Разработка технологии определения технического состояния холодильных машин

Большой парк малых холодильных машин компрессионного типа эксплуатируется в различных отраслях народного хозяйства. Практика применения их без контроля над отклонениями теплоэнергетических показателей от паспортных значений, объясняют актуальность введения в состав малой холодильной машины системы диагностики. Автономной диагностики, диагностики на протяжении всего времени эксплуатации малой холодильной машины, без непосредственно участия пользователя холодильной техникой.

С течением времени наработка малой холодильной машины увеличивается и увеличивается вероятность появления скрытого дефекта в подсистемах малой холодильной машины, значимого или малозначимого. Эти дефекты, на первой стадии их развития, могут существенно не влиять на показатели работы малой холодильной машины Такие показатели как температура в охлаждаемых камерах, среднесуточное энергопотребление, перегрев компрессора и другие переменные величины и обнаружить малозначимые неисправности без специальных средств диагностики не возможно. Отделить проявление дефекта на эксплуатационный показатель от влияния на этот показатель эксплуатационных факторов, простыми методами не удается.

Например, температура окружающего воздуха может влиять на теплоэнергетические показатели до 30% от номинального значения.

Эти отклонения могут быть обусловлены изменением условий эксплуатации холодильной машины, или неполадками, или временными изменениями в подсистемах малой холодильной машины [1].

Выявить отклонения, обусловленные дефектами от отклонений, обусловленных нормальными эксплуатационными факторами можно введением в состав малой холодильной машины программируемого контроллера с определенным алгоритмом. Например, обнаружение и индикация увеличения удельного (среднесуточного) энергопотребления малой холодильной машины, обнаружение изменения температурного уровня в камерах охлаждения, или установление превышение допустимых норм колебания этого температурного уровня.

В некоторых моделях малых холодильных машин индицируется фактическая температура в камере или камерах охлаждения, но эта температура не сравнивается с требуемым её значением [3]. Отклонение от нормированных значений температур может определить пользователь визуально, однако в реальных условиях эксплуатации малых холодильных машин такой контроль и сравнение не ведутся.

В тоже время вероятны отклонения, обусловленные неправильностью условий эксплуатации и естественными временными изменениями компонентов холодильного агрегата и холодильного шкафа [4].

Возможные эксплуатационные потери [5] при этом могут составить до 10% от потребляемой мощности. Для города с населением 1 млн. человек потери связанные с дефектами в малых холодильных машинах могут составить около 4,5 млн. руб. в месяц.

Одним из методов выявления изменений удельного (суточного, годового) энергопотребления малой холодильной машины (в сравнении с паспортными данными) является метод измерения показателей работы малой холодильной машины до начала его эксплуатации и после регламентированного периода его эксплуатации. Важным моментом в таком подходе к оценке технического состояния малой холодильной машины является процедура создания идентичных условий измерений до и после периода эксплуатации.

Метод оценки технического состояния малой холодильной машины включает операции размещения датчиков температуры в исследуемой камере малой холодильной машины и датчика температуры окружающего воздуха, подключение устройства учета времени работы компрессора и использования интерфейса для сбора и обработки информации, процесс измерений, процесс вычислений и индикацию технического состояния малой холодильной машины. Измеряя с помощью программируемого контроллера скорость охлаждения при различных температурах окружающего воздуха, можно судить о техническом состоянии малой холодильной машины.

Модификации такого способа определения технического состояния малой холодильной машины позволяют испытывать различные подсистемы – холодильный агрегат, герметичный моторкомпрессор, фильтр-осушитель и другие элементы подсистем.

В каждом случае вывод о техническом состоянии исследуемой подсистемы является её интегральной оценкой – по соответствию фактической и эталонной скорости охлаждения.

Скорость охлаждения определяется по выражению:

∆T

VoM = □" ;

где. ∆Т – диапазон изменения температур в охлаждаемом отделении за установленное время работы τ холодильного агрегата.

Для эталонной малой холодильной машины скорость охлаждения равна

∆T

• V- =□г

для испытываемой малой холодильной машины скорость охлаждения равна

∆T и

^Vu □ и'

∆T и и

Разница между этими скоростями охлаждения ΔVохл=Vэ-Vи или ∆э Tэ характеризует степень соответствия испытываемой малой холодильной машины эталонной.

По величине этого отклонения определяется техническое состояние холодильной машины. Можно также использовать коэффициента соответствия испытываемой малой холодильной машины:

∆V

K =--- охл. 100%                                   (4)

V охл

За регламентируемый период эксплуатации, например за год, может быть выполнено несколько, например, 12 контрольных измерений среднесуточного энергопотребления. Или в течение 10 лет эксплуатации выполнить 10 измерений. Выявление отклонений и своевременное техническое обслуживание холодильной машины обеспечит увеличение ресурса ее работы. Использование программируемого контроллера позволит оценивать техническое состояние компрессионной малой холодильной машины, например, по стабильности коэффициента рабочего времени [7].