Ремонт холодильного оборудования

Чтобы в процессе установки пальца не повредить опорную поверхность бобышек, поршень необходимо подогреть в ванне с горячей водой или маслом до 55-60°С.

Запрессовку нового подшипника в верхнюю головку шатуна нужно производить с натягом 0,026-0,089 мм. После запрессовки внутреннюю поверхность подшипника обрабатывают разверткой до получения зазора между ним и пальцем 0,0045-0,0098 мм.

Ремонт коленчатых валов также осуществляют по ремонтно-градацион-ной системе. Изношенные поверхности шатунных шеек шлифуют до размеров одной из градаций.

Противовесы и щеки коленчатого вала после сборки накернивают. В случае замены противовесов допускается разница их массы не более 50 г. Неуравновешенность вала допускается 784 Нм.

Собранные шатуны с поршнями, пальцами и кольцами взвешивают перед монтажом на коленчатый вал. Разница в массе шатунно-поршневых групп для цилиндров низкого давления допускается не более 20 г. Массы шатунно-поршневых групп цилиндров высокого и низкого давлений, монтируемых на одну шейку коленчатого вала не должны различаться более чем на 20 г.

Коленчатый вал в сборе со шпонками, ротором и маховиком подвергают динамической балансировке после устранения искривления оси или наплавки коленчатого вала, или после замены одной из деталей.

Осевой разбег коленчатого вала компрессора типа V должен быть 0,16-0,35 мм. Регулируют его подбором толщины упорной шайбы соответствующей селективной группы: 2,7-2,9; 2,9-3,0; 3,0-3,2 или 3,2-3,4 мм.

Перед установкой шатунно-поршневой группы в корпус компрессора замки компрессионных колец надо разместить под углом 120° один относительно другого. Шатунно-поршневые группы вводят поочередно во втулки цилиндров сверху так, чтобы верхняя половина нижней головки шатуна разместилась на шейке коленчатого вала. Затем устанавливают нижнюю съемную половину головки шатуна, помеченную соответствующим клеймом при разборке. Гайки шатунных болтов затягиваю динамометрическим ключем и фиксируют шплинтами. На концах шплинтов в местах изгиба не должно быть трещин.

Момент затяжки шатунных болтов компрессора типа V составляет 13,72 Н•м.

При сборке компрессора тщательно проверяют высоту вредного пространства (должна быть 0,55-0,85 мм).

Далее компрессор подвергают электрическим испытаниям в специальной камере, где проверяют сопротивление обмоток статора электродвигателя относительно корпуса компрессора и между собой, а также электрическую прочность изоляции обмоток статора относительно корпуса и между обмотками.

Собранный компрессор заправляют маслом ХФ12-18 и подвергают обкатке на различных режимах. В процессе обкатки проверяют взаимодействие узлов и деталей, правильность сборки и качество ремонта.

Первую обкатку производят без хладагента с клапанами, но без противодавления в течение 8 ч. При обкатке выявляют посторонние шумы. Контролируют температуру нагрева корпуса и регулируют клапан давления масла.

По окончании обкатки компрессор испытывают на объемную производительность и статическую плотность клапанов на стенде.

Плотность нагнетательных клапанов проверяют при давлении воздуха в нагнетательном коллекторе 0,8 МПа и при атмосферном давлении во всасывающем коллекторе да 0,15 МПа за время не менее 15 мин.

Обкатанный компрессор разбирают без демонтажа коленчатого вала для проверки приработки трущихся деталей и устранения неисправностей. После устранения дефектов компрессор собирают, испытывают на плотность и производят осушку внутренних полостей.

Осушку внутренних полостей компрессора производят перед обкаткой на хладоне-12.

Один из способов осушки осуществляется при температуре окружающего воздуха (не ниже 18°С) вакуумированием до 1,3 кПа в течение 3 - 4 ч. При этом статор электродвигателя подключают к сети напряжением 22 - 30 В; сила тока должна составлять 0,5 - 0,7 номинальной.

Обкатка компрессора на хладоне-12 является одновременно и сдаточным испытанием. Для обкатки используют стенды, в которых осуществляется цикл холодильной машины.

Пары хладагента, сжимаемые в компрессоре 2 (рисунок 3.5), нагнетаются в теплообменник 5, где водой отводится тепло, эквивалентное приращению энтальпии пара в компрессоре. Давление нагнетания регулируют температурой и количеством подаваемой на теплообменник воды, давление всасывания - с помощью вентилей 13, а температуру паров на стороне всасывания - подачей некоторого количества жидкого хладагента из ресивера 9 во всасывающий трубопровод через вентиль 11. Для предотвращения пульсации паров на стороне всасывания, а также для отделения от паров неиспарившейся жидкости и масла установлен отделитель 6, жидкости - уравнительный резервуар 12. В теплообменнике 5 хладагент частично конденсируется и сливается в ресивер. Малая тепловая инерция системы стенда позволяет быстро устанавливать нужный режим испытаний и проводить их с меньшей погрешностью. Для очистки и осушки циркулирующего хладагента предусмотрены газовый фильтр 14 и фильтр-осушитель 10.

Обкатку компрессора на хладоне-12 производят в течение 12 ч на двух режимах (7 ч на первом режиме и 5 ч на втором). На первом режиме поддерживают давление всасывания р₀=0,27 МПа (t₀=5°С) и давление нагнетания р_к=0,87 МПа (t_к=40°С), на втором режиме - такое же давление нагнетания, а р₀=0,03 МПа (t₀=-25°C).

По окончании обкатки на хладагенте проверяют сопротивление изоляции обмоток электродвигателя. Обкатанный и испытанный компрессор заправляют чистым маслом ХФ12-18 и заполняют хладоном-12 до давления 0,03 - 0,05 МПа. Собранный после ремонта компрессор включают для приработки деталей и проверяют объемную производительность. Насос должен создать за 15 с в баллоне объемом 160 л давление не ниже 0,5 МПа.

Рисунок. 3.5. Схема стенда для обкатки компрессора на хладоне-12

Температура всасываемого в компрессор воздуха при этом должна быть 15 - 20°С. Проверку производительности производят трижды, за конечный результат принимают среднеарифметическое значение замеров. Отклонение от указанной нормы времени допускается не более ±5%.

Подготовленные таким образом компрессоры типов V заправляют чистым маслом ХФ12 - 18 на стенде (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6. Стенд для заправки компрессора маслом

После установки компрессора 10 вентили 7, 9 и 13 открывают, а вентили 3 и 6 закрывают. Включают вакуум-насос 14, контролируя создаваемое в картере компрессора разрежение по мановакуумметру 4. Затем вентили 7 и 13 закрывают, а вентиль 6 открывают. За счет остаточного вакуума в мерный сосуд 5 из бака 11 всасывается нужное количество масла. Воздух, поступающий в бак 11 для компенсации разряжения, пропускается через осушитель 12. Масло из сосуда 5 вытесняется в компрессор 10 под давлением паров хладагента из баллона 1. При этом давление на выходе из баллона регулируется редуктором 2. Вентили 3, 9 и 7 при заправке должны быть открыты, а вентили 6 и 13 - закрыты. Для осушки масла предусмотрен дополнительный осушитель 8. По окончании заправки все вентили закрывают. При заправке маслом на стенде исключается попадание в полость компрессора влаги и воздуха.

Масло, применяемое в холодильных установках, надо хранить в герметично закрытых бидонах. Открывать их можно только в том случае, если температура масла выше температуры окружающей среды, иначе в масло попадает влага. Масло, которое хранилось в открытой таре, перед заправкой необходимо осушить подогревом в баках специальной установки с отсасыванием водяных паров вакуум-насосом.

Установка (Рисунок 3.7.) состоит из баков3 и 11 для масла, вакуум-насоса 9 с электродвигателем, маслоотделителей 8, запорных вентилей, фильтра 17, насоса 18 и системы трубопроводов. В бак 1 через отверстие в крышке наливают 60 л масла. Бак оборудован электронагревателями, подогревающими масло до 90-95°С. Температурный режим поддерживается системой электроконтактных термометров. Во время осушки беспрерывно откачивают из баков водяные пары, которые просасываются через маслоотделители 8. При этом в баке 1 поддерживает ся давление не выше 0,01 МПа по вакуумметру 6. Осушка 60 л масла продолжается 7 ч. Пробу для проверки влажности отбирают через вентили 14 и 13 по трубе 12.

Рисунок 3.7. Схема установки для осушки масла

Если масло отвечает установленным требованиям, то его из бака 1 перегоняют сухим сжатым воздухом в бак 11. Для этого необходимо закрыть вентили 5, 4, 16 и 10 и открыть вентили 3, 14 и 15. По мере необходимости осушенное масло через фильтр 17 с помощью насоса 18 подают по трубе 19 к заправочному стенду. Для этого надо при закрытом вентиле 14 открыть вентили 15 и 16 и включить насос. Патрубок 7 сообщает установку с атмосферой, а труба 2 служит для подачи сухого воздуха.

При заправке холодильной установки маслом не следует забывать, что хладон-12 и масло взаимно растворимы. Количество хладона-12, которое может быть поглощено маслом в картере компрессора, зависит от давления и температуры, причем, чем ниже температура масла и чем больше давление, тем больше хладагента в нем может раствориться. При растворении хладона-12 вязкость масла снижается. С точки зрения повышения вязкости было бы желательно охладить масло до 20-40°С. Однако при этом количество растворенного хладона увеличивается и при подаче охлажденного масла к нагретым трущимся поверхностям происходит интенсивное вспенивание его. Таким образом, дополнительно охлаждать масло в картере хладонового компрессора нецелесообразно. Наоборот, с точки зрения качества смазки деталей необходимо стремиться к тому, чтобы температура масла изменялась как можно меньше. И лучше поддерживать более высокую, но постоянную температуру в картере.

Во время эксплуатации хладонового компрессора нежелательно резко снижать давление всасывания, так как при этом в картере происходит бурное выделение хладагента из масла и вспенивание. После отключения компрессора температура масла в картере понижается, а давление увеличивается, что приводит к усиленному растворению хладона в масле и снижение вязкости. Пуск компрессора сопровождается снижением давления в картере, особенно при пуске с закрытым всасывающим вентилем. Эти обстоятельства заставляют иногда применять искусственный подогрев масла перед пуском, чтобы испарить хладагент и избежать вспенивания масла.

При ремонте холодильной установки нередко требуется заменить медные трубопроводы к приборам автоматики, манометрам и другим узлам. Эта работа несложная, однако, предварительно необходимо подвергнуть химическому травлению внутренние поверхности трубок, иначе при протекании по необработанным трубкам хладагент может смыть даже мелкие наслоения окисной пленки, которая впоследствии будет оказывать абразивное воздействие на рабочие поверхности трущихся деталей.

Операция травления начинается с обезжиривания трубок в комбинированном растворе едкого натра, кальцинированной соды, тринатрийфосфата и жидкого стекла при 70-90°С в течение 20-40 мин. После этого трубки промывают горячей проточной водой и сушат. Травление производят пропусканием сквозь трубку раствора серной, азотной и соляной кислот в воде при 18-25°С в течение 30-60 с. Затем трубки тщательно промывают чистой водой и кладут в ванну с раствором хромового ангидрида и серной кислоты для пассивирования (осветления). Внутренняя поверхность промытых трубок должна быть блестящей или полуматовой.

3.4 Ремонт аппаратов холодильных установок

Теплообменные аппараты установок, работающих на хладоне - 12, при деповском ремонте осматривают и проверяют на герметичность в комплекте с холодильной установкой. При капитальном ремонте испытание аппарата на плотность производят после разборки установки на узлы и детали. Места утечки хладагента уплотняют сваркой твердыми припоями (для аппаратов, изготовленных из алюминиевых сплавов, аргоновой сваркой).

На ресивере и маслоотделителе после выполнения сварочных работ проводят испытания на прочность под давлением воды или воздуха. При испытании воздухом аппараты помещают в бронекамеру. Давление испытаний установлены заводами-изготовителями. При капитальном ремонте ресивер и маслоотделитель обязательно проверяют на прочность независимо от производимых работ.

Если в процессе эксплуатации замечено загрязнение системы циркуляции, то во время ремонта внутренние полости аппаратов и трубопроводов промывают растворителями под давлением. В качестве моющих средств применяют четыреххлористый углерод, трихлорэтилен или хладон-30.

У теплообменных аппаратов - конденсаторов и испарителей (воздухоохладителей) - при ремонте следует тщательно осмотреть ребра охлаждения - они должны быть плотно установлены на трубах и не соприкасаться друг с другом. Изменение расстояний между ребрами, а также их слипание вызывает изменение сопротивления воздуху при прохождении через охлаждаемую поверхность. Из-за нарушения плотного контакта между ребрами и трубами снижается коэффициент теплопередачи аппарата. В результате нарушается режим работы холодильной установки. Указанные дефекты надо устранить или заменить аппарат.

Допускается отсутствие части пластин оребрения, но не более 10% всей охлаждаемой поверхности. На трубах и калачах конденсаторов и воздухоохладителей допускаются отдельные плавные вмятины, вызывающие уменьшение внутреннего диаметра трубы не более чем на 15% по сравнению с номинальными. При наличии трещин на поверхности калачи заменяют. Трещины и свищи в трубах конденсатора запаивают.

Ремонт конденсатора и воздухоохладителя при наличии трещин и свищей в трубах производят одним из следующих способов:

поврежденную трубу секции отключают и устанавливают ремонтный калач (рисунок 3.8,а);

в поврежденную трубу устанавливают новую меньшего диаметра (рисунок 3.8,б). Если установленная труба имеет радиальный зазор в поврежденной, то ее необходимо раздать в местах пайки по диаметру с помощью шарика или дорна.

Количество отключаемых труб в воздухоохладителях и конденсаторах устанавливается инструкциями по ремонту холодильного оборудования.

Резку заготовок медных труб диаметром от 6 до 20 мм производят специальным труборезом (рисунок 3.9,а). Разрезаемую трубу устанавливают на управляющие ролики 6, размещенные в нижней части корпуса 5. При вращении маховика 1 и скрепленного с ним винта 2 ползун 3 совершает поступательное перемещение. Шарнирно соединенный с ползуном нож 4 прижимает разрезаемую трубу к роликам. Вращая труборез вокруг трубы и одновременно поджимая к ней нож, надрезают стенки и затем их перерезают. Гибку калачей производят с помощью специальных пружин (рисунок 3.9,б).

Рисунок 3.8. Способы ремонта поврежденных трубчатых секций: а - постановкой обводного калача; б - ввариванием трубы меньшего диаметра; 1- место повреждения; 2 - обводной калач; 3 - место пайки; 4 - труба с дефектом; 5 - новая труба

При этом не нужно засыпать в трубы какой-либо наполнитель (например, песок) с целью получения правильных радиусов изгиба.

У испарителя часто встречающимися неисправностями являются коррозия деталей и нарушение плотности сварных швов. При деповском ремонте испаритель не демонтируют. Выявленные при осмотре мелкие неисправности устраняют на месте. Демонтаж испарителя с вагона производят лишь при капитальном ремонте с помощью лебедок через съемную стену на специальную платформу.

Снятый испаритель полностью разбирают для очистки от ржавчины и осмотра. Во избежание попадания ржавчины и окалины в полость испарителя на все фланцы трубопроводов ставят заглушки. Продукты коррозии и другие отложения удаляют с помощью специальных ершей из стальной проволоки. Ерш навинчивают на конец прута, длина которого на 500 мм больше длины трубы. Прут с ершом при очистке вращается с помощью пневматической или электрической ручной сверлильной машины.

Рисунок 3.9. Приспособления, применяемые при ремонте теплообменных аппаратов

Уплотняют места соединений деталей кожуха и торцовой крышки. Стяжные болты при ремонте заменяют новыми независимо от их состояния.

Для проверки качества ремонта испаритель опрессовывают воздухом под водой. Между крышками и трубными решетками ставят новые прокладки из листовой резины толщиной не менее 5 мм.

Отремонтированный испаритель снаружи покрывают слоем изоляционного материала - полистирола марки ПСБ-С или ПС-Б - по специальной технологии. Сначала поверхность аппарата очищают от ржавчины, окалины и загрязнения до металлического блеска. Затем ее промывают, обсушивают и обезжиривают растворителями. На подготовленную поверхность для защиты от коррозии наносят два слоя специального герметизирующего состава; первый слой толщиной 0,2-0,3 мм сушат 2-3 ч, второй толщиной 0,8-1,0 мм - 10-12 ч. Вместо нанесения герметика можно грунтовать поверхность испарителя свинцовым суриком.

Далее из блоков полистирола заготовляют скорлупы, внутренний профиль которых соответствуют профилю наружной поверхности испарителя. Скорлупы полистирола плотно накладывают на испаритель так, чтобы стыки их были взаимно смещены в шахматном порядке, и обвязывают мокрой оцинкованной проволокой. Щели между скорлупами шириной 5 мм уплотняют капроновым волокном или отходами губчатой резины.

Изолированный таким образом испаритель обматывают клеящейся полиэтиленовой или поливинилбутиральной пленкой толщиной не менее 0,5 мм. Полосы пленки накладывают внахлестку, как бинт, перекрывая каждый слой на 20-30 мм. Поверх пленки испаритель покрывают также внахлестку стекловолокнистым холстом типа ВВ-Г и обматывают оцинкованной проволокой. После этого устанавливают снятый при разборке металлический кожух и окрашивают его пентафталевой эмалью ПФ-115 серого цвета.

У конденсаторов в процессе эксплуатации появляются трещины и свищи в местах приварки труб, повреждается и окисляется защитное антикоррозийное покрытие, а также замасливается и загрязняется наружные поверхности.

Ремонт и очистку конденсатора производят только после его демонтажа из вагона. Перед выемкой фланцы трубопроводов отсоединяют от коллектора, а раму конденсатора - от рамы вагона. Затем конденсатор вытягивают из машинного отделения вагона.

Если необходимо уточнить место течи, то производят последовательную гидравлическую опрессовку секций. Неисправную секцию вынимают и ремонтируют сваркой, а затем подвергают гидравлическому испытанию давлением воды 3,3 МПа и устанавливают на прежнее место в конденсатор. Грязь, отложения масла, ржавчина и накипь целесообразно удалять химическим способом.

Окончательно собранный конденсатор подвергают опрессовке водой давлением 3,3 МПа или воздухом давлением 2,5 МПа.

Ремонт аппаратов холодильных машин связан с поднятием и транспортировкой тяжелых узлов, поэтому необходимо соблюдать такие же правила техники безопасности, как при демонтаже компрессоров. Перед поднятием тяжелых агрегатов нужно проверить состояние чалочных устройств. Чалочные канаты испытывают под нагрузкой, вдвое превышающей их нормальную грузоподъемность, в течение 10 мин. Все чалочные канаты осматривают 1 раз в 10 дней, а грузовые крюки и траверсы - 1 раз в 6 месяцев.

При пользовании подъемным краном можно опускать перемещаемый груз только на определенное место, где исключается возможность падения, опрокидывания или сползания груза. На место установки демонтированного агрегата предварительно укладывают деревянные подкладки. Нельзя поднимать агрегат, подвешенный за один рог двурогого крюка, или подтаскивать его краном по полу или рельсам.

Перед затаскиванием отремонтированного конденсатора в вагон проверяют совмещение уровня направляющих рельсов передвижной установки и пола машинного отделения вагона.

3.5 Ремонт приборов автоматики

При периодических ремонтах вагонов приборы автоматики заменяют или подвергают ревизии, очистке, проверочному испытанию и регулированию.

Реле максимального давления (маноконтроллер) используется для отключения компрессора типа V включения вентилятора конденсатора. Если прессостат отключает компрессор, когда давление всасывания понизится, и снова включает, когда давление повысится, то маноконтроллер отключает компрессор при повышении давления нагнетания и включает при понижении.

От прессостата RT1A маноконтроллер RT5 отличается размерами сильфона и конструкцией контактной системы. Камера его сильфона сообщается со стороной нагнетания компрессора. Когда сила, действующая на сильфон снизу, превысит усилие, заданное пружине при настройке, контакты разомкнутся (рисунок 3.10,а) и компрессор выклю-чится.

При понижении давления нагнетания произойдет обратное и контакты замкнутся (рисунок 3.10,б). Изменение дифференциала прибора приводит к изменению давления размывания контактов, поэтому на шкале диапазона устанавливается давление включения компрессора (на шкале надпись Start pressure).

Рисунок 3.10. Разомкнутое (а) и замкнутое (б) положения котактных пластин реле максимального давления (маноконтроллера)

Если на шкале диапазона установлено 1,4 МПа, а дифференциал настроен на 0,2 МПа, то контакты разомкнутся при давлении выключения, равном давлению включения плюс дифференциал, т.е. 1,4+0,2=1,6 МПа. Замкнутся контакты при давлении 14 МПа. Диапазон регулирования прибора RT5 установлен от 0,1 до 0,5 МПа.

Термостаты применяются для регулирования температуры в вагоне. Кроме того, с их помощью можно управлять работой вентиляторов или другого оборудования.

Одна из трудоемких и ответственных операций технологического процесса ремонта приборов автоматики - юстировка, т.е. проверка и настройка на определенную температуру срабатывания. Делается это в порожнем вагоне. В помещение вагона устанавливают специальное устройство, позволяющее изменять температуру среды, в которую помещают термобаллоны регулируемых термостатов. Устройство снабжено холодильной машиной малой производительности с электроприводом от внешнего источника тока.

Термолбаллоны юстируемых приборов помещают в гнезда специальной кассеты, которую опускают в ванну устройства, окруженную змеевиком испарителя. Для равномерного распределения температуры ванну заполняют керосином или зимним дизельным топливом. Затем охлаждают ванну и расположенные в ней термобаллоны.

При этом переключатель режимов в вагоне устанавливают в положение «Охлаждение и отопление на автоматике». По мере изменения температуры керосина в ванне фиксируют температуры переключений термостатов, которые должны соответствовать +11, +4, -2 и -20°С.

С учетом расхождения температур, в которых находятся термобаллоны и их капиллярные трубопроводы, соединяющиеся с сильфонами самих реле. В зафиксированные показания вводят поправочные коэффициенты. Таблица поправочных коэффициентов составлена на основе опытных данных. Для облегчения наблюдений за срабатыванием термостатов к их зажимам целесообразно подключить контрольную лампу.

Обратный клапан KVDA-32 размещен на всасывающем трубопроводе между испарителем и компрессором. При неработающей установке он препятствует перетеканию паров хладагента через компрессор в испаритель (обратная конденсация) и тем самым предотвращает гидравлический удар при очередном пуске установки. Конструкцией клапана не предусмотрена возможность его регулирования, хотя давление открытия настраивается на перепад 0,05 МПа. Достигается это путем подбора пружины, смонтированной внутри корпуса.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) является основным прибором холодильной установки, дозирующим подачу хладагента в испаритель. На рефрижераторном подвижном составе применяются различные модификации регулирующих вентилей, но принцип действия их одинаковый. Основной неисправностью ТРВ является нарушение герметичности термосистемы и, как следствие этого, утечка наполнителя, а также износ клапана и его седла.

При ремонте ТРВ заменяют отдельные детали и заряжают термосистему. Полностью собранные вентили, как перед ремонтом, так и после его окончания подвергают испытаниям, в процессе которых проверяют герметичность вентиля и сальникового устройства, величину максимального и минимального перегрева (начала открытия клапана), герметичность клапана и холодопроизводительность ТРВ.

Рассмотрим принцип адсорбционной зарядки термосистемы ТРВ. Для адсорбционного заполнения термочувствительных систем в качестве адсорбента применяется активированный уголь, в качестве адсорбата - углекислый газ с содержанием примесей не более 0,5%. Количество засыпаемого активированного угля зависит от объема термосистемы. В объем термосистемы включаются объемы термобаллона, капилляра и надмембранного пространства.

Перед заполнением термобаллона адсорбентом проверяют размер зерен активированного угля просеиванием через сито. Зерен с небольшими размерами выше 1,5 мм допускается не более 20%, с размерами 1,0-1,5 мм - не регламентируется, 0,5-1 мм - не более 20%, менее 0,5 мм - не более 16%.

Активированный уголь засыпают в термобаллон с определенной плотностью.

Углекислым газом термосистему заполняют на стенде (рисунок 3.11). Внутренние полости стенда должны быть абсолютно чистыми и сухими. Термосистемы, подлежащие заполнению, подсоединяют к штуцерам 10 коллектора стенда, опускают в ванну с водой 8 и проверяют их герметичность углекислым газом давлением 1,6 МПа.

Термосистему выдерживают под давлением не менее 5 мин, при этом течь или пузырчатая сыпь не допускается. После проверки герметичности термосистему переносят в сосуд 7 с кипящей водой и производят вакуумирование. Отсутствие повышения давления в течение 5 мин после выключения вакуум-насоса свидетельствует с годности термосистемы к зарядке. Если давление в вакуумированной системе повышается, значит, адсорбент плохо очищен от постороннего газа, влаги.

Тогда термосистему вновь заполняют углекислым газом и вакуумируют.

Вакуумированную термосистему погружают в воду с температурой 0°С и выдерживают в течение 5 мин, а затем снова заполняют углекислым газом. Из баллона 1 углекислый газ через редуктор 2 подают в ресивер 3, при этом давление в ресивере должно быть выше давления заполнения. Открывая вентиль 5, заполняют термосистему углекислым газом и выдерживают некоторое время для поглощения газа углем.

Вентилями 5 и 6 устанавливают давление в термосистеме, соответствующее температуре заполнения 0°С.

После закрытия вентилей 5 и 6 наблюдают в течение 5 мин за показанием манометров (стрелка манометра не должна отклоняться от установленного деления на шкале). При снижении давления подачу углекислого газа продолжают до тех пор, пока оно в термосистеме не стабилизируется.

По окончании заполнения зарядный патрубок обжимают на расстоянии 12 мм от термобаллона и отрезают на расстоянии 20 мм от него. Конец патрубка и место обжатия опаивают и проверяют на герметичность под слоем воды, нагретой до 70°С. Утечки углекислого газа не допускаются.

Герметичность вентиля проверяют на стенде (рисунок 3.12). Для этого на входной штуцер ТРВ 4 устанавливают заглушку 5, а к выходному штуцеру подсоединяют трубопроводы стенда.

Открывая вентиль 2, с помощью редуктора 1 создают во внутренней полости ТРВ воздухом или азотом испытательное давление, контролируемое по манометру 3. Проверку на герметичность производят под слоем воды в ванне 6.

Герметичность сальникового устройства проверяют так. К выходному штуцеру ТРВ 3 (рисунок 3.13) подсоединяют реометр 4 типа РКС. Через редуктор 1 к штуцеру уравнительной линии подводят воздух или азот под давлением 0,2 МПа.

Рисунок 3.11. Принципиальная схема стенда для заполнения термосистемы углекислым газом: 1 - баллон с углекислым газом; 2 - редуктор; 3 - ресивер; 4 - манометр; 5 - запорный вентиль; 6 - выпускной вентиль; 7 - сосуд с кипящей водой; 8 - ванна с водой; 9 - баллон термосистемы; 10 - штуцер присоединения

Контроль давления осуществляют по манометру 2, утечку воздуха замеряют по реометру.

Рисунок 3.12. Схема проверки герметичности ТРВ

Одной из главных проверок является проверка максимального и минимального перегрева - начала открытия клапана и герметичности его закрытия. Для проверки к входному штуцеру ТРВ 3 (рисунок 3.14) подсоединяют трубопровод подачи воздуха или азота и с помощью редуктора 6 создается давление 0,66 МПа (здесь и далее приведены значения испытательных давлений для вентиля ТРВК-10). Контроль за давлением ведут по манометру 5.

Рисунок 3.13. Схема проверки герметичности сальникового устройства ТРВ

В линии уравнивания ТРВ редуктором 1 создают давление 0,3 МПа по манометру 2 (такое давление соответствует температуре паров хладона-12, выходящих из воздухоохладителя). Теперь ТРВ подготовлен к проверке перегрева.

Для проверки максимального перегрева баллон ТРВ помещают в камеру 4 с температурой 12±0,1°С и выдерживают в течение 10 мин, при этом перегрев будет составлять 7°С. Затем вращением регулировочного штока сжимают пружину до тех пор, пока утечка воздуха по реометру 7 не будет меньше или равной 1 л/мин.

Проверку минимального перегрева производят при температуре в термокамере 5±0,1°С. После выдержки при этой температуре вращением регулировочного штока ослабляют пружину настолько, чтобы клапан закрылся, при этом замеряемая реометром утечка воздуха допускается до 1 л/мин.

Рисунок 3.14. Схема проверки максимального и минимального перегрева начала открытия клапана

Испытанные ТРВ закрывают технологическими заглушками и выдерживают в течение 30 сут при 20°С или в течение 15 сут при 50°С. После хранения повторно проверяют ТРВ на герметичность, а также на холодопроизводительность.

Производительность ТРВ проверяют на стенде (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15. Схема стенда для проверки производительности ТРВ

Термобаллон ТРВ 3 помещают в камеру 4 с температурой 0±0,1°С и выдерживают в течение 10 мин. В уравнительную линию через редуктор 1 подают воздух давлением 0,3 МПа, контролируемым по манометру 2. Во входной штуцер ТРВ вставляют индикатор 5 часового типа, стрелку индикатора устанавливают на нулевое деление шкалы и помещают термобаллон в среду с температурой 12±0,1°С. При этой температуре перемещение клапана, замеряемое индикатором, должно быть не менее 1,5 мм.

3.6 Ремонт вспомогательного оборудования

К вспомогательному оборудованию холодильных установок относятся фильтры-осушители, вентиляторы конденсаторов и воздухоохладителей, запорная арматура, маслоотделители др. Ремонтируют это оборудование в специальных производственных отделениях. Без демонтажа с вагона ремонтируют лишь узлы с незначительными дефектами.

В процессе эксплуатации из-за попадания в систему влаги, воздуха, а также из-за старения масла и механического износа деталей в циркулирующей по холодной машине смеси хладагента с маслом появляются различные механические и органические примеси. Наличие примесей ухудшает работу машины, приводит к выходу из строя ТРВ.

Ремонт фильтра-осушителя заключается в очистке фильтрующих элементов и восстановлении или замене сорбента. При плановых видах ремонта фильтры-осушители заменяют новыми или заранее перезаряженными. Операция перезарядки предусматривает замену и восстановление (десорбцию) осушающего вещества.

Технология десорбции осушителя сводится к следующему. Высыпанные из патрона зерна силикагеля ил цеолита просеивают сквозь сито с величиной ячеек не более 2 мм. Просыпавшаяся мелочь вторично не используется. Чем меньше зерна осушителя, тем больше его по массе вмещается в патроне. С одной стороны, это хорошо, так как лучше будет обезвоживаться хладагент. С другой стороны, это слишком плотная засыпка будет оказывать чрезмерное сопротивление потоку жидкости, и нормальная работа машины нарушится.

Отсортированные зерна осушителя промывают бензином, который очищает их поры от масла. После испарения остатков бензина осушитель регенерирует одним из трех способов:

нагревом извне или изнутри нагревательными элементами (инфракрасными лучами, токами сверхвысокой частоты и др.);

продувкой слоя осушителя подогретым сухим инертным газом (азотом);

вакуумированием с одновременным подогревом и без подогрева осушителя, с подачей газа и перегретого пара и т.д.

В вагонных депо на ВРЗ наиболее часто осушку зерен силикагеля и цеолита выполняют в термостатическом шкафу при температуре соответственно около 200 и 450°С в течение 3-4 ч. Следует помнить, что перегрев зерен неизбежно приводит к растрескиванию гранул с утратой ими влагопоглощающих свойств. Для ускорения десорбции зерна силикагеля или цеолита перед нагревом насыпают в противень из стальной сетки. Восстановленный осушитель хранят в герметично закрытой (запаянной) таре, которую перед заполнением также сушат.

Наиболее рациональным способом регенерации является вакуумный. Бывший в употреблении цеолит помещают в вакуумный сушильный шкаф 1 (рисунок 3.16) на поддоне слоем толщиной 20-25 мм. Для создания разрежения в шкафу включают вакуум-насос 3 и одновременно - холодильную машину 4. По достижении разрежения 1333 Па включают нагреватель сушильного шкафа. Заданная температура в сушильном шкафу поддерживается автоматически и контролируется по термометру, а давление - по вакуумметру (эти приборы расположены на кожухе сушильного шкафа).

Водяные пары, отсасываемые вакуум-насосом, попадают в ловушку 2, где конденсируются в виде инея на поверхности змеевика-испарителя холодильной машины. Оттаивание инея со змеевика производится горячими парами хладона-12. Образовавшийся конденсат сливается при открытом вакуумном кране 5 в канализацию. Процесс регенерации цеолита при температуре в шкафу 200°С с одновременным вакуумированием продолжается в течение 4 час. По окончании регенерации в шкаф подают сухой воздух, и после выравнивания давления вынимают поддон с цеолитом.

Рисунок 3.16. Схема вакуумной регенерации цеолита

Прокаленные зерна в горячем состоянии пересыпают в заранее промытые патроны, которые рекомендуется перед зарядкой продуть горячим воздухом или подогреть в том же термостатическом шкафу, чтобы удалить влагу. Перезаряженные патроны хранят в герметически закупоренном виде. Для лучшей влагозащиты в них рекомендуется накачать под небольшим давлением сухой азот или парообразный хладон-12.

Общее количество засыпаемого в патрон осушающего вещества ориентировочно определяют из расчета 10 см³ цеолита на 1 кг хладагента, циркулирующего в холодильной машине.

Металлокерамический конус фильтров-осушителей перед засыпкой адсорбента необходимо заменить. Пористая бронза, из которойон сделан, имеет очень малые ячейки. Эти ячейки при работе холодильной машины закупориваются пудрой, образующейся при трении зерен осушителя, и прочими частицами, смытыми хладагентом с внутренних поверхностей аппаратов и трубопроводов. Практически восстановить фильтрующие свойства конуса можно только обработкой его в специальной установке, состоящей из генератора и ультразвуковой ванны с вмонтированным в ее дно магнитострикционным преобразователем. Перед погружением в ванну фильтр промывают бензином или хладоном-30. Моющий раствор состоит из растворителя, тринатрийфосфата и азотнокислого натрия. Наиболее эффективно вести очистку при температуре 50 - 55°С. Нагревание раствора выше температуры 60°С ведет к его распаду. В таком случае необходимо охладить моющий раствор до 20 - 30°С, при этом происходит его регенерация. Фильтрующие элементы подвергают воздействию ультразвуковых колебаний до тех пор, пока моющий раствор не будет оставаться чистым. Очищенные фильтры промывают водой и осушают в сушильном шкафу.

Собранный фильтр-осушитель проверяют на герметичность хладоном-12 или сухим воздухом (точка росы не выше - 60°С) под водой.

Вентиляторы конденсаторов чаще всего выходят из строя из-за повреждения подшипников валов крыльчаток и приводных электродвигателей, которые испытывают большие динамические нагрузки. Бывают также случаи ослабления посадки крыльчаток и появления трещин в их ступицах.

Детали разобранного вентилятора обмывают керосином или дизельным топливом и осматривают. Вал очищают от краски до металлического блеска и проверяют магнитным или ультразвуковым дефектоскопом. Вал с трещинами независимо от их размера и расположения не ремонтируют, а заменяют новым. После дефектоскопирования проверяют радиальное биение средней части вала в центрах токарного станка с использованием индикатора.

Шейки валов, на которых имеются признаки проворачивания внутренних колец шарикоподшипников, обмеряют, и в случае уменьшения диаметра или наличия овальности наплавляют электросваркой или наращивают металлизацией с последующей обработкой на станках. Разрешается применять покрытие эластомером ГЭН - 150В.

Крыльчатка отлита из алюминиевого сплава. При ремонте лопасти и ступицу очищают от краски, грязи и осматривают для выявления трещин. Операцию выявления трещин можно ускорить, если деталь смочить керосином, насухо протереть, окрасить меловым раствором и затем обстучать. Сварочно-наплавочные работы на крыльчатке вентилятора производить запрещается, так как ее элементы работают в условиях больших центробежных нагрузок и малейший скрытый порок сварочного происхождения может привести к разрушению детали с травматическими последствиями.

В отдельных случаях крыльчатки испытывают действием центробежных сил. Например, крыльчатку вентилятора конденсатора вращают в течение 5 мин при 2600 об/мин (рабочая частота вращения 1770 об/мин). Если после этого в детали не появятся трещины, то ее считают годной для дальнейшей эксплуатации. Периодически крыльчатки подвергают статической или динамической балансировке.

Диффузор конденсатора перед установкой вентилятора обдувают сжатым воздухом и очищают от старой краски и ржавчины. После очистки внутреннюю поверхность окрашивают стойким против коррозии суриком (на 2 кг сурика берется 0,2 кг натуральной олифы и 0,125 кг уайт-спирита). Поверх сурика наносят слой декоративной краски.

Запорная арматура может иметь следующие неисправности: загрязнение рабочей полости, нарушение плотности прижатия клапана к седлу, пропуск хладагента сальниковым уплотнением шпинделя, износ и искривление шпинделя.

При ремонте запорных вентилей необходимо учитывать повышенную текучесть хладона-12. Детали разобранного вентиля тщательно обмывают и осматривают. Особое внимание обращают на состояние резьбы шпинделя вентиля и конической поверхности клапана. Детали с дефектами резьбы заменяют. Раковины, вмятины и глубокие риски на конусе клапана удаляют проточкой или шлифованием, квадратный хвостовик с поврежденными гранями опиливают до восстановления их формы.

Качество сборки определяют опрессовкой воздухом с погружением отремонтированного вентиля в горячую воду. Испытанный вентиль устанавливают на машину, где совместно с другими узлами подвергают повторной проверке под давлением смеси азота и хладона-12 с применением течеискателя.

Ремонтируя тяжеловесные детали, необходимо строго соблюдать правила безопасности при поднятии и перемещении грузов. Рабочее место надо заранее расчистить от посторонних предметов и проинструктировать исполнителей о приемах выполнения операций.

Испытание крыльчаток вентиляторов на прочность производят в отдельном помещении, оборудованном стендами. Защитные устройства стендов следует периодически подвергать контрольной проверке.

Работники, перезаряжающие патроны осушителей, должны пользоваться защитными рукавицами, очками, фартуками и специальной обувью. При обмывке патронов и осушающего вещества бензином или растворителем запрещается пользоваться открытым пламенем и курить. Помещение, где производятся эти работы, надо оборудовать усиленной приточно-вытяжной вентиляцией и необходимым количеством огнетушителей.

Электронагревательную печь следует надежно заземлить к общей шине цеха. Использовать для этой цели трубы отопления, канализации и водопровода не разрешается.

Помещение для бакелитизации также оборудуют усиленной вентиляцией.

4. Разработка средств механизации, применяемых при ремонте холодильного оборудования

В вагоноремонтном производстве главная задача состоит в значительном повышение качества ремонта вагонов, повышении их надежности и долговечности, увеличение послеремонтного ресурса вагонов всех типов и их отдельных частей.

Для повышения качества ремонта, надежности и долговечности большое значение имеет уровень техники, организации и технологии вагоноремонтного производства.

Задача повышения эффективности работы железнодорожного транспорта не может быть решена без совершенствования технологии ремонтного производства. Восстановление работоспособности деталей требует меньших затрат по сравнению с изготовлением новых. Особенно остро проблема восстановления деталей стоит в настоящее время, вследствие

Залогом надежной безаварийной работы установок кондиционирования воздуха является дальнейшее совершенствование организации и повышение качества периодического ремонта холодильного оборудования на заводах и в депо путем внедрения прогрессивной технологии и широкого применения механизации и автоматизации производственных процессов.

Для обеспечения качества ремонта, облегчения ремонтных работ и повышения культуры производства предлагается комплексная меха-низация работы холодильного цеха.

4.1 Стенд для обкатки и испытаний компрессоров после ремонта и сборки

Стенд (рисунок 4.1)предназначен для обкатки и испытаний компрессоров после ремонта и сборки. Компрессор испытывается на стук, шум, нагрев, объемную производительность, вакуум.

Преимущества:

- два режима испытаний: ручной и автоматический;

- постоянный контроль аварийных состояний компрессора;

- цифровая индикация результатов и параметров испытания, что облегчает работу;

- полное соответствие испытаний инструкции ЦТ-533;

- повышение производительности участка испытания компрессоров;

- возможность подключения к ЭВМ (электронный протокол испытания

компрессоров).

- возможность хранения информации об испытаниях в базе данных.

4.2 Магнитный дефектоскоп для обнаружения трещин в коленчатых валах

Мощный магнитный дефектоскоп для нахождения трещин во всех деталях из магнитных материалов.

Модель имеет специальную кольцевую катушку для намагничивания и размагничивания деталей, ультрафиолетовую лампу, магнитный порошок для приготовления тестовой жидкости (45 л) и распылитель для ее нанесения на деталь. Это позволяет проявить любые микротрещины на поверхности деталей.

Особенно рекомендуется для деталей типа коленчатых валов для их отбраковки перед ремонтным восстановлением.

Диапазон парамеров:MAF 200

Максимальное расстояние между контактными опорами1850 мм

Внутренний диаметр кольцевой катушки350 мм

Рабочее напражение питания230 В, 50 Гц

Размеры и вес:

Длина2150 мм

Ширина700 мм

Высота (упаковки)1100 мм

Вес нетто305 кг

Вес с упаковкой430 кг

Рисунок 4.2. Магнитный дефектоскоп для обнаружения трещин в коленчатых валах

4.3 Стенд для регулирования давления срабатывания редукционных масляных клапанов

Назначение:

Предназначен для регулирования давления срабатывания редукционных масляных клапанов (РМК) компрессора типа V вагонного кондиционера МАБ-II

Технические характеристики:

Объём заливаемого масла, л 1,5-0,5

Габаритные размеры, мм 240х205х218

Давление сжатого воздуха для испытаний, кгс/см2, не более 6

Стенд позволяет регулировать редукционные масляные клапаны 350.021-115/1 и 350.021-115/2.

При постоянном давлении регулирования определяется давление открытия РМК в момент срабатывания.

Сравнение этих двух давлений позволяет определить работоспособность клапанов.

Рисунок 4.3. Стенд для регулирования давления срабатывания редукционных масляных клапанов

4.4 Стенд для испытаний и проверки параметров масляных насосов компрессора типа V

Назначение:

Стенд предназначен для испытаний и проверки параметров масляных насосов компрессора типа V.

Технические характеристики:

Потребляемая мощность, кВт 0,3;

Электропитание: 3-фазный переменный ток, напряжением 380 В, частотой 50Гц ;

Количество заливаемого масла, л 4;

Габаритные размеры, мм 310х315х350;

Масса стенда, кг 10,5.

Стенд СМН-3,8 позволяет производить обкатку насосов после ремонта, проверить параметры масляных насосов.

Рисунок 4.3. Стенд для испытаний и проверки параметров масляных насосов компрессора типа V

4.5 Установка для проверки на герметичность компрессоров и теплообменных аппаратов

Компрессор холодильной установки после ремонта подвергается обкатке и испытаниям. Предварительные испытания предназначены для проверки качества выполненного ремонта, а также определения основных параметров компрессора. Испытывается автоматическое устройство регулирования производительности, проверяется давление масла в системе, проверяется компрессор на вакуум, шум, нагрев и полную производительность.

Окончательные испытания компрессора проводят с целью проверки полной готовности его к эксплуатации. К этому виду испытаний относятся испытания на герметичность и вакуумная сушка.

Перед испытанием компрессора на герметичность сначала удаляют из картера масло, плотно закрывают всасывающий и нагнетательные вентили, затягивают все пробки компрессора. Трубопровод от баллона с азотом присоединяют к штуцеру манометра низкого давления. Открывают вентиль баллона с азотом, наполняют компрессор до давления 2 - 3 кгс/см2.

После этого компрессор полностью погружают в ванну с водой, наполняют азотом до давления 9 кгс/см2 с выдержкой 30 минут и внимательно наблюдают за появлением пузырьков газа, которые указывают на неудовлетворительную герметичность компрессора. В случае появления пузырьков компрессор вынимают из ванны, отмечают места утечки азота и устраняют дефекты.

В настоящее время на ВСРЗ в холодильном цехе испытание на герметичность производят в ванне в холодной воде, неосвещаемой изнутри. При наличии негерметичности компрессора, и появлении пузырьков газа на поверхности воды в ванне рабочему необходимо установить точное место утечки. Для этого он использует электрический фонарь, что является неудобным и недостаточно эффективным.

Предлагается усовершенствовать конструкцию ванны, оснастив ее подсветками (рисунок 4.4), установленными на каждой из ее четырех стенок.

Кроме того, испытания будут более эффективными, если температура воды будет соответствовать температуре компрессора в его рабочем состоянии, то есть 45 - 50° С. Для этого необходимо оснастить ванну 1 с подсветками 2 (рисунок 4.5) электрообогревательным устройством 3, которое удобнее расположить под днищем ванны. В окончательном варианте модернизированная ванна будет иметь вид, представленный на рисунке 4.5.

Рисунок 4.4. Схема подсветки ванны: 1 - корпус; 2 - вода;3 - лампа освещения; 4 - стекло

После испытания компрессора на герметичность его извлекают из ванны, обдувают снаружи сжатым воздухом, чтобы удалить влагу. Выпускают азот из компрессора, отъединяют трубопровод от баллона с азотом.

Рисунок 4.5. Модернизированная ванна

4.5.1 Расчет мощности нагревательных приборов установки

Исходные данные:

Емкость ванны - 800 л;

Температура воды - 70°С.

Мощность электрических нагревателей для нагрева воды определяется по формуле:

Р_нв = ,

где V - количество нагреваемой воды, м³;

t - требуемая температура нагрева воды, °С;

з - КПД, 0,85 0,90;

Р_нв == 72,3 кВт.

Расчет нагревательных элементов производится с учетом величины тока и напряжения, способа их подключения - параллельно, последовательно или параллельно-последовательно.

Мощность одного элемента равна:

Р_э =

где n - количество элементов;

Р_нв - мощность одного нагревательного элемента.

Р_э = = 24,1 кВт.

Геометрические размеры проволоки нагревательных элементов можно определить из баланса энергии, полученной от нагрева током и отданной через ее поверхность, т.о.:

J²R = *d*l*W_t ,

где d, l - диаметр и длина проволоки;

W_t - удельная тепловая нагрузка на поверхности проволоки, Вт/м².

W_t = (6 + 7)*10₄ Вт/м² - для нихрома;

W_t = (0,2 + 0,9)*10⁴ Вт/м² - для трубчатого элемента;

J²R - мощность элемента, Вт.

R = ,

где p_t - удельное сопротивление проволоки при рабочей температуре, которое определяется по формуле:

p_t = p₂₀ [1 + с(t_пов - t_в)],

где p₂₀ - удельное сопротивление проволоки при 20°С в Ом·м (1,1*10^-6 Ом·м);

с - температурный коэффициент сопротивления материала проволоки (0,00016°С-1);

t_пов , t_в - температура поверхности проволоки и окружающей среды, (700, 70).

p_t = 1,1*10^-6[1 + 0.00016(700 - 70)] = 8.3*10^-6

Определим диаметр проволоки:

d == 0.006 м

Длина проволоки определяется по формуле:

l = ,

Подставляя в предыдущую формулу значение диаметра проволоки, получим:

l = = 13 м.

4.6 Электросушильный шкаф с вакуумной установкой

Для удаления влаги и воздуха из компрессора предлагается установить в цехе электросушильный шкаф с вакуумной установкой, представленной на рисунке 4.6.

Компрессор сушат в шкафу при температуре 70 - 80° С в течение 4 - 6 часов с одновременным вакуумированием до остаточного давления 30 мм рт. столба. После вакуумной сушки повышение давления в этом компрессоре не должно быть более 10 мм рт. столба в течение 10 мин.

При положительном результате испытания закрывают запорный вентиль вакуумметра и наполняют компрессор азотом до давления 1 кгс/см2. Закрыв всасывающий и нагнетательный вентили компрессора, отключают его от вакуумной системы и вынимают из сушильного шкафа.

Рисунок 4.6. Электросушильный шкаф: 1 - шкаф; 2 - компрессор; 3 - коллектор вакуум-насоса; 4 - вакуум-насос; 5 - вакуумметр; 6 - баллон с азотом; 7 - редуктор; 8 - термостат; 9 - электронагревательные элементы; 10 - решетка

5. Охрана труда

5.1 Расчет естественного освещения в цехе

Для обеспечения безопасности работ при ремонте холодильного оборудования необходимо строго соблюдать требования техники безопасности на хладоновых установках, пожарной безопасности, а также Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Технологический процесс любого вида ремонта вагонов утверждается для внедрения лишь в том случае, если в нем предусмотрены все требования Правил техники безопасности и противопожарные мероприятия. Работы могут быть разрешены, если оборудование, электро- и газопроводы, воздушные коммуникации, подъемно-транспортные средства, устройства малой механизации, инструмент личного и бригадного пользования находятся в исправном состоянии и, если это предусмотрено правилами, испытаны. Ремонт оборудования вагонов разрешается выполнять лишь в том случае, если исполнители работ обучены безопасным приемам труда каждый на своем участке и прошли инструктаж непосредственно на рабочих местах.

...