Практическая работа специальности 15.02.05. «Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании»

Практическое занятие № 30

Выявление неполадок, их устранение при эксплуатации холодильного оборудования технологического и компрессоров.

Цели и задачи: знать и уметь выявлять неполадки при эксплуатации холодильного оборудования технологического и компрессоров.

Общие сведения по изучаемой теме

Среди самых распространенных причин, вызывающих неполадки в работе рефрижераторных систем, – низкое качество компрессорного масла или неправильное обслуживание холодильного оборудования (в частности, несоответствие или несвоевременная замена осушительных фильтров). Как следствие – или снижается эффективность холодильного оборудования, или оборудование портится (коррозия, эрозия, травление металлических поверхностей тракта системы, перегрев компрессора и т.п.).

Как уберечь холодильное оборудование от необратимых изменений?

Специалисты отмечают: чтобы избежать проблем с перегревом компрессора и неполадками в работе холодильного оборудования, следует контролировать показатели качества рабочих жидкостей при эксплуатации оборудования, в том числе проводить анализ компрессорного масла.

Надлежащего ли качества компрессорное масло? Соответствует ли оно техническим требованиям для того или иного типа оборудования? Вызваны ли изменения свойств компрессорного масла неправильной эксплуатацией оборудования? Как обезопасить холодильное оборудование от порчи? Дать ответы на эти вопросы поможет химический анализ.

Чтобы выяснить причину перегрева компрессора и омеднения внутренних деталей, предприниматель заказал химический анализ компрессорного масла

В аналитическую лабораторию компании «ОТАВА» обратился частный предприниматель с просьбой установить причину снижения эффективности работы рефрижераторной установки. Речь шла о сильном изменении свойств компрессорного масла (цвет, вязкость), омеднении внутренних поверхностей металлических деталей и образовании значительного осадка в охладительной системе. Основной проблемой, которая возникла в работе оборудования, был значительный перегрев компрессора. Игнорирование возникших проблем могло привести к порче оборудования. Чтобы решить проблему, предприниматель решил не действовать наугад, а обратиться к специалистам для проведения анализа компрессорного масла и осадка, образовавшегося в системе.

Лабораторные исследования предполагали установление причины омеднения внутренних стальных и латунных поверхностей, подтверждение или опровержение наличия сильных кислот в масле, которые могли бы привести к порче оборудования, определение причин изменения цвета компрессорного масла, а также сильного роста вязкости отработанного масла. По результатам химического анализа планировалось установить причины перегрева компрессора.

Литературный поиск указал на основные риски

Перед началом лабораторных исследований ученые провели литературный поиск информации по проблемам, которые возникают во время эксплуатации рефрижераторов с использованием компрессорных масел и хладагентов.

Указанный заказчиком тип масла (ESTER OIL VG74, FV68S) принадлежал к эстерам полиатомных спиртов (полиолов) – синтетических масел, специально предназначенных для работы с хладагентами, не содержащих хлора (HCFC/CFC например, R410a). Такой тип масла экологически более безопасный, но среди его недостатков – сильная гигроскопичность и способность с легкостью абсорбировать атмосферную влагу, что требует специальных условий хранения и использования.

Примеси воды в масле приводят к ускорению его окисления, реагируют с присадками и рабочими поверхностями. Поэтому попадание влаги в систему с таким типом масла может привести к порче оборудования.

Анализ компрессорного масла показал, что основной причиной возникновения осадка и перегрева в системе стала влага

Проведя ряд лабораторных исследований (химических анализов образца исходного масла, образца масла из системы и образца масла из компрессора) по таким показателям, как содержание сильных кислот, которые могли бы разрушать систему, содержание влаги и содержание примесей, специалисты химической лаборатории пришли к выводу, что причиной возникших неполадок было высокое содержание воды в системе.

В частности, химический анализ показал, что исследуемое масло соответствует нормативам, кроме содержания воды, по которым оно находится на предельной грани пригодности. В исследуемых образцах не было найдено следов сильных кислот, которые могли бы активно вызвать коррозию внутренних поверхностей деталей. Оказалось, что омеднение деталей системы вызвано рядом обусловленных присутствием влаги последовательных химических реакций окисления/растворения/осаждения меди, а значительное повышение вязкости масла вызвано накоплением продуктов его деградации в результате гидролиза и термолиза и образования микроэмульсии с водой. Перегрев компрессора связан с повышением трения через сгущение масла и порчи поверхностей деталей действием воды и соединений меди.

Итак, основной причиной ненадлежащей работы системы стало разложение и деградация масла, вызванные примесями воды. Вода в систему, скорее всего, попала или при неправильном хранении масла непосредственно перед введением в систему (в плохо закрытых контейнерах), или при случайном или систематическом попадании влаги в систему в процессе работы.

Вовремя проведенный химический анализ поможет избежать порчи оборудования

Специалисты рекомендуют: если возникла проблема с работой холодильного оборудования, прежде всего следует выяснить ее причину, проведя анализ компрессорного масла. Только химические анализы позволят быстро и эффективно решить проблему.

Заменить отработанное компрессорное масло? Отказаться от определенной торговой марки компрессорного масла или внести изменения в обслуживание холодильного оборудования? Анализ компрессорного масла покажет, какой из шагов будет эффективным и поможет наладить работу холодильного оборудования. Ведь для однозначного установления причин неполадок в работе систем и их дальнейшего избежания следует систематически контролировать показатели качества рабочих жидкостей в процессе эксплуатации оборудования.

Во время эксплуатации установки требуется обеспечить надежную работу оборудования для бесперебойного производства и транспортировки искусственного холода, надежность поддержания технологических условий, необходимых для эффективной холодильной обработки продукта; безопасность работы обслуживающего персонала; долговечность работы холодильных аппаратов в режимах экономии, которые определяются расчетным путем отдельно для каждого конкретного случая.
     Важную роль при этом играет подготовка обслуживающего персонала, способного управлять современным автоматизированным холодильным оборудованием.
      Работник, который обслуживает холодильную установку, должен обладать требуемой квалификацией и хорошо знать холодильное оборудование вместе с правилами его эксплуатации.
      В компрессорном цехе холодильного производства вывешиваются соответствующие инструкции, которые определяются обязанности, права и ответственность механика, электрика, механика по автоматике, машиниста, помощника машиниста, включая производственные инструкции по эксплуатации всей холодильной установки, а также отдельных ее аппаратов и элементов. В производственных инструкциях содержится краткое описание аппарата или элемента установки, а также схема его прикрепления к магистральным трубопроводам; режим его обслуживания при ручном и автоматизированном управлении во время нормального режима, а также при отклонении от него; очередность выполнения операций при остановке и пуске; мероприятия безопасности при эксплуатации и ремонте; мероприятия, которые необходимо принимать во время аварийного состояния, в том числе – при утечке рабочего вещества в тех местах, где была нарушена герметичность; режим ремонта, обзора и проверки холодильного оборудования.
      Необходимо своевременно вносить изменения в существующие инструкции. Эти изменения могут быть связаны с автоматизацией и модернизацией холодильного оборудования и с модификацией правил безопасности.
      В процессе обслуживания установки могут появляться различные неисправности вследствие неправильной эксплуатации, неисправности различных холодильных аппаратов, а также вследствие изменения погодных условий. Эти неисправности могут нарушить нормальную работу холодильной установки и вызвать отклонения от оптимального режима.
      Понижение давления (температуры) кипения рабочего вещества. Необходимо поддерживать температуру кипения, которая будет соответствовать технологическим требованиям.
      Работа на более низких температурах кипения невыгодна, так как при этом уменьшается холодопроизводительность установки и повышается удельный расход электроэнергии (приблизительно на каждый градус Цельсия эта величина составляет 4 – 5 %).
      Уменьшение температуры кипения рабочего вещества приводит к повышению перепада между температурами рабочего вещества и воздуха охлаждаемого помещения. С одной стороны, увеличение перепада температур Δt при неизменяемой температуре воздуха убыстряет процесс отвода теплоты, но с другой – это становится фактором повышения затрат электроэнергии и снижения холодопроизводительности компрессора. Например, с понижением температуры кипения на 5 °С (от –15 °С до – 20 °С) холодопроизводительность компрессора снижается примерно на 25 %, а удельный расход электроэнергии возрастает на 19 %. То есть, нецелесообразно с точки зрения экономии поддерживать существенный перепад температур воздуха охлаждаемого помещения и кипения.
      Повышение давления (температуры) кипения рабочего вещества. В данном случае понижается требуемый перепад температур между воздухом охлаждаемого помещения и рабочим веществом, при этом условия теплопередачи ухудшаются. Кроме того, увеличивается температура воздуха в охлаждаемом помещении, нарушается температурно-влажностный режим, который отвечает требованиям технологии термообработки и хранения продуктов.
      Повышение давления (температуры) конденсации. При нормальном режиме работы температура конденсации должна превышать температуру воды, которая выходит из конденсатора, на 4 – 6 °С либо быть на 2 – 4 °С выше температуры воды, поступающей на охлаждение.
      Температура конденсации зависит от количества и температуры воды, которая подается в конденсатор. Обычно охлаждающая вода подается в таком количестве, чтобы подогрев ее составлял в конденсаторах закрытого типа 4 – 6 °С, в оросительных конденсаторах – 2 – 3 °С.
      Верхний предел давления конденсации ограничен прочностью элементов оборудования, и превышение его может вызвать опасные последствия. Повышенная температура конденсации может привести к уменьшению холодопроизводительности компрессора, а вместе с тем – к повышению температуры нагнетания и удельных затрат электроэнергии. Например, повышение температуры конденсации вызывает перерасход электроэнергии на работу компрессора в среднем на 2 – 3 %.

Температура конденсации может повышаться вследствие различных факторов, которые подразделяются на два вида.

Первый вид – это факторы, вызывающие увеличение давления в конденсаторе, в результате чего это давление приближается к предельно допустимому даже при оптимальном перепаде между средним значением температуры охлаждающей воды и температурой конденсации. В данном случае давление конденсации может увеличиться вследствие изменения расхода воды, охлаждающей конденсатор, или же ее температуры. Второй вид факторов – это изменение перепада температур против оптимального значения.

Повышение температуры нагнетания. Температура нагнетаемого пара не должна превышать теоретическое значение на 10 – 15 °С. Предельные значения температуры нагнетания в работе аммиачных холодильных установок должны иметь следующие значения: 150 °С – для бескрейцкопфных и оппозитных компрессоров и 135 °С – для тихоходных горизонтальных. Чрезмерно высокая температура нагнетания может вызвать разложение смазочного масла, в результате чего выделившиеся из него летучие вещества, соединяясь с парами аммиака, могут образовать взрывоопасную смесь.

Необходимо знать, что высокая температура нагнетания паров не всегда является следствием каких-нибудь отклонений в работе холодильной системы. Например, в летнее время при относительно высокой температуре конденсации и низкой температуре кипения хладагента аммиачный одноступенчатый компрессор работает с высокой температурой нагнетания, равной 150 °С при t₀ = –28 °С и t_К = 36 °С. Следует избегать данного режима работы, который между тем не зависит от холодильного оборудования.

Что необходимо выполнить студенту для получения зачета

Изучить данную методическую разработку.

Выполнить конспект.

Сделать вывод о проделанной работе.

Защитить практическую работу.

Скачано с www.znanio.ru