Разработка мероприятий по улучшению ремонта компрессоров вертикального исполнения

Ток утечки измеряют по ГОСТ 14087 - 88 на компрессоре, работающем при питающем напряжении, равном 1,1U_Н, с соединенными между собой патрубками всасывания и нагнетания.

Испытание компрессоров на влагостойкость проводят по ГОСТ 14087-83.

Проверку электрической  прочности изоляции согласно ГОСТ 14087-83 допускается проводить при температуре компрессора, превышающей температуру воздуха в производственном помещении. При приемосдаточных испытаниях проверку электрической прочности изоляции можно проводить при напряжении 1500 В в течение 1 с.

Испытания на пожаробезопасность проводят на смонтированном в холодильном  агрегате компрессоре, подключенном к  источнику номинального электропитания, наполненном маслом, при заблокированном  роторе двигателя.

Испытание продолжается в  течение 360 ч. Если тепловое реле полностью  отключит компрессор ранее указанного срока, то испытание дальше не продолжают. Полярность источника питания должна меняться каждые 24 ч.

Во время испытания  температура кожуха компрессора, измеренная с помощью термопар, не должна превышать 150 °С; предохранитель на 10 А, включенный в цепь «кожух - компрессор - земля», не должен плавиться.

Через 72 ч после начала испытания компрессор должен быть проверен на соответствие требованиям ГОСТ 17008 - 85.

По окончании испытания  ток утечки между обмотками и  кожухом компрессора, измеренный при  напряжении, равном 2U_Н, не должен превышать 2 мА.

Испытания на теплостойкость внешних частей компрессора, стойкость  их к поверхностному разряду проводят согласно требованиям ГОСТ 14087 - 88.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА РЕМОНТА КОМПРЕССОРОВ

 

3.1. ОБОРУДОВАНИЕ ОТДЕЛЕНИЯ РЕМОНТА МОТОР-КОМПРЕССОРОВ

Хладоновый компрессор является наиболее сложным элементом холодильного агрегата и восстановление его исходной годности возможно в условиях специализированного участка (мастерской) или цеха с применением специального оборудования и использования квалифицированного персонала.

Цех (мастерская, участок) должен располагаться в отдельном помещении. Это обусловлено тем, что к  чистоте и влажности узлов  и деталей компрессора при  сборке предъявляются повышенные требования, так как несоблюдение этих параметров сказывается на надежности и долговечности  работы отремонтированного компрессора.

Оборудование и контрольно-измерительная  система такого ремонтного предприятия должно представлять собой технический комплекс, на котором последовательно выполняют все необходимые ремонтные работы. Применение современных диагностических и контрольно-измерительных приборов позволяет повысить качество ремонта компрессоров  и с большой точностью диагностировать причины их отказов при эксплуатации. Оборудование ремонтного предприятия должно допускать возможность быстрой переналадки для ремонта компрессоров разных типов.

Примерная планировка специализированного  цеха ремонтных холодильных агрегатов  поточным методом приведена на рис. 3.1.

Отделение ремонта мотор - компрессоров должно иметь удобные столы - верстаки и стеллажи, место для слива масла,  кабину для мойки компрессора, сушильные шкафы. В нем должны быть размещены токарный станок, сварочный станок ССК-1 и другие сварочные агрегаты, ручные прессы для выпрессовки компрессора из кожуха и для запрессовки статора, приспособления для выпрессовки статора и для запрессовки ротора вал компрессора, баллоны с азотом, ванна для проверки на герметичность, вакуум-сушильные установки и комплекс окрасочного  оборудования. Отделение ремонта мотор - компрессоров должно быть оборудовано установкой для испытания статора на пробой, прибором для определения межвитковых замыканий статора, установкой для проверки компрессора на производительность, комплектом приставок для обкатки компрессоров, прибором для измерения шума и вибрации.

Рис. 3.1. Планиронка цеха ремонта холодильных агрегатов поточным методом:

1 - стеллажи; 2 - сварочные посты; 3 - ванна проверки на герметичность; 4 - баллоны с азотом; 5 - сушильные шкафы; 6 - кабина для мойки компрессора: 7 - кабина для мойки испарителей; 8 - вытяжной шкаф; 9 - столы-верстаки; 10 - ручной пресс для запрессовки статора; 11 - приспособление для запрессовки ротора на ват компрессора; 12 - ручной пресс для выпрессовки компрессора из кожуха; 13 - приспособление для выпрессовки статора; 14 - установка для испытания статора на пробой; 15 - прибор для определения межвитковых замыканий статора; 16 - установка для проверки компрессора на производительность; 17 - комплект приставок для обкатки компрессоров; 18 - прибор для измерения шума и вибрации; 19 - место для слива масла; 20 -  вакуум-сушильные установки; 21 - сварочный агрегат; 22 - сварочный станок ССК-1; 23 - токарный станок; 24 - компрессорная установка; 25 - окрасочная камера; 26 - установки для мойки агрегата; 27 - стенды проверки на холодопроизводительность; 28 - пульт проверки мощности и запуска: 29 - участок для слива масла и хладона; 30 - рольганг; 31 - печь для регенерации цеолитовых патронов; 32 - шкаф для хранения регенерированных патронов; 33 - установка первичного вакуумирования и заполнения хладоном; 34 - подъемники для баллонов с хладоном; 35 - колонки с технологическим цеолитом для осушки хладона; 36 - столы; 37 - галоидные течеискатели; 38 - камера для определения утечки хладона; 39 - установка вторичного вакуумирования и заполнения хладоном; 40 - установка для осушки масла; 41 - стенды для обкатки холодильных агрегатов; 42 - клеши для пережима трубки заполнения; 43 – звукоизолированная камера; 44 - шумомер

3.2. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ  РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ КОМПРЕССОРОВ  ПОСЛЕ РЕМОНТА 

 

Технология восстановления эксплуатационных характеристик компрессоров требует специального технологического оборудования, обеспечивающего хорошее  качество ремонтных работ. Для оценки качества применяемой технологии ремонта холодильных компрессоров бытовых холодильников и морозильников необходимы их ресурсные испытания.

Как показали результаты исследований, температурное поле компрессора  при обкатке в условиях давления нагнетания, равного 3 МПа, сравнительно высоко. Так, температура нагнетаемого хладона в полости нагнетания составляет 220...240 °С, температура масла  - 130...150°С, температура металлических элементов -  в среднем около 150 °С. Эти данные относятся к установившемуся режиму. При указанных температурах в полостях нагнетания и клапанной группе возможны разложение смазочного масла и его коксование, что приводит к отложению продуктов распада масла на седлах клапанов и, как следствие, к снижению производительности компрессора в процессе дальнейшей эксплуатации в составе холодильного агрегата.

Указанные обстоятельства обусловливают  необходимость реализации испытаний  отремонтированных компрессоров в  эксплуатационных режимах температурного поля. Это приводит к оптимизации  качества трибосопряжений, снижению величины износа и стабилизации положения  деталей относительно друг друга  с обеспечением гарантии готовности деталей ремонтируемой машины к  восприятию реальных эксплуатационных нагрузок с учетом фактора агрессивности  масляно-хладоновой среды.

Температурное поле наиболее совершенной модели холодильного агрегата, близкой к идеальной, характеризуется  однородным распределением температуры  и приближение к последнему представляет степень совершенства реализуемой  модели. В условиях хорошего отвода теплоты от компрессора в окружающую среду температура масла, циркулирующего с холодильным агентом равна температуре масляной ванны. В целом такое состояние характеризуется разностью температур элементов верхней и нижней частей кожуха, стремящейся к нулю, что является важнейшим показателем равномерности температурного поля компрессора, заключенного вместе с электродвигателем в герметичный кожух. Оптимальное поле температур компрессора в установившемся режиме, когда совокупность температур элементов компрессора, хладона в кожухе и смазочного масла достигает максимальных значений, характеризуется сравнительно малым среднеквадратичным отклонением температуры любой точки от средней величины этого параметра для модели в целом определяется из выражения:

,

где i - число фиксированных характерных точек, в которых осуществляется измерение температур;

Т_i - величина температуры i - той фиксированной точки.

Величина Тср в диапазоне  указанных давлений изменяется от 405 до 410 К.

В результате испытаний ряда компрессоров было установлено, что основной подогрев пара происходит во всасывающем канале, а именно на участке от всасывающего патрубка до всасывающей трубки.

Результаты предварительных  испытаний показали, что на участке  всасывающего канала от момента входа  в кожух до трубки подогрев пара наибольший и составляет около 313 К, а в целом во всем диапазоне  температур кипения в циклах с  верхней границей, равной 328 К. По мере прохождения пара через первую и  вторую камеры глушителя на стороне  всасывания подогрев уменьшается и  увеличение температуры пара составляет 21... 25 К. Температура пара в начале сжатия близка к температуре стенки цилиндра. В опытах с компрессором ХКВ-6 эта величина соответствует  425,5...429 К, т.е. в процессе всасывания в цилиндр пар нагревается еще на 9... 16 К.

Процентное распределение  подогрева пара для характерных  участков всасывающего канала следующее:

всасывающий патрубок - всасывающая трубка - 66...72;

всасывающая трубка - всасывающая полость - 25...28;

всасывающая полость - цилиндр - 7...16.

Указанные характеристики аналогичны серийной модели холодильного агрегата. Температура хладона в кожухе составляет 393...401 К.

Такая сравнительно большая  величина подогрева пара является результатом  конструктивного несовершенства серийной модели компрессора и, в частности, выполнения блока цилиндра в виде отливки с камерными глушителями  на сторонах всасывания и нагнетания, а также непосредственного контакта полостей на сторонах низкого и высокого давлений.

Тепловая напряженность  герметичного компрессора практически  не зависит от температурных границ реализуемого термодинамического цикла  и в полной мере определяется температурным  уровнем холодильного прибора. Сочетание  индивидуальных особенностей компрессора, характеризуемых малыми расходами  рабочего тела и своеобразием конструктивного  исполнения различных моделей, приводит к образованию специфического температурного поля, количественные характеристики которого зависят от теплообмена  с окружающей средой.

Экспериментальное исследование показало, что температурные характеристики опытной модели в условиях ресурсных испытаний выше температурных параметров компрессора серийного исполнения в среднем на 25...30 К. Установлено, что количественные характеристики температур элементов компрессора, хладона в кожухе и масла в зависимости от режима работы компрессора на линии всасывания изменяются в пределах 5...8К.  Изменение температуры обмотки компрессора находится в пределах 130...145⁰С.

Температура масляной ванны  является одной из важнейших характеристик  компрессора, поскольку условия  смазки трущихся деталей во многом определяют надежность холодильного агрегата в целом. По ГОСТ 5546-86 масло ХФ-12-16(18) обладает стабильными смазывающими свойствами при температуре масляной ванны до 353 К. Температура масла зависит от теплопритоков со стороны наиболее теплонапряженных элементов (цилиндра, электродвигателя, корпуса, пар трения). Наибольшее влияние на температурный уровень масляной ванны оказывают подогрев масла при всасывании в цилиндр, а также высокая температура рабочего тела в полости нагнетания. При этом в связи с непосредственным контактом масляной ванны и нижней части кожуха существенную роль играет теплообмен с окружающей средой. В целом характер изменения температур по паровому тракту компрессора в условиях ресурсных испытаний аналогичен серийной модели при повышении среднего температурного уровня на 35...40 К. В целях приближения условий работы компрессора к реальным необходимо наличие интенсивной системы охлаждения теплонапряженных элементов.

Принципиальная схема  установки для ресурсных испытаний  компрессоров приведена на рис. 3.2. Установка состоит из компрессора 17, включенного в замкнутый хладоновый контур, состоящий из конденсаторов водяного охлаждения 2, 13 (охладитель - вода), регулирующего вентиля 7 и системы соединительных трубопроводов. Линия охлаждения конденсаторов состоит из бачка для воды 5, ротаметров 4, 6, соединенных со змеевиками 3, 14,установленными в конденсаторах водяного охлаждения 2, 13. Подача воды осуществляется из водопроводной сети, а слив - в канализацию. Возможно повторное использование отработанной воды (при установке перекачивающего насоса). В системе предусмотрен калориметр со вторичным хладагентом.

Установка работает следующим  образом. Компрессор 17 нагнетает хладон под давлением нагнетания в конденсатор  водяного охлаждения 2, где осуществляется его конденсация. Из конденсатора жидкий хладон подается в систему охлаждения компрессора, состоящую из головки  охлаждения 1 и змеевика 3. Для создания температурного режима, близкого к  реальным условиям эксплуатации, в схему установки включен калориметр 12 для дросселирования до необходимого давления всасывания. Водяной бачок служит для создания необходимого гарантированного расхода воды и снижения пульсации напора путем установки в водяную магистраль ротаметра типа РС-3, который при необходимости можно использовать для измерения расхода воды. Регулирование подаваемого нагнетания и всасывания осуществляется образцовыми манометрами с пределами измерения до 1,6 МПа (ГОСТ 6521—73).