4. Контрольные вопросы
1. Какие параметры характеризуют экономичность работы холодильной установки?
2. Какой принцип заложен в основу лабораторного метода определения холодопроизводительности холодильной установки?
3. Чем отличается эффективная мощность компрессора от теоретической мощности?
4. Почему отличаются теоретическая и действительная объемные подачи компрессора?
5. Что характеризует коэффициент подачи? Какие составляющие определяют его значение? Как определяется коэффициент подачи в настоящей лабораторной работе?
6. Чем определяется отличие между индикаторной и теоретической мощностью компрессора? Значение, какой из них больше?
Лабораторная работа№3 «Эксплуатация приборов автоматики судовых холодильных установок»
Цель работы:
изучение особенностей эксплуатации электрооборудования и приборов автоматики судовых холодильных установок (СХУ);
приобретение навыков настройки и технического обслуживания приборов автоматического контроля и регулирования работы СХУ.
Время: 2 часа
1. Теоретические основы
Судовые автоматизированные холодильные установки предназначены для обеспечения длительного хранения скоропортящихся продуктов и грузов на судне. Следовательно, одной из главных задач является поддержание постоянной температуры в охлаждаемых помещениях в заданных пределах. Для этой цели применяются следующие автоматические приборы:
– термостаты;
– прессостаты;
– пропорциональные регуляторы давления.
1.1. Регулирование температуры при помощи термостатов
В холодильных камерах морских судов наиболее распространенным способом поддержания заданной температуры является двухпозиционное регулирование температуры, то есть путем открытия — закрытия запорного соленоидного вентиля на жидкостной линии холодильного агента перед регуляторами перегрева (ТРВ), или способом «пуск – остановка» компрессора.
В подавляющем большинстве случаев температуру регулируют двухпозиционными регуляторами непрямого действия. Они состоят из двухпозиционного датчика температуры — термостата и соленоидного вентиля.
Термостат имеет две позиции: «включено» и «выключено». Термочувствительный элемент термостата устанавливается в холодильной камере (в случае камерного исполнения термостат целиком устанавливается в камере). При повышении температуры до заданного предела термостат замыкает (размыкает) контакты, чем обеспечивается открытие соленоидного вентиля или запуск компрессора. Хладагент поступает в испаритель, и температура в камере понижается. При понижении температуры до нижнего заданного предела термостат, срабатывая обратном направлении, закрывает соленоидный вентиль или останавливает компрессор. Электрический термостат включается последовательно с соленоидным вентилем. Термостаты изготавливают с разными типами чувствительных элементов. В термостатах манометрического типа термочувствительная система заполняется жидкостью. При повышении температуры давление в системе увеличивается и упругий элемент (мембрана или сильфон) перемещается и замыкает или размыкает контакты цепи питания соответствующих исполнительных механизмов. Такое реле изображено на рис.1. При повышении температуры рабочего тела термочувствительного элемента (на рисунке не показан), донышко 9 сильфона 8 перемещает вверх рамку 7, закреплённую в точке 11. Толкатель 6 нажимает на винт 3 и поворачивает рамку 4 вокруг оси 5. Пружина 17 изменяет форму равновесия сил, действующих на рамку 16, которая перемещает вниз текстолитовые планки 15, с укрепленными на них двумя подвижными контактами 14. К неподвижным контактам 13 прикреплены наконечники 12 электрических проводов.
Установку диапазона работы термореле производят с помощью маховика 19, который поворачивает поводок 2 и втулку 18 винта 1, изменяющего сжатие пружины 10. Если необходимо изменить диапазон работы термореле в более широких пределах, специальной отверткой поворачивают винт 1. Дифференциал прибора настраивают поворотом винта 3.
Рис 1. Реле температуры
а) общий вид; б) основные элементы
Температурное реле другого конструктивного типа (фирмы «Danfoss») показано на рис.2. В реле данной конструкции также имеется термочувствительный баллон, соединённый капиллярной трубкой с сильфоном прибора. Длина капилляра 1,5...2,0 м, что обеспечивает установку термобаллона в охлаждаемом помещении, а сам прибор устанавливается снаружи. Установочные шкалы диапазона и дифференциала отградуированы в градусах. При понижении температуры в помещении давление в термобаллоне падает, тогда пружина 1 с помощью системы рычагов сжимает сильфон и размыкает контакты электрической цепи, питающей соленоидный клапан. При повышении давления в баллоне контакты замыкаются и соленоидный клапан открывается. Диапазон регулирования – это интервал температур, в котором данный термостат может быть применен, а дифференциал – это зона нечувствительности термостата, то есть разность между температурами замыкания и размыкания контактов.
По способу настройки все термостаты можно разделить на две группы: — термостаты с настройкой диапазона на размыкание контактов, которые имеют формулу настройки: настройка диапазона = размыкание и настройка диапазона + дифференциал = замыкание;
— термостаты с настройкой диапазона на замыкание контактов. Они имеют формулу настройки: настройка диапазона = замыкание, и настройка диапазона – дифференциал = размыкание (таблица 1).
Рис.2. Реле (датчик) температуры фирмы «Danfoss» типа А:
1 – пружина; 2 – винт установки дифференциала; 3 – пружина настройки дифференциала; 4 – рукоятка настройки диапазона; 5 – винт настройки диапазона; 6 – винт регулировки дифференциала; 7 – рычаг резкого размыкания контактов; 8 – пружина резкого размыкания контактов; 9 – подвижный контакт; 10 – уплотнение для ввода кабеля.
Настройка термостатов для каждого охлаждаемого помещения производится в зависимости от хранящегося в нем вида продукта или груза в следующей последовательности:
— по режимным (технологическим) таблицам хранения продуктов определяется необходимая температура в холодильной камере;
— в зависимости от формулы настройки термостата рассчитывается настройка диапазона и дифференциал:
а) для термостатов на размыкание настройка диапазона соответствует нижнему значению температуры хранения продукта, а величина дифференциала даст повышение температуры до верхнего предела;
б) для термостатов на замыкание настройка диапазона соответствует верхнему значению температуры хранения, а величина дифференциала даст понижение температуры до нижнего предела;
— настройка термостата начинается с настройки диапазона, а после этого производится настройка дифференциала.
Таблица 1
Настроечные параметры термостатов
Тип |
Диапазон регулирования, °С |
Дифференциал, °С |
Формула настройки |
ТРДК-3 |
–25…–20 |
от 2 до 8 |
на размыкание |
ТРДК-55 |
–2…+12 |
от 2 до 8 |
на размыкание |
RT-3 |
–25…+15 |
от ГС до 8 |
на размыкание |
RT-4 |
–5…+30 |
от ГС до 8 |
на размыкание |
RT-11 |
–30…0 |
от ГС до 8 |
на размыкание |
«Ранко»тип 0 |
–15…+10 |
от 2,5 до 10 |
на замыкание |
«Репп» |
от +15 до +55 |
от 2 до 18 |
на замыкание |
Например, при хранении овощей необходимо в камере поддерживать температуру от + 2°С до + 5°С, поэтому при использовании термостата ТРДК-55, настраиваемого на размыкание, настройка диапазона будет + 2°С, а дифференциал – 3°С. При использовании термостата «Ранко»типа 0, настраиваемого на замыкание, настройка диапазона в этом случае будет + 5°С, а дифференциал – 3°С.
При использовании термостатов рекомендуется помнить следующее. Если пружина дифференциала действует против пружины настройки диапазона, прибор работает на «замыкание». Если же пружина дифференциала действует в одну сторону с пружиной настройки диапазона или дифференциал получают за счет изменения зазора, то такой прибор термостат на «размыкание» контактов.