Система автоматизации коммерческой холодильной установки на одну температуру кипения

Цель работы: изучить систему автоматического управления холодильной машиной на базе микропроцессорных контроллеров, ознакомиться с устройством и электрической схемой щита управления.

1. Общее описание холодильной машины

Схема холодильной машины, предназначенной для поддержания температурного режима в среднетемпературной камере объемом 6 м³, представлена на рис. 1. Холодильная машина состоит из компрессорно-конденсаторного агрегата фирмы Teko (Германия), воздухоохладителя ECO (Италия), запорной, регулирующей арматуры, средств автоматизации. Холодильный агент - хладон R22. Холодильная камера выполнена в виде сборной конструкции из высокоэффективных панелей с пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляцией толщиной 100 мм. Дверь камеры распашная, имеет резиновый уплотнитель с электрическим устройством обогрева по всему периметру двери.

Рис. 1 Схема холодильной машины

Компрессорно-конденсаторный агрегат создан на базе поршневого бес­сальникового двухци­линдрового компрессора Frascold D3.19Y (Италия), воздушного конденсатора, масло­отделителя, жидкостного ресивера, смонтированных на общей раме. В качестве приборов автоматики на нем установлено сдвоенное реле давления фирмы Danfoss (прессостат КР15), на линии возврата масла в компрессор и жидкостной линии установлены смотровые стекла SGI. Маслоотделитель имеет встроенный клапан возврата масла. Воздухоохладитель подвесной состоит из батареи медных труб с пластинчатым оребрением, двух вентиляторов. Для оттайки испарителя предусмотрены ТЭНы, встроенные непосредственно в его батарею. Снизу имеется поддон для сбора и отвода талой воды в дренаж. Подача холодильного агента в батарею воздухоохладителя осуществляется через ТРВ с внешним уравниванием и распределитель на 3 потока. Отсос паров из воздухоохладителя производится через коллектор. Таким образом, питание испарителя жидким хладагентом осуществляется по минимальному гарантированному перегреву паров на выходе из испарителя на уровне 5-7 °С.

2. Автоматизация холодильной машины

Холодильная машина полностью автоматизирована. Для управления и защиты предусмотрена система автоматизации, основные элементы которой размещаются в шкафу управления (рис. 2).

Управление работой холодильной машины осуществляется с помощью микропроцессорных блоков – контроллеров фирмы Eliwell. Основным контроллером, выполняющим функции поддержания заданной температуры в камере, оттайку батареи воздухоохладителя, индикации температуры, аварийной остановки является контроллер марки ID974. Два других контроллера Fasec 33 и Fasec 43 управляют скоростью вентиляторов конденсатора и воздухоохладителя и четвертый контроллер Schneider PM4 TR32 осуществляет контроль фаз переменного тока (напряжение и перекос фаз). Первые три контроллера, а также сигнальные лампы смонтированы на двери шкафа управления, последний – непосредственно в самом шкафу. Сигнальные лампы двух цветов: «зеленый» – нормальная работа устройства, «красный» - аварийный останов по соответствующему параметру.

Т акже в шкафу автоматики смонтированы (рис. 3) защитные автоматические выключатели (автоматы защиты), магнитные контакторы электродвигателей, ТЭНов, клеммные колодки и фильтры контроллеров вентиляторов. Соединение шкафа управления с электродвигателями компрессора, вентиляторами конденсатора, воздухоохладителя, соленоидными вентилями осуществляется с помощью 4-х жильных кабелей соответствующего сечения. Контроллеры получают информацию о температуре от соответствующих датчиков (термометров сопротивления), установленных в камере и на элементах холодильной машины.

Защита холодильной машины от аварии производится по следующим параметрам:

1. Высокое давление нагнетания – реле давления Danfoss КР15 на агрегате.

2. Низкое давление всасывания - реле давления Danfoss КР15 на агрегате.

3. Высокая температура обмотки двигателя компрессора – термисторное устройство защиты двигателя INT69, расположенное в клеммной коробке компрессора.

4. Высокая температура нагнетаемого газа – реле INT69.

Контроль возврата масла в компрессор в малых установках, настраивается вручную с помощью вентиля на маслоотделителе, смотрового стекла на масляной линии и маслоуказателя на картере компрессора. Манометры к системе подсоединяются только во время пуска-наладки и устранения неисправностей. Для этого в необходимых местах установлены резьбовые соединения – клапаны Шредера, закрытые колпачками. Манометры для холодильных систем имеют двойные шкалы: шкалу давлений и соответствующую давлениям шкалу температур для нескольких хладагентов (R22, R134a, R502). Таким образом, непосредственно по манометру достаточно точно можно определить температуру кипения и конденсации.

Предусмотрены следующие места подсоединения манометров: всасывающий вентиль, нагнетательный вентиль, жидкостная линия после ресивера, газовый фильтр на линии всасывания до и после фильтрующего элемента.