загрузка...
 
4.5 Основні контрольно-вимірювальні прилади й автоматика
Повернутись до змісту

4.5 Основні контрольно-вимірювальні прилади й автоматика

Прилади автоматичного регулювання і контролю процесів, що відбуваються при роботі холодильної установки, призначені для забезпечення безпечної експлуатації установки та підвищення ефективності її роботи. Економічність експлуатації підвищується головним чином за рахунок зменшення витрат на обслуговування холодильної установки [28].

Реле температури

 

Рисунок 4.12 – Принципова схема реле температури:

1-пружина диференціала; 2-задавач диференціала; 3-шкала диференціала; 4-шкала установки; 5-задавач установки; 6-плече основного важеля; 7-рухомий контакт; 8-нерухомий контакт; 9-вісь основного важеля;  10-термобалончик; 11-капілярна трубка; 12-сильфон; 13-корпус сильфона; 14-товкач сильфона; 15-основний важіль; 16-основна пружина установки; 17-упор вилки диференціала; 18-вилка диференціала

Принцип дії реле температури (рис. 4.12) базується на зміні тиску парорідинної суміші холодильного агенту в термосистемі приладу залежно від зміни температури термобалона. При підвищенні температури термобалона тиск холодильного агенту зростає, взаємодіє через капілярну трубку на сильфон, стискає його. Товкач сильфона діє на основний важіль, намагаючись повернути його за годинниковою стрілкою. Цьому запобігає стиснута пружина установки, яка діє на важіль зверху. При повороті основного важеля за годинниковою стрілкою його плече діє на систему важелів контактної групи та замикає контакт для увімкнення компресора у роботу. Зусилля стиснення пружини установки регулюється гвинтом-задавачем. Налаштування приладу контролюється за положенням стрілки шкали установки. Чим сильніше стиснута пружина установки (стрілка встановлена у нижній частині шкали), тим більший тиск необхідний з боку сильфона для повороту основного важеля за годинниковою стрілкою. Таким чином, замикання контактів приладу буде відбуватися при більшій температурі об’єкта, що контролюється.

В процесі монтажу реле температури при виборі місця для установки датчика потрібно стежити за тим, щоб повітря мало можливість вільно циркулювати поблизу чутливого елемента. Наприклад, при регулюванні температури зворотного повітря датчик не повинен мати контакту з випарником.

Датчики температури поверхні можна встановлювати:

1) на трубопроводі;

2) між ребрами випарника;

3) у зануреній трубці (гільзі).

Кріплення довгих капілярних трубок показано на рисунку 4.13.

У випадку вібрації занадто довга капілярна трубка може зруйнуватися, в результаті чого відбудеться витік холодоагенту. Тому при кріпленні капілярних трубок потрібно строго дотримуватися таких правил:

1) При монтажу безпосередньо на компресорі необхідно закріплювати трубку таким чином, щоб вона вібрувала разом з ним. Надлишок трубки згортають у кільце.

2) При інших способах монтажу необхідно згорнути надлишок трубки у вільну петлю. На компресорі закріплюють ту частину трубки, що приєднується до компресора. Іншу частину трубки разом з петлею закріплюють на опорі реле температури.

 

Рисунок 4.13 – Кріплення капілярних трубок

Реле тиску

Залежно від призначення виділяють реле низького тиску, високого тиску та двоблокове реле.

Пряме спрацювання реле низького тиску (рис. 4.14) (розмикання контакту)  відбувається при зниженні тиску, що контролюється до величини, встановленої на шкалі установки. Оборотне спрацювання (замикання контакту) відбувається при підвищенні  тиску, що контролюється на величину налаштування диференціала.

 

 

Рисунок 4.14 – Принципова схема реле низького тиску:

 

1-корпус сильфона; 2-сильфон; 3-товкач; 4-вилка диференціала; 5-пружина диференціала; 6-гвинт-задавач диференціала; 7-шкала диференціала; 8-шкала установки; 9-гвинт-задавач установки; 10-основна пружина установки; 11-вузол перемикання контакту; 12-плече основного важеля; 13-основний важіль; 14-пружина

 

 

 

Рисунок 4.15 – Принципова схема реле високого тиску:

 

1-корпус сильфона; 2-сильфон; 3-товкач; 4-вилка диференціала; 5-пружина диференціала; 6-гвинт-задавач диференціала; 7-шкала диференціала; 8-шкала установки; 9-гвинт-задавач установки;10-основна пружина установки; 11-вузол перемикання контакту; 12-плече основного важеля; 13-основний важіль; 14-пружина

 

 

Рисунок 4.16 – Принципова схема двоблокового реле тиску:

1-сильфон низького тиску; 2-основний важіль низького тиску; 3- вилка диференціала; 4- пружина диференціала; 5-гвинт-задавач диференціала; 6- шкала диференціала; 7-шкала установки низького тиску; 8-пружина установки низького тиску; 9-гвинт-задавач установки низького тиску; 10-плече основного важеля вузла низького тиску; 11-мікроперемикач; 12-гвинт-задавач установки високого тиску; 13-пружина установки високого тиску; 14-шкала установки високого тиску; 15-двоплечовий важіль; 16-сильфон високого тиску; 17-гвинт заводського налаштування; 18-допоміжна пружина; О1 – О4 –осі обертання

Двоблокове реле тиску (рис. 4.16) у своєму складі містить вузли низького та високого тиску. Вузол низького тиску устаткований та працює аналогічно до одноблокового реле низького тиску. Вузол високого тиску має нерегульований диференціал. При взаємодії на сильфон високого тиску двоплечовий важіль вузла високого тиску повертається проти годинникової стрілки і відсуває від кнопки мікроперемикача плече важеля низького тиску. Основний важіль вузла низького тиску може залишатися в піднятому положенні, а його плече буде відсунуте від мікроперемикача пружиною заводського налаштування. При зниженні високого тиску двоплечовий   важіль переміщується за годинниковою стрілкою та припиняє запобігати замиканню контакту плечем вузла низького тиску.

Реле тиску встановлюються на кронштейнах або пласких поверхнях (рис. 4.17). Можна також установлювати їх безпосередньо на компресорі.

 

Рисунок 4.17 – Спосіб монтажу реле тиску

Реле тиску варто монтувати таким чином, щоб виключати влучення рідини в сильфон. Така небезпека особливо велика, якщо:

1) прилад установлений у приміщенні з холодним повітрям, наприклад, у потоці холодного повітря;

2) з'єднання приладу з трубопроводом виконано в нижній частині трубопроводу.

Скупчення рідини в сильфоні може порушити роботу реле високого тиску. Крім того, пульсації тиску, створювані компресором, не будуть гаситись, і реле почне вібрувати.

У випадку вібрації занадто довга капілярна трубка може зруйнуватися, у результаті чого відбувається витік холодоагенту. Тому при кріпленні капілярних трубок потрібно суворо дотримуватися таких правил: при монтажу безпосередньо на компресорі необхідно закріплювати трубку таким чином, щоб вона вібрувала разом з ним. Надлишок трубки необхідно згорнути в кільце.

Реле контролю змащування

При рівності тисків на верхній та нижній сильфони основний важіль знаходиться в нижньому положенні, оскільки зверху на нього діє зусилля пружини установки (рис. 4.18). Плече основного важеля не діє на контактну групу. Основний контакт розімкнутий. Пуск компресора або насоса можливий тільки при зовнішньому замиканні контактів, що, як правило, впроваджується за рахунок вмикання в електричну схему реле часу.

Реле повинно розімкнути свої контакти через

45-60 секунд після пуску. При підвищенні різниці тисків середовища, що контролюється, тиск на нижній сильфон стає вище, ніж на верхній. Це призводить до стискування нижнього сильфона та розтягнення верхнього, оскільки вони жорстко пов’язані один із одним опорою та штоком. Основний важіль піднімається вгору, переборюючи опір пружини установки, і його плече, діючи на контактну групу, замикає основний контакт та розмикає додатковий контакт сигналізації. Якщо до часу розмикання зовнішніх контактів реле не пройде замикання основного контакту приладу, то компресор або насос, що працює, зупиняться.

В процесі роботи компресора або насоса різниця тисків, що контролюється, повинна підтримуватися постійно. При зниженні різниці тисків, які контролюються, до величини, встановленої на шкалі приладу, відбувається розмикання його контакту та зупинення механізму, що контролюється.

 

Рисунок 4.18 – Принципова схема реле контролю змащення:

1-корпус сильфона; 2-сильфони; 3-ножна опора; 4-пружина установки; 5-шкала різниці тисків; 6-задавач установки; 7-шток; 8-вузол перемикання контактів; 9-плече основного важеля; 10-основний важіль

Поплавкове реле рівня

Реле складається з первинного перетворювача ППР (датчика) та електронного приладу ЕП (блока-підсилювача) згідно зі схемою на рисунку 4.19. Датчик являє собою поплавкову камеру з паровим та рідинним патрубками, за допомогою яких він приєднується до посудини С, в якій контролюється рівень рідини. У поплавковій камері знаходиться сферичний стальний поплавок, що має необхідну плавучість в середовищі, що контролюється. Положення поплавка точно відповідає рівню рідини в посудині. На зовнішньому боці поплавкової камери знаходяться котушки L1 та L2, індуктивність яких залежить від положення поплавка; при верхньому його положенні збільшується індуктивність котушки L1, а при нижньому – L2. Котушки індуктивності ввімкнені в чотириплечовий міст із резисторами R1 та R2, живлення яких здійснюється змінним струмом.

 

Рисунок 4.19 – Принципова схема поплавкового реле рівня типу ПРР-5

 

У середньому положенні міст врівноважений та вхідна напруга підсилювача УС дорівнює 0. При будь-якому відхиленні поплавка від середнього положення до підсилювача підводиться напруга дисбалансу, що призводить до переключення вхідних контактів приладу, які використовуються для керування виконавчими та сигнальними пристроями.

Терморегулюючий вентиль (ТРВ)

Терморегулюючий вентиль (рис. 4.20) призначений для автоматичної подачі у випарник такої кількості холодильного агенту, яка забезпечує оптимальну величину перегріву на всмоктуванні компресора. Плавне регулювання відкриття клапана ТРВ відбувається за рахунок зміни перегріву пари в усмоктувальному трубопроводі.

 

Рисунок 4.20 – Принципова схема ТРВ:

1-капілярна трубка; 2-мембрана; 3-вирівнювальна трубка; 4-термобалончик; 5-усмоктувальний трубопровід; 6-випарник; 7-клапан приладу; 8-гвинт регулювання перегріву; 9-пружина; 10-сальник; 11-шток

Принцип дії ТРВ полягає в тому, що холодильний агент подається з лінійного ресивера під клапан ТРВ, що знаходиться поблизу від випарника. Після дроселювання в клапані холодильний агент подається у випарник. Ступінь відкриття ТРВ залежить від величини перегріву пари у всмоктувальному трубопроводі.

Температура перегрітої пари вище за температуру кипіння. Цю ж температуру має і термобалончик, що заповнений парорідинною сумішшю, а не перегрітим паром, тиск у ньому встановлюється вищим за тиск кипіння. Тиск діє на мембрану зверху. Клапан ТРВ відкривається тоді, коли є різниця тисків. У холодильних установках високої холодопродуктивності використовують ТРВ із зовнішнім вирівнюванням через вирівнювальну трубку.

За відсутності перегріву, коли у всмоктувальному трубопроводі має місце волога пара, температура та тиск у випарнику, в усмоктувальному трубопроводі та термобалончику приладу однакові. Тиск на мембрану зверху та знизу однаковий. Клапан ТРВ закритий зусиллям пружини.

При зменшенні подачі холодильного агенту у випарник пар у всмоктувальному трубопроводі перегрівається. При цьому його тиск залишається таким, що дорівнює тиску кипіння. Цей тиск передається в підмембранну порожнину ТРВ через вирівнювальну трубку. Тиск на мембрану зверху залежить від температури холодоагенту в термобалончику, що визначає ступінь відкриття ТРВ.

Оскільки ТРВ є приладом плавного регулювання, відкриття його клапана при стаціонарному режимі роботи відбувається в конкретному положенні. При зупиненні компресора клапан ТРВ закривається внаслідок того, що перегрів пари при цьому відсутній.

ТРВ установлюється перед випарником на рідинному трубопроводі, а термобалон кріпиться на трубопроводі лінії всмоктування якнайближче до випарника.

При використанні лінії зовнішнього вирівнювання її трубопровід урізається в усмоктувальну магістраль відразу після термобалона (рис. 4.21).

 

Рисунок 4.21 –  Схема монтажу ТРВ:1 – випарник; 2 – манометр; 3 – регулюючий гвинт; 4 – капілярна трубка термобалона;  5 – вирівнювальна трубка; 6 – рідинна магістраль; 7 – термобалон; 8 – газова магістраль; 9 – маслопідіймальна петля; 10 – місце спаювання трубопроводу

Розміщення термобалона залежить від діаметра трубопроводу всмоктування (рис. 4.22)

а)

б)

в)

 

Рисунок 4.22 – Схема розміщення термобалона ТРВ на трубопроводі: а) при D=12...16мм;б) при D=18...22мм; в) при D=25...35мм.

Не можна встановлювати термобалон знизу труби або на маслопідіймальній петлі, тому що масло, що перебуває там, спотворює реальну температуру газу.

Зміцнювати термобалон треба тільки за допомогою спеціального хомута, доданого в комплекті з ТРВ. Застосування іншого кріпильного матеріалу категорично забороняється через деформацію температурного поля й можливості ослаблення контакту термобалона з трубопроводом. Кріпильний хомут повинен бути затягнутий настільки, щоб термобалон не можна було провернути рукою.

Термобалон не можна розташовувати на місці пайки трубопроводу. Термобалон повинен бути ретельно теплоізольований, щоб зовнішнє повітря не впливало на роботу ТРВ. Перед установленням термобалона на трубопроводі місця прилягання повинні бути ретельно очищені. Бажано на місце прилягання нанести теплопровідну пасту. Вирівнювальна труба ТРВ повинна підходити до трубопроводу зверху та встановлюватись на відстані 100 мм від термобалона.

Відстань від вирівнювальної трубки до маслопідіймальної петлі повинна бути не менше ніж

100 мм.



загрузка...