)壓縮過程不存在換熱和流阻等不可逆損失。（單位制冷(zhìlěng)量下降qo’<qo）。（單位容積壓縮功增大