Особенности диагностики промышленного холодильного оборудования

Для сохранения двусторонних боковых зазоров между зубьями винтов их валы соединяются шестернями, исключающими возможность взаимного касания винтов. Сохранение зазоров между винтами и корпусом в радиальном и осевом направлениях обеспечивается опорными и упорными подшипниками. Сказанное относится к винтовым машинам сухого сжатия, работающим без подачи смазывающей жидкости в рабочее пространство. В последние годы распространились винтовые компрессоры, работающие с подачей масла в рабочее пространство. В этих машинах винты могут взаимно соприкасаться, если это допускает характер касания боковых профилей их зубьев, и тогда шестерни на роторах могут отсутствовать. Однако касание винтов с корпусом и в этом случае недопустимо.

Винтовые компрессоры, работающие с подачей смазки в рабочее пространство, получили название маслозаполненных. В винтовых компрессорах отсутствуют клапаны или какие-либо другие распределительные органы. Они не имеют также частей, совершающих возвратно-поступательное движение. В корпусе, состоящем из нескольких частей, имеются соответствующие расточки с параллельными осями, в которых помещаются роторы. Расточки корпуса под винты пересекаются между собой, образуя в поперечном сечении фигуру в виде восьмерки. Эти расточки образуют, следовательно, одно общее пространство, которое с одного торца сообщается посредством окна всасывания с патрубком или камерой всасывания, с другого посредством окна нагнетания с патрубком или камерой нагнетания. Окна всасывания и нагнетания взаимно расположены по диагонали. Такое же расположение могут иметь и патрубки всасывания и нагнетания, не исключая в то же время и иного их взаимного расположения на корпусе компрессора. Окно всасывания имеет форму приблизительно двух соприкасающихся разомкнутых кольцевых секторов (форму буквы омега). Оно расположено с торца винтов и заходит иногда на небольшом участке и на боковую поверхность. Окно нагнетания, как правило, располагается и сбоку и с торца винтов.

Корпус компрессора имеет полости для циркуляции охлаждающей жидкости или, если давление сжатия невелико, ребра для охлаждения внешним потоком воздуха.

В маслозаполненных компрессорах, а также в машинах, работающих с впрыском охлаждающей жидкости в рабочее пространство, выделяющаяся при работе компрессора теплота уносится жидкостью. Такие компрессоры специального охлаждения корпуса не имеют.

Принцип действия винтового компрессора состоит в следующем. При вращении винтов на стороне выхода зубьев из зацепления постепенно, начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями. Эти впадины, в дальнейшем называемые также полостями, благодаря создаваемому в них разрежению заполняются газом, поступающим через окно из камеры всасывания. В тот момент, когда полости полностью освободятся на противоположном торце винта от заполняющих их зубьев, объем их достигнет максимальной величины; пройдя окно, они разъединяются с камерой всасывания. Процесс всасывания газа в них закончится.

Объемы газа, ограниченные поверхностями винтов и корпуса, уже разобщились с камерой всасывания, но еще не соединились с камерой нагнетания. Положение винтов, при котором начинается сжатие газа в полости ведущего винта. Это положение особенно четко видно у винтов с асимметричным профилем зубьев. По мере входа зуба ведомого винта во впадину ведущего объем, занимаемый газом, уменьшается и газ сжимается.

Процесс сжатия газа в парной полости продолжается до тех пор, пока все уменьшающийся ее объем со сжатым газом не подойдет к кромке окна нагнетания. Таким образом, величина внутреннего сжатия газа в винтовом компрессоре зависит от расположения окна нагнетания: с уменьшением его внутреннее сжатие газа будет увеличиваться, с увеличением —  уменьшаться.

Процессы всасывания, сжатия и выталкивания газа в винтовом компрессоре чередуются для каждой отдельно взятой парной полости. Но благодаря непрерывному следованию полостей друг за другом с большой скоростью обеспечивается практически непрерывная подача газа. Например, при числе оборотов ведущего винта от 3000 об/мин у самых крупных винтовых машин до 30 000 об/мин у малых машин и при числе полостей винта, равном 4, компрессор подает от 12 000 до 120 000 порций газа в минуту. Последовательные положения винтов в процессе сжатия газа, позволяют отметить еще одну весьма важную особенность винтового компрессора.

В области сжатия газа окружные скорости винтов направлены навстречу друг другу и зубья винтов сходятся.

 

 

2 Обоснование выбора технологии диагностики

 

2.1. Виды неисправностей

 

Неисправность – это состояние технического устройства, при котором хотя бы один из его основных или дополнительных параметров не соответствует требованиям, обусловленным технической документацией.

Конструкторские – заводской брак, неправильно произведён конструкторский расчёт, неправильно собранна электрическая схема.

Эксплуатационные – нарушены правила эксплуатации.

Технологические – нарушена технология ремонта.

Механические – механические повреждения корпуса.

Электрические - некачественно выполнена пайка; нарушение соединения; выход из строя электродвигателя; обгорание проводников и контактов переключателя.

Основные неисправности, анализ выхода из строя деталей и узлов, схема типового ремонта.

Различные виды неисправностей.

Заключения исследований причин аварий компрессоров следующие:

1. 20% компрессоров, представленные неисправными, находятся в хорошем состоянии и работают правильно.

2. Электропроблемы в целом составляют 20% от всех видов дефектов.

3. Неисправность компрессоров  при недостатке масла ( т.е. уровень масла составляет 50% ниже стандартного) составляют 6% от всех неисправностей.

4. Заклинивание компрессора (механический дефект) составляет  около 20% от всех дефектов.

5. Внутренняя утечка (клапанный  элемент или прокладка повреждены, нагнетательный трубопровод, и т.д.) составляет около 8% от всех дефектов.

6. Компрессоры, представленные  с воздушным всасыванием (т.е. утечка  на линии всасывания) составляют  около 5% от всех неисправностей.

Баланс подведен под многочисленными неисправностями, такими как "шум", повреждения при переносе или транспортировке, и т.д. При изучении дефекты можно разделить на следующие подгруппы:

20% нет дефектов

29% электрические дефекты

6% отсутствие масла

20% заклинивание компрессора

5% проблемы на всасывании

8% внутренние утечки

12% многочисленные дефекты.

Выше представленные цифры приведены в среднем значении и могут отличаться от ряда компрессоров, моделей, областей применения.

 

2.2 Основные неисправности схема типовой диагностики

 

Таблица 2.1- Неисправности и их возможные исправления

№ п/п	Признак неисправности	Возможные причины	Рекомендации по устранению
1.	При включении рубильника не горит зеленая лампа	Нет напряжения в сети или ненадежно соединение сетевого кабеля Перегорела лампа	Проверить наличие напряжения в сети, а также надежность соединений Заменить лампу
2.	Компрессор не запускается, шума нет	Нет электропитания в сети, сгорел предохранитель, выключен рубильник Неисправная электропроводка Залипание или поломка термостата в отключенном положении Термостат отключен из-за низкой температуры	Проверить сеть, заменить предохранитель, включить рубильник Проверить электропроводку. Исправить или заменить термостат Поменять место датчика термостата Сработало внутреннее тепловое реле. Подождать 2–3 часа для возврата реле
3.	Компрессор не запускается, наличие шума, срабатывает тепловое реле	Неисправная электропроводка Очень низкое напряжение Ослабли контакты Повреждена обмотка электродвигателя Перекос напряжения на фазах Механический дефект компрессора (заклинивание)  Сгорел электродвигатель	Проверить электропроводку. Установить причину и исправить Подтянуть контакты Заменить компрессор Установить причину и устранить Заменить компрессор
4.	Система функционирует нормально, но с очень коротком циклом	Очень часто срабатывает тепловое реле вентилятора испарителя. Очень часто срабатывает реле высокого давления: недостаточный расход воздуха; грязный конденсатор; избыток хладагента; наличие воздуха в системе; не работает вентилятор Очень часто срабатывает реле низкого давления: неполное закрытие соленоидного вентиля жидкостного трубопровода; утечка в клапане компрессора; недостаток хладагента; засорился фильтр ТРВ; поломка ТРВ	Проверить правильность подключения и состояние вентилятора. Проверить реле высокого давления — проверить и устранить причину пониженного расхода воздуха; прочистить конденсатор; стравить хладагент; удалить воздух из системы; проверить и исправить вентилятор Проверить-настройку реле низкого давления. заменить соленоидный вентиль; заменить клапанную плиту или компрессор;  устранить причину  и дозаправить; почистить фильтр; заменить ТРВ
5.	Система функционирует в непрерывном режиме или с длинным циклом	Недостаток хладагента Контакты термостата залипли или примерзли в замкнутом положении Очень высокая тепловая нагрузкаохлаждаемого помещения или плохая теплоизоляция Недостаточная мощность системы Обмерз испаритель Засорение в системе Засорился ТРВ	Проверить герметичность, устранить течь и дозаправить Очистить контакты или заменить термостат Установить причину и исправить Заменить на более мощную Разморозить Определить место и устранить Прочистить или заменить
6.	Жидкостный трубопровод обмерз или запотел	Засорился фильтр-осушитель Недостаточно открыт жидкостный вентиль	Заменить   Полностью открыть
7.	Всасывающий трубопровод обмерз	ТРВ пропускает слишком много хладагента или плохо подобран ТРВ блокирован в открытом положении Плохо работает вентилятор испарителя Избыток хладагента	Отрегулировать ТРВ или заменить Прочистить ТРВ или заменить. Определить причину и устранить Слить избыток хладагента
8.	Шум в системе	Плохая фиксация оборудования или дефектные амортизаторы Стучат патрубки Деформирована крыльчатка Износился вал мотора вентилятора	Закрепить оборудование или заменить амортизаторы Подогнуть до устранения контакта Заменить крыльчатку Заменить мотор
9.	Температура в охлаждаемом объеме выше требуемой	Не отрегулирован термостат Малопроизводительный ТРВ Недостаточная поверхность испарителя Недостаточная циркуляция воздуха	Отрегулировать Подобрать и заменить Заменить испаритель Улучшить циркуляцию
10.	Компрессор выключился, лампы в шкафах не горят (от-тайка выключена)	Сработал входной автомат защиты в шкафу управления воздухоохладителем: Скачок напряжения в сети Перекос напряжения по фазам. Короткое замыкание Сработало реле низкое давления Авария вентиляторов воздухоохладителя	Убедиться в том, что напряжение в сети нормализовано Устранить и включить автомат защиты двигателя компрессора  Проверить сопротивление изоляции Проверить заправку системы Дозаправить Проверить прессостат (реле) низкого давления Дождаться запуска компрессора
11.	Горит красная лампа только в шкафу управления воздухоохладителем	Авария вентиляторов воздухоохладителя (сработал автомат защиты или внутреннее термореле вентиляторов) Обледенели лопасти вентиляторов воздухоохладителя Неисправен один или несколько двигателей вентиляторов воздухоохладителя	Произвести принудительную оттайку до полного удаления льда или снеговой шубы с лопастей вентиляторов, после чего включить автомат защиты вентилятора Заменить неисправные вентиляторы воздухоохладителя
12.	Горят красные лампы и на панели шкафа управления ЕА-… и в шкафу управления ЕВ- Авария компрессора (сработал автомат защиты двигателя компрессора)	Повышенный потребляемый ток компрессора Перегрев двигателя Скачок напряжения в сети Перекос напряжения по фазам  Короткое замыкание Недостаток масла Жидкий хладагент в масле Низкая температура масла	Проверить параметр FST на блоке EWDR 974 Проверить настройку прессостата (реле) высокого давления Проверить уровень масла и его чистоту Проверить перегрев на всасывании. Проверить сопротивление обмоток двигателя и изоляции. Проверить напряжение в сети и проводку, Проверить уровень масла. Проверить картерный нагреватель Исключить попадание жидкого хладагента в масло Подождать пока масло прогреется
13.	Компрессор часто включается и останавливается	Малый дифференциал. Обмерз испаритель Недостаток хладагента	Проверить параметры: Dif,dit,dty,dct,doh,det,dsk,ctp,cdp на блоке EWDR 974. Произвести принудительную оттайку, Проверить заправку хладагентом

 

 

 

2.3. Выбор и обоснование технологии диагностики

 

Выбранные технологические операции выбраны путем постоянного  использования в процессе диагностики электроприбора. Во время дефектовки мы выявляем с какими проблемами мы столкнёмся во время диагностики. Диагносту необходимо проводить для  установки соответствия выпускаемого после ремонта электрооборудования паспортным данным, техническим условиям на ремонт и стандарт.

Эти схемы мы выбрали из технологических особенностей диагностики холодильного агрегата и они являются самыми часто выявленными среди диагностируемого оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 2.1 - Диагностики холодильного агрегата при не заморозке 

.

 

 

 

 

Схема 2.2 – Схема диагностики всего агрегата

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 2.3 – Схема диагностики компрессора

2.4. Технология диагностики, операционные карты

 

Внешний осмотр, включающий следующие проверки:

Комплектность, состояние сборочных единиц и деталей на отсутствие: механических повреждений, “смятие” трубопроводов, нарушение защитных покрытий, уделив лакокрасочного покрытия статического испарителя, отсутствию коррозии ванночки для сбора конденсата (алюминиевой);

Соответствие марки пуско-защитного реле типу компрессора;

Плотность прилегания уплотнителя двери к корпусу холодильного прибора;

Прочность крепления сборочных единиц и приборов автоматики;

Отсутствие масляных пятен, появляющихся обычно в местах утечки хладона.

Проверка герметичности холодильного агрегата

Проверка холодильного агрегата на герметичность должна осуществляться с применением течеискателя: на отключённом холодильнике- со стороны низкого давления, на включённом- со стороны высокого давления. В случае невозможности выявления места утечки с помощью малогабаритного течеискателя, утечку следует выявлять уже с помощью галоидного течеискателя более высокой чувствительности (до 0,2 г/год) в проветриваемом помещении.

Проверка состояния электрических цепей

Проверка сопротивления электроизоляции мегомметром на 500 В.

Проверка надежности запуска холодильного агрегата производится трехкратным включением при напряжении, пониженном на 10% от его номинального значения, и трехкратным отключением. Повторное включение необходимо производить не ранее чем через 5 минут после его отключения.

Измерение сопротивления обмоток статора компрессора омметром.

Определение величины потребляемой мощности компрессора. Потребляемая мощность должна соответствовать паспортной.

Проверка функциональных параметров

Проверка осуществляется после 2-х часовой обкатки.

Проверке подлежат:

температура в морозильной камере;

потребляемая мощность;

температура задней стенки ХО в момент включения компрессора (+4±1°С)

Диагностика, проверка и приёмка после ремонта

Проверка холодильного агрегата на соответствие пунктам (Монтаж электропроводки должен соответствовать принципиальной электросхеме и обеспечивать надежный электрический контакт и механическую прочность соединений части, находящиеся под напряжением, должны быть надежно изолированы от металлических не токопроводящих деталей и защищены от случайного прикосновения к ним покрытие должно быть ровным, без подтеков, отслоений и других дефектов и иметь прочное сцепление с окрашенными поверхностями) производится внешним осмотром и опробованием.

Измерение величины сопротивления изоляции токоведущих частей производится мегомметром в холодном состоянии компрессора при испытательном напряжении 500 В постоянного тока. При этом терморегулирующий вентиь должен находиться во включенном состоянии.

Диагностика электрической прочности изоляции компрессора хладоагрегата должно производиться в холодном состоянии на пробойной установке мощностью не менее 0,5 кВт путем подачи испытательного напряжения на контакты и кожух компрессора. Повышение или понижение напряжения должно производиться плавно.

Проверка запуска и работоспособность должны производиться путем опробования надежности запуска при изменении входного напряжения с помощью регулировочного трансформатора. Время запуска не более 2 секунд при 187 В. Источник не должен давать просадку напряжения более 1%