Устройство для диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонного кондиционера

Полезная модель относится к области холодильной техники и кондиционирования воздуха, в частности, к устройствам, предназначенным для диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонных кондиционеров, используемых на пассажирском подвижном составе. Предложено устройство, для диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонного кондиционера, дополненное параллельно соединенными датчиками температуры хладагента, проходящего по трубопроводам теплообменных аппаратов, датчиками расхода воздуха, проходящего через конденсаторы и воздухоохладители, блоками АЦП, ЭВМ, блоком преобразования сигналов, параллельно соединенными датчиками температуры и относительной влажности воздуха, проходящего через теплообменные аппараты (фиг.1). Устройство выполняет графическое построение на диаграмме состояния хладагента i-lg(p) циклов нормального (сплошная линия) и аномального (штриховая линия) режима работы вагонного кондиционера (фиг.2), отображает график изменения температуры хладагента по длине трубопроводов теплообменных аппаратов для нормального (сплошная линия) и аномального (штриховая линия) режима работы вагонного кондиционера (фиг.3). Полученная информация по алгоритму, разработанному авторами позволяет определить тип, характер и месторасположение возможных неисправностей. По завершении диагностирования, устройство формирует электронный паспорт вагонного кондиционера и выдает рекомендации по устранению обнаруженных неисправностей и настройке оборудования кондиционера.

Полезная модель относится к области холодильной техники и кондиционирования воздуха, в частности, к устройствам, предназначенным для диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонных кондиционеров, используемых на пассажирском подвижном составе.

Известно устройство для проведения испытаний холодильных агрегатов бытовых автономных кондиционеров, содержащее ротационный компрессор, калориметр со встроенным в него электронагревателем и испарителем, внутри которого находятся капиллярная трубка, фильтр-осушитель, ресивер, конденсатор, резервуар для воды, причем объем воды, находящейся в резервуаре для воды, равен действительному объему воды, расходуемому на охлаждение ротационного компрессора, расходомер, вентили, дроссельный вентиль, измеритель концентрации масла. (Патент на изобретение 2180422, 10.03.2002).

Недостаток данного устройства заключается в том, что в нем не содержится средств для автоматического измерения и последующего сравнения текущих параметров работы кондиционера с их паспортными значениями. Определение технического состояния системы охлаждения кондиционера без использования датчиков сбора информации о параметрах рабочего тела весьма субъективно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для проведения испытаний кондиционеров, состоящее из барокамеры с размещенным в ней кондиционером, содержащим электродвигатель испарителя, компрессор с электромагнитной муфтой, датчики сигнализаторов давления и регистрации утечек хладагента соединенные последовательно через двухпозиционный регулирующий выключатель с контакторами сигнализаторов давления и утечек хладагента и дистанционного пульта управления вне барокамеры. (Патент на изобретение 480290, 27.12.2005).

Недостатками указанного устройства являются: демонтаж с целью последующего перемещения кондиционера в барокамеру, приводит к большим временным затратам; оценка технического состояния кондиционера, полученная лишь по показаниям датчиков сигнализации давления и утечек хладагента не отражает действительную картину теплофизических процессов, происходящих в холодильном контуре, а следовательно приводит к неоднозначности при определении типа, характера и месторасположения Целью полезной модели является повышение точностных показателей диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонного кондиционера, а именно, определение типа, характера и месторасположения возможных неисправностей в холодильном контуре кондиционера за счет получения информации о характере изменения фазового состояния хладагента в характерных точках трубопроводов теплообменных аппаратов.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее параллельно соединенные датчики температуры хладагента, проходящего по трубопроводам теплообменных аппаратов, подключенные к входу блока преобразования сигналов; датчики расхода воздуха, проходящего через конденсаторы и воздухоохладители, подключенные соответственно на вход первого и второго, третьего и четвертого каналов первого блока АЦП, выход которого соединен с входом блока преобразования сигналов; параллельно соединенные датчики температуры и относительной влажности воздуха, проходящего через теплообменные аппараты, подключенные к входу блока преобразования сигналов; датчики давления хладагента на нагнетающем и всасывающем трубопроводах компрессора, подключенные на вход первого и второго каналов второго блока АЦП, выход которого соединен с входом блока преобразования сигналов; выход блока преобразования сигналов соединен с входным разъемом на корпусе ЭВМ.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства и его расположения на объекте контроля; на фиг.2 - диаграмма состояния хладагента в координатах i-lg(p) с нанесенными на нее циклами работы вагонного кондиционера, находящегося в исправном и неисправном техническом состоянии; на фиг.3 - графики изменения температуры хладагента по длине трубопроводов теплообменных аппаратов исправного и неисправного вагонного кондиционера.

Датчики расхода наружного воздуха 2 и 11, проходящего соответственно через фильтры 1 и 10 и далее через конденсаторы 4 и 7, датчики расхода рециркуляционного воздуха 18 и 28, проходящего соответственно через фильтры 19 и 27 и далее через воздухоохладители 17 и 29 подключены соответственно на вход первого и второго, третьего и четвертого каналов первого блока АЦП 34. Датчики температуры и относительной влажности воздуха 3 и 9, проходящего соответственно через конденсаторы 4 и 7, датчики температуры и относительной влажности воздуха 20 и 26, проходящего соответственно через воздухоохладители 17 и 29 подключены к входу блока преобразования сигналов 32. Датчики давления хладагента 12 и 16, установленные соответственно на нагнетающем и всасывающем трубопроводах компрессора 14, подключены соответственно на вход первого и второго каналов второго блока АЦП 33. Датчики температуры хладагента 5 и 8, 21 и 25, проходящего соответственно через трубопроводы конденсаторов 4 и 7 и воздухоохладителей 17 и 29 подключены на вход блока преобразования сигналов 32, выход которого соединен с входным разъемом на корпусе ЭВМ 31.

Устройство работает следующим образом. Датчики температуры хладагента 5 и 8, 21 и 25 закрепляют на участках трубопроводов свободных от оребрения, соответственно конденсаторов 4 и 7 и воздухоохладителей 17 и 29 в характерных точках, местоположение которых задано расстоянием от точки входа хладагента в соответствующий теплообменный аппарат. Информация об изменениях температуры хладагента в характерных точках по длине трубопроводов теплообменных аппаратов поступает в блок преобразования сигналов 32 и далее на входной разъем ЭВМ 31. Датчики температуры и относительной влажности наружного воздуха 3 и 9 и рециркуляционного 20 и 26, устанавливают в воздушных каналах соответственно за фильтрами 1 и 10, 19 и 27 и полученные с них показания, поступают на вход блока преобразования сигналов 32 и далее на входном разъем ЭВМ 31. Датчики расхода наружного воздуха 2 и 11 и рециркуляционного воздуха 18 и 28, установленные в воздушных каналах соответственно за фильтрами 1 и 10, 19 и 27, передают измеренные значения соответственно на вход первого и второго, третьего и четвертого каналов первого блока АЦП 34. Датчики давления хладагента 12 и 16, ввинчиваются последовательно с имеющимися манометрами высокого давления 13 и низкого 15, установленными соответственно на нагнетающем и всасывающем трубопроводах компрессора 14 и подключаются соответственно на вход первого и второго каналов второго блока АЦП 33. После запуска вагонного кондиционера и выхода его на рабочий режим, предлагаемое устройство считывает данные со всех установленных датчиков и выполняет их обработку, в ходе которой производиться математический анализ полученной информации, выполняется графическое построение на диаграмме состояния хладагента i-lg(p) циклов нормального (сплошная линия) и аномального (штриховая линия) режима работы вагонного кондиционера (фиг.2), отображается график изменения температуры хладагента по длине трубопроводов теплообменных аппаратов для нормального (сплошная линия) и аномального (штриховая линия) режима работы вагонного кондиционера (фиг.3), формируется электронный паспорт вагонного кондиционера и выдаются рекомендации по устранению обнаруженных неисправностей и настройке оборудования вагонного кондиционера.

Использование предлагаемого устройства повышает достоверность диагностирования технического состояния системы охлаждения вагонных кондиционеров, что позволяет определять тип, характер и месторасположение возможных неисправностей в холодильном контуре кондиционера, за счет получения информации о изменении фазового состояния хладагента по длине трубопроводов теплообменных аппаратов, а также выдавать рекомендации по устранению дефектов и настройке оборудования вагонного кондиционера.

Устройство для проведения испытаний кондиционеров, состоящее из барокамеры с размещенным в ней кондиционером, содержащим электродвигатель испарителя, компрессор с электромагнитной муфтой, датчики сигнализаторов давления и регистрации утечек хладагента, соединенные последовательно через двухпозиционный регулирующий выключатель с контакторами сигнализаторов давления и утечек хладагента и дистанционного пульта управления вне барокамеры, отличающееся тем, что снабжено параллельно соединенными датчиками температуры хладагента, проходящего по трубопроводам теплообменных аппаратов, подключенными к входу блока преобразования сигналов; датчиками расхода воздуха, проходящего через конденсаторы и воздухоохладители, подключенными соответственно на вход первого и второго, третьего и четвертого каналов первого блока АЦП, выход которого соединен с входом блока преобразования сигналов; параллельно соединенными датчиками температуры и относительной влажности воздуха, проходящего через теплообменные аппараты, подключенными к входу блока преобразования сигналов; датчиками давления хладагента на нагнетающем и всасывающем трубопроводах компрессора, подключенными на вход первого и второго каналов второго блока АЦП, выход которого соединен с входом блока преобразования сигналов; выход блока преобразования сигналов соединен с входным разъемом на корпусе ЭВМ.