Аппараты и приборы автоматизации холодильной Установки
Автоматические устройства холодильных установок поддерживают температурный режим, повышают производительность труда обслуживающего персонала, снижают эксплуатационные расходы, предупреждают аварии, увеличивают срок службы и обеспечивают контроль за работой установки. Приборы автоматики быстро реагируют на всякие отклонения от нормальных условий работы, выполняют функции регулирования, защиты, сигнализации и контроля, а при возникновении опасности выключают установку.
Приборы автоматического регулирования обеспечивают включение или выключение холодильной установки и отдельных её аппаратов, а также управляют процессами работы. В холодильных установках рефрижераторного подвижного состава приборы регулирования осуществляют следующие функции:
- правильно заполняют испаритель хладагентом;
- регулируют давление в компрессоре;
- обеспечивают своевременное оттаивание инея с испарителя;
- открывают или прекращают подачу хладагента или рассола;
- ограничивают поступление хладагента в компрессор.
Приборы защиты выключают всю холодильную установку или отдельные аппараты при наступлении опасных режимов работы:
- при достижении предельно допустимого давления;
- при вакууме на стадии всасывания;
- при падении давления масла в системе смазки компрессора;
- при перегрузке электродвигателя или коротком замыкании. Приборы контроля осуществляют измерения, а в некоторых случаях и
Приборы сигнализации обеспечивают подачу звуковых или световых сигналов при достижении заданного значения контролируемой величины или при приближении к опасному режиму работы.
Ресивер установки представляет собой цилиндрический металлический сосуд сварной конструкции, работающий под большим давлением (1,8 МПа). Предназначен для сбора жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, и накопления небольшого его запаса для непрерывной и равномерной подачи в испаритель. Он может вместить 34 л жидкого агента (всего в систему заправляется 40 литров). Трубопроводы соединяют ресивер с терморегулирующим вентилем и разгрузочным устройством компрессора.
Мерные стекла на корпусе ресивера предназначены для контроля уровня хладона в системе. Учитывая бесцветность хладона и связанные с этим затруднения, которые могут возникнуть при определении его уровня, за стеклом помещена горошина из легкого материала. Чтобы горошина не «уплывала» в ресивер, сзади нее стоит сетка.
В нижней части ресивера находится предохранительный клапан мембранного типа. Он защищает холодильную установку от аварийного давления. Если оно превысит 2,5 МПа, мембрана лопнет, хладон выйдет в атмосферу через отверстие в крышке. Чтобы восстановить предохранительный клапан, следует заменить мембрану.
1– впускной патрубок, 2 – выпускной патрубок, 3 – смотровое окно,
4 – предохранительный клапан
Рисунок 14 – Ресивер
Фильтр-осушитель применяется для улавливания механических примесей (ржавчины, окалины, песка и др.), поглощения влаги, которая может попасть в систему, и вследствие нерастворимости в хладагенте привести к образованию ледяных пробок и замерзанию каналов в аппаратах. Фильтр представляет собой цилиндрической формы латунный корпус с резьбовыми ниппелями по концам. Внутри корпуса имеется круглая латунная сетка. Пространство над сеткой заполнено цеолитом. Кроме цеолита в корпусе находится металлокерамический фильтр. Ниже сетки расположена поджимающая пружина.
Количество впитываемой влаги доходит до 20 % массы засыпанного в корпус вещества. При течении хладона через осушитель вода задерживается в порах цеолита.
а – без металлокерамики; б – с металлокерамикой
1 – обойма сетки фильтра; 2 – корпус; 3 – адсорбент; 4 – сетка фильтра;
5 – трубка конденсатора; 6 – корпус; 7 – фильтр; 8 – капиллярная трубка
Рисунок 15 – Фильтро-осушительный патрон
Кроме цеолита в корпусе находится металлокерамический фильтр, очищающий хладагент от механических включений (пудры), которые могут образоваться от трения зерен цеолита друг от друга под действием текущего хладона. Чтобы уменьшить образование цеолитовой пудры, в фильтре-осушителе стоит пружина, постоянно уплотняющая засыпку.
При монтаже фильтра-осушителя необходимо обращать внимание на стрелку, которая должна быть обращена вверх и совпадать с направлением течения хладагента в системе. Если этим требованием пренебречь, то металлокерамический фильтр окажется выключенным из работы.
Терморегулирующие вентили (ТРВ) применяют для автоматического регулирования подачи холодильного агента, поступающего в испаритель. Степень открытия терморегулирующего вентиля зависит от разности между температурой нагрева всасываемых компрессором паров хладагента и температурой кипения. С повышением этой разности количество жидкого хладагента, подаваемого в ТРВ, увеличивается, а с понижением – уменьшается.
ТРВ отрегулирован так, чтобы на выходе из испарителя поддерживался приблизительно постоянный перегрев паров.
Терморегулирующий вентиль, показанный на рисунке 13, состоит из термобаллона, капиллярной трубки и мембраны. Верхняя часть ТРВ является силовой, она управляет работой нижней регулирующей части. Силовая и регулирующая части разделены между собой сильфоном. Такие ТРВ называются сильфонными. Если вместо сильфона стояла бы мембрана, то вентиль назывался бы мембранным. Принцип работы вентилей обоих типов одинаковый.
1– хладагент при входе в испаритель, 2 – пружина, 3 – шариковый клапан и
тарелка в сборе, 4 – шторки, 5 – диафрагма, 6 – термочувствительная колба, 7 – капиллярная трубка, 8 – впуск жидкого хладагента, 9 – калибровочное отверстие, 10 – канал, устраняющий пульсацию давления
Рисунок 16 – Терморегулирующий вентиль
Устройство и принцип работы всех манометров одинаковы. Различаются они шкалой и диапазоном измеряемого давления. Манометр состоит из корпуса со штуцером. Внутри корпуса к штуцеру герметично припаяна изогнутая по спирали трубка, свободный конец трубки запаян и посредством серьги шарнирно соединен зубчатым сектором с центром вращения. Зубцы сектора находятся в зацеплении с шестерней, на оси которой плотно насажана стрелка манометра.
Если к штуцеру манометра подвести парообразный хладон под давлением, то изогнутая трубка начнет выпрямляться, поворачивая при этом сектор и стрелку. Когда стремление трубки распрямиться уравновесится силой ее собственной упругости, стрелка прибора остановится на шкале против отметки, соответствующей измеряемому давлению в контролируемом участке холодильной установки. Если давление хладона снизится, то упругая трубка примет исходное положение и сектор вернет стрелку в точку, соответствующую нулевому показанию прибора. Каждое деление шкалы манометра равно давлению 0,1 МПа. Рядом со шкалой давлений на манометрах холодильных установок нанесена вторая шкала, деление которой указывает температуру хладагента в градусах Цельсия. Для контроля над давлением конденсации на стороне нагнетания компрессора установлены манометр со шкалой от 0 до 3 МПа, а за давлением испарения на стороне всасывания – мановакуумметр со шкалой от -1,0 до +0,5 МПа. Давление масла в системе смазки измеряют манометром, шкала которого разбита только на МПа.
Реле максимального давления (прессостат) типа RT-5 служит для остановки электродвигателя компрессора, когда давление фреона на стороне нагнетания поднимается выше 18 кг на см2, и пуска вновь, когда оно снизится до 15 кг на см2. Так прессостат реагирует на разность давлений 3 кг на см2.
Работа прессостата основана на способности его чувствительного элемента – сильфона, который сжимается или разжимается при изменении давления в контролируемой системе.
Сильфон по форме напоминает гармошку, только размеры его намного меньше и изготавливается он из тонких листов нержавеющей стали или латуни. Если сильфон сжать двумя пальцами, то он сожмется по гофрам, а если пальцы убрать, разожмется и примет первоначальную форму. Это его свойство используется в различных приборах.
Сильфон вставлен в корпус и припаян к нему в верхней части так, чтобы внешний воздух не проникал в пространство между обеими деталями. Внутрь сильфона входит пружина, нижним концом упирающаяся в его донышко, а верхним – в неподвижную опору. В дне корпуса просверлено отверстие, в котором укреплен конец трубки. Последняя, имея небольшой диаметр, может быть очень длинной, что является положительным обстоятельством, так как позволяет прибор удалять на значительное расстояние от контролируемого места. Через неподвижную опору и пружину проходит стойка, оканчивающаяся сверху двумя контактами, соединенными между собой проводником электрического тока.
1 – корпус карболитовый, 2 – крышка, 3 – резиновая прокладка, 4 – сильфон,
5 – стакан, 6 – регулировочный винт, 7 – контактная система Кнопка «сброса»,
8 – пружина, 9 – шкала
Рисунок 17 – Прессостат
Конденсатор – предназначен для осуществления теплообмена между охлаждаемым холодильным агентом и окружающей средой. В процессе теплообмена от холодильного агента отводится энергия, которая передаётся охлаждающей среде. При отводе энергии холодильный агент охлаждается и конденсируется. Охлаждающая среда нагревается. В зависимости от вида охлаждающей среды различают конденсаторы с водяным и воздушным охлаждением.
Испаритель – это теплообменный аппарат, предназначенный для осуществления теплообмена между охлаждаемым веществом и холодильным агентом. В процессе теплообмена от охлаждаемого вещества отводится энергия к кипящему, испаряющемуся холодильному агенту.