【正文】 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文船舶制冷故障分析的最優(yōu)化方案研究畢業(yè)論文目 錄緒論 11 船舶制冷 2 船舶制冷的基本原理 2 船舶制冷的主要元器件 2 制冷壓縮機(jī) 2 冷凝器 3 熱力膨脹閥 3 蒸發(fā)器 4 船舶制冷劑的介紹 4 制冷劑的種類 4 對(duì)制冷劑的要求 52 船舶制冷的幾種典型故障 6 冰塞 6 冰塞形成的原因 6 冰塞的特征 6 液擊 6 造成液擊的原因 7 液擊的現(xiàn)象 7 壓縮機(jī)啟停頻繁 7 壓縮機(jī)啟停頻繁的原因及其特征 73 針對(duì)船舶制冷故障做出理論分析 9 冰塞的理論分析 9 液擊的理論分析 10 壓縮機(jī)啟停頻繁的理論分析 114 結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做出實(shí)踐分析 13 冰塞的實(shí)際處理 13 液擊實(shí)踐當(dāng)中的分析 14 壓縮機(jī)啟停頻繁的實(shí)際操作處理 145 根據(jù)分析做出最優(yōu)化方案 15 綜合理論和實(shí)踐的分析 15 冰塞 15 液擊 15 制冷壓縮機(jī)啟停頻繁 15 列出最優(yōu)化方案 15結(jié)論 17致謝 18參考文獻(xiàn) 1919煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文緒論制冷是指使某一物體或某一空間溫度低于周圍環(huán)境溫度，并維持這一溫度的過程?！爸评洹卑◤牡蜏匚矬w或空間帶走熱量和隔熱保溫兩個(gè)方面的功能。制冷的途徑通常有兩種:一是利用天然冷源，如天然冰和地下水，此方法受到時(shí)間和地區(qū)等條件限制，具有很大的局限性；另一種是人工制冷。在船舶上大多數(shù)都是采用人工制冷，從而達(dá)到保鮮食品和貨物的目的。人工制冷也叫機(jī)械制冷，是通過借助于一些專門的機(jī)械設(shè)備做功而達(dá)到制冷的目的。這些設(shè)備通常是由壓縮機(jī)、熱交換設(shè)備、節(jié)流和蒸發(fā)元件等組成，在這些機(jī)械制冷裝置中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐恍┠Σ聊p、環(huán)境介質(zhì)或者管理保養(yǎng)不當(dāng)?shù)葐栴}引起一些機(jī)械故障。本文針對(duì)這些機(jī)械制冷設(shè)備當(dāng)中出現(xiàn)的一些故障，對(duì)其做出簡(jiǎn)單的理論和實(shí)踐方面的分析，通過論述和總結(jié)做出對(duì)船舶制冷故障分析的最優(yōu)化方案。 1 船舶制冷 船舶制冷的基本原理 船舶制冷裝置中最常用的就是蒸氣壓縮式制冷（簡(jiǎn)稱為壓縮制冷）。它是選擇沸點(diǎn)很低的液體作為制冷劑，經(jīng)膨脹閥（即節(jié)流閥）節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器的盤管中，在較低的蒸發(fā)壓力下吸熱汽化，從而實(shí)現(xiàn)制冷。為了在蒸發(fā)器中維持低壓，需用壓縮機(jī)將其中制冷劑蒸氣不斷地抽出，壓送到冷凝器中去。冷凝器中的冷凝壓力及相應(yīng)的冷凝溫度較高，這樣就可以利用環(huán)境介質(zhì)（舷外水或空氣）使制冷劑蒸氣冷卻、冷凝而重新液化，然后再經(jīng)膨脹閥節(jié)流后送入蒸發(fā)器汽化吸熱，從而不斷地吸熱，達(dá)到連續(xù)制冷的目的。 船舶制冷的主要元器件船舶制冷的元器件主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器等，但是除了這些以外還包括許多輔助設(shè)備和自動(dòng)控制元件。例如：油分離器，一般裝在壓縮機(jī)排出端，用來分離排出氣體帶出來的滑油。貯液器，它是裝在冷凝器后用來儲(chǔ)存液態(tài)制冷劑的容器。干燥過濾器，用來給系統(tǒng)干燥的。液流指示鏡，裝在液管上用來觀察流體穩(wěn)定的情況等。 制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)是制冷裝置中最關(guān)鍵的“主機(jī)”，對(duì)裝置的制冷量、性能系數(shù)和使用壽命有決定性的影響。制冷壓縮機(jī)有活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式等類型，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括螺桿式、渦輪式滾動(dòng)轉(zhuǎn)子等多種?；钊街评鋲嚎s機(jī)使用最廣泛，其制造、管理和維修的經(jīng)驗(yàn)都比較成熟。因其流量受轉(zhuǎn)速限制，只能在Q0小于200kW的中、小制冷量的范圍，是船舶制冷裝置采用的主要機(jī)型。螺桿式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速較高，輸氣量較大，過去適用于制冷量Q0在150～1500kW，在船上主要用于冷藏艙制冷裝置，近年來經(jīng)不斷改進(jìn)Q0已可達(dá)到50kW以下。其價(jià)格雖然比活塞式高，性能系數(shù)一般也比活塞的低，但是單位制冷量的尺寸較小，重量較輕，易損件少，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，故在一些大型船舶的空調(diào)裝置中已取代活塞式壓縮機(jī)。在船上的這些制冷壓縮機(jī)還有一些外部特征，并且能通過這些外部特征而判斷壓縮機(jī)的故障和存在的問題： 1)聲音：正常工作的壓縮機(jī)，它的進(jìn)排氣閥會(huì)發(fā)出清晰又有規(guī)律的“噗噗”聲。如果發(fā)現(xiàn)有特別的聲音(以“液擊”聲為多)應(yīng)該立刻檢查冷卻水量或冷劑量。 2)溫度：用手貼在排氣側(cè)缸頭上有溫?zé)岬母杏X，手貼在吸氣側(cè)的缸頭上有冷的感覺，這樣才算正常，另外缸頭不能有結(jié)冰的現(xiàn)象等。 3)潤(rùn)滑油：運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓縮機(jī)滑油油位不應(yīng)高于視油鏡中間位置，如果超過了不僅進(jìn)入系統(tǒng)的油量增多還可能影響其制冷的能力，甚至造成壓縮機(jī)“油擊”。 冷凝器 冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。它的功用是將壓縮機(jī)排出的氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài)的，供系統(tǒng)循環(huán)使用。船舶冷凝器設(shè)備大都是采用臥式的殼管式，它上面包括一些重要的元器件例如：安全閥、放氣閥、平衡管、水室放氣旋塞和放水旋塞等。關(guān)于冷凝器還有一個(gè)重要的參數(shù)需要調(diào)節(jié)，那就是冷卻水量調(diào)整，在沒有冷卻水量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥時(shí)，人工調(diào)節(jié)冷卻水量是一項(xiàng)重要的日常工作。航行于南北航區(qū)的船舶更應(yīng)及時(shí)地根據(jù)海水溫度變化和排出壓力變化而調(diào)節(jié)海水量，否則將嚴(yán)重地影響裝置的工作。特別是在冬季易發(fā)生“液擊”。 熱力膨脹閥熱力膨脹閥工作原理：熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。按照平衡方式不同，熱力膨脹閥分為外平衡式和內(nèi)平衡式。在工業(yè)冷卻設(shè)備中，一般采用外平衡式熱力膨脹閥。熱力膨脹閥由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)和閥體組成。感應(yīng)機(jī)構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì)，感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處，其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差，通常稱為過熱度。感溫包感受到蒸發(fā)器出口溫度后，使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于對(duì)應(yīng)的飽和壓力Pb。該壓力將通過膜片傳給頂桿直到閥芯。在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在，膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力P0，三者處于平衡時(shí)有Pb=Pt+Po 。當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增大時(shí)，出口過熱度偏高，Pb增大，PbPt+Po，合力使頂桿、閥芯下移，熱力膨脹閥開啟增大，制冷劑流量按比例增加。反之熱力膨脹閥開啟變小，制冷劑流量按比例減??；因此制冷設(shè)備是由熱力膨脹閥通過控制過熱度實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自我調(diào)整。熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)中主要部件之一,它裝在緊靠蒸發(fā)器入口處,其感溫包是包扎在蒸發(fā)器出口末端。高壓液體流經(jīng)閥孔進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)呈噴射狀態(tài),在低壓蒸發(fā)管內(nèi)擴(kuò)散從蒸發(fā)器周圍吸熱。如果氟利昂液體不斷地進(jìn)入蒸發(fā)器,蒸發(fā)器就不斷地從周圍吸熱,就會(huì)使周圍溫度逐漸下降。膨脹閥由閥體、氣熱式膨脹蓋感應(yīng)機(jī)構(gòu)、閥座、閥針、調(diào)節(jié)桿、彈簧、頂針等組成。其感應(yīng)機(jī)構(gòu)內(nèi)充有氟利昂液體或充填活性炭和其他氣體,當(dāng)感溫包受溫度升高影響時(shí),包內(nèi)液體(或氣體)受熱膨脹,感應(yīng)機(jī)構(gòu)的壓力大于彈簧的壓力將頂針壓下頂開閥針,閥孔開啟；反之包里液體受溫度降低影響時(shí),壓力減少,彈簧的壓力大于感應(yīng)機(jī)構(gòu)的壓力,將閥針向上移,閥孔關(guān)小甚至關(guān)閉。 蒸發(fā)器蒸發(fā)器就是一盤粗一點(diǎn)的盤管，低溫液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器盤管流動(dòng)時(shí)，通過管壁吸收盤管周圍介質(zhì)（空氣或水）的熱量沸騰汽化（蒸發(fā)），使盤管周圍的介質(zhì)溫度降低或保持一定的低溫狀態(tài)，從而達(dá)到制冷的目的。它的功用就是讓制冷劑在其中汽化，而從被冷卻的介質(zhì)中吸收熱量。根據(jù)制冷是采用直接冷卻式或是間接冷卻式蒸發(fā)器所冷卻的介質(zhì)不同，其形式也不同。船舶氟利昂制冷裝置大多采用直接制冷式，其蒸發(fā)器直接放在冷庫(kù)（或空調(diào)器）中冷卻空氣，有冷卻排管和利用冷風(fēng)機(jī)兩種形式。蒸發(fā)器讓低溫液態(tài)制冷劑和需要制冷的介質(zhì)交換熱量的換熱器。因此蒸發(fā)器盤管應(yīng)置于需要制冷的空間介質(zhì)中。例如，電冰箱或冷庫(kù)的蒸發(fā)器放在冷藏室和冷凍室內(nèi)；房間空調(diào)器的蒸