船舶制冷裝置的電氣控制和電路的研究

王麗

【摘要】船舶航行過程中船員的食品需要在低溫艙室中冷藏，要在一定時間內保持食物新鮮。船舶上冷藏食品的艙室以叫做冷藏庫。保持冷藏庫低溫的裝置又叫做制冷裝置。船舶上的冷藏庫要始終保持在0～5℃之間。主要是對蔬菜、水果的短期保鮮。當船舶上的冷藏庫溫度為-15℃時就可以稱為冷凍。主要是針對肉類食品所進行的長期存儲。不同的食品各類對冷藏的溫度也有不同的要求，需要將不同的食物放置在不同溫度的冷藏庫中，例如乳類、蛋類、蔬菜、肉類庫等。本文對船舶制冷裝置的電氣控制和電路進行詳細的研究與分析。

【關鍵詞】冷藏設備；電氣控制；壓縮機控制

一、電氣控制

食品制冷裝置的被動控制設備主要是冷藏庫電磁閥、冷卻水泵和壓縮機等。冷卻水泵和壓縮機通常情況下是由啟動器對電路進行控制。傳統的冷藏設備采用分散式的電氣控制裝置，啟動器和控制器元件都集成在控制裝置中。

船舶上的冷藏設備通常安裝在“冷藏機艙”中。冷藏庫與冷藏機艙相鄰。冷藏庫內的電動機、風機、呼叫按鈕、門開關、照明等相關電纜以及溫度繼電器的溫包線等分別從冷藏庫與冷藏機艙隔艙壁上的密性電纜貫穿件進入。不允許其他電氣設備的電纜穿越冷藏庫。

冷藏庫內的電纜一定要采用明敷設的方式。電纜貫穿件的開孔位置和長度一定要以絕緣布置圖上所標明的絕緣厚度為依據進行布置。在表面包覆工作和絕緣鋪設工作完成之后才可以敷設電纜并安裝設備。

電磁閥與繼電器可以對冷藏的溫度進行控制，輪機部門一般情況下與操作器件和其他控制器件集成在同一塊板上。電纜通過板后穿孔與板前設備進行連接。

安裝板、壓紋機、冷藏控制箱安裝在冷藏機艙，風機安裝在冷藏庫內部。冷卻水泵需要安裝在其他艙室也可以同時用于其他電氣設備。魚庫和肉庫要求儲存溫度在-15℃以下，所以它們都屬于冷凍庫。由于經過長期使用，冷藏庫內壁會結霜，為了進行定期除霜，可以在冷藏庫內設置加持裝置。

二、控制電路

如圖所示食品冷藏系統需要設置2臺以上數量的壓縮機，當其中一個壓縮機損壞可以啟動另一臺作為備用。輸入電源經總電源向電力負載電路和控制電路供電。變壓器T1對控制電源進行變壓處理并隔離供電。Q02開關是為過載和知足提供保護的小型斷路器。

（一）壓縮機的控制

壓縮機地用來實現制冷劑循環利用的裝置，并不對冷藏庫的溫度起直接作用。不同冷藏為庫的溫度變化不一定同步，某個冷漠庫的溫度已經達到預設值，另外一個可能還沒有達到。即使都達到了預設值也還是要將沒有用盡的制冷劑進行回收。壓縮機的啟動與停止通常不在自動控制系統之中，除非是發生異常情況，否則它很少停止運行。

（二）故障狀態

1、短路。當壓縮機內部和出線電纜或內部電動機發生短路時，電源開關會通過熱保護和瞬動會對電路進行保護，使出現知足的電路跳閘進而直到切斷電路的作用。2、過載。過載通過是由于電路負載過大造成的，圖中的繼電器F1會在電動機發生過載時停機。3、油壓差低油壓差通常。由管路故障或機帶油泵故障所致，在油壓差過低的情況下，油壓繼電器會動作停機。

（三）非故障狀態

當各個冷藏庫的溫度都達到的預設值，制冷劑停止輸入。壓縮機會將管路中剩余的制冷劑回收，由于所回收的制冷劑為氣態，在進行回收的過程中，吸口壓力會逐漸降低直到壓縮機的工作已經沒有意義，這時可以停機。這種停機并不是出于故障，冷藏庫需要重新制冷時，由于吸口內不再處于低壓狀態，壓縮機可以重新啟動并運行。低壓狀態的消除速度與冷藏庫的運行狀態決定。通常情況下，壓縮機停機后需要在相隔一段時間后再進行啟動，其目的就是為了避免出現壓縮機反復啟動的情況出現。這也就是為什么低壓輸出停機需要有一定時間的延遲。造成初始電壓不平衡的原因主要是由于四個橋臂各自的電阻不符合電橋平衡條件。所以我們通過串聯法，在邊橋臂電阻乘積小的橋臂中加一個電阻進而使電橋平衡；或者用并聯法，在橋臂電阻乘積比較大的橋臂上并聯一個較大的電阻來平衡電橋。無論是串聯法還是并聯法都可以對輸出電壓不平衡的狀況時行補償。不同的電力負載電路需要設置不同的電源開關，開關是帶有短路保護和過載保護的塑殼斷路器。有的電動機斷路器采用電動機保護型，其保護動作在現實躲避啟動電流的基礎上還具有過載保護的要求，不需要再設置其他的熱繼電器。一般電路中配備的斷路器主要以短延時保護為主，長延時保護由繼電器負責。

三、冷藏庫溫度控制

制冷劑在電磁閥的控制下經由膨脹閥進入蒸發器中并通過吸熱的方式來進行制冷。這溫度達到預置的數值時，電磁閥門關閉。在開戶電磁閥的同時，風機也開始運轉，其目的是冷藏庫內的空氣形成對流進而使冷藏庫內的溫度更加均勻。

溫度繼電器對冷藏庫內的溫度進行監測。當溫度高于預設值時，繼電器會自動閉合，同時接通風機接觸器和電磁閥。當溫度低于預設值時，繼電器斷開，風機接觸器和電磁閥也斷開。手動控制是由人工對風機和電磁閥進行操作的工作。冷藏庫的除霜工作也需要定期進行。

四、結束語

經過研究我們可以發現，船舶制冷裝置的制冷控制屬于自動控制。如果繼電器性故障則制冷工作無法繼續進行，手動控制則用為備用裝置對自動控制系統起到輔助作用。制冷系統通過“可編程控制器”進行自動控制，在制冷裝置中內置溫度傳感器對自動控制系統進行監視。也可以通過“可編程控制器”對壓縮機進行控制。

參考文獻

[1]王瑞宣，葉曉華.船舶制冷裝置的常見故障分析[J].船海工程，2008（03）.