3.2.8. Насосно-циркуляційна схема

Рис. 42 Насосно-циркуляційна АСР заповнення випарників

Така АСР не має недоліків попередньої схеми, але потребує установки насоса (рис 42). Регулятори для заповнення окремих В-в не потрібні. Стабілізація оптимального заповнення досягається за рахунок надлишку холодоагенту, що подається. Кількість рідини, яка поступає із рециркуляційного ресивера ЦР через рідинний колектор РК у В в 3-4 рази перевищує кількість рідини, що википає за максимального теплового навантаження. Невипарувана рідина знову виливається у ЦР.

За зниження теплового навантаження збільшується кількість невипаруваної („вторинної”) рідини, а заповнення залишається стабільним. Діаметр всмоктувального колектора ВК досить великий, щоб забезпечити відвід пари із В-в в Рр і далі в КМ, не перешкоджаючи стіканню вторинної рідини у ресивер. Роздільник пари РП, установлений перед насосом, забезпечує безперебійну його роботу.

Зниження теплового навантаження викликає переповнення ЦР і може призвести до попадання рідини у Рр і КМ. Тому регулювання заповнення ЦР є необхідним. Як регулятор використання реле рівня LE-LCу комплекті з СВ або безперервні регулятори непрямої дії.

Переваги такої АСР у порівнянні з АСР, що працює під гідростатичним напором стовпа рідини: 1. дозволяє підтримувати більш високу , тобто підвищити економічність ХМ; 2. менша ймовірність попадання рідини у КМ, бо Рр за роботи практично пустий; 3. збільшення коефіцієнта теплопередачі за рахунок більшої швидкості циркулюючого через В холодоагенту; 4. автоматичне регулювання температуриполегшує, бо не потрібні „безперепадні” С1, С2, С3 (тиск, що утворюється насосом Н достатній для відкриття цих вентилів на вході у В-ки).

Як правило використовується верхня подача холодоагенту у В-ки, яка має ряд переваг: 1. менше забруднення поверхонь; 2. заповнення батарей рідким аміаком – 25% від об’єма труб, тобто в 3 рази менше ніж за нижньої подачі.

3.3 Вибір регуляторів рівня і перегріву

Автоматичне живлення В-в здійснюється регуляторами рівня безперервної дії. Найчастіше застосовується поплавцеві перетворювачі. Причому поплавець звичайно знаходиться у виносній камері, зв’язаній з об’єктом вимірювань як сполучена посудина.

Інколи використовують буйцеві перетворювачі, тобто з утопленим поплавцем, де зміна рівня перетворюється у зміну виштовхуючої сили.

Безперервна система живлення.Такі АСР використовуються для живлення В-в і апаратів, у яких є вільний рівень рідкого холодоагенту.

Для вибору регулятора потрібно мати такі вихідні дані:

• який параметр найбільш точно визначає ступінь заповнення даного типу В і допустимі межі його зміни

• статичну характеристику В, тобто залежність його холодопродуктивності від показника заповнення (L або )

• межі зміни навантаження

• динамічні властивості об’єкта

• можливі перешкоди (наприклад, вплив ,на роботу регулятора)

• інші особливості системи (вплив навантаження на заповнення, умови повернення мстила із В, тощо)

Розглянемо роботу регулятора рівня на прикладі кожухотрубного В затопленого типу.

Рис. 43. АСР живлення кожухотрубного випарника за рівнем

А – схема; Б – статична характеристика регулятора рівня; В – вибір регулятора рівня

Принцип дії АСР пояснюється рис. 43, а. Вимірювальна камера з’єднується із В двома імпульсними трубками і знаходиться під дією різниці тисків (), дезалежить від гідростатичного тиску стовпа рідини у В. Регулятор діє так, що з підвищенням рівня РВ закривається, а із зниженням – відкривається.

На рис. 43,б показаний приблизний вигляд статичної характеристики регулятора рівня. Верхня характеристика відноситься до максимального тиску конденсації , а нижня – до . Для спрощення приймаємо, що тиск кипіння. Двом крайнім значеннямвідповідають і відповідні витрати холодоагентуі.

Регулятор рівня характеризується деякою нерівномірністю, тобто різницею між рівнем початку відкриття і значенням рівня за повного відкриття.

Особливістю такого регулювання є відсутність задатчика: потрібне значення рівня визначається висотою установки давача LE і в процесі експлуатації як правило не змінюють.

Розглянемо, як вибрати регулятор рівня за його статичною характеристикою стосовно кожухотрубного випарника затопленого типу.

В аміачних В-х ступінь заповнення досить точно визначається рівнем, а в кожухотрубних зрошувальних В-х цей показник є єдиним, бо перегрів пари на виході у них дорівнює нулю незалежно від степені заповнення.

Для вибору регулятора рівня спочатку потрібно побудувати статичну характеристику випарника за максимальних і мінімальних теплопритоках. Холодопродуктивність В згідно (2), де- температура розсолу. Прийнявши, що теплопередаюча поверхняпропорційна висоті рівня, для заданої різниці температуротримаємо рівняння прямої, де.

За (випарник пустий). Другу точку одержимо із умови, що В вибраний із запасом, тобто максимальний теплопритоквідводиться випарником при заповненні його приблизно на 80%, тобтовідповідає(на рис 43,в – точка А).

Аналогічно за мінімальним навантаженням отримаємо точку Б. Кут нахилу прямої ОБ менше, ніж прямої ОА, бо зниженнядосягається зменшенням різниці температур, тобто зменшенням коефіцієнта К в рівнянні прямої.

Регулятор підбирають так, щоб він забезпечив максимальну холодопродуктивність випарника (точка А) при відкритті прохідного отвору на 70-80% (тобто з деяким запасом).

З падінням температурного навантаження і пропускна здатність РО. За мінімального навантаження (точка Г) регулятор повинен прикритися, поки, тобто регулятор повинен повністю закритися придля запобігання переповнення В. Таким чином, чутливість регулятора (і відповідно діапазон пропорційності) визначається кутом нахилу прямої АГ, тобто залежить від заданих допустимих значень змін рівня.

Точка В’відповідає точцізниження рівня здопри зміні теплового навантаження В до, що нижче допустимого (економічно доцільного) рівня. Це відбулося б, якщо РВ був би розрахований на мінімальну продуктивність (витрату) за 100%-ого заповнення (точка В).

Вибір регулятора заповнення В за перегрівом (рис 32) здійснюється аналогічно розглянутому регулятору рівня. Якщо є експериментальна або розрахункова характеристика В.

Рис. 44. АСР живлення кожухотрубного випарника за перегрівом: а – схема; б –

за, то, побудувавши характеристики Ві(відповідно дляі) і задавшись максимально допустимим перегрівом, знайдемо потрібну пропускну здатність терморегулюючого вентиля (точка А). Вибраний за каталогом ТРВ (із запасом 20-30%) і перерахунком за формулами (15) або (16) на самі найгірші умови („перешкоди”), тобто заповинен забезпечити продуктивність (характеристика суцільною лінією). За більш сприятливих умов роботи (характеристика ТРВ показана пунктиром) потрібна продуктивність буде забезпечена за менших перегрівів (точки А’і Б’).

Серійні ТРВ забезпечують задану продуктивність при перегрівах порядку 5-10 , що відповідає заповненню В усього на 85-50%. Крім цього, за таких перегрівів не забезпечується повернення мастила у КМ.

Тому у фреонових машинах з теплообмінником ТО (рис 44,а) термобалон ТЕ потрібно установити на виході або в середній частині ТО, щоб рідина, яка переповнює В, частково википала в ТО. Тоді за перегріву 10-20буде змінюватися лише степінь заповнення рідиною ТО. Вибір тиску, що поступає під мембрану ТРВ можна робити як до ТО так і після нього. В останньому випадку продуктивність ТРВ (його пропускна здатність) дещо більша, бо із-за гідравлічного опору в ТО тиск після ТО дещо нижчий.

За зупинки КМ термобалон ТЕ терморегулятора ТРВ може нагрітися швидше, ніж випарник В, і ТРВ не забезпечить повне закриття. Для попередження цього явища перед ТРВ ставлять соленоїдний вентиль СВ, який закривається за запинки КМ.