Схемы холодильных установок danfoss

Автоматика холодильных систем и установок для хранилищ гарантирует стабильность эксплуатации устройств, исключая возможность перегрузок. Благодаря этому увеличивается продолжительность безаварийной работы, с одновременным снижением эксплуатационных затрат.

Разновидности устройств холодильной автоматики

В номенклатуре подобных устройств можно выделить три группы:

  • Регулирующую – устройства для регуляции уровня масла, производительности, температуры и давления установки.
  • Защитную – клапаны (обратного типа, пилотные, а равно и предохранительные) и реле (потока, отслеживания температуры и контроля давления).
  • Электрическую – контролирующие и преобразующие узлы, контактирующие с электрооборудованием (преобразователи частоты, регуляторы скорости, автоматы защиты).

От принадлежности к конкретной группе зависит функциональность и особенности конструкции устройства.

Типовые регуляторы

К типовым регуляторам относятся следующие устройства и блоки:

Терморегулирующие вентили (ТРВ), которые повышают эффективность работы испарителя холодильной установки. ТРВ монтируется между испаряющим контуром и блоком конденсации. При этом сам вентиль не влияет ни на давление, провоцируемое кипением, ни на температуру. Его задача – обеспечение плавного, равномерного заполнения контура испаряющего блока, благодаря чему удаётся повысить эффективность работы всей холодильной установки.

Регуляторы давления конденсации (KVR и NRD) – обеспечивают минимально необходимое давление, поддерживающее процесс конденсации хладагента даже при снижении внешней температуры. Без этого узла невозможно «зимнее» регулирование рабочих параметров установки. В системах с охлаждением водяного типа в качестве регулятора конденсации используется клапан, синхронизирующий напор охлаждающей жидкости (воды) и давление хладагента.

Эти клапаны обеспечивают максимальную точность процесса регуляции давления в контуре конденсатора обслуживаемой холодильной установки.

Регуляторы кипения (KVP) – поддерживают давление кипения на заданном уровне. Этот регулятор монтируют в линию всасывания, за испарителем. Если в конструкции холодильной установки присутствуют сразу несколько испарителей, то регулятор кипения монтируют за контуром с максимальным давлением, спровоцированным кипением рабочей среды.

Регуляторы давления в картере (KVL)– останавливают работу компрессора в случае превышения допустимого напора всасывания. Этот узел монтируют перед компрессором в системы как с герметичными, так и с полугерметичными агрегатами, допускающими эксплуатацию в условиях низкой температуры. Такой регулятор обеспечивает надёжную защиту и в момент пуска, и во время работы холодильной установки.

Регуляторы производительности (CPCE)– компенсируют падение тепловой нагрузки обслуживаемой установки или системы, в конструкции которой присутствует только один напорный агрегат (компрессор). Этот узел монтируют на байпасе, соединяющем линии всасывания и нагнетания хладагента. Такой регулятор помогает нивелировать падение давления всасывания и увеличение частоты запуска и остановки напорного оборудования.

Основное достоинство подобного устройства – сочетание дешевизны и эффективности. Вместе с этим, регуляторам производительности приписывается целый ряд недостатков, среди которых:

  • падение скорости течения хладагента;
  • проблемный возврат смазочного материала в компрессор;
  • перепуск разогретой среды во всасывающую линию.

Из-за этого регулятор может компенсировать не более половины снизившейся нагрузки, а вам процесс регуляции приводит к перегреву обмотки двигателя компрессора. Кроме того, такое регулирование может спровоцировать эффект гидроудара, который можно нивелировать только путём тщательной настройки всей системы.

Особенности работы ТРВ

Вентиль обеспечивает равномерное и плавное наполнение контура испаряющего блока, реагируя на температурную разницу потока на входе и выходе. Стандартный вентиль состоит из чувствительного блока, соединяемого с термобаллоном по капиллярному каналу, корпуса и пружины для регулировки. Термочувствительный элемент ограждён от корпуса особой вставкой – мембраной.

Основная функция данного узла – дросселирование хладагента между стадиями конденсации и кипения. Регулирующим элементом ТРВ является термобаллон, давление которого на мембрану уравновешивается суммированием напора кипящей рабочей среды и усилия регулирующей пружины. Коррекция усилия пружины позволяет защитить установку от перегрева.

ТРВ DANFOSS могут комплектоваться сменным и несменяемым клапанным узлом

Номенклатура ТРВ делится на две группы по способу нивелирования давления (внешнюю и внутреннюю) или по возможности демонтажа изделия на отдельные узлы (разборную и неразборную).

Вентили внутреннего типа ставят в торговые холодильные установки, оборудованные испарителями с относительно невысокой производительностью и минимальным падением напора хладагента. Эти ТРВ, как правило, неразборные, но с возможностью замены дросселирующей вставки.

Терморегулирующие вентили с внешним выравниванием доведения обслуживают холодильные системы складов или крупногабаритные установки. Эти вентили выпускаются разборными, благодаря чему появляется возможность сэкономить на ремонте, заменив лишь износившийся узел, а не все регулирующее устройство.

Распространённые клапаны и реле

К распространённым защитным устройствам относятся следующие разновидности:

  • Прессостаты – они же реле давления, регулирующие параметры компрессоров и защищающие систему.
  • Реле перепада, останавливающие напорное оборудование в случае недостатка масла в картере.
  • Термостаты – реле температуры, защищающие элементы установки от перегрева.

Прессостаты (KR) отслеживают характеристики системы, и обеспечивают цикл пуска и остановки напорного узла и вентиляторов при достижении критических или заданных параметров. Защитно-регулирующий узел выпускаются в формате двухблочных или одноблочных устройств. Первые совмещают в одном корпусе блоки, контролирующие зоны высокого и пониженного напора.

Читайте также:  Усилитель для антенны решетка

Кроме того, следует обратить внимание на способы сброса прессостата после срабатывания. Таковых существует два – ручной и автоматический. Устройства защиты предполагают только ручной способ сброса.

Параметры срабатывания прессостата настраиваются пользователями или производителями. В первом случае можно отрегулировать и напор, и дифференциал срабатывания. Нерегулируемые картриджные прессостаты выпускают производители компрессоров.

На фото реле температуры и давления, термостаты от компании Danfoss

Реле перепада отслеживают напор масла в картере и отключают обслуживаемый агрегат по таймеру, запускаемому в случае падения такового ниже минимально допустимого уровня. Последний определяется возможностью нормальной смазки всех подвижных узлов напорного агрегата (компрессора).

Термостаты защищают компрессоры от повышенной выше допустимого уровня температуры нагнетания. Кроме того, это реле может использоваться для поддержания температуры на заданной отметке. Термостат сбрасывается автоматически или вручную. В последнем случае его можно использовать как устройство защиты.

Чувствительный элемент устройства восстанавливается с помощью паровой или адсорбционной заправки. Паровые модели монтируют в объёмные холодильные камеры – они реагируют на неспешное изменение температуры. Адсорбционные термостаты демонстрируют более высокую скорость реакции и монтируются в установках быстрой заморозки или охлаждения.

Применение устройств холодильной автоматики

Нюансы применения автоматики лучше всего рассматривать на базе реально существующей установки – холодильной камеры, использовавшей устройства фирмы Danfoss.

На схеме реализация системы холодоснабжения с использованием автоматики Danfoss

Для контроля процесса заполнения испаряющего блока в соответствующем контуре обслуживаемой камеры использовали терморегулирующий вентиль разборного типа ТЕХ 5–3, который эксплуатирует внешнюю схему уравнивания давления.

Поддержание нужной температуры в рабочей зоне обеспечил электромагнитный контур клапана EVR 10, связанный с внутренним контроллером.

Зимний контроль давления выполняется тремя узлами: регулятором KVR, клапаном NRD (дифференциальным) и клапаном NRV (обратным). При этом первый узел монтируется перед конденсирующим блоком. Разумеется, это приводит к увеличению стоимости блока контроля, вследствие потребности в увеличении габаритов регулятора, но возможность запуска после продолжительного простоя обеспечивает только такая схема. Благодаря подобной компоновке ресивер и блок конденсации можно монтировать за пределами строения.

Процесс регулирования давления в конденсаторе основан на паре реле КР 5, настроенных на автоматический взвод. Они обеспечивают управление вентилятором, обслуживающим контур конденсатора, по ступенчатой схеме.

Напорный узел обслуживаемой установки управляется с помощью двухблочного регулятора KP 17 W. Блок пониженного давления оперирует процессами включения и выключения в рабочем режиме. Блок максимального напора работает на правах защитного устройства, отключающего напорный узел в случае превышения критичных параметров. Кроме того, было использовано ещё одно реле КР 5, настроенное на ручной сброс, которое защищало компрессор от угрозы остановки.

Использование простых и относительно дешёвых компонентов компании Danfoss позволила собрать высокоэффективную систему автоматизации холодильной установки, поддерживающую стабильность ключевых рабочих характеристик.

Компания АгроХранСтрой осуществляет поставку, монтаж и запуск холодильного оборудования для хранилищ. Все детали, касающиеся комплектации оборудования и его стоимости можно уточнить по телефону -— 8 — 800 -234-03-44 либо оставив заявку через форму обратной связи ниже.

Современные холодильные машины и установки невозможно представить без средств автоматизации. Они обеспечивают стабильную работу, защищают от недопустимых режимов эксплуатации и продлевают срок службы всей системы.

Схема 1. Конструкция
терморегулирующего
вентиля

К устройствам холодильной автоматики относятся терморегулирующие вентили; регуляторы производительности, давления и уровня масла; пилотные, предохранительные и обратные клапаны; реле давления и температуры; реле протока. Сюда же включают различные электрические и электронные устройства: контроллеры, преобразователи частоты, регуляторы скорости вращения, автоматы защиты двигателя, таймеры и так далее. К сожалению, довольно часто на этой ответственной части оборудования стараются сэкономить. Нередко приходится сталкиваться также с незнанием возможностей и специфики применения автоматики. В данной статье мы постараемся дать краткий обзор основных механических устройств и решаемых с их помощью задач.

Устройства автоматики

Для плавного заполнения испарителя с целью наиболее эффективного использования его теплообменной поверхности предназначены терморегулирующие вентили (ТРВ). Показателем заполнения служит перегрев хладагента — разница его температуры на входе и на выходе испарителя. Именно по этому параметру и происходит регулирование. Бытует мнение, что ТРВ поддерживает температуру охлаждаемой среды или давление кипения, однако это принципиально невозможно по причине особенностей конструкции ТРВ.

Терморегулирующий вентиль (схема 1) состоит из термочувствительной системы (1), отделенной от корпуса мембраной; капиллярной трубки, соединяющей термочувствительную систему с термобаллоном (2); корпуса вентиля с седлом (3); регулировочной пружины (4).

Схема 2. Регулятор
давления конденсации
KVR в паре с дифференциальным
клапаном NRD (на
пример оборудование Danfoss)

Работа ТРВ зависит от трех основных параметров: давления в термобаллоне, действующего на верхнюю поверхность мембраны (P1), давления кипения, действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р2), и давления регулировочной пружины, также действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р3).
Регулирование осуществляется за счет поддержания равновесия между давлением в термобаллоне и суммой давлений кипения и пружины. Пружина обеспечивает регулировку перегрева.

Читайте также:  Что не разъедает бензин

ТРВ устанавливается на линии жидкого хладагента между конденсатором и испарителем. В нем происходит дросселирование рабочего вещества от давления конденсации до давления кипения. По конструктивному исполнению ТРВ делятся на вентили с внешним и внутренним уравниванием давления; разборные и неразборные. ТРВ с внутренним выравниванием применяются, как правило, на испарителях малой производительности с небольшим падением давления хладагента, например в торговом оборудовании.

ТРВ малой производительности выполняются неразборными (с заменяемой или с фиксированной дросселирующей вставкой), а ТРВ большой производительности — разборными, что позволяет при необходимости заменять отдельные элементы, а не весь клапан.

Реле давления и температуры

Регуляторы давления конденсации для конденсаторов с воздушным охлаждением предназначены для поддержания минимально необходимого рабочего давления конденсации при снижении температуры окружающей среды. Они обеспечивают так называемое «зимнее регулирование». На схеме 2 приведен вариант такого решения для конденсатора и ресивера, установленных на улице.

Для конденсаторов с водяным охлаждением применяются клапаны, изменяющие расход воды в зависимости от давления хладагента. Данные клапаны позволяют поддерживать давление конденсации с высокой точностью.

Регуляторы давления кипения устанавливаются на линии всасывания за испарителем для поддержания заданного давления кипения в холодильных системах. В системах с несколькими испарителями регулятор устанавливается за испарителем с наибольшим давлением кипения.

Регуляторы давления в картере позволяют избежать пуска и эксплуатации компрессора при слишком высоком давлении всасывания, на линии которого и устанавливаются непосредственно перед компрессором.

Подобные регуляторы часто используются в холодильных установках с герметичными или полугерметичными компрессорами, предназначенными для работы при низких температурах.

Регуляторы производительности, компенсирующие снижение тепловой нагрузки, применяются в системах с одним компрессором, не оборудованным другими средствами регулирования (отжим клапанов, преобразователь частоты). Устанавливаются на байпасной линии между всасыванием и нагнетанием компрессора, позволяя избежать снижения давления всасывания и частых пусков остановок компрессора. К достоинствам подобных регуляторов относятся простота и дешевизна, однако существует ряд ограничений на их применение. Так, из-за снижения скорости хладагента в системе, приводящего к проблемам с возвратом масла в компрессор, компенсировать падение нагрузки возможно не более чем на 50 %. Перепуск горячего газа во всасывающую магистраль герметичного или полугерметичного компрессора может привести к перегреву обмоток электродвигателя. Кроме того, растет и температура нагнетания. Для снижения температуры всасывания может потребоваться впрыск жидкого хладагента со стороны нагнетания, что требует тщательного подбора и настройки системы для недопущения гидроудара в компрессоре.

Разборный TPB Danfoss TE12

Реле давления (прессостаты) могут выполнять как регулирующую, так и защитную функцию. При регулировании реле включает и выключает компрессоры или вентиляторы конденсатора при достижении заданных рабочих параметров. По конструктивному исполнению реле бывают двухблочные (реле высокого и низкого давления в одном корпусе) и одноблочные, с автоматическим или ручным сбросом после срабатывания. Последние, как правило, выполняют функцию защиты.

Давление срабатывания реле, как правило, настраивается. У некоторых моделей настраивается и дифференциал срабатывания. Компактные реле без возможности настройки (картриджные прессостаты) применяются преимущественно крупными заводами-производителями компрессорных, компрессорно-конденсаторных агрегатов и моноблоков.

Реле перепада давления широко используются в качестве защиты компрессоров от падения давления масла в картере. Эти устройства зачастую включают в себя таймер, отключающий компрессор, если в течение заданного времени давление масла держится ниже минимально необходимого, — для нормальной смазки движущихся частей компрессора.

Неразборный TPB в разрезе

Реле температуры (термостаты) применяются для поддержания температуры и защиты элементов холодильной системы, например компрессора, от чрезмерно высокой температуры нагнетания. Реле, используемые для регулирования параметров, при срабатывании сбрасываются автоматически, защитные реле, как правило, вручную.

В холодильной технике применяются два типа заправки чувствительного элемента термостата — паровая и адсорбционная. Термостаты с паровым наполнителем применяются в системах, где изменение температуры происходит медленно (например, в холодильных камерах большого объема). В таких термостатах корпус реле должен находиться в более теплом помещении, чем чувствительный элемент. Реле с адсорбционной заправкой могут применяться для контроля там, где температура меняется быстро.

Применение автоматики

Рассмотрим применение устройств автоматики на примере системы холодоснабжения небольшой холодильной камеры, выполненной специалистами компании «Термокул» c использованием автоматики фирмы Danfoss.

Заполнение испарителя хладагентом регулируется при помощи разборного ТРВ ТЕХ 5–3 с внешним уравниванием давления. За температуру в камере отвечает электронный контроллер (на схеме не показан), управляющий электромагнитным клапаном EVR 10.

Реле давления
Danfoss KP двухблочное
и одноблочное

Поддержание давления конденсации в зимний период осуществляется при помощи регулятора давления конденсации KVR , дифференциального клапана NRD и обратного клапана NRV . Характерной особенностью данного технического решения является установка регулятора KVR перед конденсатором. Это приводит к определенному удорожанию системы, так как требуется регулятор большего размера по сравнению с регулятором на линии жидкости за конденсатором. В то же самое время это позволяет избежать проблем с запуском системы после длительной остановки в случае, когда конденсатор и ресивер установлены на улице или в неотапливаемом помещении. Для регулирования давления конденсации при работе установки используется ступенчатое управление вентиляторами конденсатора при помощи двух реле высокого давления КР 5 с автоматическим сбросом.

Читайте также:  Что значит зашифрованный канал

Управление компрессором осуществляется при помощи двухблочного реле KP 17 W: реле низкого давления включает и отключает компрессор в рабочем режиме, реле высокого давления — останавливает в случае превышения рабочего значения. В качестве дополнительной защиты от остановки по высокому давлению на агрегат установлено реле КР 5 с ручным сбросом.

Такая конфигурация автоматики позволяет, при относительно небольшой стоимости комплектующих, получить простую и надежную систему управления холодоснабжением, обеспечивающую стабильное поддержание заданных параметров.

Поддержание стабильной работы холодильного компрессора и всей холодильной системы в целом является актуальной задачей, особенно для холодильных складов и тех производств, в которых даже кратковременные перебои с охлаждением являются неминуемой причиной порчи товара и возникновения больших убытков. Поэтому современные холодильные системы оборудуются совокупностью устройств автоматизации холодильной установки, которые регулируют функционирование холодильного компрессора, прерывая его работу в случае достижения ним заданных параметров и возникновения критических режимов.

Датская компания Danfoss A/S является мировым лидером по производству высокотехнологической холодильной автоматики и арматуры. Являясь партнером компании Danfoss, НПП «Холод» в своей работе широко использует их фирменную автоматику холодильных установок, обеспечивая безопасное функционирование разрабатываемых холодильных систем. Кроме того, использование холодильной автоматики Данфосс обеспечивает повышение производительности систем промышленного хладоснабжения и облегчает их эксплуатацию.

Разновидности устройств холодильной автоматики:

  1. регулирующая автоматика, которая контролирует уровень масла, температуры и давления, а также производительность холодильной установки;
  2. защитная автоматика (клапаны и реле), которая защищает установку от наступления критических режимов функционирования;
  3. электрическая автоматика, которая предохраняет электромотор холодильного компрессора от скачков напряжения сети и короткого замыкания.

Регулирующая автоматика для холодильного оборудования

Регулирующая холодильная автоматика представлена следующими устройствами:

1. Терморегулирующий вентиль, который устанавливается между испарительным контуром и блоком конденсации для регулирования количества хладагента в зависимости от температуры его паров на выходе из испарителя.

2. Регулятор давления конденсации необходим для обеспечения работы холодильной установки при низкой температуре окружающей среды, обеспечивая минимально необходимое давление для поддержания процесса конденсации хладагента.

3. Регулятор давления кипения, который, устанавливаясь на линию всасывания, поддерживает постоянные значение давления и температуры на испарителе, дросселируя хладагент во всасывающий трубопровод для обеспечения необходимой нагрузки на испаритель.

4. Регулятор давления в картере останавливает работу компрессора при превышении давлением всасывания заданного значения; таким образом осуществляется защита двигателя от перегрузок во время запуска компрессора после цикла оттайки или длительного простоя.

5. Регулятор производительности, который монтируется на байпасе между линиями всасывания и нагнетания, благодаря чему компенсируется падение давления и контролируется частота запусков напорного оборудования.

Защитная холодильная автоматика

Защитная холодильная автоматика представлена такими устройствами:

1. Реле давления (прессостат), которое предназначено для автоматического отключения (иногда и включения) электродвигателя компрессора при достижении критических или заданных параметров. Чаще всего используется в конструкции управления поршневыми компрессорами для сохранения в ресивере рабочего давления воздуха.

2. Реле перепада масла в картере отключает агрегат при падении напора масла ниже минимально допустимого уровня.

3. Термостат защищает компрессор от превышения температуры нагнетания заданного значения.

Система автоматической защиты от скачков напряжения электрической сети

Электрическая автоматика применяется для защиты от перегрева во встроенных электромоторах и предназначена для предупреждения опасного повышения температуры в обмотках в процессе перегрузок, заклинивания вращающихся деталей, а также при работе и запусках на двух фазах. Электрическая автоматика представлена такими устройствами:

1) последовательно соединенные термисторы, размещенные в обмотках электродвигателя;

2) реле тока, которое срабатывает при изменениях соотношения номинального и реального значения силы тока: при небольших – постепенно, при серьезных – мгновенно.

Холодильная автоматика Данфосс в проектах НПП «Холод»

Количество применяемых устройств холодильной автоматики зависит от схемы холодильной установки предприятия. Выполняя проектирование системы холодоснабжения, специалисты НПП «Холод» тщательно изучают условия функционирования предприятия, благодаря чему разработанный ими проект отличается оптимальностью и продуманностью. Возможна также установка автоматики для холодильного оборудования на уже существующие холодильные системы. Через НПП «Холод» вы можете купить автоматику Данфосс по заводским ценам, а также осуществить ремонт холодильного оборудования. Компрессорные агрегаты, теплообменные аппараты, генераторы льда и другое холодильное оборудование от ведущих мировых производителей по приемлемым ценам вы найдете в НПП «Холод».

Научно-производственное предприятие «Холод» – ведущая инжиниринговая компания СНГ по разработке и внедрению систем промышленного холодоснабжения «под ключ»

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector