Приборы автоматики холодильных машин кратко

Обновлено: 04.07.2024

При работе неавтоматизированной холодильной установки требуется обслуживающий персонал для пуска, остановки холодильной машины, регулировки подачи жидкого холодильного агента в испаритель, температурного режима в холодильных камерах и холодопроизводительности компрессоров. Обслуживающий персонал необходим также для наблюдения за работой механизмов, аппаратов холодильной установки.

При применении приборов автоматики различного назначения многие эти операции отпадают, что способствует сокращению эксплуатационных расходов (сокращению затрат на содержание обслуживающего персонала). Автоматические устройства обеспечивают значительное улучшение работы холодильной установки -защиту от аварий, непрерывный контроль работы, точное поддержание заданной температуры, что позволяет увеличить срок службы холодильной машины и др.

Применяют автоматические приборы управления, регулирования, защиты, сигнализации и контроля.

Приборы автоматического управления включают или выключают в определенной последовательности машины и механизмы; включают резервное оборудование при перегрузках системы и т. п.

Приборы автоматического регулирования поддерживают в определенных пределах основные параметры (температуру, давление, уровень жидкости), от которых зависит нормальная работа холодильной установки, или регулируют их в соответствии с заданной программой.

Приборы и устройства автоматической защиты прекращают работу холодильной установки или отдельных ее узлов при опасном изменении контролируемой величины.

Приборы автоматического контроля (приборы - самописцы) регистрируют параметры работы машины (температуру в различных точках, давление, количество циркулирующего холодильного агента и т. п.). По показаниям приборов контроля принимаются меры по повышению эффективности работы холодильной установки.

Комплексная автоматизация предусматривает оборудование и приборы, которые бы обеспечивали автоматическое управление, регулирование и защиту холодильной установки при ее работе.

Малые холодильные установки, применяемые в торговле, автоматизированы полностью.

К приборам автоматического регулирования относятся различные реле, терморегулирующие, водорегулирующие, соленоидные вентили.

Реле давления обеспечивает регулирование работы холодильной фреоновой установки в зависимости от давления всасывания и защиту холодильной установки при понижении давления всасывания и повышении давления нагнетания сверх заданных параметров.

Реле низкого давления применяют для двухпозиционного регулирования давления в испарителе или защиты компрессора от низкого давления в линии всасывания, а реле высокого давления -для защиты компрессора от повышенного давления в линии нагнетания. В холодильных фреоновых установках применяют реле давления: РД - 1 и РД - 3 - 01, которые состоят из датчиков высокого и низкого давлений. Чувствительными элементами этих датчиков являются сильфоны, передающие давление и сигналы исполнительным механизмам. При отклонении давления от контролируемых параметров происходит замыкание или размыкание электроконтактов реле и пускателей цепи электродвигателя, в которую включена цепь реле давления.

Реле низкого давления РД - 1 - 01 контролирует заданные параметры только на стороне всасывания и называется прессостатом. Реле давления РД - 2 - 03 предназначено для защиты холодильной установки от высокого давления.

Для регулирования работы аммиачных холодильных установок применяется реле давления РДА. Для автоматического регулирования работы холодильной установки, работающей на фреоне - 22, применяется реле РД - 3 - 02. Принцип действия всех реле одинаков: при повышении давления всасывания сильфон прессостата сжимается, воздействует на исполнительный механизм и контакты замыкаются, при понижении давления всасывания сильфон растягивается и контакты размыкаются. При повышении давления нагнетания выше заданной величины сильфон датчика высокого давления сжимается, исполнительный механизм размыкает контакты и электродвигатель компрессора останавливается.

Заполнение испарителя холодильным агентом регулируется с помощью терморегулирующего вентиля ТРВ. Этот прибор реагируют на изменение температуры кипения холодильного агента или окружающей среды. Терморегулирущий вентиль состоит из двух основных частей -силовой и регулирующей. В малых холодильных установках применяют мембранные вентили, в которых силовой элемент состоит из мембраны и крышки, герметично припаянных к корпусу вентиля. К крышке припаяна капиллярная трубка с чувствительным патроном, заполненным насыщенными парами фреона. Терморегулирующий вентиль устанавливается перед испарителем, а чувствительный

патрон прикрепляется к испарителю на всасывающем трубопроводе. Давление, которое создается в чувствительном патроне, передается по трубке на силовой элемент вентиля, который воздействует на регулирующий механизм, в зависимости от чего увеличивается или уменьшается проходное сечение вентиля и увеличивается или уменьшается количество фреона, поступающего в испаритель. Для холодильных установок, работающих на фреоне - 12, выпускаются вентили различной холодопроизводительности: ТРВ - 0,5М; ТРВ - 1М; ТРВ - 2М и др. Терморегулирующие вентили, работающие на фреоне - 22, обозначаются 22ТРВ, на аммиаке -ТРВА.

Для регулирования температуры в охлаждаемом объекте применяются реле температуры, которые являются датчиками для приборов, обеспечивающих поступление холодильного агента или промежуточного теплоносителя в охлаждаемый объект, а также непосредственно включающих или размыкающих электроцепь холодильного агрегата. Реле температуры, которые устанавливаются непосредственно в охлаждаемом объекте, называются камерными, предназначенные для контроля температуры жидкости (рассола) жидкостными.

Регулирование температурного режима в домашних холодильниках и холодильных шкафах торгового типа осуществляется с помощью реле температуры испарителя: АРТ - 2, ТР - 1 - 0.2Х. Шкала настройки таких реле обычно градуируется в условных единицах, так как реле воспринимает температуру испарителя, а не охлаждаемого объекта.

Принцип действия этих приборов основан на зависимости изменения давления насыщенных паров кипящей жидкости, заключенной в герметически замкнутой термосистеме. Изменение температуры среды, окружающей термобаллон прибора, воспринимается наполнителем, в результате чего давление в его замкнутой системе изменяется и передается через сильфон на рычажный механизм и переключающее устройство прибора, размыкающее или замыкающее контакты. Термореле ТР - 1 имеет шкалу настройки температуры размыкания контактов. Различные модификации термореле применяются для регулирования температурного режима в интервале от -20 до 10° С. Для торгового холодильного оборудования, работающего в режимах плюсовых температур, используются реле типа ТР - 1 - 01, для низкотемпературного оборудования -ТР - 1 - 02.

Водорегулирующие вентили ВРВ и ИВР - 1,5 -это приборы, предназначенные для регулирования подачи воды на конденсатор в зависимости от давления конденсации. При повышении давления в конденсаторе автоматически увеличивается количество подаваемой воды, а при снижении давления расход воды уменьшается. Эти приборы обеспечивают значительную экономию воды.

Соленоидные вентили открывают или закрывают проход жидкости или газа в зависимости от команды, подаваемой датчиками в электроцепь катушки вентиля. Они устанавливаются на аммиачных, фреоновых трубопроводах, а также на рассольных и водяных. Вентиль может быть или открыт или закрыт, промежуточных позиций не имеет.

Приборы контроля применяются для постоянного контроля за температурой в охлаждаемых объектах, давлением в отдельных частях холодильной установки, цикличной работой компрессора, расходом электроэнергии, воды и другими показателями. Измеряют температуру в охлаждаемых камерах, торговом холодильном оборудовании с помощью дистанционных манометрических термометров. Они состоят из градуированного пружинного термометра и чувствительного патрона, заполненного легкокипящей жидкостью. Этот термометр позволяет контролировать температуру, не заходя в камеру, не открывая шкафа. Для ведения записи температуры в камерах применяют термографы. Расход веды замеряется водомером типа ВК - 5, ВК - Ю, электроэнергии -электросчетчиком.

Автоматическая защита электродвигателя от токов короткого замыкания и перегрузок осуществляется с помощью автоматического предохранителя АП50 - ЗМТ (автоматический предохранитель на силу тока до 50 ампер, с тремя фазами, с магнитным и тепловым расцепителем).

Современные холодильные машины и установки невозможно представить без средств автоматизации. Они обеспечивают стабильную работу, защищают от недопустимых режимов эксплуатации и продлевают срок службы всей системы.

Схема 1. Конструкция
терморегулирующего
вентиля

К устройствам холодильной автоматики относятся терморегулирующие вентили; регуляторы производительности, давления и уровня масла; пилотные, предохранительные и обратные клапаны; реле давления и температуры; реле протока. Сюда же включают различные электрические и электронные устройства: контроллеры, преобразователи частоты, регуляторы скорости вращения, автоматы защиты двигателя, таймеры и так далее. К сожалению, довольно часто на этой ответственной части оборудования стараются сэкономить. Нередко приходится сталкиваться также с незнанием возможностей и специфики применения автоматики. В данной статье мы постараемся дать краткий обзор основных механических устройств и решаемых с их помощью задач.

Устройства автоматики

Для плавного заполнения испарителя с целью наиболее эффективного использования его теплообменной поверхности предназначены терморегулирующие вентили (ТРВ). Показателем заполнения служит перегрев хладагента — разница его температуры на входе и на выходе испарителя. Именно по этому параметру и происходит регулирование. Бытует мнение, что ТРВ поддерживает температуру охлаждаемой среды или давление кипения, однако это принципиально невозможно по причине особенностей конструкции ТРВ.

Терморегулирующий вентиль (схема 1) состоит из термочувствительной системы (1), отделенной от корпуса мембраной; капиллярной трубки, соединяющей термочувствительную систему с термобаллоном (2); корпуса вентиля с седлом (3); регулировочной пружины (4).

Схема 2. Регулятор
давления конденсации
KVR в паре с дифференциальным
клапаном NRD (на
пример оборудование Danfoss)

Работа ТРВ зависит от трех основных параметров: давления в термобаллоне, действующего на верхнюю поверхность мембраны (P1), давления кипения, действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р2), и давления регулировочной пружины, также действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р3).
Регулирование осуществляется за счет поддержания равновесия между давлением в термобаллоне и суммой давлений кипения и пружины. Пружина обеспечивает регулировку перегрева.

ТРВ устанавливается на линии жидкого хладагента между конденсатором и испарителем. В нем происходит дросселирование рабочего вещества от давления конденсации до давления кипения. По конструктивному исполнению ТРВ делятся на вентили с внешним и внутренним уравниванием давления; разборные и неразборные. ТРВ с внутренним выравниванием применяются, как правило, на испарителях малой производительности с небольшим падением давления хладагента, например в торговом оборудовании.

ТРВ малой производительности выполняются неразборными (с заменяемой или с фиксированной дросселирующей вставкой), а ТРВ большой производительности — разборными, что позволяет при необходимости заменять отдельные элементы, а не весь клапан.

Реле давления и температуры

Для конденсаторов с водяным охлаждением применяются клапаны, изменяющие расход воды в зависимости от давления хладагента. Данные клапаны позволяют поддерживать давление конденсации с высокой точностью.

Регуляторы давления кипения устанавливаются на линии всасывания за испарителем для поддержания заданного давления кипения в холодильных системах. В системах с несколькими испарителями регулятор устанавливается за испарителем с наибольшим давлением кипения.

Регуляторы давления в картере позволяют избежать пуска и эксплуатации компрессора при слишком высоком давлении всасывания, на линии которого и устанавливаются непосредственно перед компрессором.

Подобные регуляторы часто используются в холодильных установках с герметичными или полугерметичными компрессорами, предназначенными для работы при низких температурах.

Регуляторы производительности, компенсирующие снижение тепловой нагрузки, применяются в системах с одним компрессором, не оборудованным другими средствами регулирования (отжим клапанов, преобразователь частоты). Устанавливаются на байпасной линии между всасыванием и нагнетанием компрессора, позволяя избежать снижения давления всасывания и частых пусков остановок компрессора. К достоинствам подобных регуляторов относятся простота и дешевизна, однако существует ряд ограничений на их применение. Так, из-за снижения скорости хладагента в системе, приводящего к проблемам с возвратом масла в компрессор, компенсировать падение нагрузки возможно не более чем на 50 %. Перепуск горячего газа во всасывающую магистраль герметичного или полугерметичного компрессора может привести к перегреву обмоток электродвигателя. Кроме того, растет и температура нагнетания. Для снижения температуры всасывания может потребоваться впрыск жидкого хладагента со стороны нагнетания, что требует тщательного подбора и настройки системы для недопущения гидроудара в компрессоре.

Разборный TPB Danfoss TE12

Реле давления (прессостаты) могут выполнять как регулирующую, так и защитную функцию. При регулировании реле включает и выключает компрессоры или вентиляторы конденсатора при достижении заданных рабочих параметров. По конструктивному исполнению реле бывают двухблочные (реле высокого и низкого давления в одном корпусе) и одноблочные, с автоматическим или ручным сбросом после срабатывания. Последние, как правило, выполняют функцию защиты.

Давление срабатывания реле, как правило, настраивается. У некоторых моделей настраивается и дифференциал срабатывания. Компактные реле без возможности настройки (картриджные прессостаты) применяются преимущественно крупными заводами-производителями компрессорных, компрессорно-конденсаторных агрегатов и моноблоков.

Реле перепада давления широко используются в качестве защиты компрессоров от падения давления масла в картере. Эти устройства зачастую включают в себя таймер, отключающий компрессор, если в течение заданного времени давление масла держится ниже минимально необходимого, — для нормальной смазки движущихся частей компрессора.

Неразборный TPB в разрезе

Реле температуры (термостаты) применяются для поддержания температуры и защиты элементов холодильной системы, например компрессора, от чрезмерно высокой температуры нагнетания. Реле, используемые для регулирования параметров, при срабатывании сбрасываются автоматически, защитные реле, как правило, вручную.

В холодильной технике применяются два типа заправки чувствительного элемента термостата — паровая и адсорбционная. Термостаты с паровым наполнителем применяются в системах, где изменение температуры происходит медленно (например, в холодильных камерах большого объема). В таких термостатах корпус реле должен находиться в более теплом помещении, чем чувствительный элемент. Реле с адсорбционной заправкой могут применяться для контроля там, где температура меняется быстро.

Применение автоматики

Заполнение испарителя хладагентом регулируется при помощи разборного ТРВ ТЕХ 5–3 с внешним уравниванием давления. За температуру в камере отвечает электронный контроллер (на схеме не показан), управляющий электромагнитным клапаном EVR 10.

Реле давления
Danfoss KP двухблочное
и одноблочное

Поддержание давления конденсации в зимний период осуществляется при помощи регулятора давления конденсации KVR , дифференциального клапана NRD и обратного клапана NRV . Характерной особенностью данного технического решения является установка регулятора KVR перед конденсатором. Это приводит к определенному удорожанию системы, так как требуется регулятор большего размера по сравнению с регулятором на линии жидкости за конденсатором. В то же самое время это позволяет избежать проблем с запуском системы после длительной остановки в случае, когда конденсатор и ресивер установлены на улице или в неотапливаемом помещении. Для регулирования давления конденсации при работе установки используется ступенчатое управление вентиляторами конденсатора при помощи двух реле высокого давления КР 5 с автоматическим сбросом.

Управление компрессором осуществляется при помощи двухблочного реле KP 17 W: реле низкого давления включает и отключает компрессор в рабочем режиме, реле высокого давления — останавливает в случае превышения рабочего значения. В качестве дополнительной защиты от остановки по высокому давлению на агрегат установлено реле КР 5 с ручным сбросом.

Такая конфигурация автоматики позволяет, при относительно небольшой стоимости комплектующих, получить простую и надежную систему управления холодоснабжением, обеспечивающую стабильное поддержание заданных параметров.

Холодоснабжение в торговых организациях разделяется на индивидуальное и централизованное. При индивидуальном холодоснаб-жении каждая единица холодильного оборудования обслуживается отдельным холодильным агрегатом, размещенным в машинном отделении или в отдельном помещении торговой организации. При централизованном холодоснабжении к одному холодильному агрегату, расположенному в отдельном помещении торговой организации, присоединяется группа прилавков, витрин и другого ТХО торгового зала.

Холодильный агрегат - комплексное конструктивное объединение на общем каркасе устройств для осуществления холодильного цикла. Сборка холодильного агрегата производится в заводских условиях, что обеспечивает значительное повышение качества не только самой сборки, но и герметизации, очистки и осушки по сравнению с монтажом разрозненного холодильного оборудования на объекте эксплуатации.

Отечественная промышленность выпускает следующие виды агрегатов: компрессорные, компрессорно-конденсаторные, аппаратные испарительно-регулирующие, комплексные и др. Холодильный агрегат поставляется с заполненным холодильным агентом. В табл. дается классификация холодильных агрегатов по признакам.

Классификация холодильных агрегатов

По применению холодильного агента

Хладон R12; хладон R 22; хладон R 404 А; хладон R 502 и др

Малые (до 15 кВт); средние (до 100 кВт); крупные (свыше 100 кВт)

По месту установки

Встроенные; отдельно стоящие

По типу охлаждения конденсатора

С воздушным охлаждением; с водяным охлаждением

По температурному режиму

В торговле преимущественно находят применение компресор-но-конденсаторные агрегаты. Выпуск холодильных машин в виде агрегатов делает их надежней, компактней, а также позволяет улучшить качество монтажных работ и создать благоприятные условия для обслуживания машин. Типы и назначение агрегатов указаны в табл. .

Типы холодильных агрегатов

Назначение холодильных агрегатов

ВС 400-1(2) ВС 500-1(2) и др.

Предназначены для охлаждения среднетемпературного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и др.)

ВН 315 (2) ВН 400 (2) и др.

Используют в низкотемпературном холодильном оборудовании

ВНБ 1250 ВНБ 1600 и др.

Применяют в низкотемпературном холодильном оборудовании (камерах, шкафах, прилавках и др.)

АК 4,5-1-2 АК 4,5-2-4 и др.

Применяют для охлаждения нескольких единиц холодильного оборудования одновременно

МХК-400 МХК-1000 МХНК-1250Б и др.

Моноблочные холодильные машины с герметичными и бессальниковыми компрессорами служат для создания средне- и низкотемпературного режима в камерах

ВС - данный буквенный код означает агрегат с конденсатором воздушного охлаждения, среднетемпературный, холодопроизводи-тельностью 400 Вт, с однофазным электродвигателем, имеющим два полюса. Агрегаты типа ВС заправляют хладоном-12, агрегаты типа ВН хладоном-502. ВНБ - агрегат с бессальниковым компрессором, работает на хладоне-502.

МХНК - моноблочная холодильная машина с низкотемпературным режимом, холодопроизводительностью 1250 Вт, с бессальниковым компрессором.

Общий вид компрессорно-конденсаторной машины представлен на рис. 6.2.

Холодильные агрегаты ВС 400-1(2), ВС 500-1(2) и другие входят в состав машин, предназначенных для охлаждения среднетемпе-ратурного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и прилавков-витрин). Агрегат состоит из герметичного компрессора, конденсатора воздушного охлаждения, ресивера и приборов автомата-

Общий вид компрессионной машины: 1 - основание; 2 - компрессор герметичный; 3 - фильтр-осушитель; 4 - ресивер; 5 - конденсатор; 6 - электродвигатель; 7 - всасывающий трубопровод;

8 - испаритель; 9 - чувствительный термобаллон; 10 - терморегулирующий вентиль (ТРВ); И - нагнетательный трубопровод; 12 - реле давления

ки (автоматического выключателя, магнитного пускателя и др., смонтированных на общей раме) .

Холодильный агрегат на заводе встраивают в машинное отделение холодильного оборудования и с помощью трубопроводов подсоединяют к ТРВ и испарителю или воздухоохладителю.

Холодильные агрегаты ВН (ВН 315(2), ВН 400(2) и др.) используют в низкотемпературном холодильном оборудовании. Эти агрегаты работают на хладоне-502. По своему устройству они сходны с агрегатами типа ВС.

Моноблочные холодильные машины с герметичными и бес-сальниковыми компрессорами МХК-400, МХК-1000, МХНК-1250Б, МХШ-400 и другие служат для создания средне- и низкотемпературного режима в холодильных разборных камерах и шкафах. Составной частью этих машин являются компрессорно-конденсаторные агрегаты ВС, ВН и ВНБ. Все части машины: компрессорно-конденсаторный агрегат, воздухоохладитель, фильтр-осушитель, теплообменник, прибо-

Общий вид холодильного агрегата ВС 400-1(2)

ры автоматики (автоматический выключатель, магнитный пускатель, устройство электронное УЭ-2 и др.) - смонтированы на общей раме или стойке . Моноблочные машины закреплены на потолке оборудования или встроены в боковую панель.

Более производительной, экономически выгодной и безопасной работу холодильных машин делает применение средств автоматизации. Автоматическое управление холодильными машинами осуществляется специальными приборами, которые регулируют поступление необходимого количества холодильного агента или рассола в батареи охлаждаемых камер, пуск и остановку компрессора, а также полное отключение холодильной машины при аварийных режимах.

Приборы автоматики подразделяются на приборы управления, регулирования, защиты, сигнализации и контроля. Приборы автоматического управления в определенной последовательности включают или выключают машины и механизмы; включают резервное оборудование при перегрузках системы и др. Приборы автоматического регулирования поддерживают в определенных пределах основные параметры (давление, температуру, уровень жидкости), от которых зависит нормальная работа холодильной установки, или регулируют их в соот-

Общий вид моноблочной холодильной машины МХК-1000

ветствии с заданной программой. Приборы и устройства автоматической защиты прекращают работу холодильной установки или отдельных ее узлов при опасном изменении контролируемого параметра.

Автоматическая сигнализация подразделяется на аварийную, предупредительную и исполнительную. Устройства автоматической сигнализации включают или выключают световые или звуковые сигналы, когда контролируемый параметр достигает заданного или предельно допустимых значений. Приборы автоматического контроля регистрируют параметры работы машины (температуру в различных точках, давление, количество циркулирующего холодильного агента и др.). По показаниям приборов контроля принимаются меры по повышению эффективности работы холодильной установки.

В табл. представлены основные приборы автоматики и определено их назначение.

Устройство терморегулирующеш вентиля ТРВ-2М представлено на рис. 6.5. ТРВ-2М состоит из запорного вентиля с силовым элементом и регулировочного устройства. Силовой элемент представлен чувствительным патроном, капиллярной трубкой и мембраной, закрепленной между корпусом и крышкой вентиля. Термобаллон прик-

Терморегулирующий вентриль ТРВ-2М: 1 - термобаллон; 2 - корпус; > - седло клапана; 4 - регулирующий винт; 5 - пружина;

6 - игла клапана; 7 - фильтр; 8 - стержни-толкатели; 9 - подмембранная полость;

10 - мембрана; 11 - надмембранная полость; 12 - капилярная трубка

Терморегулирующий вентриль ТРВ-2М: 1 - термобаллон; 2 - корпус; > - седло клапана; 4 - регулирующий винт; 5 - пружина;

6 - игла клапана; 7 - фильтр; 8 - стержни-толкатели; 9 - подмембранная полость;

10 - мембрана; 11 - надмембранная полость; 12 - капилярная трубка

реплен к всасывающему трубопроводу испарителя. Корпус вентиля имеет проходное отверстие, закрывающееся снизу игольчатым клапаном, последний закреплен в иглодержателе. На иглодержателе установлены стержни-толкатели, которые верхним концом опираются на мембрану. Снизу иглодержатель опирается на регулировочную пружину, натяжение которой зависит от настройки регулировочного винта.

Принцип действия прибора основан на разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона, т.е. на принципе перегрева пара в испарителе. Величина перегрева паров зависит от степени заполнения испарителя жидким хладоном и колеблется от 3 до 10°С. Возрастание величины перегрева (при недостатке жидкого хладона в испарителе) повышает температуру и давление силового элемента, из-за этого мембрана прогибается вниз. Усилие мембраны передается через толкатели на иглодержатель, который вызывает сжатие регулировочной пружины, и клапан открывается. Жидкий хладон, пройдя через отверстие седла клапана, понизит давление конденсации до давления испарения и будет поступать в испаритель. При поступлении в испаритель свежей порции хладона перегрев выходящих из испарителя паров уменьшится,

Приборы автоматики и их назначение

Терморегулирующий вентиль ТРВ-2М

Для автоматического регулирования количества жидкого хладона, подаваемого в испаритель. Работа прибора основана на принципе перегрева паров испарителя, т. е. разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона

Реле давления РД-1-01

Для автоматического поддержания заданного давления на линии всасывания путем включения и выключения компрессора

РД-3-01 Реле давления

Для включения и выключения компрессора в зависимости от заданных величин давления на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессора

Реле давления РД-2-03

Для защиты холодильной установки от высокого давления

Реле температуры ТР-1

Для регулирования температуры в охлаждаемом объекте путем включения и выключения исполнительного механизма

Для регулирования температуры в холодильном оборудовании с герметичными агрегатами

Терморегулятор манометрический РТХО

Для работы в компрессионных холодильных установках. Поддерживает заданные температуры испарителя и обеспечивает его полуавтоматическое оттаивание

Соленоидный вентиль СВМ

Д ля автоматической подачи жидкостей в аппараты

при этом понизится давление в силовом элементе, клапан под действием усилия регулировочной пружины поднимется вверх, проходное отверстие частично или полностью закроется. Перегрев пара регулируется путем изменения натяжения пружины с помощью регулировочного винта.

К приборам автоматического управления процессом оттаивания снеговой шубы с испарителей относятся электронные устройства УЭ-1 и УЭ-2. Устройство УЭ-2 имеет более совершенную конструкцию, чем УЭ-1. Оно позволяет автоматически оттаивать снеговую шубу и поддерживать заданную температуру в охлаждаемой среде.

К приборам автоматики относятся также автоматические выключатели, магнитные пускатели и др.

2. Назначение, особенности конструкций и принцип действия приборов автоматики:

2.1. Терморегулирующего вентиля

2.2. Реле давления

2.3. Реле температуры

2.4. Терморегулятора манометрического РТХО

3. Назначение и характеристика вспомогательных аппаратов холодильных машин

4. Холодильные агрегаты; типы, устройство, применение

Автоматизация холодильных установок

Автоматическое управление холодильными машинами осуществляется специальными приборами. Количество приборов автоматики в холодильных установках зависит от их холодопроизводительности, системы охлаждения и назначения. В схему автоматизации могут включаться приборы для регулирования подачи воды на конденсатор, реле контроля смазки компрессора, соленоидные вентили, приборы для автоматического оттаивания снеговой шубы с поверхности испарителя, приборы защиты электродвигателя от перегрузок и короткого замыкания и др.

В зависимости от функций, выполняемых приборами автоматики, их условно подразделяют на пять групп: приборы автоматического регулирования, автоматического управления, автоматической защиты, контроля и сигнализации.

Основным регулируемый технологический параметр в торговом холодильном оборудовании – температура воздуха. Приборы, регулирующие этот параметр, а, следовательно, холодопроизводительность относятся к приборам автоматики прямого регулирования.

2. Назначение, особенности конструкций и принцип действия приборов автоматики:

Жидкий хладагент, перетекающий от конденсатора к испарителю, нужно дозировать. Это реализуется с помощью регулятора потока. Наиболее простой вариант регулятора - капиллярная трубка диаметром около 1 мм и длиной 3-4 м. Она применяется в кондиционерах сплит-систем, бытовых холодильниках и холодильных установках небольшой мощности.

Расход хладагента через капиллярную трубку зависит только от перепада давлений на концах трубки. Если давление нагнетания компрессора и нагрузка испарителя непостоянны, то поступление хладагента по капиллярной трубке может стать недостаточным или, наоборот, избыточным. При уменьшении тепловой нагрузки на испаритель жидкий хладагент не полностью превратится в пар, и при попадании его в компрессор может произойти гидравлический удар. Понижение давления конденсации сказывается на уменьшении заполнения конденсатора и снижении холодопроизводительности установки

Для более мощных установок холодильных установок используют терморегулирующий вентиль (ТРВ). Он регулирует подачу хладагента от конденсатора к испарителю так, чтобы при изменении условий работы давление испарения и перегрев в испарителе холодильной машине оставались постоянными.

Терморегулирующего вентиля

Терморегулирующие вентили регулируют поступление жидкого холодильного агента в испаритель. В последнем должно находиться столько холодильного агента, чтобы температура его кипения соответствовала расчетной (на 10°С ниже температуры в охлаждаемом помещении). Увеличение количества холодильного агента в испарителе сверх расчетного приводит к повышению температуры кипения. При этом компрессор начинает работать в режиме влажного хода, что может привести к гидравлическому удару и выходу его из строя. Недостаточное поступление агента в испаритель ведет к понижению температуры кипения и уменьшению холодопроизводительности. Поддержание в испарителе холодильного агента на заданном уровне в автоматизированных холодильных установках осуществляет терморегулирующий вентиль ТРВ. Кроме того, в терморегулирующем вентиле давление хладагента снижается от давления конденсации до давления испарения.

Терморегулирующий вентиль состоит из запорного вентиля с силовым элементом и регулировочного устройства. Силовой элемент включает чувствительный патрон, капиллярную трубку и мембрану, закрепленную между корпусом и крышкой вентиля. Чувствительный патрон заполнен определенным количеством хладагента и прикреплен к всасывающему трубопроводу испарителя. В корпусе вентиля имеется проходное отверстие, которое снизу закрывается игольчатым клапаном, закрепленным в иглодержателе. На иглодержателе установлены толкатели, которые верхним концом опираются на мембрану. Снизу иглодержатель опирается на регулировочную пружину, натяжение которой зависит от настройки регулировочного винта.

Работа прибора основана на принципе перегрева паров в испарителе, т. е. на разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладагента. Величина перегрева паров зависит от степени заполнения испарителя жидким хладагентом и может быть от 3 до 10 °С. При возрастании величины перегрева (при недостатке жидкого хладагента в испарителе) повышаются температура и давление силового элемента, в результате чего мембрана прогибается вниз. Свое усилие мембрана передает через толкатели на иглодержатель, который в свою очередь вызывает сжатие регулировочной пружины, и клапан открывается. Жидкий хладагент, пройдя через отверстие седла клапана, понизит давление от давления конденсации до давления испарения и будет поступать в испаритель. За счет поступления в испаритель свежей порции хладагента перегрев выходящих из испарителя паров уменьшится, соответственно понизится давление в силовом элементе, клапан под действием усилия регулировочной пружины поднимется вверх, проходное отверстие частично или полностью закроется. Перегрев пара регулируется путем изменения натяжения пружины с помощью регулировочного винта.

Реле давления

Реле давления РД-1-01. Реле давления РД-1-01 автоматически поддерживает заданное давление на линии всасывания путем включения и выключения компрессора. Прибор состоит из чувствительного элемента, передаточного механизма и механизма настройки.

Чувствительным элементом реле является сильфон, заключенный в корпус чувствительного элемента. Через штуцер в полость между корпусом и сильфоном подается хладагент от линии всасывания. К дну сильфона прикреплен шток с пружиной, верхним концом воздействующий на рычажную систему передаточного механизма, от которого усилие передается электрическим контактам. Винтом задатчика изменяется натяжение основной пружины, действующей сверху на шток сильфона. Величина дифференциала регулируется пружиной и зависит от положения винта. Прибор имеет шкалу, по которой устанавливают требуемые давления размыкания контактов и дифференциал.

При повышении давления паров хладагента на линии всасывания сильфон сжимается, шток выдвигается вверх, преодолевая сопротивление пружин, и поворачивает рычажную систему по часовой стрелке, в результате контакты замыкаются. При этом включается электродвигатель, и компрессор начинает отсасывать пары холодильного агента из испарителя. В процессе работы компрессора давление паров в испарителе понижается и уменьшается давление на сильфон. Когда величина давления на сильфон станет меньше усилия пружины, рычаги повернутся в обратную сторону - контакты разомкнутся, компрессор выключится.

Реле давления РД-3-01 служит для включения и выключения компрессора в зависимости от заданных величин давления на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессора. Прибор состоит из датчиков низкого и высокого давления, передаточных механизмов, механизма настройки, дифференциального механизма и микропереключателя. Датчик низкого давления по устройству и принципу действия аналогичен реле давления РД-1 - 01 и обеспечивает поддержание заданного давления паров в испарителе. Отличается реле давления РД-3-01 от прибора РД-1-01 тем, что имеет датчик высокого давления, который при работе через свою рычажную систему воздействует на тот же микропереключатель, что и датчик низкого давления.

Датчик высокого давления отключает компрессор при аварийных режимах: не подается вода на конденсатор, теплый воздух прогоняется через поверхность конденсатора, компрессор работает при закрытом вентиле и др.

Реле температуры

Реле температуры ТР-1 служит для регулирования температуры в охлаждаемом объекте путем включения и выключения исполнительного механизма. Реле дает сигнал на закрытие или открытие соленоидного вентиля перед ТРВ. Термореле ТР-1 по устройству и принципу действия аналогично реле давления РД-1-01. Состоит ТР-1из чувствительного элемента, передаточного механизма, контактов и механизма настройки. Отличается термореле ТР-1 от РД-1-01 тем, что имеет термобаллон, заполненный хладагентом, который с помощью капиллярной трубки присоединен к коробке сильфона. Шкала прибора отражает регулируемую температуру в градусах Цельсия. Установка заданной температуры производится механизмом настройки.

Читайте также: