§ 3. Схемы автоматизации холодильных установок

Приведем наиболее характерные схемы автоматизированных холо-дильных установок.

Широко применяемые фреоновые холодильные установки с непос-редственной системой охлаждения полностью автоматизированы

(рис. 201). Реле давления и терморегулирующий вентиль, приме­няемые в этих установках, обеспечивают регулирование темпера­турного режима в охлаждаемом объекте, холодопроизводительности компрессоров и подачи жидкости в испаритель.

Реле давления (прессостат) включает и останавливает ком­прессор согласно заданным пределам давлений в испарителе.

Порядок изменения рабочих давлений в конденсаторе и испа­рителе, а также температуры охлаждаемого объекта в условиях прерывистой работы холодильной машины можно проследить по рис. 202. Машина работает циклами. Каждый цикл состоит из рабочей и нерабочей части. Во время работы давление в испа­рителе и температура охлаждаемого объекта снижаются, а давле­ние в конденсаторе, наоборот, возрастает. После остановки, в течение нерабочей части цикла, указанные параметры изме­няются в обратном направлении. Колебание температуры охлаж­даемого объекта составляет не более ±1°С. Увеличение тепловой нагрузки на батареи требует более продолжительной работы ком­прессора. В практических условиях коэффициент рабочего вре­мени колеблется в пределах 0,5—0,8.

Схемы автоматизации холодильных установок 337

338 Автоматизация холодильных установок

Подача охлаждающей воды на конденсатор регулируется вен­тилем. Для защиты установки от чрезмерного повышения давле­ния нагнетания служит маноконтроллер, являющийся составной частью реле давления РД-1.

В аммиачной машине (рис. 203) ХМАУ45 (рассольное охлаж­дение) номинальной холодопроизводительностью 45 Мкал/ч 52 квт

производительность регулируется (пуск и остановка компрессора) с по-мощью регулятора температуры ТР-1. Регулятор температуры снабжен чувствительным элементом (термобаллоном), который закреплен на трубопроводе, подающем холодный рассол в батареи холодильных камер. Включение и выключение компрессора происходит в зависи-мости от температуры рассола.

Для поддержания требуемых температур в камерах каждая из них снабжается регулятором температуры и соленоидным вентилем.

Схемы автоматизации холодильных установок 339

Все камерные регуляторы температуры включены парал­лельно в цепь управления рассольного насоса. Охлаждение любой камеры может происходить независимо от других до тех пор, пока не будет достиг-нута требуемая температура воздуха в этой камере. При охлаждении всех камер до заданного предела одно­временно с размыканием цепи последнего соленоидного вентиля выключаются компрессор и насос. При повышении температуры (хотя бы в одной камере) и при открытии соответствующего соле­ноидного вентиля насос включается в работу.

Для подачи хладагента в испаритель применен прибор ТРВА-80. Соленоидный вентиль СВА-25, устанавливаемый перед терморегули-рующим вентилем, не допускает переполнения испа­рителя и прекра-щает подачу хладагента в испаритель одновре­менно с остановкой компрессора. Для предупреждения установки от опасных давлений имеется реле давления. Подача воды на кон­денсатор регулируется соленоидным вентилем.

К аммиачным холодильным установкам с непосредственной сис-темой охлаждения, применяемым на средних и крупных холодиль-никах, предъявляются следующие требования:

1. полная безопасность установки от гидравлических ударов, возникающих вследствие неправильной подачи рабочего вещества в испарительную систему, резких колебаний тепловой нагрузки в охлаждаемых объектах, вскипания жидкости в аппаратах при резком понижении давления;

2. автоматическое поддержание требуемой температуры воз­духа в камерах с колебаниями в пределах ±0,5° С;

3. малая емкость системы и равномерное распределение ам­миака в батареях, отсутствие гидростатического давления столба жидкости, влияющего на температуру кипения;

4. быстрое оттаивание инея на батареях без нарушения тем­пературного режима в камерах;

5. оснащенность приборами автоматики, простота обслужи­вания распределительных устройств и коммуникационных маги­стралей.

Разработанные в последние годы автоматизированные схемы для средних и крупных холодильников в значительной мере отве­чают этим требованиям.

В автоматизированных установках батареи могут питаться жидким аммиаком как от аммиачных насосов, так и безнасосным способом. Насосные схемы выполняют с нижней или верхней подачей аммиака, безнасосные — только с нижней подачей.

В системе с циркуляционным насосом, разработанной ВНИХИ (рис. 204), жидкий аммиак из конденсатора (линейного ресивера) или из

340 Автоматизация холодильных установок

промежуточного сосуда двухступенчатой установки (после переохлаж-дения в змеевике) поступает через регулирующие приборы в циркуля-ционный ресивер. Ресивер одновременно яв­ляется отделителем жид-кости.

Далее насосом жидкость подается в уровнедержатель на верх­нем этаже холодильника. Из него через соленоидные вентили часть жидкос-ти поступает в батареи данного этажа, а остальное количество каскадно переливается в уровнедержатель нижележащего этажа для питания

батарей. Избыток жидкости возвра­щается в циркуляционный ресивер.

Уровнедержатели поддерживают в батареях камер уровень жидкости, соответствующий полному заполнению нижнего ряда труб батарей. Верхний ряд труб работает на жидкости, пере­брасываемой в виде паро-жидкостной эмульсии из нижних труб.

На каждом этаже в вестибюлях установлены жидкостные и газовые распределительные коллекторы, подключенные к камерным батареям и магистральным трубопроводам. Жидкостной кол­лектор соединен также трубопроводом с дренажным ресивером для удаления жидкого аммиака из батарей, а газовый — с оттаивательным для подачи в батареи горяче-

Схемы автоматизации холодильных установок 341

го пара при оттаивании инея. В насосных схемах не требуется количественное регулиро­вание жидкого аммиака по батареям. Поэтому запорные вентили на распределительных поэтажных коллекторах во время работы бывают открыты. Для лучшей циркуляции хладагента в испари­тельную систему подается больше жидкости, чем испаряется в батареях. Рекомендуемая кратность циркуляции около 4—5. Избыточная жидкость возвращается в циркуляционный ресивер.

Температурный режим в камерах регулируется регулятором темпера-туры в сочетании с соленоидным вентилем. Уровень жид­кости в цирку-ляционном ресивере регулируется соленоидным вентилем, связанным с дистанционным указателем уровня. Указатель уровня также устанавли-вают на дренажном ресивере в целях сигнализации и защиты. Применя-ются и другие приборы: электроконтактные манометры, реле давления, дифференциальные реле давления масла, электроконтактные термомет-ры (для защиты от недопустимо большого перегрева при нагнетании), реле про­тока и др.

Эта схема осуществлена на Московском холодильнике № 12 и ряде других многоэтажных холодильников.

В насосной системе непосредственного охлаждения института «Гипромясо» с батареями типа «Каскад» (рис. 205) жидкий аммиак из циркуляционного ресивера подают насосом в распределитель жидкос-ти, расположенный на верхнем этаже холодильника. Отсюда по сливно-му трубопроводу через напородержатели и диафрагмы жидкость в определенном количестве поступает в верх­ние трубы потолочных батарей и движется в них самотеком. В пристенные батареи жидкость поступает из потолочных.

На каждом этаже имеется один напородержатель, поддерживаю­щий постоянный напор жидкости перед диафрагмами.

Неисправившаяся жидкость из батарей поступает в батареи нижеле-жащих этажей; избыточное количество жидкости возвра­щается в цир-куляционный ресивер. Пары аммиака из батарей по всасывающему трубопроводу поступают в распределитель, являющийся одновременно отделителем жидкости.

Трубы батарей заполнены жидкостью на 15—30% емкости. Крат-ность циркуляции аммиака в батареях принимается равной 2—3. Малая емкость батарей и хороший отвод пара снижают возможность гидравлических ударов в компрессоре.

Температура воздуха в камерах поддерживается автоматически регуляторами температур и соленоидными вентилями. Регулиро­вание уровня жидкости в циркуляционном ресивере возможно при помощи реле уровня и соленоидных вентилей или ПРВ.

342 Автоматизация холодильных установок

По этой схеме работают холодильники в Одессе, Улан-Удэ и др.

В безнасосной системе непосредственного охлаждения Гипро­холода (рис. 206) жидкость в батареи подается под напором из конденсатора и

и з конденсатора регули-руется терморегулирую-щими вентилями в соотве-тствии с тепло­вой нагруз-кой камеры. Часть поверх-ности бата­рей используется для перегрева всасываемого пара (на 2—5° С), что необ-ходимо для нор­мальной работы ТРВ. Для повыше-ния эффек­тивности работы ТРВ применяют переохлаж­дение жидкости.

В безнасосной систе­ме циркуляционный ре­сивер не требуется, но дренажный ресивер не­обходим (для слива ам­миака из приборов ох­лаждения при оттаива­нии снеговой «шубы» или в случае ремонта бата­рей).

Температура воздуха в камере регулируется авто-матически так же, как и в предыдущих случаях.

В холодильниках емкос-тью до 1000 Мг применяю-тся безнасосные системы, а в более круп­ных — насос-ные и без­насосные.

В зарубежных стра­нах новые холодильные уста-новки полностью автома-тизированы. Пре­обладают насосные си­стемы непосре-дственного охлаждения, при кото­рых лучше исполь-

Схемы автоматизации холодильных установок 343

зуется поверхность охлаждающих батарей и требуется меньшее количество приборов автоматики. В установ­ках регулируются температурный режим в камерах, влажность, производительность

Рис. 206. Безнасосная схема с нижней подачей аммиака в батареи:

1—охлаждающая батарея; 2 — отделитель жидкости; 3—регулятор и сигнализатор уровня; 4 — дренажный ресивер; 5 — промежуточ­ный сосуд

компрессоров и другие параметры. Иней с ба­тарей удаляется по сигналу программного реле внутренним обо­гревом батарей, а также орошением поверхности подогретой водой.

________