8. Контроль работы циркуляционного насоса

8.1 Защита насоса при помощи реле разности давлений

Обычно промышленные системы охлаждения используют насосную циркуляцию жидкого хладагента. По сравнению с системами прямого расширения насосная циркуляция имеет следующие преимущества:

-Насосы обеспечивают эффективное распределение жидкого хладагента по испарителям и возврат парожидкостной смеси в отделитель жидкости.

-Использование насосной циркуляции дает возможность уменьшить перегрев пара почти до 0 и тем самым увеличить эффективность работы испарителей, не опасаясь гидравлического удара в компрессоре.

При использовании насосов основное внимание необходимо уделить исключению кавитации. Кавитация возникает, когда статическое давление жидкого хладагента на входе в насос ниже давления насыщения, соответствующего температуре жидкости в этой точке.

Таким образом, высота столба жидкости Н над насосом должна компенсировать потери давления на трение ∆Hf в трубопроводе и на вентилях, потери давления на входе в насос ∆Hd и на ускорение жидкости в рабочем колесе насоса ∆Hр (минимальная допустимая высота столба жидкости над всасывающим патрубком насоса обозначается как NPSH), что показано на рис. 8.1.

Для обеспечения надежной работы насоса расход хладагента через насос должен находиться внутри допустимого рабочего диапазона, см. рис. 8.2.

Если расход будет слишком низким, тепло, выделяющееся при работе насоса, испарит некоторое количество хладагента и насос будет работать в сухом режиме.

Если расход будет слишком большим, располагаемый положительный напор на всасывающем патрубке станет слишком малым, чтобы избежать кавитации.

Из этого следует, что система охлаждения должна быть спроектирована таким образом, чтобы расход хладагента в системе всегда находился в допустимом рабочем диапазоне.

Насосы под действием кавитации быстро выходят из строя. Для исключения условий, приводящих к кавитации, важно обеспечить достаточный напор жидкости на всасывающем патрубке насоса. Для обеспечения такого напора в отделителе жидкости устанавливается реле низкого уровня жидкости AKS 38.

Однако, даже если уровень жидкости при помощи указанного реле поддерживается на минимальном допустимом уровне, кавитация тем не менее может возникнуть.

73

1 – Рис. 8.1 Место установки насоса

2 – Отделитель жидкости

3 – Циркуляционный насос

4 – Жидкий хладагент низкого давления

1 – Рис. 8.2 Типичная расходно-напорная характеристика насоса

2 – Допустимый рабочий диапазон расхода хладагента Например, это может произойти в случаях,

когда неправильная работа испарителей повлечет за собой увеличение расхода хладагента, выйдет из строя реле низкого уровня жидкости, забьется фильтр перед насосом и т.д.

Все это может привести к кавитации. Когда перепад давлений на насосе упадет ниже значения Н2, указанного на рис. 8.2 (при расходе Qmax), насос необходимо отключить.

На байпасной лини можно установить регулирующий вентиль REG, перепускной вентиль OFV или просто дроссель. Даже если поступление жидкого хладагента ко всем испарителям прекратится, с помощью байпасной линии можно поддерживать минимальный расход через насос.

1 – На линию всасывания компрессора

2 – Отделитель жидкости

3 – Из испарителя

Байпасная линия с регулирующим вентилем REG создается для каждого насоса. Внутренний перепускной клапан BSV работает как предохранительный клапан при повышении давления выше допустимого.

4 – Из ресивера

5 – Циркуляционный насос

6 – В испаритель

Например, когда запорные вентили закрыты, жидкий хладагент, оставшийся в трубопроводах, может разогреться до предельно высоких давлений.