Классификация и устройство испарителей бытовых холодильников

Введение

Повысить качество обслуживания населения можно путем механизации предприятий, применения новейшей технологии, эффективного использования оборудования и подготовки высококвалифицированных специалистов для предприятий сервиса бытовой техники.

Отдельные узлы и детали бытовой техники при длительной эксплуатации изнашиваются. При этом возникают различные неисправности, которые могут вывести машину или прибор бытового назначения определяются их остаточной стоимостью.

Науку о закономерностях, действующих в процессе эксплуатации и восстановления бытовой техники в целях обеспечения высокого качества ремонтных работ с наименьшими затратами, называют технологией ремонта. Развивая и совершенствуя эту науку, можно научиться управлять процессом старения и оказывать существенное влияние на совершенствование конструкций машин бытового назначения, систем технического обслуживания и ремонта.

Прообразом бытового холодильника можно считать аппарат французского инженера Ф. Карре, предложенный им в 1860 году и предназначенный для получения водного льда. А толчком к созданию современной бытовой холодильной техники стала разработка в 1874 году мюнхенским ученым К. Линде холодильной машины. Эти машины, как и последующие модели, имели большую эффективность, надежность и технический уровень, чем все предшествующие машины для производства льда.

Из года в год бытовые холодильники совершенствовались. И первый бытовой холодильник с автоматическим регулированием температуры в камере, спроектированный Копеландом, был изготовлен в США в 1918 году, а уже в 1925 году было выпущено около 64 тыс. В качестве хладагента использовали сернистый ангидрид или аммиак. Компрессор приводился во вращении посредством ременной передачи от электродвигателя.

В 1990 году в бывшем СССР в эксплуатации находились свыше 71млн бытовых холодильников и морозильников. А в настоящее время бытовой холодильник является одной из самой необходимой техникой, без которого современный человек не представляет свою жизнь.

Как известно испаритель является одним из самых необходимых составляющих бытового холодильника. Испаритель — теплообменный аппарат, предназначенный для испарения хладагента из жидкого состояния в парообразное, путем отнятия тепла от холодильной камере. И поэтому в данном курсом проекте рассмотрены:

- устройство и технические требования испарителей бытовых холодильников;

- основные неисправности испарителей бытовых холодильников и их причины;

- анализ существующего технологического процесса ремонта испарителей бытовых холодильников;

- разработка усовершенствованного технологического процесса ремонта, основываясь на теме.

1. Аналитический раздел

Классификация и устройство испарителей бытовых холодильников

Бытовые холодильники предназначены для хранения скоропортящихся пищевых продуктов в охлажденном или замороженном состоянии. Холодильник представляет собой шкаф, внутри которого находится холодильная камера с полками для пищевых продуктов (рис. 1; Приложение Б - Холодильник "Минск-16" в разрезе). В машинном отсеке шкафа расположен холодильный агрегат. Камера ограждена от наружных стенок шкафа слоем теплоизоляции. Теплоизоляция, ограждающая со всех сторон холодильную камеру, препятствует проникновению тепла извне. Чтобы не было щелей в дверном проеме, к внутренней стенке двери прикреплен уплотнитель, который при закрытой двери плотно прижимается к передней плоскости шкафа. Двери шкафа в закрытом положении удерживаются затвором.

Бытовые холодильники классифицируют по следующим признакам:

· по способу охлаждения (типу холодильного агрегата) - компрессионные – К, абсорбционные – А и термоэлектрические (полупроводниковые) – ТЭ (в соответствии с ГОСТ 16317-17 "Приборы холодильные электрические бытовые");

· по назначению – однокамерные для хранения охлажденных продуктов. Двухкамерные – для раздельного хранения в одном шкафу охлажденных и замороженных продуктов и низкотемпературные (морозильники) – для замораживания и хранения замороженных продуктов;

· по способу установки: напольный – Ш (шкаф), в виде стола – С, настенный – Н, блочно-страиваемый – Б.

Таким образом, компрессионный напольный холодильник объемом 200 дм³ имеет условное обозначение КШ-200.

· по степени комфортности холодильники выпускаются обычной комфортности и повышенной – П. Холодильники повышенной комфортности имеют устройство для автоматического и полуавтоматического оттаивания испарителя холодильной камеры с последующим удалением талой воды. Кроме того, в холодильниках такого типа должно быть предусмотрено одно или несколько устройств:

- для поддержания определенной влажности в холодильной камере (или в ее части);

- для охлаждения напитков с выдачей их без открывания двери;

- для сигнализации режимов работы холодильника;

- для принудительного автоматического закрывания двери при открывании ее на угол не более 10˚;

- для ограничения угла открывания двери, предотвращающего удар ее о стену;

- для перестановки полок по высоте с интервалом не более 50 мм или выдвигании загруженной полки на расстояние не менее 50 % ее глубины при условии сохранения горизонтального положения.

· по условиям эксплуатации холодильники делят на два класса:

- предназначенные для эксплуатации в районах с умеренным климатом – УХЛ (N);

- предназначенные для эксплуатации в районах с тропическим климатом – Т.

Холодильники первого класса рассчитаны на работу в условиях температуры окружающего воздуха не выше 32 ˚С (при более высокой температуре их эксплуатационные показатели значительно ухудшаются).

Холодильники тропического класса предназначены для работы в условиях влажного тропического климата и температуры окружающего воздуха до 43 ˚С. Их изготовляют с усиленным теплоизоляционным ограждением холодильной камеры и повышенной защитой от коррозии отдельных частей.

Современные холодильники различают также в зависимости от температуры в морозильном отделении или морозильной камере и маркируют звездочками "*". Маркировку наносят на дверцу холодильника или морозильного отделения. Каждая звездочка означает -6 ˚С. Холодильники выпускают с одной, двумя и тремя звездочками, что соответствует температуре в низкотемпературном отделении -6, -12, -18 ˚С.

Основными сборочными единицами бытовых холодильников являются: герметичный компрессор, испаритель, конденсатор, система трубопроводов (нагнетательный, всасывающий трубопровод, капиллярная трубка), фильтр-осушитель и шкаф.

В испарителе происходит передача тепла от охлаждаемого объекта к испаряющемуся (кипящему) вследствие этого холодильному агенту. По принципу действия испарители аналогичны конденсаторам, но отличаются тем, что в конденсаторе холодильный агент отдает тепло окружающей среде, а в испарителе поглощает его из охлаждаемой среды.

В однокамерных холодильниках испаритель предназначен для хранения замороженных продуктов, поэтому его делают в виде полки. Для поддержания низкой температуры испаритель закрывают спереди дверцей, а сзади стенкой. Такой испаритель является низкотемпературным (морозильным) отделением.

Рис. 1. Испаритель, в виде полки

В традиционных однокамерных холодильниках открытый испаритель низкотемпературного отделения (НТО) является самым уязвимым узлом. Открытые испарители однокамерных компрессионных холодильников изготавливают из алюминиевых листовых заготовок с разветвленными каналами разных конфигураций. Их называют прокатно-сварными по способу производства: 2 пластины из чистого пищевого алюминия, на одной из которых мастикой нанесен рисунок каналов в уменьшенном масштабе, прокатывают вместе между гладкими валками. При прокатке происходит утоншение и холодная сварка пластин за исключением закрашенных каналов. Под большим давлением в штампах раздувают каналы. Выпуклые рисунки лабиринта пересекающихся каналов напоминают вафли.

Алюминиевые заготовки изгибают в соответствии размерами НТО в виде перевернутой буквы П, по О-образной или в листотрубной форме (вид снизу). При О-образной форме испарителя открытой остается задняя стенка НТО, при С-образной форме боковые стенки. Открытые участки, как правило, закрывают алюминиевыми стенками без каналов. В некоторых испарителях охлаждающим являются все 5 стенок. В небольших испарителях задней стенки может не быть. Иногда между стенками испарителя крепят полочку.

Рис. 2. Испарители: а) в виде перевернутой буквы П; б) О-образной формы, в) листотрубный

Низкотемпературные испарители в небольших камерах с естественным охлаждением могут быть:

- алюминиевыми листопрокатными;

- трубчатыми;

- трубчато-листовыми;

- трубчато-проволочными;

- трубчато-пластичными;

- ребристо-трубные.

Алюминиевые листопрокатные испарители в современных БХП применяют все реже. Трубчатые испарители применяют в запененных конструкциях. В низкотемпературных и морозильных камерах с естественным охлаждением объемом от 50 л чаще применяют трубчато-листовые или трубчато-проволочные испарители. В камерах с принудительным обдувом, имеющих необмерзающие стенки ("Ноу фрост" - No frost), применяются испарители трубчато-пластинчатого типа в виде радиаторов с развитой поверхностью охлаждения. Значительно реже применяют ребристо-трубные испарители из оребренной трубки.

Рис. 3. Трубчато-пластинчатый испаритель

Трубчато-пластинчатые испарители состоят из набора прямых трубок с нанизанными на них тонкими пластинами. Прямые участки трубок, соединенные С-образными калачами с помощью пайки, образуют змеевик испарителя. Тонкие пластины служат охлаждающими ребрами.

Рис. 4. Ребристо-трубные испарители

Ребристо-трубные испарители изготавливают методом накатки радиальных кольцевых ребер на толстостенной алюминиевой трубке. Трубчатый змеевик не имеет стыков и паяных или сварных соединений.

Современные модели однодверных холодильников имеют двухиспарительную систему охлаждения. Холодильную камеру охлаждает самооттаивающий испаритель в виде пластины на задней стенке, а низкотемпературную камеру охлаждает испаритель с ручным оттаиванием. Самооттаивающие ("плачущие") испарители бывают алюминиевыми листопрокатными и листотрубными, открытыми и скрытими за перегородкой.

Рис. 5. Самооттаивающий ("плачущий") испаритель

Самооттаивающий испаритель автоматически оттаивает при каждом цикле охлаждения: при работе компрессора обмерзает, а при стоянке оттаивает ("плачет"). Он работает в режиме колебаний температур от минусовых до плюсовых значений.

Также в производстве внедрен прибор управления процессом оттаивания испарителя бытового холодильника. Прибор работает при температуре окружающего воздуха от 10 до 30˚С и относительной влажности 80%. В комплект входит: прибор полуавтоматического управления процессом оттаивания ТО-11(датчик (рис.2; Приложение Б)) и клапан оттаивания КО-1 (исполнительный прибор). Процесс оттаивания начинается после нажатия на кнопку датчика и заканчивается автоматически после того, как поверхность испарителя достигнет температуры 4˚С.

В настоящее время применяются в основном алюминиевые испарители, изготовленные прокатно-сварным методом. Исходным материалом для из изготовления служит листы алюминия марки АД или АД-1.