Заполнение системы фреоном.

Производится после успешных испытаний системы на герметичность при наличии акта приёмки системы и готовности её к заполнению фреоном.

Фреон поступает в систему через наполнительный вентиль регулирующей станции, присоединённой к специальной наполнительной трубке, к другому концу которой присоединяют баллон фреона с цеолитовым фильтром – осушителем. Сначала систему вакуумируют до остаточного давления 10 мм рт. Ст., а затем заряжают фреоном и маслом. Открывают соленойдный вентиль у регулирующей станции (перед ТРВ), закрывают вентили компрессора и открывают наполнительный вентиль у коллектора станции.

К наполнительной трубке присоединяют сосуд с маслом и перепускают масло в испаритель через наполнительный вентиль на регулирующей станции, где давление ниже атмосферного. Под давлением атмосферного воздуха масло перетекает из сосуда в испаритель – при этом нельзя допускать попадания воздуха в испаритель. Вентиль на трубке закрывают в тот момент, когда уровень масла доходит до конца трубки не меньше чем на 60 – 100 мм. После окончания заполнения системы маслом, систему заряжают фреоном. Сначала для повышения давления в испарителе заполняют систему парами фреона (баллон располагают вентилем вверх), затем при давлении паров в испарителе около от 1,96 – 2,94*10⁵ Па (2 – 3 атм.) перепускают в испаритель жидкий фреон (баллон располагают вентилем вниз). При повышении давления фреона в испарителе выше 3,92*10⁵ Па (4 атм.) временно прекращают зарядку фреона до тех пор, пока КМ не отсосёт в конденсатор пары из испарителя и не снизит давление в нём до 2,9*10⁵. Затем продолжают заполнение системы фреоном в количестве рекомендуемым заводом – изготовителем.

Количество фреона определяют взвешиванием по разности массы до и после заправки.

Признаком опорожнения баллона является появление инея на вентиле баллона и шипящий звук в наполнительной линии прекращения в наполнительной трубке шипящего звука указывает на выравнивание давления в системе и баллоне. После этого баллоны отсоединяют и заменяют новым.

При достижении в испарителе от 3,5 до 4 Bar включают компрессор и отсасывают фреон в конденсатор. При этом контролируют давление в испарителе, оно должно быть не ниже предела, указанного в инструкции на установку. При понижении давления до предельного, включают компрессор, не прекращая подачу воды и теплоносителя в аппараты, а затем при повышении давления снова включают компрессор.

Начало заправки производят при установке баллона вентилем вверх. После повышения давления в испарителе до 3 – 4 кгс/см² , можно устанавливать баллоны наклоняя вентилем вниз, т.е. заполнять жидким фреоном.

После зарядки производят пробный пуск установлен при ручном регулировании.

Пред испытанием воду для наполнения трубопроводов и аппаратов подводят к ним от общего водопровода. Одновременно к испытываемой системе присоединяют гидравлический пресс.

Испытание трубопроводов и аппарата выполняют в следующей последовательности:

1) заполняют испытуемую систему водой из водопровода до тех пор, пока из воздушных не пойдёт вода.

2) осматривают трубопровод

3) повышают давление до пробного 5,9*10⁵ Па (6атм.)

4) трубопровод выдерживают пол пробным давлением 5 мин, после чего давление снижают до 3,43 – 3,92*10⁵ Па.

5) осматривают трубопровод и сварные швы обстукивают молотком массой не более 1,5 кг

6) давление по манометру не должно падать.

7) после гидравлических испытаний трубопроводы промывают водой, обстукивая их молотком из мягкого металла – до получения чистой воды, отходящей из трубопровода.

Виды износа.

При эксплуатации любого технического объекта все элементы его подвергаются различным видам физических износов и повреждений, вследствие чего они частично или полностью теряют свои первоначальные качества. В результате износа и повреждений объект утрачивает нормальное техническое состояние и эксплуатационные качества, и его ставят на ремонт.

Под ремонтным понимают совокупность технико - экономических и организационных мероприятия, осуществляемых для восстановления исправности или работоспособности технического объекта.

Наблюдаемые в практике износы и повреждения многообразны и зависят от условий эксплуатации, качества изготовления и ремонта, а также уровня технической эксплуатации.

Частичные потери качества технического объекта связаны с износом. Если износ достигает предельных значений, частичная потеря качества объекта может перейти в полную потерю и привести к аварийному состоянию.

Технический объект изнашивается от того, находится ли он в эксплуатации или нет, но при этом скорости изнашивания могут быть разными. Различают физический и моральный износ объекта.

Физический износ – это частичная или полная потеря рабочих качеств деталей механизмов вследствие изменения первичных размеров, геометрических форм, механических, физических, химических, технологических и др. качеств, придающих им при их изготовлении и ремонте.

Постепенная утрата первоначальных свойств всегда характеризуется потерей массы, изменение объёмов, площади, прочности и т.д. и может быть оценена взвешиванием измерении размеров или по косвенным признакам.

Физический износ ─ является следствием постоянных или периодически действующих практически неустранимых процессов: коррозии, эрозии, трения, упругих и пластических деформаций и др.

Моральный износ – это техническое устаревание объекта по сравнению с лучшими современными образцами. Его выражают в двух формах: в удешевлении стоимости объекта в связи с ростом производительности труда (износ 1 формы) и в технической устарелости в связи с созданием нового более современного и производительного объекта того назначения (2 формы).

Основой морального износа является технический прогресс и непрерывное развитие производительности общественного труда. Моральный износ вызывает необходимость замены устаревших технических объектов новыми, более совершенными и производительными. Практически это осуществляется путём изготовления новых объектов и модернизации старых в процессе ремонта.

Под модернизацией объекта находящегося в эксплуатации, понимают приведение его в соответствии к современным требованиям внесением частичных изменений и усовершенствований в его конструкции для повышения производительности.

При эксплуатации происходит изменение функционально-ресурсных параметров и качественных признаков машин и оборудования по сравнению с установленными технической документацией. Этот процесс в технике называется старением эксплуатационных объектов,так как в целом указывает на ухудшение их технического состояния, происходящее в результате изменений конструктивной формы и физико-механических свойств материалов, из которых выполнены объекты.

Применительно к деталям как исходным структурным элементам машин такие изменения вызваны явлениями 1)пластического деформирования, 2)вязкого и хрупкого разрушения, 3)различных видов изнашивания, 4)коррозионного поражения и т.д. Изнашивание деталей наблюдается при их взаимодействии друг с другом или окружающей средой. Изнашиванию сопутствует постепенное изменение размеров и формы деталей. Результат этих изменений называется износом, который определяют в принятых для конкретных деталей единицах длины, объема, массы и т. д.

В практике наблюдаются различные виды износа: механический, коррозионно-механический, абразивный и др. В реальных условиях эксплуатации износ имеет комплексный характер. Наиболее распространенные виды износа приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Некоторые виды износа и характерные особенности

предельных зазоров, размеров, овальности и конусообразности — в технической документации заводов-изготовителей.

При механическом износе наблюдаются разрушения слоя материала из-за силового воздействия на него внешних факторов (например, при трении воздействие различных нагрузок и т.д.).

Механический износ подразделяют на абразивный, усталостный, эрозионный, кавитационный.

Абразивный износ — частичное или полное разрушение поверхностей деталей частицами более твердых материалов — абразивов. На поверхности деталей, подвергшихся абразивному износу, обычно отчетливо видны следы воздействия твердых частиц в виде рисоки даже канавок. Абразивному износу в большей степени подвергается деталь, имеющая поверхность меньшей твёрдости. Если же одна из трущихся поверхностей значительно мягче другой, то абразивы вдавливаются в нее и вызывают интенсивный износ более твердой поверхности. Абразивами являются частицы металлов и их окислов, отделяющиеся от изнашивающихся поверхностей, продукты окисления смазок, а также частицы минералов и металлов, попадающие извне (песок, стружка, пыль и др.).

Очень часто абразивный износ сочетается с окислительными процессами, так как твердые частицы разрушают окисную пленку.

Для уменьшения абразивного износа необходимо тщательно проводить продувку систем холодильных установок, своевременно заменять загрязненные смазки, промывать и очищать детали и узлы, применять высокоэффективные газовые и масляные фильтры.

Усталостный износ — образование микротрещинпри многократном воздействии на деталь переменных по величине или направлению нагрузок. Микротрещины со временем увеличиваются, сливаются и образуют очаг разрушения, приводящий в дальнейшем к отделению частиц, образованию крупных трещин и поломке детали.

Микротрещины зарождаются в местах наибольшей концентрации напряжений, которыми являются риски, подрезы, заусенцы, впадины поверхности, места инородных включений, острые края кромок и т. п. В компрессорах усталостному износу подвержены коленчатые валы, шатуны, шатунные болты, пластины клапанов, пружины, подшипники и др. Наиболее часто усталостное изнашивание приводит к поломке компрессоров, разрыву шатунных и фундаментных болтов, валов, осей и т.д.

Разновидностью усталостного износа является осповидный износ, отличающийся тем, что микротрещины возникают в теле материала, а по мере развития (увеличения) выходят на поверхность детали. При этом виде износа наблюдается отслоение плёнок металла с образованием местных очагов разрушения в виде осповидных углублений. Осповидному износу подвержены рабочие поверхности зубьев шестерен, детали подшипников качения.

Для уменьшения усталостного износа детали изготовляют с учетом воздействия нагрузок и из материалов с высокой усталостной прочностью.

При обработке поверхностей деталей подверженных усталостному износу, исключают любые механические дефекты. Для увеличения износоустойчивости их подвергают термической обработке и упрочняют пластическим деформированием.

Эрозионный (гидрогазоэрозионный) износ механическое разрушение частицами газообразной или жидкой среды поверхностных слоев материала деталей. Чаще всего этому виду износа подвержены уплотнительные поверхности рабочих клапанов и запорной арматуры.

Для уменьшения эрозионного износа детали изготовляют из высокопрочных вязких материалов, своевременно устраняют неплотности клапанов запорной арматуры и т. д.

Кавитационный износ — разрушение поверхности детали от воздействия гидравлических ударов, возникающих при нарушении целостности потока жидкости с образованием кавитационных (воздушных или паровых) пузырей, которые уменьшаются в объеме с большой скоростью и затем разрываются. Износ выражается в местном разрушении детали или образовании углублений на ее поверхности. Кавитационный износ наблюдается у деталей центробежных насосов. Молекулярно-механический износ (износ схватыванием) — вид особого интенсивного разрушения поверхностей деталей, возникающий в результате схватывания поверхностей. При этом наблюдается глубинное вырывание металла, перенос его с одной поверхности на сопрягаемую и воздействие образовавшихся неровностей на поверхности. Такой износ возникает в момент пуска компрессора (особенно после длительной стоянки), когда еще практически нет разделяющего сопрягаемые детали смазочного слоя: при перегрузке, неполадках в смазочной системе или неправильной смазке узлов. В процессе данного вида износа под воздействием механических сил происходит образование молекулярных связей между металлами соприкасающихся поверхностей деталей. В ряде случаев износ схватыванием протекает при высоких температурах (для стали — около 900⁰ С. Его называют тепловым.

В компрессорах износ схватыванием может наблюдаться между цилиндром и поршнем, шейкой вала и шатуном и др.

Для уменьшения износа схватыванием используют соответствующие сорта смазок, устанавливают зазоры в узлах трения в пределах допустимых величин.

Коррозионно - механический износ вызывается совместным механическим коррозионным воздействием на поверхности деталей. Он подразделяется на окислительный и фреттинг-коррозионный.

При окислительном износе происходит отделение от поверхности металла окисных пленок, приводящих к абразивному износу сопрягаемых поверхностей.

Фреттинг-коррозионный износ происходит при малых колебательных перемещениях контактирующих поверхностей из-за периодических деформаций или вибраций элементов конструкций. Такой износ наблюдается на поверхностях деталей в неподвижных соединениях, воспринимающих вибрационные нагрузки (например, на наружных поверхностях колец подшипников качения, поверхностях в корпусах подшипников и т.п.), в условиях смазки и при сухом трении. Снижение уровня вибрации оборудования позволяет уменьшить его износ от фреттинг-коррозии.

Аппараты и трубопроводы, холодильных установок в основном подвержены коррозионному износу. Чаще всего проявляется в виде химической и электрохимической коррозии.

Химическая коррозия - процесс окисления поверхности металла с образованием пленок окислов. Окисление происходит при контакте деталей со средой, не проводящей электричества, например воздухом, газами, смазочными маслами. Наиболее быстро окисление протекает в среде, содержащей кислород.

Образующиеся пленки окислов на цветных металлах и их сплавах, на коррозионно-стойких сталях обладают хорошими защитными свойствами. В то же время пленки окислов черных сплавов легко отделяются от поверхности, открывая доступ кислороду к металлу, поэтому их защитные свойства выражены слабо.

Электрохимическая коррозия — процесс образования гидроокислов в результате контакта поверхности металлов с электролитами. В холодильных установках электролитами являются вода и растворы солей (хладоносители). Поверхностный слой металла, кроме зерен, содержит различные токопроводящие примеси и загрязнения, включения окалины и ржавчины. В присутствии электролита на поверхности металла образуются микроскопические гальванические пары, что связано с неодинаковым электрическим потенциалом зерен металла, включений и примесей.

Зерна металлов, имея более низкий потенциал, выполняют роль анода. Примеси, (включения и т. д.) обладают более высоким потенциалом, поэтому становятся катодом. На анодных участках образуются ионы металла. Затем они переходят в электролит, а отделяющиеся при этом электроны перемещаются по металлу к катодам. Достигнув катодных участков, электроны связываются с растворёнными в электролите кислородом или ионами водорода, образуя ионы гидроокислов, которые при соединении с ионами металлов находящихся в электролите, образуют продукты коррозии.

Интенсивность коррозии, особенно стали, тесно связана с состоянием электролита: температурой, скоростью движения, количеством растворенного кислорода, величиной водородного показателя рН - отрицательного десятичного логарифма концентрации водородных ионов (Н ⁺), взятого с обратным знаком. В системах с хладоносителем открытого типа коррозия происходит более интенсивно, чем в закрытых, так как насыщение хладоносителя кислородом из воздуха значительно выше. При увеличении концентрации содержание кислорода в растворе снижается, и процесс коррозии замедляется.

При оттаивании в батареи подают рассол с температурой не более 40…45⁰ С. Это обусловлено тем, что при более высоких температурах трубы из малоуглеродистой стали подвержены сильной язвенной коррозии, а на трубках бойлеров - нагревателей - могут появиться трещины.

При рН < 7 рассол считают кислым, при pH > 7 – щелочным. Рассол, у которого рН находится в пределах от 7 до 10, является нейтральным или слабощелочным. Наиболее интенсивно коррозия протекает в присутствии кислой среды. Увеличение щелочности рассола снижает скорость общей коррозии, но щелочные рассолы (рН = 10) вызывают сильную точечную коррозию.

Измеряют рН с помощью приборов - рН-метров или индикаторов (фенолфталеина, лакмуса). При определении рН к 10 см³ отфильтрованного рассола и разбавленного равным количеством дистиллированной воды добавляют 10...12 капель индикатора. При кислой реакции (индикатор - лакмус) цвет раствора становится красным, при нейтральной или слабощелочной - фиолетовым, при щелочной - синим.

Для уменьшения кислотности (рН<7) к рассолу добавляют гашеную известь Са(ОН)₂ или каустическую соду. Щелочность раствора снижают пропусканием через него углекислого газа из баллонов. Значение рН = 9,5...10 для рассолов является оптимальным.

Значительно усиливают общую и точечную коррозию хлориды и сульфиды, растворенные в водах рек, водоемов, артезианских скважин. Интенсивный процесс коррозии наблюдается в конструкциях из неоднородных металлов, где более активный металл становится анодом гальванической пары и подвергается разрушению. У испарителей и конденсаторов холодильных установок имеющих стальные трубные решетки и медные трубки для предотвращения коррозии на решетки наносят слой меди или покрытие из эпоксидной смолы.

Усиленной коррозии подвергаются при сварке металлы в зоне наплавленного валика. В этой зоне и параллельно ей возникают большие остаточные напряжения, что наиболее заметно в местах соединении деталей имеющих различную толщину. При сварке внахлестку часть металла, находящаяся между швами, коррозирует интенсивнее, чем остальные части изделия.

Признаками разрушения могут быть появление грязных пятен, образование и рост вздутий на поверхности, растрескивание и разрушение деталей оборудования, появление более горячих мест, которые указывают на коррозионное разрушение.

Несмотря на сложность проходящих явлений при физическом старении машин, процесс износа сопряженной пары деталей в общем виде можно представить определенной зависимостью (рис. 2.2,а). На таких кривых отмечают три

характерных участка износа. В периоде времени τ₁ происходит процесс приработки поверхностей деталей с интенсивным нарастанием износа за счет сглаживания неровностей. В этот период площадь контакта сопрягаемых поверхностей не превышает 5...15% номинальной площади рабочих поверхностей из-за микрошероховатостей и волнистости этих поверхностей. В процессе приработки площадь контакта сопрягаемых поверхностей постепенно увеличивается, вследствие чего уменьшается удельное давление, и скорость износа снижается. В период времени τ₂ износ прямо пропорционален времени работы, нарастание износа происходит равномерно и не вызывает заметного ухудшения работы сопряжения. Периоды τ₁ + τ₂ называют периодами естественного изнашивания: период τ₃ — периодом аварийного изнашивания, во время которого резко возрастает скорость изнашивания. Это вызвано влиянием различных процессов, накопленными ранее факторами старения сопряженных деталей. Данный период сопровождается нарушением жидкостного трения и появлением вибраций из-за увеличения зазора в сопряжении, ухудшением качества сопрягаемых поверхностей и повышением температуры в зоне трения. Быстрое возрастание зазора в сопряжении вызывает ускоренный износ и может привести к разрушению деталей или узлов машины.

Характер кривой роста зазорапозволяет разработать основные направления в эксплуатации и ремонте конкретной системы. Так, на участке приработки деталей новых или отремонтированных машин наиболее очевидное средство избежания чрезмерного износа и обеспечения длительной их работоспособности в последующие периоды эксплуатации - использование при меньших нагрузках. На втором участке требуется регулярная планово-предупредительная система технического обслуживания, направленная на поддержание номинальных режимов функционирования эксплуатируемых объектов. Третий период отражает необходимость проведения ремонтно-восстановительных мероприятий.

Основные понятия.

Под надёжностью понимается свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени установленные эксплуатационные показатели в заданных пределах.

Надёжность включает в себя такие показатели как: 1. безотказность, 2. долговечность, 3. ремонтопригодность, 4. сохраняемость.

1. Безотказностью называют свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

2. Долговечностью называют свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

3. Ремонтопригодность представляет собой свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов и устранению их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания.

4. Сохраняемость – это свойство объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние при хранении и транспортировке.

Количественно надёжность выражается такими характеристиками:

а) вероятность безотказной работы – это функция рассматриваемого периода времени P_N (t). P_N (t) = n /N, где n – число исправных изделий к моменту (t); N – число исправных изделий в начале работы.

б) частота отказов где Δn – число отказавших изделий за интервал времени Δt после момента t; N – первоначальное число работающих изделий.

Они отражают ход изменения надёжности во времени.

в) интенсивность отказов – это отношение числа оказавших элементов изделий Δn к среднему числу элементов n (t), исправно работающих в данный отрезок времени Δt

г) среднее время безотказной работы – это наиболее вероятное значение времени работы объекта до отказа - формула показывает, что среднее время безотказной работы t_ср представляет площадь в системе координат t – P(t), ограниченной осями и кривой P (t).

Эти количественные характеристики надёжности позволяют оценивать и учитывать уровень работоспособности машин, ставить диагноз их восстановления, предусматривать, предупреждать и устранять отказы.

Надёжность и долговечность холодильных компрессоров во многом зависят от условий эксплуатации (Q₀, P_к, P_наг).

Надёжность базируется на статистических данных, и оценку надёжности определяют 1) средним сроком службы, 2) числом неполадок и аварий в работе.