冷藏集装箱的制冷原理及构造
制冷单纯的说是从某个物体或者某空间吸纳热量，之后把热量传播到周边环境介质中，从而使得该物体或者该空间的温度低于环境温度，同时维持这一低温的过程.
如今，船舶主要使用的是液体汽化吸热的制冷方法。该制冷的方法叫做蒸发制冷。而蒸发制冷又有蒸汽压缩式，吸收式以及蒸汽喷射式三种。最为普遍的是蒸汽压缩式。
其中蒸汽压缩式是三种里最为主要制冷方法。他是利用沸点很低的液体作制冷剂，经过膨胀阀节流以进入蒸发器的盘管之中，在较低的的蒸发压力之下吸热汽化，从而实现制冷。蒸发器要持续低压，需要用压缩机把里面的制冷剂蒸汽不断的抽出来。压送到冷凝器。冷凝器里的冷凝压力和冷凝温度比较高，这就可以利用环境介质使得制冷剂蒸汽冷却。冷凝器，压缩机，膨胀阀还有蒸发器这是组成蒸汽压缩制冷装置的基本部件。
如上图，低温低压的制冷剂湿蒸汽进入到蒸发器里面，吸收冷库里面被冷物体释放的热量而能够不断的沸腾汽化，压缩机进而使得蒸发器内排出的低压制冷剂蒸汽被吸入到汽缸里，并且将其压缩使得成为高温高压的制冷剂蒸汽。压缩机对制冷剂加以高温的目的是为了提高饱和温度，使得沸点高于常温的冷却介质，再将其排到冷凝器里。制冷剂进入到冷凝器时处于一个过热蒸汽的状态，其实实际温度是高于压力所对应的沸点的，在冷凝器里高温的制冷剂蒸汽会先被循环的冷却介质冷却降温，等到温度降低到沸点再进一步被冷凝，成为液态的制冷剂。
在冷凝过程中，制冷剂会把从冷库里带出的热量和压缩机的缩功都递给冷却介质，船舶的制冷装置冷凝器一般都是用海水做冷却介质的。液体制冷剂经过膨胀阀节流降温而成为低温低压的冷剂湿蒸汽，少部分的冷剂在经过膨胀阀节流降压的时候已经发生过汽化。膨胀阀对制冷剂降压主要是为了降低其饱和温度，因为经过膨胀阀之后制冷剂会处于湿蒸汽状态，所以其实际温度就是压力降低之后的所对应的较低的饱和温度，这个沸点低于冷库的温度，因此制冷剂再一次进入蒸发器以后会马上出现汽化吸热。此时制冷循环可以持续开展，冷库的热量也就会不断的通过制冷剂被转移给外界的冷却介质，以达到并维持冷库温度在一定的低温范围里。
另外船上普遍用的制冷剂是氟利昂，。且为了使得蒸发器的压力不至因为制冷剂的不断流入，汽化而升高，要压缩机把制冷剂及时的抽出，，来维持蒸发器的稳定的低压，另外将气态制冷剂压缩到高温高压的状态送进冷凝器，造成气态制冷剂放热的条件。然后可在冷凝器里利用舷外的海水对制冷剂气体冷却冷凝，使其再一次液化，然后再经过膨胀阀进入蒸发盘管，再次汽化吸热，实现了连续不断的制冷。
从这原理也可以看出，制+
质吸热汽化，压缩，冷凝放热还有节流降压是制冷循环的主要的四个热力过程。+
冷藏集装箱的故障
船舶冷藏集装箱的制冷系统的软故障与硬故障
船舶冷藏集装箱，从北半球进入到南半球，在进入最高为50摄氏度的高温与负30摄氏度的低温极致气候环境，冷藏的货物依旧需要维持在-10~25度之间的，冷冻货物也一直要维持在-25~10度之间。因此制冷系统始终承担较大的负担，问题频繁出现。
船舶的冷藏集装箱故障基于严重情况能被划分成硬故障以及软故障。前者一般表示器件元件全部失效的问题。比如：阀门完全堵塞了，风机不能够运转了，传感器件性能全部降低或是少数失效的问题等，此部分故障通常为突发性，而且一般都比较严重。因此，这种故障容易被检测到。其中软故障表示器件性能弱化或者少数失效等多种类型的故障，例如：风机盘结垢，传感器偏差与飘移，阀门泄露等问题，此类问题通常是渐发性，发展缓慢，很难在初期检测到。软故障相比之下重要性也要更高，故这类的故障也是该文讨论的重点。以下是我校学长肖新文，伍刚，郑学林｛1｝等人进过调查总结出的冷藏集装箱制冷系统的故障分布情况。一共8大类，30个细目。
故障类型故障细目故障出现频率维修费用
1.压缩机故障1.压缩机
2.压缩机马达
3.阀板
4.压缩机接线盒8 25
2.蒸发器,冷凝器等故障5.蒸发器（马达，风扇等）
6.冷凝器（马达风扇等）
7.马达热继电器及接线盒
8.融霜故障21 17
3.控制电路元件故障9.控制线路，控制变压器
10.接触器
11.温度传感器
12.相序继电器
13.油压差继电器
14.压差继电器
15.高低压继电器23 17
4.温度记录显示装置故障16记录传感器，微型开关8 7
5.电源故障17.电源电缆
18.插头，接线柱
19.电源转换开关
20.断路器
21.440V/22V转换器
22.主接触器
23.绝缘22 14
6.膨胀阀等故障24.干燥器
25.电磁阀
26.膨胀阀3 5
7.管路，加液等27管路，查漏，冲氮气
28.冲制冷剂，抽真空
29.加滑油10 5
8.其他30.人为因素
31.其他原因5 10
船舶制冷集装箱故障产生的原因及排除
通过我查阅的大量文献资料[2][3],得到了以下故障原因跟排除的方法。
一，首先，压缩机若是不启动了，其产生的原因一共有9种情况，1，主电路电源不顺畅，三相电缺失。2，控制回路被切断，短路。3电机问题。4磁力启动器，接触器无法发挥效果。5高低压控制器自主切断。6温度控制器自主切断。7油压控制器自主切断。8制冷连锁装置操作。9过载继电器跳开了。与其对应的排除方法分别是1合闸，查看电源且修理。2查看原因且维护。3查看电机且维护4查看复原或者替换。5调节压力控制器断开压力值，查看动作性能且复原6调节温度控制器断开恒定温度，查看动作性能且复原。7整断开压力值，查看动作性能且复原。8查看且复原9查看且复位。
二，若压缩机启动没多久停止运转了。则有可能是因为1开启补偿接线出现问题，2电机接线出现问题-3油压控制器给定动作值太高4油泵创建不起油压或是过低5压缩机吸排气阀没有打开或者是没有全部打开6压力控制器动作7高低压控制器调整不合理。合理的处理方案主要是1查看线路，再次连接2查看线路，再次连接3再次调节4，查看油压太低或没有全部打开的原因5吸排气阀全部打开6再次调节给定值7拆卸查看
三，压缩机运转中忽然停止或是启动频繁。则可能是1电源被切断2压缩机高压过高3油压控制器无法发挥作用4温度控制器失效，幅差过小5油压过低6压缩机高低端出现问题，暂停之后低压马上提高。7电机超负荷、线圈受损、保险丝受损8电路联锁设备问题9相关电气问题。合理的处理以及排除方式为1查看且复原2查看根源且寻找措施3再次调整4再次调整5提升油压6查看原因，处理问题7查看超负荷的根源，替换线圈或是保险丝8查看且复原9查看且复原
四，假如压缩机运作不停歇。那么与之相关的问题也许是1系统制冷剂较少2制冷效果较差，蒸发器结霜过多或是过滤器不顺畅，低压吸气管路不畅通，润滑油过多，系统中存在空气或者是制冷剂太多等3外界温度高然而散热需求无法满足4集装箱的密封或者隔热功能较差。排除方案对应的分别是1增加制冷剂2调节工况，包含融霜，替换过滤器，整理管路，减少润滑油去除空气等。3提升散热性4强化封闭功能，必要可以进行更换门封条。
五，压缩机启动了之后热力膨胀阀打不开或者是很快被堵塞了。则有可是是因为1感温包内的制冷剂全都泄露，阀门无法打开2膨胀阀进口的过滤器无法发挥效果。3膨胀阀节流孔被垃圾拥堵4系统中包含水分，在膨胀阀节流孔处拥堵通道，5润滑油存在杂质或者凝点过高，出现油堵的情况6膨胀阀顶点太短。对应的排除方法分别是1进行查漏，寻找具体故障位置完成修理，再次充气或替换2把过滤器拆下全部清洗3将膨胀阀拆下使用高压气体去除垃圾。4降低系统水分5再次替换符合需求的润滑油6替换膨胀阀
六，在膨胀阀无法封闭或者是压缩机暂停时期膨胀阀无法关牢。主要因素是1膨胀阀阀杆弯曲或者是断开，或是阀针阀座受损。2感温包装置方位出错。3膨胀阀顶点太长。合理的处理方式为1替换膨胀阀，关注弹簧是否存在弹力疲劳的问题，调节弹簧2调节感温包的具体安装方位3假如阀针与阀座封闭不严密，就把阀针以及阀座使用研磨膏研磨，加强密封性。
七，膨胀阀进口处结霜。也许是因为1进口管拥堵2过滤器出现拥堵问题。处理方式为1拆卸且完成清洗，去除垃圾2.清洗过滤器
八，当热力膨胀阀堵塞。也许是由于进口滤网拥堵问题，节流孔冰塞或是垃圾拥堵2阀太短导致阀无法打开3感温包内充剂较少。与之对应的排除方法是1拆下进行清洗或者更换过滤干燥器2更换膨胀阀3也是更换膨胀阀。
九，热力膨胀阀开度过大时可能的原因有1阀针过长导致阀开度失调2调节弹簧折断了3感温包位置没放正确。与之对应的排除方法均可以用替换膨胀阀来处理。
十，假如热力膨胀阀运行不顺畅。也许是1，系统制冷剂较少。2容量选择过大。对应的排除方法1，补充制冷剂2重新选择膨胀阀
十一，在制冷系统出现堵塞时。主要的因素是1，压缩机到冷凝器两者间出现堵塞，高压马上提高。2冷凝器到膨胀阀不顺畅，低压开始降低，处理不顺畅部位以后结霜结露发冷。3膨胀阀到压缩机不顺畅，低压马上抽空，堵塞部分以前结霜消融，不结露，不会发冷。4阀头脱落受损导致高压通路不顺畅，高压太高5.分油器回油管由于垃圾而不顺畅6吸气滤网不顺畅造成吸入压力降低。与之对应的排除方法分别为1.疏通管路，全开高压排出阀，检查各个阀的开启情况。2疏导管路，查看不同阀开启度，清洁或者替换过滤器。3整理膨胀阀滤网，疏通管路且去除膨胀阀的冰塞。4拆卸或者替换全新产品。5替换润滑油6整理滤网
十二，系统制冷剂泄漏时。原因可能为1，法兰和连接或焊接等出现泄漏问题2，易熔塞泄漏或已熔，高压不正常。3，蒸发器受到损坏（也许是冬季停用结冰受损或轻视受损，端板受到腐蚀等）对应的排除方法1阻漏处理2更换易溶塞，消除超压的原因3焊修或是更换管路。
十三，压缩机轴封泄漏时的因素也许是1.摩擦环磨损严重，表面受损2，轴封组装不合适，磨损严重3.轴封弹簧不紧，4轴封橡胶环太紧5胶环周边钢圈尺寸不符合要求。对应的排除方法为1替换或者修理摩擦环2再次组装，调节且研磨3替换全新弹簧4替换全新橡胶环5替换全新钢圈
十四，压缩机上结霜严重的时候。原因可能为1系统里制冷剂过量2热力膨胀阀节流孔开度过大3热力膨胀阀感温包位置不符合需求。排除方法依次为1调节系统制冷剂的量。2调节热力膨胀阀的开启度，符合现实需求。3把热力膨胀阀的感温包按照要求放置
十五，机组运作时期出现较大噪声，也许是由于1压缩机，电动机底角螺丝宽松2，联系管路，辅助设施固定过松。主要处理方式都是加固。
十六，设备运作然而没有制冷效果。主要因素是1T0太低，制冷剂较少，过滤干燥器堵塞，管路集油与污垢导致换热效果不好，蒸发管路结霜过厚冷风机气流不顺畅，膨胀阀调整不符合要求，效果较差，热负荷过小，冷风短路回流，膨胀阀不顺畅。2T0太高，热负荷过高，膨胀阀效果不好，膨胀阀感温包接触较差。3Tk太高，和压缩机排气压力太高的因素相似。处理方式主要是1，充注制冷剂，清洁滤网或是替换干燥剂，排油，清洁管路，融霜，再次调整或替换设备，修改负荷，避免冷风短路，疏导或替换管路。2调节热负荷，调节维护或者替换膨胀阀，再次包扎感温包。3寻找出现的根源，对症下药，使用合理的处理方案。
十七，压缩机排气压力太高。主要因素是1系统混杂空气等不凝固气体2凝器风量较少、周围温度太高3凝器管壁积垢过厚4系统内制冷荆太多5排气管路不畅通6储液器进液阕没有打开或没有全部打开7置分油效果不好，系统集油太多管道流动受阻，换热成果较差。主要处理方式是1减少空气2增加风量，避免气流短路循环或者不顺畅3整理冷凝器4去除过多的制冷剂5疏导排气管6进液阀全部打开7查看，调节分油设备完成排油任务。
十八，压缩机排气压力太低。主要因素是1冷凝器风量太多，周围温度太低。2系统制冷剂较少。3蒸发器结霜过多，压力不足。4安全阀太早打开，高低压旁通5分油器回油阀效果无法发挥导致高低压旁通。处理方式主要是1减少冷却风量2增加制冷剂3融霜，进一步提高吸入压力4调节安全阀打开压力值5修理或者替换回油阀
十九，压缩机排气温度太高。主要因素是1.吸入气体太热，热度过高2安全阀太早打开造成高低压旁通3缩机冷却效果不好。主要的处理方式是1进一步调整膨胀阀、避免过热度2安全阀打开压力3增加冷却风量
二十，压缩机吸入压力太高的时候。主要原因也许是1蒸发器热负荷太大2胀阀过度打开3胀阀感温包方位不符合需求4安全阔调整不合理，太早打开，高低压旁通5分油器自主回油阀效果较差，高低压旁通6系统内混杂空气等不凝固气体。主要的处理方式为1调节热负荷减少T0，2降低开度3正感温包，包扎完全4调节安全阀打开压力值5修理或者替换自动回油阀6去除空气
二十一，压缩机吸入压力过低。主要因素是1蒸发器热负荷太小，T0太低2膨胀阀开度不足、蒸发器进液较少3膨胀阀不顺畅4胀阀感温包充剂较少5供液电磁阀没有全部打开、供液管路不顺畅6液器出液阀位打开或没有全部打开7统制冷剂较少8压缩机吸入阀没有全部打开或管路不顺畅9蒸发器表层污垢太多，集油太多，换热较差10发器结霜太多，热负荷不高11低压系统不顺畅12吹风冷没有打开或风机倒转，风量较少。主要处理方式是1调节热负荷、提升T0，2大膨胀阀开度，整理膨胀阀进口滤网3减少水分4替换膨胀阀5打开电磁阀，疏通贡液管6打开7增加制冷剂8整理吸气滤网，全部打开吸入阀9整理管路，增加排液10融霜11查看且修理，去除垃圾12，开启且保持正转，增加风量
二十二，润滑油油压太高。主要因素是1油压调节阀没有正确使用2油输出端管路受到阻碍，润滑油路不顺畅。主要处理方式是1再次调节2，保持管路油路顺畅，替换干净的润滑油
二十三，润滑油油压太低。主要因素是1，压调节阀没有正确使用2油压调节阀外泄，弹簧效果不好3润滑油不干净，滤网不顺畅或受损4油泵进油管不顺畅5油泵间隙太大或失去效果6油中存在制冷剂7润滑油受污染、质量不好、粘度过高8，承间隙过大、跑油9润滑油量较少10温度不符合要求11油压表不显示。主要处理方式是1再次调节、加固弹簧2替换弹簧3清洁或者替换滤网4疏导进油管5替换或者修理油泵6开启加热器，关闭膨胀阀7替换干净、粘度合适的润滑油8修理间隙、替换轴承9增加润滑油10打开油加热器或冷却器11查看表阀与接管
二十四，压缩机耗油过多。主要因素是1分油器由于堵塞或阀堵、回油电磁阀没有打开等因素暂停回油2分油器效果没有发挥造成不分油，不回油或润滑油进入系统。3轴封效果不好，漏油4路安装不符合需求、系统集油.主要处理方式为1确保管路顺畅，阀门，查看回油电磁阀2查看或者替换分油器3修理或者替换轴封4查看管路或完成排油
二十五，润滑油呈现泡沫状。原因可能有1液体制冷剂混入润滑油中2滑油中混入水分。对应的排除方法1适当关小膨胀阀，打开油加热器2更换润滑油
二十六，冷凝器风扇电机无法正常运作。1机组运作在加热或者融霜模式2组运行在制冷模式此外冷凝器温度过度3线连接不紧密4马达内部过载保护器打开5马达问题6冷凝器风扇接触器问题7制器没有冷凝器风扇输出信息。主要的处理方式1检查运行模式指示灯2查看指示灯，温度与排气压力3加固连接4查看轴承是否存在卡住或过载保护器等问题，在特定时期开展维修或替换5，替换有问题的设备6，判断与替换冷凝器风扇继电器或控制器等设备。
二十七，机组在制冷和加热模式间快速循环。原因可能是1经过蒸发器的气流短循环2制器或主继电器板出现问题3短循环KVO在关闭位置或出现问题。排除的方法分别是1检查并纠上E货物装载2断控制器或主继电器板3修理或者更换调节阀
二十八，蒸发器风扇电机不运作。主要因素是1路连接不紧密2电机内部过热保护器开路电机问题3发器风扇高、低压接触器问题4制器没有蒸发器风扇高、低速数据输出。主要处理方式1加固电线联系2查看轴承是否出现问题，以及过热保护有没有受损，在特定时期需要进行修理或者替换3，替换接触器4判断与替换蒸发器风扇继电器、重要设备等
参考文献
1李永洪，船舶冷藏集装箱制冷系统远程故障监测、预报及诊断研究，2006年，上海海事大学。
2Caudill M．Neural Network Training Tips and Techniques，AI Expert，1991
3】王悦民，潜伟建．改进的BP算法在柴油机故障诊断中的应用研究．海军工程大
学学报．，2000
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