船舶伙食制冷裝置的管理與節(jié)能內(nèi)容提要：此文就冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、膨脹閥開度等方面，從理論上分析船舶伙食制冷裝臵的管理與節(jié)能。關(guān)鍵詞：船舶伙食制冷裝臵管理節(jié)能伙食冷庫(kù)是船舶最重要的制冷系統(tǒng)之一。它的正常運(yùn)行，既要保持船員的生活質(zhì)量，又要節(jié)能。變頻技術(shù)在船上應(yīng)用還不廣泛本文從定速制冷裝入手臵的維護(hù)管理，討論其節(jié)能的途徑。1、 盡可能的降低冷凝溫度(壓力)隨著船舶航行的區(qū)域的氣溫和水溫的變化，制冷系統(tǒng)的冷凝溫度和壓力會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。在一定的蒸發(fā)溫度和壓縮機(jī)吸入條件下，盡可能的降低冷凝溫度和壓力是制冷系統(tǒng)節(jié)能的最有效的途徑之一。制冷循環(huán)壓焓圖如右圖1當(dāng)蒸發(fā)溫度t0及其他工況條件不變時(shí)，冷劑的冷凝溫度由t降k至t'則單位壓縮工為，(△k=W-W')降低，單位制冷量△q隨之增加(厶q=qq°),制冷系數(shù)e(q/W)也將增加，從而使制冷裝臵的總制冷量Q=(G劑q)增加，壓縮機(jī)耗功減小，經(jīng)濟(jì)性提高。引起冷凝壓力過(guò)高的原因，及相應(yīng)的措施。(1)季節(jié)和航區(qū)的變化引起海水溫度的升高。此時(shí)，若冷凝器的冷卻水閥或冷卻水量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥未能相應(yīng)的開大，冷卻水流量不足，冷卻效果變差。相應(yīng)的措施是，保持冷卻水量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于良好狀態(tài)――保證隨航區(qū)環(huán)境溫度升高相應(yīng)提高進(jìn)入冷凝器的冷卻水量。(2)冷凝器海水側(cè)積垢嚴(yán)重。船用制冷系統(tǒng)冷凝器的冷卻水進(jìn)出口溫差，設(shè)計(jì)時(shí)一般取2~4oC冷凝溫度比冷卻水出口溫度高出3~5°C。當(dāng)冷凝器管束結(jié)垢為l?5mm時(shí)，冷凝溫度會(huì)相應(yīng)的升高2.8oC，電機(jī)耗功增加9.7％。相應(yīng)的措施是降低冷凝器的熱阻，及時(shí)的清通冷凝器。(3)管束中的冷劑量過(guò)多。管系中的冷劑過(guò)多，導(dǎo)致冷凝器中的冷劑滯留，浸沒(méi)冷凝器中熱交換面

積過(guò)多，即有效冷卻面積減小。相應(yīng)的措施是回收過(guò)多的冷劑到除液屏中。（4）系統(tǒng)中有空氣。操作管理（如補(bǔ)加冷劑、添加滑油、檢修壓縮機(jī)等）不當(dāng)可能引起空氣進(jìn)入系統(tǒng)。試驗(yàn)表明，當(dāng)系統(tǒng)中不凝性氣體的分壓力上升到0.196Mpa時(shí)壓縮機(jī)的耗功將增加18％。相應(yīng)的措施是排除進(jìn)入系統(tǒng)的不凝性氣體――將冷劑全部收回冷凝器會(huì)儲(chǔ)液器，充分冷卻后從放氣閥或壓縮機(jī)的多用通道斷續(xù)排出。引起冷凝壓力過(guò)低的原因，及相應(yīng)的措施。如果在冬天或寒冷水域，冷卻水溫度過(guò)低，冷卻效果太好，引起冷凝壓力過(guò)低，使膨脹閥前后壓差太小，即使開足膨脹閥冷劑流量也不夠，反而會(huì)使總制冷量Q=（G劑q）減少。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p0小冷卻水0量，以免P過(guò)低，一般來(lái)說(shuō)，膨脹閥前后K壓差不應(yīng)小于0.4~0?5Mpa，即冷凝壓力（對(duì)R22裝置）應(yīng)大于0.6-0.7Mpa。2、 選擇合適的庫(kù)聞和最佳蒸發(fā)溫度?，F(xiàn)代船舶都用制冷來(lái)儲(chǔ)藏食物，……對(duì)于菜庫(kù)來(lái)說(shuō)，合適的溫度非常重要：庫(kù)溫過(guò)高，果蔬儲(chǔ)存期過(guò)短；庫(kù)溫過(guò)低，則容易凍爛。對(duì)于低溫庫(kù)（魚肉庫(kù)）而言，庫(kù)溫越低，食物的儲(chǔ)存期越長(zhǎng)。但由于食物水分溶有各種鹽類等物質(zhì)。完全凍結(jié)需要約-60oC,且?guī)鞙剡^(guò)低會(huì)導(dǎo)致食物脫水過(guò)多，變色嚴(yán)重、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降等冷凍危害。當(dāng)儲(chǔ)藏溫度在-18oC時(shí)，絕大部分微生物不再繁殖，冷凍貨物可在較長(zhǎng)時(shí)間（半年左右）保持鮮度。對(duì)于遠(yuǎn)洋船舶，若庫(kù)溫從-20oC提高到-18oC,冷庫(kù)制冷系統(tǒng)能耗相應(yīng)降低8%;對(duì)于短航線船舶，庫(kù)溫控制在-10oC~-12oC較為經(jīng)濟(jì)。在保證冷庫(kù)內(nèi)貨物質(zhì)量的前提下，適當(dāng)提高蒸發(fā)溫度，可提高制冷壓縮機(jī)的吸入壓力，提高制冷裝置的制冷效率，延長(zhǎng)裝置使用壽命。當(dāng)冷凝溫度及其他工況條件不變時(shí)，蒸發(fā)溫度由to升高到to'單位壓縮功AW=W-Wo'會(huì)降低，單位制冷量△q° °=qq確增加，制冷系數(shù)￡=q/W也將增加，從而使制冷裝置的總制冷量Q增加，經(jīng)濟(jì)性提高，如右圖2所示。引起蒸發(fā)壓力降低的主要原因及消除措施。（1）因操作管理不當(dāng)或系統(tǒng)漏泄造成系統(tǒng)中冷劑不足。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象：低溫庫(kù)蒸發(fā)器后部結(jié)霜熔化；壓縮機(jī)吸氣過(guò)熱度增加；吸氣壓力和排氣壓力都降低；制冷量降低；長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)庫(kù)溫仍降不下來(lái)；或庫(kù)溫未到下限壓縮機(jī)就因吸入壓力過(guò)低而停車?？赏ㄟ^(guò)觀察儲(chǔ)液器的液位（不足1/3）、液管上的觀察鏡（有大量氣泡）、聽聲音（膨脹閥后有明顯的“絲絲”聲）來(lái)判斷。消除這些現(xiàn)象的措施是用皂液、撿漏燈或電子撿漏儀等查找并消除漏泄，補(bǔ)足冷劑。（2）蒸發(fā)器盤管外壁結(jié)霜太厚。低溫庫(kù)在低壓低溫狀態(tài)下工作，盤管外表面溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度，空氣中的水分在盤管表面積霜，船舶在海中航行，空氣濕度特別大，積霜尤為嚴(yán)重。由于霜層的導(dǎo)熱系數(shù)低，蒸發(fā)器結(jié)霜后就會(huì)大大的削弱其吸熱能力。使蒸發(fā)溫度降低，制冷量減小，經(jīng)濟(jì)性下降；此外，對(duì)冷風(fēng)機(jī)式蒸發(fā)器來(lái)說(shuō)，若霜層較厚，還會(huì)使管外肋片間的通道堵塞，通風(fēng)量減小，甚至難以正常工作。相應(yīng)的措施是當(dāng)蒸發(fā)器上的結(jié)霜達(dá)到一定的厚度（約3mm）,及時(shí)的熔霜即可。（3）蒸發(fā)器盤管內(nèi)積油?，F(xiàn)船上制冷劑多為R22,具有條件性溶油特性：高于8oC條件下與滑油互溶，低于8oC時(shí)溶油能力下降，致使蒸發(fā)器回油比較困難。若蒸發(fā)器及回氣管安裝時(shí)考慮不周，會(huì)造成蒸發(fā)器內(nèi)存有。此外若系統(tǒng)中冷劑流量不足，則制冷機(jī)攜帶滑油的能力不足，也回造成蒸發(fā)器內(nèi)存油。積油會(huì)導(dǎo)致傳熱熱阻增大，冷劑流通面積減小，流阻增大，制冷量下降，壓縮機(jī)能耗增大，試驗(yàn)證明，蒸發(fā)盤管內(nèi)0.1mm厚的油膜將使蒸發(fā)溫度下降2.5oC,耗電增加11%。蒸發(fā)盤管內(nèi)積油還會(huì)造成壓縮機(jī)曲拐箱油位降低，甚至因潤(rùn)滑不好而燒壞軸承使壓縮機(jī)損壞。相應(yīng)的措施是使滑油分離器處于良好的工作狀態(tài)；保證冷劑的流量，及時(shí)清除盤管內(nèi)的滑油。（4）蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)使換熱系數(shù)降低。相應(yīng)的措施是保證蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)正常的工作。（5）單機(jī)多庫(kù)控制時(shí)，個(gè)別冷庫(kù)庫(kù)溫未達(dá)到設(shè)定值，但系統(tǒng)熱負(fù)荷過(guò)小，壓縮機(jī)吸氣壓力過(guò)低，而壓縮機(jī)卻不能卸載工作。相應(yīng)的措施是，對(duì)船舶單機(jī)多庫(kù)制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)設(shè)臵能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，適時(shí)調(diào)節(jié)吸入壓力，以保證正常運(yùn)行。當(dāng)然，蒸發(fā)溫度也不能過(guò)高，否則會(huì)使蒸發(fā)器內(nèi)的冷劑與管外空氣的傳熱溫差太低，一般空氣冷卻的蒸發(fā)器，傳熱溫差選擇5~1OoC。3、適當(dāng)調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的開度。船舶伙食冷庫(kù)基本采用熱力膨脹閥。熱力膨脹閥可在一定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)冷劑的流量，使制冷量與熱負(fù)荷相適應(yīng)，但調(diào)節(jié)范圍有限。應(yīng)及時(shí)的調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的彈簧預(yù)緊力，保證其合適的開度，避免能耗增加，提高經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，外界向冷庫(kù)的傳熱量增加，同時(shí)冷凝壓力也上升，膨脹閥的前后壓差增加，節(jié)流損失增大，單位重量制冷量下降，壓縮機(jī)耗功增加，制冷系數(shù)降低，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p小膨脹閥的彈簧的預(yù)緊力，以增加其開度，提高制冷劑的循環(huán)量，增加制冷量。同理，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大膨脹閥彈簧的預(yù)緊力，減小膨脹閥開度，避免發(fā)生液擊。4、確保壓縮機(jī)工作正常。船舶伙食冷庫(kù)大都選用絕熱效率相對(duì)較高的活塞式制冷壓縮機(jī)。壓縮機(jī)工作過(guò)程實(shí)際是一個(gè)不可逆的熱力過(guò)程，提高其效率是實(shí)現(xiàn)制冷節(jié)能的關(guān)鍵。主要注意事項(xiàng)有：（1）保證進(jìn)排氣閥及活塞缸套間的密封；（2）保持合適的滑油粘度及油位。發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)曲軸箱油位缺油，應(yīng)查處原因并消除，避免系統(tǒng)中存油及壓縮機(jī)缺油；（3）保持能量卸載機(jī)構(gòu)工作正常；（4）保持油壓差在合適的范圍；（5）檢修時(shí)注意氣缸余隙高度的變化；（6）控制冷劑的含水量。含水較多會(huì)發(fā)生冰塞，可能使制冷裝臵無(wú)法正常運(yùn)行?，F(xiàn)船上冷劑多為R22,其飽和含水量在30oC時(shí)為1470mg/kg,-30°C時(shí)為180mg/kg,含水量應(yīng)控制在60~80mg/kg以下。（7） 合理保持冷劑的過(guò)冷度和過(guò)熱度。制冷劑在膨脹閥前有一定的過(guò)冷度能避免冷劑在膨脹閥前提前閃氣，造成制冷劑流量降低，從而使制冷量降低。制冷劑在壓縮機(jī)進(jìn)口有一定的過(guò)熱度，可防止壓縮機(jī)液擊。（8） 干燥器的使用。干燥器在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)旁通，以免