摘 要

随着工业自动化水平的迅速提高和船舶贸易行业的繁荣，船舶制冷系统的机电功能不断增强。结果，制冷系统的结构变得越来越复杂，潜在的故障点也在增加。为此，制冷空调系统及其设备的故障诊断和处理受到了广泛关注。这正是此次研究课题的大背景。

本文的研究工作主要分为四个部分。第一部分对制冷系统故障诊断及处理技术的研究背景和意义进行介绍。第二部分详细介绍了船舶制冷系统的工作原理，给出了其工作原理的原理图。第三部分对船用制冷设备进行了简要总结，介绍和分析了船用制冷系统的典型故障和诊断技术。第四部分建立起了典型故障的故障树。

关键字：船舶制冷系统；工作原理；故障树分析法

Abstract

With the rapid improvement of industrial automation and the prosperity of ship trade, the mechanical and electrical functions of marine refrigeration system have been enhanced. As a result, the structure of the refrigeration system is becoming more and more complex and the number of potential fault points is increasing. For this reason, the fault diagnosis and treatment of refrigeration and air conditioning system and its equipment have been paid more and more attention. This is the background of this research project.

The research work of this paper is divided into four parts. The first part introduces the research background and significance of fault diagnosis and treatment technology of refrigeration system.In the second part, the working principle of marine refrigeration system is introduced in detail, and the schematic diagram of its working principle is given.The third part briefly summarizes the marine refrigeration equipment, introduces and analyzes the typical fault and diagnosis technology of marine refrigeration system. In the fourth part, the fault tree of typical faults is established.

Keywords: Ship refrigeration system; operational principle; Fault tree analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 3

1.1课题的研究背景 3

1.2课题的研究意义 3

1.3本文的主要研究内容 4

第二章 船舶制冷系统工作原理 5

2.1船舶制冷系统的工作原理 5

2.2单级压缩式制冷的基本原理 5

2.3船舶蒸汽压缩式制冷系统的工作原理图 6

第三章 制冷系统的故障类型及诊断技术的发展 7

3.1船舶制冷系统的概括和在船舶上的应用 7

3.1.1船舶制冷的概括 7

3.1.2船舶冷藏装置的特点 8

3.1.3船舶空调装置的特点 9

3.2船舶制冷系统的典型故障及分析 9

3.2.1船舶制冷系统的典型故障 9

3.2.2船舶制冷系统常见故障分析 10

3.3船舶制冷系统故障诊断技术的发展 13

3.3.1船舶制冷系统故障诊断技术的历史回顾 13

第四章 船舶制冷系统故障树分析 14

4.1故障树分析法 14

4.1.1故障树分析方法简介 14

4.1.2故障树构建 15

4.1.3故障树构建原则 16

4.2构建制冷系统故障树 16

4.2.1故障树分析法的数学描述 16

4.2.2故障树的定性与定量分析 17

4.2.3船舶制冷系统故障树的构建 17

4.3故障的调查与分析 19

4.3.1故障概率调查方法 19

4.3.2故障概率与维修费用分析 20

4.4制冷系统常见故障的分析与处理 21

第五章 结论与展望 23

5.1结论 23

5.2展望 23

参考文献 23

致谢 24

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

随着经济全球化的飞速发展和信息技术的广泛应用，全球各国的经济和社会都受到了广泛且深远的影响。经济全球化与信息网络相互依存和相互促进的关系更加明显。中国是一个产品丰富的国家。但采摘后的耗损远远高于先进国家，损耗量也很遗憾的位居世界首位。如果可以将其中一部分出口其他国家则可以降低耗损并且提高我国外汇。中国制冷行业的研究人员正在积极研究建立完善的冷链系统。冷藏集装箱的运输是冷链系统的一个非常重要的部分。

集装箱的出现被认为是“运输史上的一场革命”，现在被公认为最经济合理的运输方式之一。冷藏集装箱对运输易腐食品更为理想。由于技术先进，货架期长，冷藏箱可以将鱼，肉，水果，蔬菜等食品保持在最佳的低温状态，并可灵活可靠地运送到世界任何地方。在发达国家，易腐食品的生产，供应，运输和销售体系已基本建立起“冷链”。这确保了易腐食品的供应，甚至一些国家也采用了“冷链”作为基本的国家政策。冷藏集装箱是这个“冷链”中最重要的部分。近年来，一些高附加值产品（如生物工程产品，疫苗，血浆和血制品，新鲜水果，蔬菜，肉制品，禽蛋等）的运输量呈线性增长。尽管在整个集装箱海运行业中冷藏集装箱的比例不大，但增长势头非常好。它甚至成为个人航线上的主要赢利者。但是，由于冷藏集装箱是流动冷库，其运作是一个系统工程。因此，为提高船公司竞争力，减少货损，不断提高运输能力，必须提高冷藏集装箱质量，加强管理水平。在出现故障时，及时做出正确的诊断并迅速处理。

1.2课题的研究意义

由于以下原因，在联运作业中，船舶制冷设备受到各种振动，冲击，环境温度和湿度的变化，海水和海风的腐蚀，制冷设备制造过程中的不足，以及船员管理因素、操作失误等。所以无论船用制冷系统的设计多么优秀，都可能造成运行过程中出现故障，造成经济损失，影响船公司的信誉。随着科学技术的进步，船舶制冷系统变得越来越复杂。因此，大家对船舶制冷系统的安全性越来越重视。因此，有必要及时诊断和处理制冷系统的故障。它的意义如下：

1. 有助于提高运输货物的质量和附加值，从而在缺粮地区获得质量高的食品。对提高全球人民的生活质量和健康具有积极意义。
2. 有助于提高船舶制冷系统的自动化程度，降低工人的劳动强度。各个领域的自动化程度越来越高，但船舶制冷系统的状态仍然非常依赖人工定时检查。由于受到气候和现场工况的影响，现场人员在检测船舶制冷系统的运行状况和进行故障诊断时存在着很大的安全隐患。
3. 有助于降低整体运营成本，显著提高航运公司的市场竞争力。近年来，国际航运业随着国际经济形势的变化而波动。但是当船舶制冷系统出现故障时，如果仅仅依靠船上工作人员依靠经验进行诊断就可能出现错误，错失最佳的修复时机。如果不能立即消除故障，则需要寻求岸基技术支持，这将大大增加船舶通信和维护的成本。此时，如果有一套先进的故障诊断和处理方法，可以快速进行故障诊断和故障排除。^[1]

1.3本文的主要研究内容

制冷系统在运行时故障频繁发生，不但使其造成大量的能耗浪费，且使系统

及其设备运行的安全性、可靠性、经济性下降，因此有必要开展制冷系统故障树的研究。本文主要研究内容有：

1. 理解并掌握船舶制冷系统的结构和工作原理，研究制冷系统的故障机理和相应的维修方法。
2. 查阅文献，找出制冷系统的常见故障原因，进行故障分析。
3. 居于故障树分析法对故障工况及原因进行匹配，建立故障树。
4. 对故障率进行调查，并对故障率和维修费用进行分析。
5. 总结与展望

第二章 船舶制冷系统工作原理

2.1船舶制冷系统的工作原理

船用制冷系统是一个更复杂的系统。压缩机、冷凝器、膨胀阀（节流元件）和蒸发器是构成封闭系统的四个最基本的设备。