船用冷水机组启动后不增载的故障分析与处理

船用冷水机组是远洋船舶不可少的装置之一,对改善船员生活条件,提供适宜工作环境有着极其十分重要的意义。

冷水机组主要有压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大部件组成,常用制冷压缩机有活塞式、螺杆式、离心式、回转式等,其功能是输送和压缩制冷剂蒸汽。

该文一例冷水机组螺杆式压缩机启动后不增载的现象为契机,通过螺杆式压缩机负荷调节的工作原理进行分析,并结合实际案例,对船舶制冷压缩机不增载现象提出了自己的处理思路和方法,为船舶工作者针对冷水机组不增载故 障现象的快速有效排除提供了有利信息。

某日船舶在远洋航行期间,随着纬度的降低,室外温度越来越高,岗位人员需增开一台冷水机组,确保室内温度适宜。

首先冷水机组启动过程正常,但是在启动之后冷水机组出现不自动增载现象,为此,岗位人员将冷水机组打到手动运行模式,进行手动增载,仍然无法正常增载,随即,岗位人员立即对故障机组进行停机,增开备用机组,并对故障进行分析研究,以期找到解决办法。

1.冷水机组负荷调节的实现

冷水机组增减载是利用负荷调节阀组来实现的。

主要利用两个电磁阀的开关来控制滑油的进出,推动压缩机内螺杆位置的变化,从而达到调节负荷的效果。

负荷调节阀的原理图如图1所示。

图1  气动阀实物图

调节系统就像图1显示的那样,是个完全的装配体。

它通过从输气量气缸里提供或排出油来调节压缩机。

这个系统连接到分支B的油压。

油通过A接口从输气量气缸流回来。

接口C是连接到输气量气缸。

位号70是一个正常时关闭的阀门。

位号71是一个正常时打开的阀门,这意味着它有一个未通电的线圈,它是打开的让流体通过。

2.冷水机组负荷调节的工作过程

这个系统装有两个节流阀(位号72),参见总管路图。

通过使用这些阀门,油的流量进而输气量活塞的运动速度就能够被调节。 

节流阀的目的是提供输气量活塞有规则的移动,以适应运行状况。 

在稳定的输气量下两个电磁阀都是关闭的。

位号70是未通电的,而位号71是通电的。 

当调节到一个更高的输气量水平时,线圈位号70就会被通电。 

这样两个线圈将会通电。

位号70现在将会开启,向输气量气缸提供油压。

位号71将会关闭。 

当调节到一个低的输气量水平,两个线圈将会失电。

这样位号 70将会关闭和切断油路。

位号71将会开启,允许油从输气量气缸流过,此时,位号191弹簧的力将活塞压回。

当压缩机停止,两个电磁阀都将会失电。

活塞移动到0％位置, 就像3点描述的那样,压缩机将会在下一次启动时卸载。

在HFC/FCHC制冷装置中,油含有相当多的制冷剂。

在输气量调节气缸中的油,因此在压缩机和可能的液滴中释放的热量影响下,分离出制冷剂。

这样油/气混合物将会变得可压缩。

输气量调节滑阀的变化可以是跳跃式的。

当压缩机输气量从满负荷到低输气量变化时,滑动可能延迟,不会在激活后马上移动。

针对以上故障现象,岗位人员经过分析讨论,发现主要包括压缩机内螺杆卡滞;负荷调节阀组两个电磁阀故障;节流阀卡死,下面就这三个方面情况逐一分析。 

第一种情况压缩机内螺杆卡滞。 

由于该型号压缩机为螺杆式压缩机,通过内部螺杆之间相对应的有效行程来决定压缩机的负荷,若压缩机螺杆卡滞,增载过程中滑油就不能推动螺杆运动,保持在零负荷位置,导致机组无法增负荷。 

第二种情况负荷调节阀组两个电磁阀故障。

负荷调节阀组有70和71号两个电磁阀,位号70是常闭电磁阀, 而位号71是常开电磁阀。

当机组需要增负荷时,两个电磁阀要同时得电,位号70电磁阀打开,位号71电磁阀关闭,滑油进入推动螺杆实现增负荷。

若电磁阀故障不动作,导致机组无法增负荷。

第三种情况节流阀卡死。 

在负荷调节阀组两侧分别有两个节流阀,主要用来控制管路滑油的流量从而达到控制压缩机增减载的速度,当节流阀完全关闭时,滑油就无法通过电磁阀进入压缩机内进行负荷调节。

系统长时间工作,若节流阀处脏堵,滑油就无法进入压缩机,导致机组无法增减载。

船用冷水机组是远洋船舶改善船员生活必不可少的装置之一,对改善船员生活条件,提供适宜工作环境有着极其重要的意义。

该文从一例船用冷水机组启动后无法增负荷故障入手,通过对该型冷水机组负荷调节的工作原理进行深入分析研究,找出故障现象发生的几种情况,逐一进行分析并最终排除故障,为船舶工作者针对冷水机组不增载故障现象的快速有效排除提供了有利信息。

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