Диагностика и обслуживание компрессионного холодильника

В других случаях срабатывания защитного реле будут настолько частыми, что мотор-компрессор практически не будет работать.

Убедиться в происходящих включениях и выключениях мотор-компрессора защитным реле без участия терморегулятора (контакты терморегулятора все время замкнуты) удобнее всего при помощи контрольной электролампочки (220 В), которую надо расположить в месте, удобном для наблюдения.

Концы двухжильного провода от патрона контрольной лампочки присоединяют к пускозащитному реле, после чего реле вновь закрепляют в рабочем положении.

В холодильнике с реле РТК-Х один конец провода присоединяют к нижней выводной клемме реле, другой -- к гнезду 3; с реле РТП-1 один конец провода присоединяют к верхней выводной клемме реле, другой -- к гнезду 3; с реле РПЗ и LS-08B концы проводов присоединяют к клеммам 2 и 3; с реле ДХР концы проводов присоединяют к клеммам 4 и 3.

Если выключение мотор-компрессора происходит из-за срабатывания защитного реле, то контрольная лампочка будет загораться.

При выключениях мотор-компрессора терморегулятором контрольная лампочка гореть не будет.

Причину частого срабатывания защитного реле рекомендуется определять в следующем порядке: сначала проверить напряжение в сети, затем крепление пускозащитного реле, исправность реле и исправность холодильного агрегата.

Независимо от причины частого срабатывания защитного реле не следует включать мотор-компрессор в электросеть напрямую, так как двигатель может выйти из строя.

Чрезмерно высокое или низкое напряжение в сети.

Обеспечить нормальную работу холодильника при таком напряжении нельзя.

Нарушено крепление пускозащитного реле. Если реле не закреплено и неплотно сидит на проходных контактах или перекошено на раме мотор-компрессора, то контакты пускового реле могут после запуска электродвигателя не разомкнуться, двигатель будет работать с включенной пусковой обмоткой, в результате чего будет срабатывать защитное реле. В этих случаях реле следует надежно закрепить скобой.

Неисправность пускозащитного реле. Частое срабатывание защитного реле может происходить как вследствие неисправности пускового, так и вследствие неисправности защитного реле.

Неисправность реле рекомендуется вначале проверить внешним осмотром. При обнаружении подгорания гнезд (в реле РТП-1 и РТК-Х) или проваливании их внутрь корпуса, реле необходимо заменить.

При отсутствии внешних неисправностей следует проверить состояние контактов пускового реле (при послегарантийном обслуживании).

Иногда частое срабатывание защитного реле происходит из-за его неисправности (нарушена регулировка). Проверить неисправность защитного реле в условиях эксплуатации холодильника возможно только путем сравнения работы мотор-компрессора с новым реле.

Если новое защитное реле не срабатывает, значит старое реле, стоявшее в холодильнике, неисправно. Продолжающееся срабатывание нового защитного реле свидетельствует о наличии неисправности в холодильном агрегате.

Неисправное защитное реле во всех случаях независимо от продолжительности эксплуатации холодильника должно быть заменено новым.

Регулировать его без соответствующих приборов не разрешается.

Неисправность холодильного агрегата. Защитное реле будет все время срабатывать в случае обрыва пусковой обмотки или заеданий в компрессоре. При этом двигатель не будет включаться и практически холодильный агрегат не будет работать.

Редкое выключение мотор-компрессора (большая продолжительность циклов)

Большая продолжительность цикла, т. е. очень малое (1--2 цикла) количество циклов в час, обычно бывает при большой снеговой шубе, неправильном креплении трубки сильфона к стенке испарителя, а также при неисправности холодильного агрегата.

Неправильное крепление трубки сильфона. При отсутствии на испарителе большой снеговой шубы рекомендуется проверить крепление трубки сильфона. Редкое выключение мотор-компрессора может быть при чрезмерно толстой прокладке между трубкой сильфона и стенкой испарителя или если трубка прижата далеко от канала.

Неисправность холодильного агрегата. При отсутствии указанных причин следует проверить работу холодильного агрегата. Большая продолжительность цикла может быть в результате происшедшего небольшого засорения цеолитового патрона (фильтра капилляра).

Длительная работа мотор-компрессора в цикле объясняется недостаточным поступлением фреона в испаритель, а длительная остановка -- продолжающимся перетеканием в испаритель фреона, накопившегося в конденсаторе и испаряющегося в испарителе при относительно низком давлении.

Небольшое засорение цеолитового патрона (фильтра капилляра) может быть обнаружено на ощупь, относительным сравнением нагрева корпуса патрона в местах его спайки с трубкой конденсатора и капилляра. При небольшом засорении корпус патрона в месте спайки с капилляром будет заметно холоднее, чем в месте спайки со змеевиком конденсатора. Холодильный агрегат с указанным дефектом подлежит ремонту в мастерской.

Мотор-компрессор работает без выключений

При непрерывной работе холодильного агрегата, когда мотор-компрессор работает без выключений, следует прежде всего обратить внимание на температуру в помещении и положение ручки терморегулятора на шкале.

При обычных температурных условиях в помещении надо проверить обмерзание испарителя, а также измерить температуру в камере холодильника.

Относительно повышенная температура в камере и плохое обмерзание испарителя будут указывать на имеющуюся неисправность в холодильном агрегате. Переохлаждение продуктов и низкая минусовая температура з камере наиболее часто бывают при неисправности терморегулятора.

Холодильный агрегат может работать без выключений мотор-компрессора в условиях высокой (примерно 30° С и выше) температуры в помещении и тем более, когда ручка терморегулятора установлена на делениях большого охлаждения, а также при отсутствии какой-либо неисправности в холодильнике.

Неисправность терморегулятора. Обычной причиной работы мотор-компрессора без выключений является наличие в терморегуляторе механической неисправности: заедание рычага или пригорание контактов друг к другу. Такой терморегулятор необходимо заменить.

Неисправность холодильного агрегата. Непрерывная работа холодильного агрегата, сопровождающаяся недостаточным охлаждением продуктов в камере, наиболее часто бывает в результате микротечи фреона. Характерный признак микротечи -- не обмерзают последние (по движению фреона) каналы испарителя, т. е. места, близлежащие к впаянной всасывающей трубке.

Определить место микротечи фреона из холодильного агрегата можно лишь с помощью электронного галоидного течеискателя (ГТИ-2, ГТИ-3 и др.). В противном случае агрегат приходится отправлять в мастерскую без указания места утечки.

Высокая температура в помещении. При отсутствии дефектов в холодильнике мотор-компрессор работает без выключений при высокой температуре в помещении из-за недостаточной холодопроизводительности компрессора.

В зависимости от температуры в помещении мотор-компрессор может войти в цикличный режим работы при установке ручки терморегулятора на деление ближе к положению «Выкл.».

Отсутствует охлаждение

Этот дефект характеризуется отсутствием охлаждения в камере (комнатная температура) при работающем мотор-компрессоре.

Неисправность холодильного агрегата. Наиболее частой причиной неисправности холодильного агрегата бывает полная утечка фреона из него, однако могут быть и другие причины: засорение цеолитового патрона (фильтра-кипилляра), замерзание влаги в агрегате, реже поломка или коррозия клапанов.

В зависимости от имеющихся неисправностей внешние признаки их будут различными. Определять неисправность рекомендуется в следующем порядке. Включить мотор-компрессор и проверить на ощупь нагнетательную трубку. Если она будет нагреваться, то предположение об отсутствии фреона в агрегате можно исключить. Затем надо проверить на ощупь патрубок (или канал) испарителя, в который впаян конец капилляра. Если признаков охлаждения этого места нет, то можно допустить, что засорен цеолитовый патрон (фильтр капилляра).

Если при проверке нагнетательной трубки она будет сохранять комнатную температуру, то, проверяя патрубок испарителя, надо прислушиваться к возможному перетеканию масла в испаритель. Слышимый характерный звук, издаваемый масло-воздушной смесью, будет указывать на отсутствие фреона в агрегате. При отсутствии такого звука можно считать, что неисправен компрессор.

Дефектный холодильный агрегат необходимо ремонтировать в мастерской.

Не работает мотор-компрессор

Когда не работает мотор-компрессор, холодильник оказывается полностью неработоспособным. Однако это не во всех случаях будет свидетельствовать о выходе из строя мотор-компрессора. Могут быть неисправными и другие узлы: терморегулятор, реле и пр.

В зависимости от того, в каком узле имеется дефект, сложность ремонта будет существенно отличаться. В одних случаях работоспособность холодильника может быть быстро восстановлена путем несложного исправления повреждения или замены дефектного узла, в других потребуется демонтировать холодильный агрегат и направить его для ремонта в мастерскую.

При наличии в холодильнике освещения следует прежде всего проверить, горит ли лампочка в камере. Если лампочка не горит, то это в определенной мере может указывать на отсутствие напряжения в штепсельной розетке сети или на выходе из автотрансформатора, (если холодильник работает через автотрансформатор), а также на возможное повреждение в наружной проводке холодильника.

При отсутствии напряжения в розетке старого типа надо убедиться в целости имеющегося в ней предохранителя.

Если при открывании двери холодильника в камере горит свет, то проверять исправность розетки не следует. Надо включить терморегулятор и ослушать мотор-компрессор. При одних неисправностях в кожухе мотор-компрессора будет слышно гудение, при других гудения не будет. Гудение указывает на наличие тока в цепи рабочей обмотки и неподвижность ротора. Так как при неподвижном роторе по рабочей обмотке будет протекать большой ток короткого замыкания, держать двигатель под напряжением следует не более 2--3 с.

Если в кожухе мотор-компрессора гудения не слышно, то это значит, что неисправен терморегулятор. Если гудение слышно, то могут быть следующие неисправности: низкое напряжение в сети; нарушено крепление пуско-защитного реле или соединение с ним проводки холодильника; неисправно пускозащитное реле; неисправен мотор-компрессор.

Последовательность определения места неисправности зависит от результатов ослушивания мотор-компрессора, но всегда рекомендуется начинать проверку с наиболее простых операций.

Неисправность терморегулятора. Наиболее часто мотор-компрессор может не включаться из-за неисправности терморегулятора при утечке наполнителя из трубки сильфона. Поэтому сначала при включении терморегулятора надо прислушаться, есть ли щелчок в момент замыкания контактов.

Если в сильфоне нет наполнителя, то контакты не замкнутся, так как перекидная пружина не сможет перебросить рычаг. Вследствие этого ручка из положения «Выключено» на какое-либо другое деление шкалы поворачивается плавно, без щелчка, издаваемого перебрасывающимся рычагом.

При отсутствии щелчка рекомендуется убедиться в исправности терморегулятора путем более тщательной проверки его. Существует несколько способов проверки терморегулятора в зависимости от сложности его демонтажа и типа пускозащитного реле, примененного в холодильнике.

При сложном демонтаже терморегулятора его исправность наиболее просто проверить следующим образом: обесточить холодильник, вынув вилку из розетки сети, и повернуть ручку терморегулятора на любое деление шкалы. В холодильниках с реле РТП-1 и РТК-Х снять провода с клемм реле и присоединить к их наконечникам контрольную электролампу напряжения, соответствующего напряжению сети.

При включении вилки холодильника в сеть и исправном терморегуляторе лампа должна гореть.

В холодильниках с реле РПЗ и LS-08B контрольную лампу следует подключить к наконечникам разъемных проводов, идущих в холодильник, разъединив их с проводами реле и проходного контакта.

В холодильниках старых выпусков с реле ДХР контрольную лампу надо включить между клеммами 2 и 4 реле, предварительно сняв реле со стойки.

При несложном демонтаже терморегулятора его исправность можно проверить методом исключения. Для этой цели необходимо обесточить холодильник, демонтировать терморегулятор, снять провода с его клемм и замкнуть их между собой, тщательно изолировав их во избежание замыкания на корпус.

Запуск мотор-компрессора при включении вилки холодильника в сеть будет говорить о неисправности терморегулятора.

Неисправный терморегулятор во всех случаях должен быть заменен.

Низкое напряжение в сети. Если в кожухе мотор-компрессора слышно гудение, то в момент включения мотор-компрессора рекомендуется проверить напряжение в сети.

Нарушено крепление пускозащитного реле или соединение с ним проводки холодильника. Перед проверкой неисправности следует обесточить холодильник. Наиболее вероятна возможность нарушения соединений проводов с клеммами реле.

В реле РТП-1 и РТК-Х, расположенных на проходных контактах, необходимо проверить присоединение к их клеммам двухжильного провода с зажимами, а при расположении этих реле на раме мотор-компрессора -- отсутствие повреждений в соединениях трехжильного провода с проходными контактами и с гнездами реле.

В реле РПЗ, LS-08B и ДХР надо проверить крепление проводов на тыльной стороне корпуса реле.

Если реле было не закреплено или перекошено, то этот дефект необходимо устранить.

Неисправность пускозащитного реле. Неисправности реле бывают различными. Так, при отсутствии гудения в кожухе мотор-компрессора наиболее вероятна неисправность защитного реле, при наличии гудения неисправность может быть только в пусковом реле.

Наиболее вероятными неисправностями защитного реле могут быть: перегорание нагревательного элемента, деформация биметаллической пластинки и отрыв контакта. У реле РТП-1 и РТК-Х возможно также нарушение контакта между гнездом и проходным контактом, с которым соединяется выводной конец рабочей обмотки.

Для выяснения состояния защитного реле можно проверить запуск мотор-компрессора при помощи однотипного нового реле или путем его включения в сеть напрямую.

Проверить цепь защитного реле, не вскрывая его пломбы, можно прибором, а также осмотром гнезд.

Для проверки цепи защитного реле РТК-Х прибор подключают между нижней клеммой (при рабочем положении реле) и гнездом 3; цепи реле РТП-1 -- между верхней боковой клеммой и гнездом 3; цепи реле РПЗ и LS-08B -- между клеммами 2 и 3; цепи реле ДХР -- между клеммами 3 и 4. При наличии в реле неисправности цепи не будет. Неисправное защитное реле во всех случаях необходимо заменить.

Неисправность мотор-компресеора. Неисправность мотор-компрессора определяют путем ослушивания кожуха мотор-компрессора. Так, при отсутствии гудения можно предположить, что имеется обрыв в рабочей обмотке, при наличии гудения наиболее возможно сгорание пусковой обмотки или заклинивание в компрессоре.

Для определения имеющейся неисправности следует проверить цепь обмоток, присоединяя прибор непосредственно к проходным контактам. Если соединения выводных концов обмоток с проходными контактами в данном холодильнике неизвестны, то надо проверить цепь попарно между всеми контактами. Отсутствие цепи между двумя любыми парами контактов будет указывать на имеющийся обрыв.

При наличии цепи между всеми тремя парами контактов можно предположить, что компрессор заклинило. В отдельных случаях этот дефект удается устранить на месте путем «срыва» коленчатого вала с места кратковременным повышением пускового момента двигателя. Пусковой момент двигателя можно увеличить, повысив подаваемое напряжение с помощью автотрансформатора или применив электролитический конденсатор.

Первый способ удобен для холодильника с двигателем на 127 В. При его работе через автотрансформатор от сети напряжением 220 В двигатель можно включить непосредственно в сеть без автотрансформатора, при работе от сети 127 В--повысить напряжение при помощи автотрансформатора 127/220 В.

Повысить пусковой момент двигателя на 220 В можно, включив между рабочей и пусковой обмотками электролитический конденсатор (для переменного тока) емкостью примерно от 60 до 250 мкф в зависимости от получающихся результатов.

Двигатель при заклинивании в компрессоре запускают, включая его в сеть напрямую, используя при этом отдельный провод с вилкой и автоматическую пробку, чтобы не сжечь плавкие предохранители в квартире.

Холодильный агрегат с обрывом в обмотках или заклиниванием в компрессоре (при неудовлетворительных результатах «срыва») подлежит ремонту в мастерской.

2.1 Расчет ремонтопригодности компрессионного холодильника

компрессионный холодильник ремонтопригодность теплоприток

На основе анализа термодинамических и экологических параметров выбираем хладагент R134А с температурой кипения -26,8 °С.

В качестве промежуточного холодоносителя в бытовых холодильниках используется воздух. На основе этого определяем температуру кипения хладагента в холодильном цикле:

где - температура кипения,

- соответственно начальная и конечная температура воздуха в испарителе.

В конденсаторе, охлаждаемом наружным воздухом (воздушном конденсаторе), температура конденсации должна быть выше конечной температуры охлаждающего воздуха, нагрев его должен составлять 6…8°С, а средняя разность температур рекомендуется принимать в интервале 10…20°С [4]. Отсюда, принимая начальную температуру охлаждающего воздуха t_н=22°С получим конечную температуру охлаждающего воздуха:

где- конечная температура охлаждающего воздуха,

- начальная температура охлаждающего воздуха.

Отсюда температура конденсацииравна:

Температуру переохлаждения жидкого хладоагента принимаем равной на 20°С ниже температуры конденсации

Температуру всасываемого пара принимаем на 30°С выше температуры кипения

Построение цикла одноступенчатой холодильной машины и определение параметров хладагента.

Прежде всего, нужно изобразить цикл холодильной машины в одной из термодинамических диаграмм состояния. Построение цикла производится в следующей последовательности:

1.На диаграмму lgР-iили Т-sнаносят изотермы, определяющие режим работы установки; Т_и, Т_к, Т_п, Т_вс.

2.По температурам Т_и и Т_к, находят соответствующие изобары Р_ииР_кв области перегретого пара и переохлажденной жидкости (на диаграммуТ-sизобары в области переохлажденной жидкости не наносят).

3.В результате построения на диаграмме получены опорные точки:

1' -- на пересечении изотермы Т_ис линией сухого насыщенного пара;

2' -- на пересечении изотермы Т_кс линией сухого насыщенного пара;

3'-- на пересечении изотермы Т_к с линией жидкости;

3-- на пересечении изотермы Т_пс изобарой Р_пв области переохлажденной жидкости (вТ-s диаграмме точку 3условно наносят на линию жидкости при температуре Т_п).

4.На пересечении линий Т_вс и Р_ив области перегретого пара находят точку 1' определяющую состояние пара, всасываемого компрессором.

Через точку 1' проводят линию постоянной энтропии (адиабату) до пересечения с изобарой Р_кв точке 2, которая определяет состояние пара в конце сжатия.

5.Остается получить точку 4, которая находится на пересечении линии постоянной энтальпии, проходящей через точку 3,с изотермой Т_и и изобарой Р_и области влажного пара. Точка 4характеризует состояние хладагента после дросселирования в регулирующем вентиле.

На рисунке 2 представлен теоретический цикл одноступенчатой холодильной машины, построенный в программе RefrigerationUtilites системы инженерных расчетов CoolPack.

Сводим данные о состоянии хладагента в узловых точках в таблицу 1.

Таблица 1 Параметры узловых точек

Параметры	1	1'	2	3	3'
Р, Бар	1,15	1,15	11,115	11,115	11,115
Т, К	249,55	279,65	353,566	316,3	296,352
i, КДж/кг	383,53	408,21	462,00	260,84	231,4
V, м3/кг	0,16793	0,1932	0,02254	-	-

Далее определяем основные параметры холодильного цикла:

1.Удельная массовая холодопроизводительность

q₀= i₁- i₄=383,53-231,4=152,13 кДж/м³

2.Удельная объемная холодопроизводительность

q_v=q₀/v_1'=152,13/0,1932=784,42 кДж/м³

3.Количество теплоты отводимой из конденсатора

q_k=i₂-i₃=462,00-260,84=201,16 кДж/кг

4.Работа компрессора в адиабатном процессе сжатия

l=i₂-i_1'=462-408,21=53,79 кДж/кг

5.Холодильный коэффициент

е=q₀/l=152,13/53,79=2,83

Рисунок - 2 Теоретический цикл одноступенчатой холодильной машины

Расчет теплового баланса холодильника. Расчет теплопритоков через стенки холодильника

Исходными данными для расчета являются: габаритные размеры холодильника: высота а=1,59 м, ширина в=0,60 м, глубина с=0,64 м, толщина наружного слоя из углеродистой стали 0,003 м, толщина слоя теплоизоляции из пенополиуретана ,толщина внутреннего слоя из полистирола , значения коэффициента теплопроводности слоев , , коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности стенки Вт/м ² К, коэффициент теплопередачи от наружной поверхности стенки Вт/м²К, средняя температура в камерах холодильника -9°С, температура окружающей среды 32°С.

Тепловой приток при передаче через стенку рассчитывается по формуле [17]:

Q_ct=KS?T

где S - площадь стенки,

?T- разность температур воздуха по обе стороны стенки,

К- коэффициент теплопередачи через стенку, равный

где - коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности стенки, Вт/м ² К,

- толщина слоя (м),

- коэффициент теплопроводности слоя (Вт/м К),

- коэффициент теплопередачи от наружной поверхности стенки, Вт/м ² К,

Определяем разность температур

?T=32-(-9)=41°С,

Определяем площади передней, задней, боковой, нижней и верхней стенок:

Вычисляем площади передней и задней стенок

S₁= S₂=

Вычисляем площади боковых стенок

S_бок= S₃= S₄=

Вычисляем площади нижней и верхней стенок

S _п=S₅= S₆=

Вычисляем коэффициент теплопередачи через стенку

Вычисляем теплопередачу через переднюю и заднюю стенки

Вычисляем теплопередачу через боковые стенки

Вычисляем теплопередачу через нижнюю и верхнюю стенки

Определяем суммарные теплопритоки через стенки

Расчет теплопритоков от охлаждаемых продуктов

Задача: Рассчитать расход холода на охлаждение и замораживание продуктов (например, мяса говяжьего) в холодильнике с объемом холодильной камеры - V_x =205 л и объемом морозильной камеры V_M =59 л.

Расход холода на охлаждение и замораживание продуктов в камерах холодильника может быть определен по формуле[2]:

где G_Х- количество продуктов, помещающихся в камере охлаждения, кг;

G_М- количество продуктов, помещающихся в морозильной камере, кг;

i_H-начальное теплосодержание продуктов, определяемое при температуре окружающей среды;

i_Xиi_M- конечные теплосодержания охлаждаемых и замораживаемых продуктов при соответствующих температурах;

86400- число секунд в сутках, с.

При известных емкостях холодильной V_xи морозильной камерV_Mмасса размещающихся продуктов в них ориентировочно может быть определено из расчета размещения 0,2 кг продуктов в 1л емкости холодильной камеры и 0,5кг - в 1л емкости морозильной камеры, т.е.

G_x=0,2V_x

G_m=0,5V_M

Отсюда получим

G_x=0,2V_x=

G_m=0,5V_M=

Определяем расход холода на охлаждение и замораживание продуктов в камерах холодильника:

Эксплуатационные теплопритоки

Расход холода на разные эксплуатационные нужды (на охлаждение лампочки электроосвещения, воздуха, проникающего через неплотности и пр.)Q_э принимают равным 0,2Q_ст

Q_э=0,2Q_ст=

При открывании двери в процессе эксплуатации холодильника происходит естественная смена воздуха, вследствие чего в камеру вносится некоторое количество тепла и влаги.

Определить теплопритоки при открывании и закрывании дверей с достаточной точностью практически невозможно. Обычно принимают этот теплоприток равным 2-5% от суммы теплопритока через ограждение и теплопритока от продуктов.

Определяем теплопритоки от воздухообмена при открывании дверей

Q_в=

Расчет холодопроизводительности

Холодопроизводительность равна сумме теплопритоков

Так как расчет теплопритоков не был произведен отдельно для холодильной и морозильной камер принимаем теплопритоки в холодильной и морозильной камерах соответственно равными Q_x=114,42 кВт, Q_M=0,108 кВт.

Тепловой расчет холодильной машины и подбор компрессора

Удельная массовая холодопроизводительность определена в разделе 2.2.

Определяем массовый расход хладагента- массовую подачу компрессора

Определяем объемный расход хладагента - объемную подачу компрессора

Определяем коэффициент подачи компрессора в зависимости от степени сжатия Р_к/Р_и

Р_к/Р_и=11,115/1,15=9,665

л=0,55

Определяем описанный объем компрессора

Вычисляем теоретическую (адиабатную) мощность компрессора

Определяем действительную (индикаторную) мощность

где - индикаторный к.п.д.

Рассчитываем эффективную мощность компрессора на валу компрессора

где - механический к.п.д., учитывающий потери на трение.

На основе полученных характеристик выбираем компрессор. Выбран компрессор EmbracoNBT 1118Z с холодопроизводительностью 225 Вт, потребляемым током 0,60 А, потребляемой мощностью 121 Вт и массой 10,7 кг. Электрическая схема включения компрессора представлена на рисунке 3.



Рисунок - 3 Электрическая схема компрессора EmbracoNBT 1118Z

Расчет конденсатора

Исходными данными для расчета являются: тепловая нагрузка на конденсатор, температура конденсации хладагента Т_к=43,5°С, температура воздуха на входе в конденсатор Т_в1= 32°С, коэффициент теплопередачи К=63 Вт/м•К.

Конструкцию конденсатора принимаем в виде оребренной медной трубки диаметром 11х1,0.

Тепловая нагрузка на конденсатор

Теплопередача через стенки конденсатора осуществляется за счет теплопроводности. Поэтому производительность конденсатора определяют по основному уравнению теплопередачи [18]:

где Q_k - производительность конденсатора;

F - площадь поверхности конденсатора;

?t_m- средняя логарифмическая разность температур между температурами конденсации холодильного агента и окружающей среды.

Температуру воздуха Т_в2 на выходе из конденсатора, исходя из условий принятых выше, принимаем равной

Т_в2= Т_в1+7=32+7=39°С

Определяем среднюю логарифмическую разность температур ?t_m между температурами конденсации холодильного агента и окружающей среды

Определяем площадь поверхности конденсатора F

Расчет ремонтопригодности компрессионного холодильника

Ремонтопригодностью называется способность технического устройства к восстановлению в процессе эксплуатации. Показателями ремонтопригодности могут быть: вероятность восстановления системы за заданное время , среднее время восстановления , закон распределения времени восстановления , интенсивность восстановления .

Вероятность является интервальным показателем, - интегральным, а и - точечными показателями ремонтопригодности.

Наиболее часто для оценки ремонтопригодности КХ применяется среднее время восстановления . Эта характеристика наиболее наглядна, она во многом определяет такой важный показатель качества СКХ, как готовность. Она является интегральной, поэтому обладает следующим недостатком: неполно характеризует ремонтопригодность КХ, если закон распределения времени восстановления не однопараметричный и для оценки ремонтопригодности требуется знание моментов высшего порядка.

Важнейшей характеристикой ремонтопригодности технических устройств вычислительных машин и систем является интенсивность их восстановления. Это объясняется тем, что большинство показателей качества КХ в процессах проектирования вычисляются через интенсивности восстановления их устройств.

Готовностью называется способность технического устройства быть готовым к действию в любой момент времени. Она зависит от надежности и от ремонтопригодности КХ. Чем выше надежность и ремонтопригодность, тем выше готовность. Показателями готовности могут быть: функция готовности и коэффициент готовности.

Функция готовности есть вероятность того, что в любой момент времени система готова к действию. Эта характеристика обычно имеет вид, показанный на рис. 2.11. Из рисунка видно, что К_r=1, т.е. считается, что КХ начинает эксплуатироваться исправной. С ростом убывает и при функции готовности стремится к постоянной, отличной от нуля величине, которая является финальной вероятностью и называется коэффициентом готовности. Таким образом, между функцией и коэффициентом готовности существует зависимость

(1)

Выберем среднее время восстановления стиральной машины t_В=1 час=60 мин, тогда согласно формуле (1) и рис.2.11 Функция готовности K_r будет равен

K_r=lim K_r (t)= lim K_r (60)=0,7

В случае расчета ремонтопригодности компрессионного холодильника время восстановления , функция плотности вероятности f_в(t) = 0.683, отсюда вероятность восстановления.

3. Построение модели поиска неисправностей компрессионного холодильника с помощью метода половинного разбиения схемы

Объект диагностирования (ОД) может находиться как в исправном, так и в одном из возможных неисправных состояний. Множество технических состояний ОД обозначим символом s, где индекс 0 соответствует исправному состоянию, а индексы 1,2 ... К - одному из К неисправных состояний.

Под элементарной проверкой понимают сравнение измеренного значения диагностического параметра с областью допустимых значений. Каждая элементарная проверка характеризуется значением воздействия, поступающего (или подаваемого) на объект, и ответом (реакцией) объекта на это воздействие. Если значение диагностического параметра находится в пределах области допустимых значений, то говорят, что реакция ОД допустима, в противном случае - реакция ОД недопустима.

Обозначим множество всех допустимых элементарных проверок символом п, а множество результатов проверок - символом s. При этом если реакция ОД, находящегося в i-м техническом состоянии, на проведение j-й проверки допустима, то результат, в противном случае. Такая формализация позволяет использовать двоичные таблицы функций неисправностей (ТФН) как для дискретных, так и для непрерывных ОД.

Таблица, в которой строкам соответствуют определенные технические состояния из множества технических состояний s, а столбцам - элементарные проверки из множества проверок п, называется таблицей функций неисправностей (табл.2). В клетке таблицы, находящейся на пересечении i-й строки и j-го столбца, записывается результат j-й проверки для i-го технического состояния (1 или 0). Для удобства проведения дальнейших преобразований с ТФН принято составлять множество проверок п таким образом, чтобы в исправном состоянии (s₀) результаты всех проверок были равны 1.

Таблица 2. Функции неисправностей

Множество технических состояний объекта диагностирования (компрессионного холодильника) включает состояние s₀ (все блоки исправны) и состояния s₁ (неисправен блок Q₁, i = 1...3). Множество элементарных проверок п включает 4 проверки. Каждая проверка п_j подразумевает сравнение измеренного значения выходного параметра z_i блока Q₁ (i = j) с областью допустимых значений при условии, что значения входных сигналов Х₁, Х₂, Х₃ допустимы. Результат проверки п_j равен 1, если значение z_i допустимо, в противном случае он равен 0.

Функциональная схема компрессионного холодильника представлена на рисунке 4

Рисунок - 4 Функциональная схема компрессионного холодильника

Функциональными блоками, которых являются:

Q₁ - включение вилки в розетку

Q₂ - пускозащитное реле

Q₃ - включение компрессора

Q₄ - терморегулятор

Q₅ - лампочка

Для построения матрицы неисправностей необходимо заполнить таблицу функций неисправностей:

	S0	S1	S2	S3	S4	S5
Z1	1	1	1	1	1	0
Z2	1	1	1	1	0	0
Z3	1	1	1	0	0	0
Z4	1	1	0	0	0	0
Z5	1	0	1	1	1	0

Метод половинного разбиения схемы заключается в разделении схемы на две половины (Рисунок 5) и построении графов состояний

Рисунок - 5 Разбиение схемы

Далее строим графы состояний рисунок 6



Заключение

По итогам проделанной работы мною был проведен анализ и разработка конструкции бытовых компрессионных холодильников.

Рассмотрен принцип работы, виды холодильников их классификация представленные на рынке. Был проведен обзор характерных неисправностей компрессионных холодильников и методы их устранения. Произведен расчет ремонтопригодности устройства, а также построена модель поиска неисправностей компрессионных холодильников с помощью метода половинного разбиения схемы.

Список использованной литературы

1.http://www.5lady.ru/index.php/45-dom-i-khobbi/svoimi-rukami/66-kak-vybrat-kholodilnik-dlya-doma

2.http://www.region-services.ru/publ/11-1-0-16

3.Курсовой проект Арсланова И.Р. по предмету Бытовые машины и приборы

Размещено на Allbest.ru