Технические науки. Механика

Д.т.н., профессор Кожемяченко А.В., магистрантка Рогальская Е.В., студент Маслов О.С., студент Никитин В.В., студент Лучин Т.А., студент Затулев А.Д.

ИСОиП(ф)Донской государственный университет, Россия

Установка для тарировки капиллярных трубок при ремонте бытовых холодильников и морозильников.

Количественному росту производства и расширению ассортимента бытовых машин способствует повышение уровня комфортности и универсальности предметов бытовой техники, среди которых особое место занимают холодильники и морозильники. Возникновение потребности в разработке и реализации новых прогрессивных технологий, позволяющих точно и быстро диагностировать, механизировать ремонтные работы, контролировать работу отремонтированной бытовой холодильной техники.

В реализации принципиально нового подхода предлагается установка для тарировки капиллярных трубок. В процессе сборки при изготовлении или ремонте холодильных агрегатов возможны засорение капиллярных трубок припоем или флюсом, деформация их торцов после отрезки или в результате установки в фильтр-осушитель, а также в испаритель.
В современных моделях герметичных агрегатов бытовых холодильников и морозильников для интенсификации регенеративного теплообмена между холодным и горячим холодильными агентами, движущимися навстречу друг другу соответственно из испарителя и конденсатора, капиллярные трубки навивают на фильтр- осушитель и всасывающий трубопровод. В этом случае наблюдается овальность внутреннего диаметра капиллярной трубки. Аналогичный эффект возникает при неосторожной транспортировке или перестановке холодильника, когда из-за случайной деформации капиллярной трубки сужается ее внутреннее сечение и в результате снижается производительность холодильного агрегата. Все это приводит к дисбалансу между производительностью капиллярной трубки и других элементов холодильного агрегата, что в конечном итоге вызывает снижение холодо-производительности и увеличение энергопотребления холодильника. Традиционным методом оценки проходимости элементов холодильных агрегатов является определение перепада давления, создаваемого ими при продувке. Однако использование этого метода для контроля степени чистоты капиллярных трубок и их проходимости не представляется возможным, что связано с геометрическими параметрами капиллярных трубок, которые изменяются в широком диапазоне в зависимости от типоразмера и модели холодильника или морозильника.
В связи с этим особый интерес представляет косвенный метод определения проходимости капиллярных трубок и их тарировки, который основан на контроле величины падения давления в эталонном резервуаре при истечении из него рабочего тела в фиксированный отрезок времени через герметично подсоединенную к нему испытываемую капиллярную трубку. Полученный результат сравнивается с величиной падения давления, создаваемого чистой эталонной капиллярной трубкой с аналогичными геометрическими размерами при прочих равных условиях.
Такой подход к определению проходимости капиллярных трубок после их эксплуатации в составе холодильного агрегата позволяет осуществить их тарировку, т.е. регулирование расхода до требуемой величины путем уменьшения ее длины перед установкой в холодильный агрегат. Реализация предлагаемого метода дефектации и тарировки капиллярных трубок для их повторного использования может быть осуществлена с использованием специальной установки. Установка представляет собой сварную конструкцию, облицованную листовой сталью. На передней панели (рис. 1) размещены тумблер 9 для подачи напряжения на установку, тумблер 14 для включения компрессора, подающего рабочее тело в проверяемую капиллярную трубку, сигнальная лампа 2 контроля подачи напряжения на установку, сигнальная лампа 5контроля включения компрессора, манометр 3 для контроля давления в ресивере, ротаметр 4 для фиксации расхода воздуха через испытываемую капиллярную трубку, индикатор сухости воздуха 12, регулирующий вентиль 13 для фиксации номинальной величины расхода воздуха, запорные вентили 8, 11, 15, полумуфта 10 для подсоединения фиксирующего устройства с испытываемой капиллярной трубкой к установке.

Рисунок 1. Панель управления установки для тарировки капиллярных
трубок

1,6— ручки для транспортирования; 2, 5 — сигнальные лампы; 3 — манометр; 4 — ротаметр; 7— электрический шнур с вилкой; 8, 11, 15 — запорные вентили; 9,14 — тумблеры; 10 — полумуфта; 12 — индикатор сухости воздуха; 13 — регулирующий вентиль.

Установка подключается к сети переменного тока электрошнуром с вилкой 7. Ручки 1 и 6 служат для удобства транспортирования установки.

Пневматическая схема установки (рис.2) включает в себя компрессор 13, всасывающий патрубок которого соединен с атмосферой, а нагнетательный — с маслоотделителем 1. Последовательно к маслоотделителю подключены фильтр-осушитель 2 и далее двухступенчатый ресивер 4. Причем маслоотделитель 1 соединен обратным трубопроводом с технологическим патрубком компрессора 13, а вторая ступень ресивера 4 РС2 соединена с датчиком реле давления 3, обесточивающего компрессор при достижении в нем давления 1,5 МПа и, наоборот, включающего компрессор при снижении давления ниже 1,2 МПа. Выходной патрубок ступени РС1 ресивера 4 подключен к входу ротаметра 8, имеющего два выходных патрубка, один из которых соединен с манометром 6, а другой — с герметичной муфтой 11. Причем на линии соединения ротаметра 8 и герметичной муфты 11 установлен запорный вентиль 10, а перед ротаметром 8 предусмотрен регулирующий вентиль 5. К герметичной муфте 11 подсоединяется устройство для фиксации капиллярных трубок.
Установка работает следующим образом. Испытываемая капиллярная трубка устанавливается в устройство для фиксации, которое

Рисунок. 2. Пневматическая схема установки для тарировки капиллярных трубок

1 — маслоотделитель; 2 — фильтр-осушитель; 3 — реле давления; 4 — двухступенчатый ресивер; 5, 7, 9, 10 — вентили; 6 — манометр; 8 — ротаметр; 11 — герметичная муфта; 12 — капиллярная трубка; 13 — компрессор; PC1, РС2 — ступени ресивера

Обеспечивает герметизацию ее входа в пневмомагистраль установки и подсоединяется к ней с помощью герметичной муфты 11. Перед включением установки в сеть открываются вентили 5, 7, 9. После включения в сеть установки и компрессора воздух всасывается из атмосферы и нагнетается в маслоотделитель, где взвешенная масляно-воздушная смесь разделяется и более тяжелое масло стекает по трубопроводу в кожух компрессора, а воздух через верхний патрубок маслоотделителя направляется в фильтр-осушитель.
В фильтре-осушителе воздух очищается от мелкодисперсных загрязнений и осушается, проходя через фильтрующие элементы и слой адсорбента, в качестве которого используется синтетический цеолит.

Затем осушенный поток воздуха собирается в ресивере, состоящем из двух ступеней (емкостей), которые обеспечивают снижение уровня пульсации потока воздуха. Из выходного патрубка ресивера 4 стабилизированный поток воздуха направляется в ротаметр 8, где фиксируется его расход и в случае необходимости регулируется вентилем 5. После выхода компрессора на установившийся режим работы вентилем 10 при закрытом вентиле 9 задается требуемое противодавление, соответствующее типу холодильного агрегата, из которого извлечена капиллярная трубка. Если реальная проходимость капиллярной трубки вызовет увеличение давления на входе в капиллярную трубку и соответственно в ресивере, превышающее 1,5 МПа, реле давления выключит компрессор. В этом случае следует считать, что испытываемая капиллярная трубка засорена или деформирована и необходима ее тарировка, заключающаяся в уменьшении ее длины до достижения требуемого расхода.
Технические характеристики установки для тарировки капиллярных трубок холодильных агрегатов:
Тип установки- Настольный
Тип испытываемых капиллярных трубок - По ГОСТ 2624-87
Число одновременно испытываемых капиллярных трубок - 1
Рабочее тело - Сухой воздух с точкой росы не выше -50 °С
Контролируемые параметры: объемная производительность по воздуху, л/мин - 4,5+0,3
давление на входе в капиллярную трубку, МПа - 0,785
Питание - 220 В, 50 Гц
Габаритные размеры, мм - 490x500x370
Масса, кг - 34

Выводы:

Массовое поступление на рынке современных конструкций бытовых холодильников и морозильников отечественного и импортного производства ведет к ускорению их морального старения и сокращению срока замены. Сегодня заметно сокращается прежний классический срок обновления. Это вызывает необходимость разработки новых технологий технического обслуживанию и ремонта холодильной техники.

Список литературы.

1. Болгов И.В., Баринов В.В. Ремонт бытовых холодильников: Учебное пособие.- М.:МТИ, 1984.-92 с.

2. Вайнберг Е.С., Вайн Л.Н. Бытовые компрессионные холодильники.- 1974.-272с.

3. Кожемяченко А.В., Петросов С.П. Техника и технология ремонта бытовых холодильных приборов. - Академия, 2003. 190 с.

4. Кругляк И.Н. Ремонт домашних компрессионных холодильников. 1975. 105 с.