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某老齡集裝箱船，集控室和工作間都安裝小型獨立式空調裝置。在使用過程中，常常會出現各種故障，下面就介紹一下小型空調的結構和常見故障的分析。 1 獨立式空調裝置的結構特點 船舶小型空調裝置系統（見圖1）主要部件有壓縮機、冷凝器、干燥器、熱力膨脹閥、蒸發器和高低壓開關等組成，它們連成一個封閉的系統。此系統使用R-22制冷劑。 
此系統的壓縮機是全封閉往復式，型號為QR12M1，轉速3500 rpm，功率為7.5KW。壓縮機的進出口有截止閥，閥上有接口。壓縮機內部線圈靠低溫的氣態制冷劑冷卻。它的作用是抽吸蒸發器來的氣體制冷劑并將其壓送到冷凝器中。 （2）冷卻器 此系統采用水冷管式冷卻器，靠中央冷卻器的淡水來冷卻。由于獨立式空調安裝的位置比低溫水泵高很多，故到冷卻器的淡水壓力相對低很多。如安裝一個淡水增壓泵，冷卻效果將改善很大。它的作用是被壓縮機增壓的氣體制冷劑在這里降溫并冷凝成液體。 （3）熱力膨脹閥 此系統采用外平衡式熱力膨脹閥。它適用于蒸發器流通阻力較大的系統。此閥（見圖2）的主要部件有感溫包、毛細管、膜片、閥座、閥芯、彈簧、頂桿和調節桿等。它的最大特點是膜片下腔室有一平衡管與蒸發器的出口連通，而頂桿與閥體上的通孔間設有密封填料，防止制冷劑從蒸發器進口漏到膜片下方。閥中出口所安裝的節流管是為了分擔閥的節流作用，避免閥芯和閥座處流速過高而磨損過大。熱力膨脹閥的主要作用是使流過的高壓制冷劑節流降壓，以便在蒸發器中吸熱而實現制冷；根據外界負荷的變化自動調節進入蒸發器的流量，使艙室保持維持在設定溫度之內并使回氣有一定的過熱度。  工作原理：閥芯的啟閉是由膜片上、下腔室的壓差控制（見圖3）。感溫包緊貼在蒸發器出口管壁上，感受蒸發器出口的制冷劑溫度t1，感溫包中的壓力即為t1所對應的溫包充劑的飽和壓力p1，它通過毛細管傳至膜片上方。蒸發器出口的壓力p0（對應的飽和溫度為t0）經外平衡管傳至膜片的下方，同時膜片下方受彈簧力ps的作用。膜片推動頂桿作用于閥芯上，控制閥的開度。閥平衡的條件是p1＝p0＋ps 。出口過熱度Δt＝t1—tO，可見出口過熱度Δt直接由ps確定。所以，它的缺點是關閥壓差由彈簧預緊力提供，關閥不嚴；壓縮機剛啟動時易造成液擊和過載；熱慣性大，反應滯后；若溫包暴露在高溫處，會使熱力頭中壓力過高。 熱力膨脹閥的調節：膨脹閥開度大小應與蒸發器換熱能力相匹配，通常調到制冷劑流量正好能滿足蒸發器的需要，使蒸發器出口過熱度達3℃-6℃為宜。如果膨脹閥開度過大即蒸發器出口過熱度太小，壓縮機可能吸入液體而液擊；開度過小即蒸發器出口過熱度過大，不僅使蒸發器吸熱能力不能充分發揮，還會使壓縮機排氣溫度過高。通常空調蒸發溫度5℃～7℃，最低不低于-2℃～-4℃。調整時，一般以過熱度增減不超過0.5℃為宜，通常調節螺桿每轉一圈過熱度變化為1℃～1.5℃，故每次轉動量不宜超過半圈。每次調整后，要等待一定的時間，使整個系統在新的工況下穩定下來，然后再決定是否需要再次調整。調整的是否合適的方法判斷：壓縮機吸入管沒有冰冷或粘手的感覺。 （4）蒸發器 此系統采用盤管多通道蒸發器，盤管上安裝有鋁的“肋片”來增大吸熱量。蒸發器上方安裝有多葉片離心式風機，通過抽吸達到空氣流通的目的。它的主要作用是使通過蒸發器的制冷劑吸熱汽化。 以上四個部件是基本部件，此外還有一些輔助元件。 （5）輔助元件 ·干燥器：它安裝于熱力膨脹閥前，主要作用是吸收制冷劑中的水份，防止系統發生“冰塞”，并過濾雜質，防止細小顆粒進入系統； ·高低壓開關：高低壓開關安裝成一體，高壓開關動作后，壓縮機停止運轉，要手動進行復位，高壓切斷壓力設定為2.1MPa。低壓切斷壓力設定為0.2Mpa，低壓自動復位壓力設定為0.4MPa； ·高低壓壓力表：顯示壓縮機的進出口的壓力。 ·溫度繼電器：感受環境的溫度來自動啟閉的開關，從而能自動切斷壓縮機的運轉。可以調節需要的溫度。 2 獨立式空調裝置的常見故障 （1）高壓或高壓開關動作 可能原因：冷卻器上的冷卻淡水的閥開度不足或沒有打開或冷卻淡水的壓力太低，冷卻淡水的溫度太高，冷卻器內冷卻管道臟堵；整個系統中有不凝氣體存在；系統中制冷劑太多；高壓開關調節不當。 采取措施：全部打開冷卻器的淡水進出口閥，調高低溫水的壓力，調低冷卻水的溫度，清潔冷卻器的內部通道；通過冷卻頂部的閥釋放不凝氣體；使用真空泵回收部分制冷劑；重新調節高壓開關的動作值。 （2）低壓或低壓開關動作 可能原因：膨脹閥開度太小或膨脹閥冰塞；系統中干燥器堵塞；制冷劑太少；空氣濾網臟堵；蒸發器臟堵、結霜；蒸發器上方風機皮帶太松或短；低壓開關調節不當。 采取措施：重新調整膨脹閥的開度，除去系統中的水分；更換干燥器；補充制冷劑；清洗空氣濾網；徹底清潔蒸發器或融霜；調整風機皮帶或更換；重新調整低壓開關的動作值。 （3）制冷效果差 可能原因：膨脹閥開度太小；可能制冷劑少；風機皮帶松或斷裂；空氣通道堵塞或空氣濾網臟；外界熱負荷過大。 采取措施：重新調整膨脹閥的開度；按照說明書的要求補充制冷劑；檢查風機皮帶更換或調整；清通空氣通道或清潔空氣濾網。 （4）噪音 可能原因：風機軸承損壞；膨脹閥的開度過大引起壓縮機液擊。 采取措施：更換風機軸承；重新調節膨脹閥的開度。 （5）膨脹閥堵塞 可能原因：熱力膨脹閥感溫系統內的充注物泄漏；制冷劑中混有水分。 采取措施：更換熱力膨脹閥；除去制冷劑中的水分或更換干燥劑。 3 獨立式空調裝置的故障實例 3.1 故障現象 船舶集控室安裝的獨立式空調已使用十年多，近一段時間內出現這樣的現象：  ·從熱力膨脹閥到蒸發器盤管再到壓縮機的吸入管全部結霜（見圖4）； ·壓縮機啟動時有明顯的液擊和振動聲響； ·外界溫度較低時（機艙溫度低于40℃時），集控室的溫度還能降下來。如外界溫度較高，集控室溫度則達到30℃，有時高壓開關會動作； ·從低壓壓力表觀察壓縮機的吸入壓力已低于0.2Mpa，但低壓開關有時不動作。 ·此外，查看記錄，本輪已更換過三臺壓縮機。 3.2 故障分析 （1）壓力開關動作失靈 檢查發現，高低壓壓力開關銹蝕嚴重，特別是低壓側壓力開關的彈簧，已銹死。原因是壓力開關頂部的防護罩已爛穿，冷凝水長期滴在壓力開關上引起。更換新的壓力開關，并在上部加裝防護罩。 （2）機艙通風口開啟 集控室內有一個通機艙風機的通風口，天氣較熱時，大量熱氣進入集控室，加大了外界的負荷。集控室溫度就降不下來。關閉通風口或加裝一個可拆卸的蓋板。 （3）蒸發器上方的軸流風機皮帶太松 檢查軸流風機皮帶，發現皮帶上有很多裂紋且皮帶太松。更換新的皮帶并重新調節松緊度，風機兩端軸承加牛油，清潔風機內的葉片。 （4）冷卻器內管路堵塞 查看記錄，冷卻器已有一年沒有清洗。打開冷卻器端蓋，用銅絲刷進行管路徹底清洗。定期清洗中央淡水冷卻器，確保低溫水的溫度不要太高。 （5）制冷劑太少 由于冷卻器沒有液位觀察鏡，只能通過高壓和低壓來判斷制冷劑是否合適。通常高壓為1.12MPa～1.52MPa，低壓為0.42MPa～0.59MPa。壓縮機工作時，如高壓和低壓都低，則制冷劑可能不足。制冷劑太少會引起蒸發器的結霜，從充液閥補充少量制冷劑。 （6）蒸發器臟堵 由于制冷效果差后，有人取走空氣濾網，這樣大量的垃圾吸附在蒸發器表面，堵塞空氣的流通。蒸發器盤管上的“肋片”變形。徹底清潔蒸發器通道，并矯正“肋片”。 （7）膨脹閥的開度過大 由于集控室的溫度打不下來，有人調大了膨脹閥的開度，這樣會引起壓縮機的液擊，時間長了壓縮機自然會損壞。重新調整膨脹閥的開度。 綜合分析：從上面可以看出，集控室空調裝置出現故障，是由幾個問題引起的。其中影響最大的是蒸發器和膨脹閥，蒸發器盤管上的鋁的“肋片”變形和腐蝕的嚴重，空氣通道部分完全堵死。蒸發器的性能明顯降低，如果此時調大膨脹閥的開度，會引起壓縮機的液擊和蒸發器的結霜。蒸發器的性能下降后，只能調小膨脹閥的開度，但這樣的話，環境溫度可能會達不到設定的值。 3.3 維護管理 ·停止壓縮機后，如需要再次啟動，要等3分鐘。慢慢轉動溫度調節開關； ·每兩周清潔一次空氣濾網； ·每月檢查制冷劑有無泄漏； ·每月檢查清洗水泄放口，防止水滿后浸泡控制箱引起短路； ·每兩個月檢查風機軸承加牛油，檢查調整皮帶的松緊度； ·每三個月檢查清洗冷卻器； 作者：上海遠洋運輸有限公司 齊文征老軌 |
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