黃佳付 王永剛

摘 要：伙食冷藏系統(tǒng)在蔬菜保鮮、糧食儲(chǔ)存方面起著重要的作用，是船舶正常運(yùn)營(yíng)不可或缺的一個(gè)系統(tǒng)。本文介紹了南油320 000 DWT超大型油輪伙食冷藏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：冷庫(kù)；壓縮機(jī)；冷凝器；隔熱

中圖分類號(hào)：U664.87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

在船舶運(yùn)輸過(guò)程中制冷系統(tǒng)起著不可或缺的作用。在船上，制冷主要用于食品的貯存、貨物的保鮮、住艙和專用艙室的空氣調(diào)節(jié)。船舶制冷不僅關(guān)系到船員的生活、健康和船舶的正常航行，還在水上冷藏運(yùn)輸中扮演著重要的角色。文章介紹了廣船國(guó)際股份有限公司建造的320 000 DWT超大型油輪的伙食冷藏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

2 制冷劑

制冷劑是在制冷機(jī)內(nèi)完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。自二十世紀(jì)三十年代初開始使用氟里昂，它以其優(yōu)異的熱工性能、理化性能和安全性能，被廣泛應(yīng)用在制冷裝置系統(tǒng)中。氟里昂是飽和碳?xì)浠衔锏柠u族衍生物，種類很多，目前主要是使用甲烷、乙烷的衍生物，用R作為制冷劑的代號(hào)。

對(duì)于制冷劑，除了要求有良好的熱工性能之外，還要求具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)腐蝕、無(wú)毒、系統(tǒng)中無(wú)氧氣的情況下也不會(huì)發(fā)生爆炸。因此，本船使用符合上述要求的混合制冷劑R404a。

3 制冷裝置的基本組成

本船伙食冷庫(kù)制冷裝置包括2套壓縮冷凝機(jī)組，布置在機(jī)艙上平臺(tái)內(nèi)鄰近伙食冷庫(kù)的區(qū)域，其制冷量能確保在庫(kù)房打冷后一套機(jī)組每日運(yùn)轉(zhuǎn)18小時(shí)維持規(guī)定的庫(kù)溫，另一套機(jī)組作為備用。

圖1為壓縮冷凝機(jī)組（兆勝CZLZ-5，制冷量6kW，電機(jī)功率7.5 kW）的示意圖，其中壓縮機(jī)為開啟式、多缸、自動(dòng)卸載、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式壓縮機(jī)，冷凝器為臥式殼管型冷凝器。制冷裝置能在38 ℃中央冷卻淡水和35 ℃外界空氣溫度下保證冷庫(kù)的庫(kù)溫要求。

4 伙食冷庫(kù)布置

本船共有4個(gè)伙食冷庫(kù)，每個(gè)冷庫(kù)的庫(kù)容、庫(kù)溫和冷風(fēng)機(jī)的數(shù)量如表1所示。

表1 各種庫(kù)容、庫(kù)溫表

冷庫(kù)布置在上甲板上，如圖2所示。每個(gè)冷庫(kù)有一個(gè)指針式溫度計(jì)，并有遙控溫度顯示器顯示庫(kù)溫。其中魚庫(kù)、肉庫(kù)為低溫庫(kù)，冷風(fēng)機(jī)閥板配有膨脹閥、電磁閥、止回閥、截止閥等閥件；蔬菜庫(kù)、緩沖間為高溫庫(kù)，冷風(fēng)機(jī)閥板配有膨脹閥、電磁閥、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、截止閥等閥件；另外，在蔬菜庫(kù)中配量了一套臭氧發(fā)生器。

圖2 冷庫(kù)布置

5 冷庫(kù)隔熱

冷庫(kù)的頂板、內(nèi)壁板和地板都采用了專用的隔熱結(jié)構(gòu)以防止能量流失，冷庫(kù)的隔熱和表面復(fù)層采用預(yù)制成型隔熱板（表2）。

表2 冷庫(kù)頂板、壁板材料

6 系統(tǒng)管理閥件

冷劑管管徑的選擇要防止壓降過(guò)大及便于回油；冷卻水最好設(shè)水量調(diào)節(jié)閥以維持冷凝壓力穩(wěn)定；熱力膨脹閥應(yīng)盡量靠近蒸發(fā)盤管，以使其工作正常。

制冷劑管路一般采用無(wú)縫紫銅管，也可采用無(wú)縫鋼管。管子的連接采用焊接形式，必要時(shí)可采用焊接法蘭（凹凸形接合面）連接。當(dāng)紫銅管通徑為DN20以下時(shí)，可采用外套螺帽喇叭口連接。

一機(jī)打多庫(kù)時(shí)，如果不采取適當(dāng)措施，就會(huì)出現(xiàn)庫(kù)溫未達(dá)到設(shè)計(jì)值壓縮機(jī)就因吸氣壓力低于設(shè)定值而停車，產(chǎn)生頻繁啟?，F(xiàn)象。為了防止這種情況的發(fā)生，可采用下列措施：

（1）壓縮機(jī)的能量不宜配備過(guò)大；

（2）壓縮機(jī)應(yīng)有能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如無(wú)能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可在系統(tǒng)中采用熱氣旁通或能量調(diào)節(jié)閥等輔助能量調(diào)節(jié)設(shè)施；

（3）冷風(fēng)機(jī)的能量適當(dāng)配大一些，使其能與壓縮機(jī)卸缸后的能量相平衡，而不導(dǎo)致吸氣壓力過(guò)低；

（4）在電氣控制線路設(shè)計(jì)中，可采用高溫庫(kù)同時(shí)拖著一間低溫庫(kù)打冷。

伙食冷藏裝置，應(yīng)設(shè)有以下保護(hù)裝置：

（1）低壓繼電器：在制冷壓縮機(jī)吸入側(cè)壓力過(guò)低時(shí)，自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力恢復(fù)正常后，能自動(dòng)恢復(fù)制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；

（2）高壓繼電器：在制冷壓縮機(jī)吸入側(cè)壓力過(guò)高和冷凝器壓力過(guò)高時(shí)，自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)關(guān)閉制冷劑電磁閥；

（3）油壓壓差繼電器：在制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑油壓差過(guò)低時(shí)，自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)關(guān)閉制冷劑電磁閥；

（4）冷卻水壓力繼電器和冷卻水壓差繼電器：在冷卻水壓力過(guò)低和冷卻水量過(guò)少時(shí)自動(dòng)停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)；

（5）低電壓保護(hù)器：當(dāng)供電電壓過(guò)低時(shí)，能保護(hù)制冷壓縮機(jī)電機(jī)。

伙食冷藏裝置，還應(yīng)設(shè)有以下自動(dòng)控制裝置：

（1）溫度繼電器、電磁閥：必要時(shí)設(shè)置蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥，能自動(dòng)控制冷庫(kù)溫度；

（2）冷卻水泵與制冷壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)裝置：能保證只有當(dāng)同一系統(tǒng)內(nèi)所有制冷壓縮機(jī)停車時(shí)，冷卻水泵才停止工作；任一制冷壓縮機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，冷卻水泵也同時(shí)啟動(dòng)工作；

（3）冷風(fēng)機(jī)與制冷劑電磁閥聯(lián)動(dòng)裝置：能保證電磁閥關(guān)閉時(shí)，冷風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；電磁閥開啟時(shí)，冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；

（4）必要時(shí)設(shè)置冷卻水量調(diào)節(jié)閥：能自動(dòng)保持冷凝壓力的穩(wěn)定。

此外，伙食冷藏裝置應(yīng)設(shè)有手動(dòng)控制裝置，當(dāng)保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能進(jìn)行手動(dòng)操作；低壓繼電器應(yīng)與手動(dòng)裝置并聯(lián)，在修理和試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)能停止低壓繼電器的工作。

為了冷劑管管路及附件的檢修方便，在管路上應(yīng)相應(yīng)的加設(shè)截止閥和旁通管路；制冷劑液管進(jìn)入膨脹閥前不得有局部上凸的彎曲，制冷劑吸氣管進(jìn)入壓縮機(jī)前不應(yīng)有局部下凹的彎曲。

7 結(jié)束語(yǔ)

船舶制冷系統(tǒng)有著很大的發(fā)展空間，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，船舶制冷系統(tǒng)將會(huì)更加簡(jiǎn)潔方便，為船員創(chuàng)造更加舒適的工作生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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