【船机帮】船舶冷库高温报警故障分析与排除

对远洋航行船舶来说，冷藏系统的主要作用是使冷库维持适宜的低温，使保存在库中的水果、蔬菜、粮食、乳品等的保鲜时间延长，保障船员远洋航行的饮食健康。

某船某航次中冷藏系统出现乳品库和粮食库高温报警，控制箱上的触摸屏也显示两个库的温度已超过设定温度，入库检查发现两个库内的风机停止工作。

针对这起故障，进行了详细分析与排查。

某船高温冷藏系统由电气系统和制冷系统组成：

电气系统主要由三菱 PLC、断路器、接触器、继电器、电磁阀等元器件组成，可实现压缩机的自动启停和控制库温恒定；

制冷系统为蒸汽压缩式，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，其中蒸发器在粮食库、水果库、蔬菜库、乳品库 4 个冷库中均有，当制冷系统运行后，制冷剂流经各冷库内的蒸发器时在风机的作用下就能使库温逐步降低。 

1.制冷循环的基本原理（图1）

图 1 制冷循环原理

制冷循环中，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大部件和管系形成一封闭系统，系统中充有制冷工质（制冷剂）循环，制冷剂流过膨胀阀时，因为膨胀阀有节流作用，制冷剂的压力降低、温度降低，使制冷剂进入蒸 发器后吸取冷库内空气的热量而汽化，压缩机将此低温低压的制冷剂蒸气吸入气缸，并对其进行压缩，使制冷剂的压力升高，温度升高，排至冷凝器，冷凝器利用舷外水对制冷剂蒸气冷却冷凝，使其汽化，将从冷库中带来的热量和压缩功转换的热量放出，再次进膨胀阀节流降压，进入蒸发器汽化吸热。

如此循环，以实现连续不断地制冷。 

2.高温冷藏系统库温自动控制原理

为了使冷库温度控制更加智能化，某船高温冷藏系统利用三菱 PLC 实现手动和自动两种控制模式。 

自动模式下，高温冷藏系统压缩机的启动和停止受库温控制。

当库温升高时，压缩机自动启动，同时库内风机、控制制冷剂导通的电磁阀亦通电工作；

当库温降至设定温度后，对应库的风机、控制制冷剂导通的电磁阀停止工作；

当所有库的温度均降至设定值时，压缩机自动停机。 

手动模式下，高温冷藏系统压缩机的启动和停止为人工控制，同时库内风机和控制制冷剂导通的电磁阀是否工作也受人工控制。

粮食库和乳品库出现高温报警时，压缩机正常工作且蔬菜库、水果库温度正常，说明冷藏系统整体工作正常，只是部分冷库一些环节出现故障。

入库检查发现蔬菜库、水果库风机工作正常，但粮食库和乳品库的风机并未工作。

由此可以初步分析，故障原因可能为以下 4 个。 

（1）风机电路故障。

主电源故障或者控制电路出现故障，均能导致风机不工作。 

（2）制冷剂导通控制电磁阀故障。

如果该电磁阀未通电工作或阀体损坏，制冷剂不能顺利流经膨胀阀，进而无法流经库内蒸发器实现制冷。 

（3）PLC 故障。

如果主 PLC 或扩展模块损坏，可导致 PLC 无法正常输出。 

（4）制冷剂管路不通畅。

若制冷剂管路脏堵，可导致制冷剂无法流至蒸发器，从而无法实现制冷。

1.故障排除

故障定位后，将粮食库制冷剂导通控制电磁阀拆除，发现电磁阀腐蚀严重，于是更换了新的备件。

然后将控制箱总电源开关和103F2 开关重新合上，使高温冷藏系统启动运行，103F2 开关未出现跳闸，且粮食库和乳品库的温度逐 渐降低至所需温度，说明电磁阀更换后整个系统恢复正常。 

2.故障机理

此次粮食库和乳品库高温报警故障，是粮食库制冷剂导通控制电磁阀损坏所致。

故障机理分析如下。 

（1）PLC输出模块103D2同时控制粮食库 和乳品库的风机、制冷剂导通电磁阀的工作，当粮食库制冷剂导通电磁阀出现短路时，致使103F2 开关跳闸，从而使粮食库和乳品库内的风机、制冷剂导通电磁阀因控制电源故障而无法工作，而这两个环节无论哪 个出现故障均会使库内的蒸发器无法进行热交换，最终结果是库温逐渐升高、出现报警。 

（2）由于高温冷藏系统的制冷剂导通控制 电磁阀均安装在库内，而无论是粮食库还是乳品库或其他库，其内都充满了水汽。

因此，当粮食库制冷剂导通控制电磁阀的防水绝缘出现损坏后，粮食库内潮湿的水汽会进入电磁阀导致线圈逐渐腐蚀，时间一长就会出现短路故障或绝缘低故障。 

（3）由于某船出厂时间较长，高温冷藏系统已工作10 年以上，很多元器件如电磁阀存在老化现象，绝缘故障出现的概率明显增加。

本次制冷剂导通控制电磁阀损坏引起的粮食库和乳品库高温报警故障，工作中并不常见，究其原因是电磁阀因绝缘破损出现短路故障所致。

为了避免类似故障的发生，应采取如下措施：

一是定期对电磁阀进行检查维护，这样既可以预防类似故障的发生，更主要是防止因短路故障而损坏PLC模块；

二是加强电磁阀的绝缘防护，条件允许的话可将高温冷藏系统的所有电磁阀安装在库外，这样可以有效避免短路故障发生。

END