Внимательно прочитайте теоретические сведения об особенностях ремонта аппаратов воздушного охлаждения и выполните, представленные ниже задания

Аппараты воздушного охлаждения (АВО) применяют в качестве конденсаторов и холодильников и по сравнению с водяными конденсаторами-холодильниками получили широкое применение.

Стандартные АВО общего назначения применяют для конденсации паров и охлаждения жидких сред с температурой от -40 ^оС до 300 ^оС и давлением от 0,6 до 6,4 МПа.

Основными элементами аппаратов воздушного охлаждения являются трубные секции и вентилятор с приводом. Наибольшее распространение получили биметаллические трубы с внутренней несущей трубой размером 25х2 мм из углеродистой или легированной стали (стали марок 10, 20, 15Х5М, 15Х8, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т), либо из латуни и наружной оребренной трубой из легкодеформируемого алюминиевого сплава АД1. Оребрение обычно выполняют спиральной накаткой обжимными роликами на специальных станках, а также методом навивки лентой или запрессовкой ребер.

Концы труб развальцовывают или приваривают к трубным решеткам с последующей развальцовкой. Распределительные камеры стандартных аппаратов выполняют разъемной конструкции со съемными крышками.

Вентилятор включает рабочее колесо и привод. Лопасти рабочего колеса закреплены на втулке, выполняются из алюминия или стеклопластиков с несущим стержнем из стали. Диаметры рабочих колес стандартных аппаратов от 0,8 (АВМ) до 5 м. Число оборотов рабочего колеса принимается в зависимости от величины окружной скорости концов лопастей, которая определяет уровень шумов, надежность, срок службы рабочего колеса и принимается в пределах 50 - 70 м/с. Привод рабочих колес значительных диаметров выполняют с применением понижающих редукторов или же тихоходных электродвигателей. Рабочие колеса малого диаметра (D =0,8 м) устанавливают непосредственно на валу электродвигателя с частотой вращения 1440 мин^-1. Мощность электродвигателей от 3 кВт (АВМ: D = 0,8 м) до 90 кВт (D = 5 м).

Для регулировки количества подаваемого воздуха лопасти могут устанавливаться с различными углами атаки вручную при остановленном вентиляторе или же автоматически при работающем вентиляторе. К другим способам регулирования интенсивности теплосъема относятся: изменение числа оборотов рабочего колеса, отключение части или всех вентиляторов при низкой температуре окружающего воздуха, увлажнение воздуха впрыскиванием воды в воздушный поток, применением жалюзи, рециркуляции или дренирование части воздуха в атмосферу.

У аппаратов воздушного охлаждения подвержены износу в основном трубные секции, редуктор и вентилятор. Основными причинами нарушения работоспособности трубных секций являются коррозионно-эрозионный износ труб, штуцеров и нарушение плотности соединений труб с трубными решетками.

В связи с тем, что аппараты воздушного охлаждения имеют значительные габариты и массу и расположены высоко над уровнем земли, монтажно-демонтажные работы по снятию (установка) трубных секций, двигателей, редукторов, рабочих колес вентиляторов в условиях стесненного рабочего пространства являются весьма трудоемкими операциями.

Трубные секции АВО ремонтируют теми же способами, что и трубные пучки кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Основную сложность при ремонте дефектных секций представляет выявление мест течи труб и развальцованных соединений труб с решетками.

Для опрессовки трубной секции АВО по межтрубному пространству секцию устанавливают в прессовочную камеру, герметизируют стыки боковых стенок камеры с трубными решетками, заполняют камеру водой и поднимают давление до прессовочного. Появление воды из трубы свидетельствует о дефекте трубы, а из зазора между трубой и гнездом - о дефекте развальцовочного соединения.

При отсутствии прессовочной камеры для выявления дефектов трубных секций проводят последовательное испытание труб и развальцованных соединений труб с решетками с помощью испытательных головок (пистолета).

Дефектные трубы заглушают с обеих сторон коническими пробками, а дефектные развальцованные соединения подвальцовывают или обваривают. Возможна замена труб, расположенных в наружных рядах секции, для чего трубу отрезают от трубных решеток, оставшиеся в гнездах обрезки труб сминают и выбивают из гнезд, со стороны межрешеточного пространства устанавливают новую трубу.

Чистку внутренних поверхностей труб из-за умеренной интенсивности образования отложений выполняют достаточно редко. В зависимости от природы отложений чистку труб выполняют механическим способом с помощью ершей, а также физико-химическими методами - промывкой водой или растворителями, продувкой сжатым воздухом или воздействием на отложения химических реагентов. Наружные поверхности оребренных труб очищают струей сжатого воздуха, пара, воды или воды в смеси с мелким песком без вывода АВО из технологической цепи. После чистки и ремонта секцию собирают и опрессовывают на полуторакратное внутреннее рабочее давление.

Одной из основных причин выхода АВО из строя является поломка редуктора из-за неправильного регулирования зацепления конической пары и перегрузок при пуске вентилятора с максимальным углом атаки лопастей. При регулировании зацепления шестерен конической пары необходимо, чтобы боковой зазор между зубьями составлял 0,2 - 0,4 мм (у широкой части зубьев). Боковой зазор определяют по толщине свинцовой пластины, пропущенной между зубьями. Правильность зацепления шестерен после установки проверяют пробой на краску. Для этого на зубья ведущей шестерни наносят тонкий слой краски, шестерни проворачивают и по пятнам контакта на зубьях ведомой шестерни судят о правильности зацепления. Пятно контакта должно располагаться примерно по центру зуба (его высоте и ширине), одинаково перемещаясь к узкому его концу при вращении в обе стороны.

При смещении пятна контакта влево-вправо, вверх-вниз, необходимо переместить одну из шестерен (ведущую или ведомую) в осевом направлении до получения зазора требуемой величины. Шестерни передвигают путем изменения числа и толщины регулировочных прокладок. При поломке зубьев одной или обеих шестерен обе шестерни заменяют новыми. После ремонта редуктора выполняют центровку валов электродвигателя и входного вала редуктора.

Рабочие колеса вентиляторов должны быть отбалансированны, а все лопасти установлены с одинаковым углом атаки, чтобы избежать динамической неуравновешенности.

Выверку углов атаки лопастей выполняют с помощью специального приспособления. Мелкие трещины на лопастях из стеклопластика заделывают эпоксидной смолой с последующим контролем статической уравновешенности рабочего колеса. После ремонта вентилятор обкатывают в течение 8 ч. Первоначально лопасти устанавливают с малым углом атаки (10^о), затем каждые 2 ч угол увеличивают до максимума (обычно не более 22^о). Лопасти рабочих колес малых диаметров устанавливают с постоянным углом атаки в соответствии с инструкцией завода- изготовителя.

При проведении технического обслуживания проводится комплекс мероприятий по текущему эксплуатационному обслуживанию. В эти мероприятия входит чистка деталей АВО и их наружный осмотр с целью выявления явных дефектов. Отдельно проверяются все системы АВО: масляные, охлаждающие. Проверяется изоляция и заземление. Инспектируется состояние всех соединений и крепежных деталей.

Мелкие дефекты, обнаруженные при эксплуатационном техобслуживании, сразу же устраняются.

Помимо регулярного технического обслуживания проводится более специализированное обследование состояния аппаратов воздушного охлаждения. цель такой диагностики – обнаружить менее явные дефекты, которые тем не менее могут привести к поломке теплообменников в будущем.

Кроме того, в ходе такой диагностики определяется состояние тех деталей и узлов, которые в наибольшей степени влияют на работу теплообменника. Выявленные дефекты деталей устраняются немедленно, если от этого зависит работоспособность агрегата, а также безопасность производственных процессов.

Для устранения всех остальных неисправностей планируется текущий или капитальный ремонт. При планировании производится сортировка неисправных деталей.

Детали делятся на те, которые имеют износ в пределах допуска и свыше. Те детали, которые изношены выше допустимого, делятся в свою очередь на пригодные для ремонта и требующие замены.

Чтобы точно определить, каково состояние детали, применяются различные методы. Это исследование с помощью ультразвука или рентгеновское обследование. Часть дефектов можно обнаружить и при помощи простого внешнего осмотра. Таким образом, обнаруживаются трещины, коррозия, изгибы, места с сорванной резьбой. Дефекты, которые находятся на внутренних частях деталей, обнаруживаются при помощи методов контроля, относящихся к типу неразрушающих.

Перед проведением обследования деталей проводится их тщательная очистка. Они очищаются от ржавчины, промываются и высушиваются. Для их очистки используются разные методы: механический, химический, абразивный, термический.

Для того, чтобы сохранить уровень тепловой производительности аппаратов воздушного охлаждения необходимо проводить регулярное техническое обслуживание этих агрегатов. Подобные работы должны проводиться раз в месяц в периоды, когда теплообменное оборудование приостанавливает свою работу.

Отдельно при техническом обслуживании, диагностике и ремонте аппаратов воздушного охлаждения обращается внимание на качество сварных швов. Для этого делаются панорамные снимки с применением гамма-дефектоскопии. В зависимости от толщины труб и типа швов используются разные углы наклона при просвечивании. Трубы с большим диаметром просвечивают перпендикулярно, через одну стенку. Трубы с небольшим диаметром просвечиваются через две стенки. Если швы расположены внахлест, трубы просвечиваются под углом 45°.

Обнаруженные дефекты устраняются либо путем полной замены, либо при помощи проведении соответствующих корректирующих процедур.

Регулярные процедуры по техническому обслуживанию позволяют предотвращать серьезные поломки и повышать эффективность работы теплообменников всех типов, в частности рассматриваемых здесь аппаратов воздушного охлаждения.

Практическая работа

1. Законспектировать, выделенные курсивом основные сведения о ремонте АВО, запомнить информацию.

2. Какие методы диагностики дефектов и видов износа используют в процессе подготовительных и ремонтных работ АВО (выделить из конспекта).

3. Определить, обозначенные конструктивные элементы АВО