Automatizace chladíren zahrnuje vybavení automatickými zařízeními (přístroje a automatizační zařízení), pomocí kterých je zajištěn bezpečný provoz a vedení výrobního procesu nebo jednotlivých operací bez přímé účasti obslužného personálu nebo s jejich částečnou účastí.
Automatizační objekty spolu s automatickými zařízeními tvoří automatizační systémy s různými funkcemi: monitorováním, signalizací, ochranou, regulací a řízením. Automatizace se zvyšuje ekonomická účinnost provoz chladicích jednotek, protože počet pracovníků údržby klesá, spotřeba elektřiny, vody a dalších materiálů klesá, životnost jednotek se zvyšuje díky udržování optimálního režimu jejich provozu automatickými zařízeními. Automatizace vyžaduje kapitálové výdaje, proto musí být prováděna na základě výsledků technické a ekonomické analýzy.
Chladicí jednotku lze automatizovat částečně, úplně nebo složitě.
Částečná automatizace zajišťuje povinnou automatickou ochranu pro všechny chladicí jednotky a také monitorování, signalizaci a často řízení. Pracovníci údržby regulují hlavní parametry (teplota a vlhkost vzduchu v komorách, teplota varu a kondenzace chladiva atd.), Pokud se odchylují od nastavených hodnot a poruchy zařízení, o čemž informuje řídicí a poplachové systémy a některé pomocné periodické procesy (odmrazování námrazy z povrchu chladicích zařízení, odstraňování oleje ze systému) se provádějí ručně.
Plná automatizace pokrývá všechny procesy související s udržováním požadovaných parametrů v chladicích místnostech a prvcích chladicí jednotka... Obsluha může být přítomna pouze periodicky. Chladicí jednotky malé kapacity, spolehlivé a trvanlivé, jsou plně automatizované.
Pro velké průmyslové chladicí jednotky je to typičtější komplexní automatizace(automatické ovládání, alarm, ochrana).
Automatické řízení poskytuje vzdálené měření a někdy i záznam parametrů, které určují provozní režim zařízení.
Automatický alarm - upozornění pomocí zvukového nebo světelného signálu o dosažení přednastavených hodnot, určitých parametrů, zapnutí nebo vypnutí prvků, chladicí jednotky. Automatické alarmy se dělí na technologické, výstražné a nouzové.
Procesní signalizace - světelná, informuje o chodu kompresorů, čerpadel, ventilátorů, přítomnosti napětí v elektrických obvodech.
Varovná signalizace na ochranných, cirkulujících přijímačích informuje, že se hodnota sledovaného parametru blíží maximální povolené hodnotě.
Signalizace alarmu světelnými a zvukovými signály informuje o spuštění automatické ochrany.
Automatická ochrana zajišťující bezpečnost obsluhujícího personálu je nutností pro každou výrobu. Zabraňuje vzniku nouzových situací vypnutím jednotlivých prvků nebo instalace jako celku, když sledovaný parametr dosáhne maximální přípustné hodnoty.
Spolehlivou ochranu v případě nebezpečné situace by měl zajišťovat automatický ochranný systém (SAZ). V nejjednodušší verzi se SAZ skládá z reléového senzoru (ochranného relé), který řídí hodnotu parametru a generuje signál, když je dosaženo jeho mezní hodnoty, a zařízení, které převádí signál ochranného relé na signál zastavení, který je odesláno do řídicího systému.
V chladicích zařízeních s vysokým výkonem se SAC provádí tak, že po vypnutí ochranného relé není možný automatický start vadného prvku bez odstranění příčiny, která způsobila vypnutí. V malých chladicích zařízeních, například v obchodních zařízeních, kde nehoda nemůže vést k vážným následkům, neexistuje trvalá údržba, objekt se automaticky zapne, pokud se hodnota řídicího parametru vrátí do přípustného rozsahu.
Kompresory mají největší počet typů ochrany, protože podle provozních zkušeností k 75% všech nehod v chladicích zařízeních dochází právě s nimi.
Počet parametrů monitorovaných BAC závisí na typu, výkonu kompresoru a typu chladiva.
Typy ochrany kompresoru:
z nepřijatelného zvýšení výtlačného tlaku - zabraňuje narušení hustoty spojení nebo zničení prvků;
nepřijatelné snížení sacího tlaku - zabraňuje zvýšení zatížení olejového těsnění kompresoru, pěnění oleje v klikové skříni, zamrzání chladicí kapaliny ve výparníku (vysoké a nízký tlak, vybavte téměř všechny kompresory);
snížení tlakového rozdílu (před a za čerpadlem) v olejovém systému - zabraňuje nouzovému opotřebení třecích částí a zaseknutí mechanismu pohybu kompresoru, relé tlakového rozdílu ovládá tlakový rozdíl na výtlačné a sací straně olejového čerpadla;
nepřijatelné zvýšení výstupní teploty - zabraňuje narušení režimu mazání válců a nouzovému opotřebení třecích částí;
zvýšení teploty vinutí vestavěného elektromotoru utěsněných a neutěsněných freonových kompresorů-zabraňuje přehřívání vinutí, zasekávání rotoru a provozu na dvou fázích;
vodní kladivo (vniknutí kapalného chladiva do kompresní dutiny) - zabraňuje vážnému selhání pístového kompresoru: narušení hustoty a někdy zničení.
Typy ochrany pro další prvky chladicí jednotky:
od zamrznutí chladicí kapaliny - zabraňuje prasknutí trubek výparníku;
přetečení lineárního přijímače - chrání před poklesem účinnosti kondenzátoru v důsledku naplnění části jeho objemu kapalným chladivem;
vyprázdnění přijímače linky - zabraňuje průniku plynu vysoký tlak do odpařovacího systému a nebezpečí vodního rázu.
Prevence v případě nouze poskytuje ochranu před nepřijatelnými koncentracemi amoniaku v místnosti, které by mohly způsobit požár a výbuch. Koncentrace amoniaku (maximálně 1,5 g / m 3 nebo 0,021% objemových) ve vzduchu je monitorována analyzátorem plynu.
Zařízení na chlazení zemního plynu na propan jsou navržena tak, aby současně zajišťovala požadované parametry rosného bodu pro vodu a uhlovodíky kondenzací vody a uhlovodíkových frakcí (HC) na nízké teploty(až minus 30 0 С). Zdrojem chladu je externí chladicí cyklus na propan.
Hlavní výhodou takových zařízení je nízká tlaková ztráta přiváděného proudu (škrcení proudu zemního plynu není nutné) a schopnost extrahovat frakci produktu C3 +.
Aby se zabránilo tvorbě hydrátu, používá se injekce inhibitoru: ethylenglykol (pro teploty ne nižší než minus 35 0 С) a methanol (pro teploty do minus 60 0 С).
Spolehlivost
Účinnost
Možné možnosti
Proud zemního plynu nasycený vlhkostí je veden do vstupního separátoru (1), ve kterém jsou z proudu odstraněny frakce volné vody a HC. Plynná frakce je odeslána do výměníku tepla plyn-plyn (2) k předchlazení suchým odizolovaným proudem plynu ze studeného separátoru. Aby se zabránilo tvorbě hydrátu ve výměníku tepla, jsou k dispozici trysky pro vstřikování inhibitoru (methanolu nebo ethylenglykolu).
Rýže. 3 Schematický diagram propanová chladicí jednotka
Po předchlazení v tepelném výměníku plyn-plyn je proud veden do výměníku tepla (chladič) (4) plynu a propanu, ve kterém je teplota proudu snížena na předem stanovenou hodnotu výměnou tepla s proud vroucího propanu. Napájecí proud je ve svazku trubek, který je zase ponořen do objemu chladiva.
Směs par a kapalin vytvořená v důsledku chlazení vstupuje do separace do nízkoteplotního třífázového separátoru (5), kde je rozdělena na proudy zbaveného plynu, kondenzátu a inhibitoru tvorby hydrátu nasyceného vodou.
Suchý stripovaný plyn (DSG) se přivádí protiproudem do výměníku tepla plyn-plyn (2) a poté se odvádí mimo jednotku.
Tekuté frakce jsou odkloněny nezávislými automatickými regulátory hladiny do příslušných linek.
Jedním z našich hlavních úkolů je boj s mýtem, že zpracování plynu je obtížné, časově náročné a nákladné. Překvapivě projekty, které jsou ve Spojených státech realizovány za 10 měsíců, trvají v SNS až tři roky. Rostliny zabírající 5 000 m2 v USA se jen stěží vejdou na 20 000 m2 v SNS. Projekty, které se ve Spojených státech vyplatí za 3–5 let, a to i při výrazně nižších nákladech na realizaci produktu, se v Rusku a Kazachstánu nikdy nevyplatí.
Z NEBEZPEČNÝCH REŽIMŮ
Probíhá chladicí stroje a instalace v důsledku poruch jednotlivých jednotek nebo sestav, jakož i v důsledku narušení systémů napájení a vody, mohou nastat nebezpečné režimy: zvýšení tlaku a teploty, hladina kapaliny v jednotlivých zařízeních nebo strojních jednotkách, ukončení mazání tření párů, nedostatek chladicí vody atd. Pokud nebudou přijata včasná opatření, může dojít k poškození nebo zničení kompresorů, výměníků tepla nebo jiných prvků instalace. V takovém případě existuje vážné nebezpečí pro zdraví a život obsluhujícího personálu.
Ochrana chladicích strojů a zařízení zahrnuje celou řadu technických a organizačních opatření k jejich zajištění bezpečný provoz... Tato kapitola bude zvažovat pouze ty z nich, které jsou prováděny na základě automatických zařízení a zařízení.
OCHRANNÉ METODY
Mezi způsoby ochrany patří zastavení stroje nebo celé instalace, zapnutí nouzových zařízení, vypuštění pracovní látky do atmosféry nebo obejití jiných zařízení.
Zastavení stroje nebo celé instalace. Tato metoda se provádí pomocí systému automatické ochrany (SAZ), který se skládá z primárních zařízení - snímačů ochranných relé (nebo jednoduše ochranných relé) a elektrického obvodu, který převádí signály z ochranného relé na signál zastavení. Tento signál je přenášen do automatického řídicího obvodu.
Ochranná relé vnímají sledované technologické hodnoty a když dosáhnou maximálních přípustných hodnot, generují poplachový signál. Tato zařízení mají nejčastěji charakteristiku relé zapnutí / vypnutí. Počet senzorových relé zahrnutých v BAC je určen minimálním požadovaným počtem monitorovaných hodnot.
Elektrické schéma se provádí v jedné ze tří možností, podle nichž jsou SAZ jednočinné, s opakovanou aktivací a kombinované.
ZÁKLADEM jediné akce zastaví stroj nebo instalaci, když je aktivováno jakékoli ochranné relé a znemožní automatické spuštění, dokud nezasáhne servisní personál. Tento typ SAZ převládá hlavně na velkých a středních vozidlech. Pokud jednotka pracuje bez nepřetržité údržby a zařízení nemá automaticky zapnutou rezervu, pak je SAZ doplněn speciálním alarmem pro nouzové volání personálu.
SAZ s opětovným zapínáním zastaví stroj, když je aktivováno ochranné relé, a nebrání jeho automatickému zapnutí, když se relé vrátí do normálního stavu. Používá se hlavně v malých instalacích komerčního typu, kde se snaží zjednodušit automatizační obvod.
Kombinovaný BACčást ochranných relé, která ovládají nejnebezpečnější parametry, je zahrnuta v jednočinném elektrickém obvodu a část s méně nebezpečnými parametry je zahrnuta v zapínacím obvodu. To umožňuje, aniž by se uchýlili k pomoci personálu, automaticky znovu spustit stroj, pokud to nepředstavuje nebezpečí nehody.
V praxi existuje také typ ochrany zvaný blokování. Jeho rozdíl spočívá ve skutečnosti, že signál není přijímán z ochranného relé, ale z prvku monitorovacího nebo řídicího obvodu jiné jednotky nebo jednotky instalace (například čerpadla, ventilátoru atd.). Blokování vylučuje spuštění nebo provoz stroje v případě nesplnění zadané spouštěcí objednávky sledovaných jednotek. Blokování se obvykle provádí podle schématu opětného zapnutí.
Zahrnutí nouzových zařízení. Tuto metodu provádí také SAZ.
Nouzová zařízení zahrnují:
Varovná signalizace nebezpečných režimů, která se používá ve zvláště velkých instalacích s nepřetržitou údržbou, aby se co nejvíce zabránilo zastavení stroje;
Nouzová signalizace informující personál o aktivaci ochrany a také dekódování konkrétní příčiny nouzového spuštění;
Nouzové větrání, zapnuté při zvýšení místní nebo obecné koncentrace výbušných a požárně nebezpečných a toxických pracovních látek (například čpavku) ve vzduchu.
Uvolnění pracovní látky do atmosféry nebo přemostění do jiných zařízení. Tuto metodu provádějí speciální bezpečnostní zařízení (pojistné ventily, bezpečnostní desky, tavné zátky atd.), Která nejsou součástí SAZ. Jejich účelem je zabránit zničení nebo výbuchu nádob a zařízení, když tlak stoupne v důsledku nesprávné funkce zařízení, jakož i v případě požáru. Stanovuje se výběr bezpečnostních zařízení a pravidla pro jejich používání regulační dokumenty v souladu s pravidly bezpečnosti a provozu tlakových nádob.
SYSTÉMY OCHRANY STAVEB
Ochranné systémy se liší v závislosti na typu chladicí jednotky, jejích rozměrech, použitém způsobu provozu atd. obecné zásady, zajišťující nejvyšší bezpečnost práce. Jako příklad je uvažován schematický diagram ACS kompresorové chladicí jednotky, skládající se z Km kompresoru s elektromotorem D, výměníků tepla TA a pomocných zařízení VU - čerpadla, ventilátory atd. (Obr. 7.1). Diagram je uveden v obecný pohled bez zadání konkrétních hodnot a parametrů, které mají být kontrolovány.
Rýže. 7.1. Schematický diagram SAZ
Mělo by být dohodnuto, že BAC je navržen tak, aby zastavil kompresor, když jeden z parametrů dosáhne maximální přípustné hodnoty.
SAZ má deset ochranných kanálů. Kanály 1-8 jsou napájeny příslušnými ochrannými relé, která snímají parametry procesu. Kanály 9 a 10 zajišťují blokování kompresoru a příslušenství.
Systém obsahuje klíč, pomocí kterého v případě potřeby (během testů a záběhu) můžete vypnout některá ochranná relé a blokovací obvody (2, 3, 5, 6, 8, 9, 10). Ochrany, které by měly fungovat v jakémkoli provozním režimu instalace, nepodléhají vypnutí.
Elektrický obvod SAZ se skládá ze dvou částí. První část, která zahrnuje kanály 2, 5, 9 a 10, pracuje podle metody opětného zapnutí a druhá, se zbytkem kanálů, poskytuje ochranu, která funguje na principu jediné akce a ovládá nejdůležitější parametry . Když dosáhnou maximálních přípustných hodnot, BAC zastaví kompresor. Jeho následné spuštění je možné až po zásahu personálu, který pro zprovoznění ochran používá speciální tlačítko.
Signály z elektrického obvodu BAC jsou přiváděny do automatického řídicího obvodu AC. Tyto signály zastavují motor kompresoru nezávisle na provozních řídicích signálech OA.
Kromě hlavní funkce CPS - nouzové zastavení kompresoru provádí také pomocné operace: zapnutí nezbytných nouzových zařízení a také světelné a zvukové alarmy. Dekódovací signalizace ochrany s opětovným uzavřením je aktivní pouze tehdy, pokud sledovaný parametr není v normálních mezích. Jednočinná ochranná signalizace zůstane po aktivaci zapnutá, dokud nestisknete tlačítko uvedení do provozu, bez ohledu na skutečný stav sledovaného parametru. Takové schéma si „pamatuje“ fungování ochrany, ke které došlo, a informuje personál na neomezenou dobu.
Předložené schéma lze považovat pouze za příklad konstrukce SAZ. Specifické systémy se od něj mohou lišit počtem kanálů a způsoby jejich zahrnutí.
Hlavním požadavkem na SAZ je vysoká spolehlivost, která je dosažena použitím vysoce spolehlivých ochranných relé a prvků elektrických obvodů, redundance relé a dalších ochranných prvků v obzvláště kritických případech, snížení počtu prvků zapojených do série na SAZ, používání nejbezpečnějších možností pro elektrické obvody, organizace preventivních kontrol a oprav během provozu.
Použití vysoce spolehlivých ochranných relé a prvků elektrických obvodů je nejjednodušším a nejpřirozenějším způsobem, protože pokud jsou všechny ostatní věci stejné, použití spolehlivějších prvků umožňuje vytvořit spolehlivější systém. Je třeba mít na paměti, že během provozu mají relé a další prvky SAZ velmi malou cyklickou provozní dobu (malý počet operací). Při posuzování spolehlivosti je proto třeba vzít v úvahu nikoli cyklickou trvanlivost a cyklický MTBF, ale další ukazatele charakterizující schopnost prvků zůstat připraveny k provozu (například MTBF v čase). V tomto případě je jakékoli narušení schopnosti prvku fungovat jako selhání.
Redundance je paralelní spojení dvou nebo více homogenních a společně pracujících prvků, které vykonávají stejné funkce. Selhání jednoho z nich nezhorší výkon systému jako celku. Redundance se používá ve zvláště nebezpečných případech, kdy náhlé selhání ACS může vést k vážným následkům. Mezi takové případy patří například ochrana proti vniknutí kapalného amoniaku do pístového kompresoru. Za tímto účelem jsou na nádobách před kompresorem nainstalovány hlavní a záložní hladinové spínače.
Zjednodušený diagram (obr. 7.2) ukazuje separátor kapalného čpavku, chladicí kapalinu, instalovaný mezi výparníkem a kompresorem Km. Během normálního provozu není v odlučovači kapalin žádný kapalný amoniak. Když je kapalina vypouštěna z výparníku, hromadí se v odlučovači kapalného amoniaku, a pokud její hladina dosáhne přípustného limitu, sepnou se ochranná relé РЗ 1 a РЗ 2 (jejich primární převodníky jsou uvedeny v diagramu). Obě relé jsou trvale aktivní a plní stejnou funkci. Tato redundance výrazně zvyšuje spolehlivost, protože pravděpodobnost současného selhání obou relé je extrémně malá.
Snížení počtu prvků zapojených do série k BAC je jedním ze způsobů, jak zlepšit spolehlivost elektrických obvodů BAC. Nejspolehlivější je systém, ve kterém jsou ochranná relé připojena přímo ke spouštěči motoru kompresoru bez mezilehlých prvků. Takové schéma se však používá pouze v nejmenších instalacích. Ve větších instalacích je nutné použít přechodná relé, což snižuje spolehlivost. Počet po sobě jdoucích mezilehlých prvků zahrnutých v okruhu nouzového vypnutí kompresoru by proto měl být minimální.
Rýže. 7.2. Zjednodušený obvod separátoru kapalin s redundantními ochrannými relé
z mokrého chodu kompresoru
Při použití nejbezpečnějších elektrických obvodů se kompresor zastaví v případě poruch v BAC. Nejtypičtější poruchou elektrického obvodu je přerušený obvod (ztráta napětí nebo proudu), ke kterému může dojít při fyzickém přerušení vodičů, spálení kontaktů, selhání elektronických prvků (diody, tranzistory, odpory atd.), Poruchách při provozu napájecích zdrojů. Aby byly indikované poruchy signalizovány jako nouzové, je nutné, aby proud v ochranných obvodech obíhal v normálním stavu a signál nouzového zastavení odpovídal jeho ukončení. Nejbezpečnější je proto elektrický ochranný obvod na normálně uzavřených kontaktech nebo jiných prvcích.
Takže v obvodu (obr. 7.3) jsou kontakty ochranného relé РЗ 1, РЗ 2 a РЗ 3 sepnuty, pokud jsou sledované hodnoty v normálních mezích, a rozepnou se, když je dosaženo maximálních přípustných hodnot. . Tyto kontakty jsou zapojeny do série v obvodu vinutí elektromagnetického relé RA, který při spuštění ochrany vypne vinutí magnetického spouštěče (není znázorněno na obrázku) a zastaví kompresor.
Rýže. 7.3. Elektrický obvod ochrany na normálně sepnutých kontaktech
Když jsou sepnuty všechny kontakty ochranného relé, lze elektromagnetický reléový obvod uvést do provozu krátkým stisknutím tlačítka KVZ. V tomto případě bude proud protékat vinutím elektromagnetického relé, toto relé bude fungovat a sepne svůj kontakt RA. Po uvolnění tlačítka zůstane obvod pod napětím. Stačí, když jedno z ochranných relé rozepne kontakt, protože elektromagnetické relé se uvolní a jeho kontakt se rozepne. Opětovné zařazení bude možné pouze po stisknutí tlačítka. Toto je jednorázové schéma. V obvodu opětovného uzavření nejsou kontakt PA a tlačítko vyžadovány.
Organizace preventivních prohlídek a oprav za provozu hraje rozhodující roli při zajišťování bezpečná práce instalace. Tato opatření, pokud jsou prováděna v nezbytných intervalech, prakticky eliminují nebezpečné situace spojené s náhlými poruchami sazby.
Pro organizaci preventivních kontrol je nutné, aby do SAZ byly dodávány přístroje a zařízení, která pokud možno umožňují v plně zkontrolujte výkon ochran. Současně je žádoucí, aby kontrola nezpůsobila, že instalace překročí maximální povolené režimy. V obvodu (viz obr. 7.2) tedy můžete zkontrolovat činnost ochranného relé bez plnění odlučovače kapalin.
Během normálního provozu jsou ventily B 1 a B 2 otevřené a ventil B 3 je zavřený. K nádobě jsou připojeny primární převodníky ochranných relé РЗ 1 a РЗ 2.
Pro kontrolu zavřete ventil B 2 a otevřete ventil B 3. Z potrubí je kapalina přiváděna přímo do plovákových komor hladinového spínače a plní je. Pokud jsou relé v dobrém provozním stavu, dávají při spuštění příslušné signály.
Poté se ventil B 3 zavře a ventil B 2 se otevře. Kapalina proudí do nádoby, což naznačuje, že ve spojovacím potrubí není žádné ucpání.
Během provozu by měl být zaveden harmonogram preventivních kontrol, jejichž četnost by měla být zvolena s ohledem na skutečné ukazatele spolehlivosti.
SLOŽENÍ SAZ
Počet parametrů řízených BAC závisí na typu zařízení, jeho velikosti a výkonu, typu chladiva atd. Obvykle se počet ochran zvyšuje s velikostí zařízení. Složitější BAC se obvykle používají v zařízeních na výrobu čpavku.
Stůl 7.1 je doporučený seznam kontrolovaných parametrů pro nejběžnější typy chladicí zařízení... U některých typů zařízení je nabízeno několik možností pro sadu ochrany, které jsou vybrány na základě konkrétních podmínek. Tak pro hermetické kompresory můžete použít dvě možnosti. Upřednostňuje se možnost s integrovanými zařízeními pro ochranu proti nárůstu teploty vinutí elektromotoru, protože se stejným počtem zařízení je zajištěna ochrana před větším počtem poruch.
Stůl 7.1 nezahrnovalo kompresory domácích chladniček a klimatizací.
Některé ochrany, které jsou součástí SAZ, nemusí být zahrnuty do jednočinného obvodu; v případě potřeby je povoleno zahrnout je do obvodu s opakovanou aktivací.
Ve zvláště velkých instalacích se šroubovými a odstředivými kompresory je vhodné použít výstražný alarm. Když parametry dosáhnou maximálních přípustných hodnot, spustí se varovný alarm. Kompresor se zastaví pouze tehdy, když po zadaném časovém období parametr nevstoupí do normálního rozsahu. Parametry, které lze aktivovat prostřednictvím výstražné signalizace, jsou také uvedeny v tabulce. 7.1. Současně by měla být věnována pozornost spolehlivosti zařízení s časovým zpožděním a v případě potřeby přijmout vhodná opatření, například nadbytečnost.
Tabulka 7.1
| Zařízení | Tlak | Teplota | Hladina kapaliny | Axiální posunutí hřídele | Oblast použití | |||||||||
| var (teplota) | sání | injekce | injekce | oleje | převodový olej | vinutí motoru | ložiska | odcházející chladicí kapalina | ||||||
| Hermetický pístový kompresor | +* +* | +* +* +* +* | + | Freonové kompresory pro malé chladicí jednotky (obchodní zařízení, klimatizace atd.) Totéž " | ||||||||||
| Bezpístový pístový kompresor | + + + + + +* | + + + + + +* | + + + + | + | + + | Středně kapacitní freonové kompresory Stejné Velkokapacitní freonové kompresory Stejné freonové kompresory pro malé chladicí jednotky | ||||||||
| Otevřený pístový kompresor | + + | + + | + + | + | Freonové a čpavkové kompresory střední kapacity Stejné, velké kapacity | |||||||||
Konec stolu. 7.1
| Zařízení | Tlak | Diferenční tlak v olejovém systému | Teplota | Hladina kapaliny | Axiální posunutí hřídele | Oblast použití | |||||||
| var (teplota) | sání | injekce | injekce | oleje | převodový olej | vinutí motoru | ložiska | odcházející chladicí kapalina | |||||
| Šroubová kompresorová jednotka | +** | + | + | +** | |||||||||
| Středová kompresorová jednotka | +** | + | + | +** | +** | +** | +** | + | Jednotky amoniaku a freonu | ||||
| Výparník skořepiny a trubice amoniaku | +*** | Bez omezení | |||||||||||
| Výparník Chladone s meziprostorovým varem | +*** | Taky | |||||||||||
| Freonová odparka s in-line varem | +*** | » | |||||||||||
| Separátor kapalin, cirkulační přijímač | + | » |
Poznámka. Hvězdička (*) znamená, že je poskytována ochrana:
* Je povoleno zapnout podle schématu s opakovaným zapínáním.
** Po aktivaci varovného alarmu je povoleno vypnout kompresor.
*** Aktivace prostřednictvím varovné signalizace je povolena.
AUTOMATIZACE SYSTÉMU
KLIMATIZACE
Podobné informace.
Automatizovaný řídicí systém přispívá k vytvoření ochrany před různými mimořádnými situacemi. Pomáhá prodloužit životnost použitého zařízení. Snižuje počet zaměstnanců zapojených do údržby zařízení. To snižuje riziko lidských faktorů, šetří finanční náklady na mzdové náklady, snižuje míru nebezpečí úrazu.
Automatizace chladicích zařízení, chladicích strojů různých kapacit umožňuje úpravu všech parametrů. Algoritmus je schopen regulovat dodávku chladiva požadovaného výparníky. Je zodpovědný za pohyb kapalin, solanky, vody a dalších látek v chladicích jednotkách.
Automatizace chladicích systémů umožňuje spuštění, plánované vypnutí kompresoru, elektromotoru a dalších mechanismů. V takovém případě dojde k vypnutí chladicího zařízení v případě nouze.
Zavedený blokovací algoritmus brání tomu, aby chladič pokračoval v provozu. Přestane fungovat, dokud nebude přijat povolovací příkaz. K tomu dochází, když jsou odstraněny poruchy chladicího zařízení. Jednotka bude během cvičení také stát na místě renovační práce, servis podniky.
Automatizace chladicí jednotky umožňuje regulovat indikátory daného teplotního režimu v místnosti. Pokud je porušena, automatika vydá odpovídající zvukový signál.
V případě teplotních poruch v propanové chladicí jednotce je povolena automatická redukce chladicích procesů.
Kompetentní automatizace jednotek vyžaduje regulaci hladkého nebo pozičního typu. V prvním případě automatizace implementuje hladkou změnu počtu použitých otáček. Za druhé snížením počtu zařízení zahrnutých do provozu válců, kompresorů a dalších mechanismů.
Plánujete automatizovat své výrobní závody v Moskvě a Moskevské oblasti? Čekáme na vaše zavolání. Na oficiálních webových stránkách společnosti OLAISIS si můžete objednat projekt, vývoj, instalaci, implementaci, uvedení do provozu, úpravu softwaru ACS.
Zástupci této organizace jsou připraveni pomoci s implementací moderních automatizovaných řídicích systémů na vašem webu. Prodej služeb pro automatizaci zařízení se provádí po napsání aplikace, odsouhlasení ceny, požadavků zákazníků a provedení potřebných výpočtů.
Společnost vyrábí náhradní díly pro ACS. Je zde také možné zakoupit mechanismy, aby se splnila objednávka komplexní individuální služby. Rychlé dodání ve městě funguje. Vlastní vyzvednutí je zajištěno na základě rozhodnutí zákazníka.
Personál údržby neautomatizované chladicí jednotky spouští a zastavuje chladicí stroj, reguluje přívod kapalného činidla do výparníku a reguluje teplotní režim v chladné místnosti ah a chladicí kapacita kompresorů, monitoruje provoz zařízení, mechanismů atd.
Díky automatické regulaci chladičů jsou tyto ruční operace eliminovány. Provozování automatizovaného závodu je mnohem levnější než provozování ručně ovládaného závodu (snížení nákladů na údržbu personálu). Automatizovaná instalace je ekonomičtější z hlediska spotřeby energie, přesněji udržuje uvedené teplotní podmínky... Automatizační zařízení rychle reagují na jakékoli odchylky od běžných provozních podmínek a když hrozí nebezpečí, instalaci vypnou.
Používají se různá automatická zařízení - ovládání, regulace, ochrana, signalizace a ovládání.
Automatická řídicí zařízení zapínají nebo vypínají stroje a mechanismy v určitém pořadí; zahrnout záložní zařízení v případě přetížení systému; zahrnout pomocné zařízení při rozmrazování mrazu z povrchu chladicích baterií, uvolňování oleje, vzduchu atd.
Automatická řídicí zařízení udržují v určitých mezích základní parametry (teplota, tlak, hladina kapaliny), na nichž závisí normální provoz chladicí jednotky, nebo je regulují v souladu s daným programem.
Automatická ochranná zařízení v případě nebezpečných podmínek (nadměrné zvýšení výtlačného tlaku, přeplnění separátorů kapalným čpavkem, poškození mazacího systému) vypnou chladicí jednotku nebo její části.
Zařízení automatický alarm vydávat světelné nebo zvukové signály, když monitorovaná hodnota dosáhne stanovených nebo maximálních přípustných hodnot.
N. D. Kochetkov
322 Automatizace chladicích zařízení
Automatická řídicí zařízení (zapisovače) registrují parametry stroje (teplota v různých bodech, tlak, množství cirkulujícího činidla atd.).
Komplexní automatizace umožňuje vybavení chladicí jednotky automatickými řídicími, regulačními a ochrannými zařízeními. Ovládací prvky a alarmy jsou nutné pouze ke sledování správného provozu těchto zařízení.
V současné době jsou závody malé a významná část závodů se střední kapacitou je plně automatizovaná; velké instalace jsou ve většině případů částečně automatizované (poloautomatické instalace).
AUTOMATICKÁ REGULACE CHLADNIČEK
INSTALACE
Aplikovaná automatická řídicí zařízení se vyznačují řadou funkcí a principů činnosti.
Každý automatický regulátor se skládá z citlivého prvku, který snímá změnu regulovaného parametru; regulační orgán; mezičlánek spojující snímací prvek a regulační orgán. Zvažte způsoby regulace hlavních parametrů a nejtypičtějších zařízení.
Regulace teploty chladicích komor. Chladírny potřebují udržovat konstantní teploty, i když se změní tepelné zatížení chladicích baterií.
Regulací chladicí kapacity baterií je udržována konstantní teplota. Dvoupolohový řídicí systém je jednoduchý a běžný. U tohoto systému je v každé komoře instalován individuální teplotní spínač, například typu TDDA - dvoupolohový dálkový termostat (obr. 193) nebo jiné typy. Před vstupem do baterií je na potrubí kapalného chladiva nebo solanky nainstalován elektromagnetický ventil (obr. 194). Když teplota vzduchu stoupne na horní přednastavenou mez, regulátor teploty automaticky uzavře elektrický obvod solenoidového ventilu. Ventil se zcela otevře a chladicí kapalina proudí do baterií; komory jsou chlazeny. Když teplota vzduchu klesne na spodní nastavenou mez, regulátor teploty naopak otevře ventilový okruh a zastaví přívod studené kapaliny do baterií.
Termální balón 1
(citlivá kazeta) regulátoru teploty TDDA (viz obr. 193), částečně naplněné kapalným freonem-12,
Automatická regulace chladicích jednotek 323
umístěna v chladicí komoře, jejíž teplotu je třeba regulovat. Tlak freonu v baňce závisí na jeho teplotě, která se rovná teplotě vzduchu v komoře. Jak tato teplota stoupá, tlak v žárovce se zvyšuje. Zvýšený tlak je přenášen kapilární trubicí 2 do komory 3, ve které je umístěn měch 4, který je
což je vlnitá trubice. Měch stlačuje a pohybuje v axiálním směru jehlu 5, která otáčí úhlovou páku 6 (viz také obrázek vpravo) kolem osy 7 proti směru hodinových ručiček, čímž překonává odpor pružiny 22. Páka 6 pesetas na sobě talíř pružina s k ní připevněnou tyčí 8, která se při pohybu páky proti směru hodinových ručiček pohybuje doleva. K tyči 8 je připevněn prst 10, pohybující se ve štěrbině kontaktní desky 12. V určitém bodě se prst dotýká páky 9 a otáčí touto pákou, jakož i kontaktní deskou 12 (která je s pákou spojena pružina 11) kolem osy 13 (v tomto případě proti směru hodinových ručiček). V tom
324 Automatizace chladicích zařízení
v čase se spodní konec kontaktní desky přiblíží k permanentnímu podkovovému magnetu 18 a je jím rychle přitahován. V tomto případě je uzavřeno hlavních 17 a jiskřících 26 kontaktů. Řídicí obvod solenoidového ventilu nainstalován na kapalinové potrubí, zavře, ventil se otevře a kapalina vstoupí do baterií.
S poklesem teploty vzduchu klesá tlak v tepelné baňce a v komoře 3, kde se nachází měch, a úhlová páka 6 se při působení pružiny 22 otáčí ve směru hodinových ručiček. Prst 10 se pohybuje od páky 9 ke konci štěrbiny v kontaktní desce 12 (volný pohyb), tlačí na desku a překonává přitažlivost magnetu a prudce ji otáčí ve směru hodinových ručiček. V tuto chvíli se elektrické kontakty otevřou, elektromagnetický ventil se zavře a přívod kapaliny do baterií se zastaví.
Automatická regulace chladicích jednotek 325
Teplota komory, při které se otevírají elektrické kontakty, se nastavuje v závislosti na napětí pružiny 22. Chcete -li zařízení nastavit na určitou otevírací teplotu, posuňte vozík 21 s ukazatelem 20 na odpovídající rozdělení teplotní stupnice 19, čehož je dosaženo otáčením šroubu 23 knoflíkem 24.
Zařízení je regulováno na určitý teplotní rozdíl mezi sepnutím a rozepnutím elektrických kontaktů. Tento rozdíl závisí na míře volné vůle kolíku 10 ve štěrbině kontaktní desky. Volný pohyb se mění, když se horní konec páky 9 pohybuje podél štěrbiny, čehož je dosaženo otáčením vačky 14 kolem osy 13. Čím větší je poloměr vačky v místě, kde se páka 9 dotýká, tím větší je volnost zdvih a tím větší je rozdíl mezi teplotou sepnutí a rozepnutí kontaktů.
Regulátor teploty TDDA zajišťuje vypnutí elektromagnetického ventilu v rozsahu teplot od -25 do 0 ° C. Možná chyba je ± 1 ° C. Minimální rozdíl zařízení je 2 ° C, maximum je minimálně 8 ° C. Hmotnost zařízení je 3,5 kg, kapilární délka 3 m.
Pro velké chladničky byl vyvinut vícebodový centralizovaný systém pro automatickou regulaci teploty v komorách - stroj Amur. Takové stroje se vyrábějí ve 40, 60 a 80 kontrolních bodech. Lze je použít nejen k ovládání teploty vzduchu, ale také bodu varu chladiva, teploty solanky atd. Stroj má zařízení pro měření teploty v kontrolních bodech.
Elektromagnetické (elektromagnetické) ventily (viz obr. 194) fungují následovně. Když je na cívku elektromagnetu přivedeno napětí, elektrické pole který táhne do jádra; příslušný odlehčovací ventil se zvedne, aby se odhalilo sedlo malého průměru. Poté kapalina z výtlačné strany, tj. Z dutiny nad ventilem (u ventilu CBA) nebo nad membránou (u ventilu CBM), skrz průchozí otvory n, do dutiny pod ventilem vstupuje malé sedlo. Ventil je uvolněn z tlaku, který jej tlačil na sedlo, a otevírá se, aby kapalina mohla proudit pod tlakem z výtlačného potrubí. Poté, co je elektromagnetická cívka vypnuta, je jádro s vypouštěcím ventilem spuštěno dolů a překrývá sedlo malého průměru. Tlak na horní část hlavního ventilu se zvyšuje a ten působením vlastní hmotnosti a pružiny klesá na své sedlo a blokuje tok tekutiny.
Elektromagnetické ventily patří mezi nejběžnější automatizační zařízení pro chladicí jednotky s čpavkem a freonem.
326 Automatizace chladicích zařízení
Nový. Pro kapalný a plynný freon a čpavek, solanku a vodu se vyrábějí elektromagnetické ventily o jmenovitém průměru 6 až 70 mm. Dříve se používaly převážně pístové solenoidové ventily typu CBA; nedávno byly použity vylepšené konstrukce membránových ventilů typu SVM. Teplota pracovního média může kolísat od -40 do + 50 ° C. Elektromagnetický ventil (s filtrem před ním) je instalován na horizontální část potrubí ve svislé poloze.
Regulace teploty vzduchu je také možná změnou teploty nebo průtoku chladiva (s chlazením chladiva solankou) v bateriích pomocí proporcionálních regulátorů teploty PRT. Takové regulátory se používají jen zřídka.
Pro automatickou regulaci teploty vzduchu při použití malých freonových instalací s jedním chlazeným předmětem se kompresor zapíná a vypíná. K zapínání a vypínání slouží zařízení reagující na teplotu nebo tlak varu ve výparníku, nebo přímo na teplotu vzduchu v komoře.
Řízení výkonu kompresoru. Tepelné zatížení chladicích komor se může značně lišit v závislosti na množství a teplotě vstupujících produktů, okolní teplotě a dalších faktorech. Chladicí výkon instalovaných kompresorů je zvolen tak, aby udržoval požadované teploty za nejtěžších podmínek.
V malých zařízeních s přímým odpařováním freonů je výkon kompresorů regulován současně s regulací teploty chlazeného objektu metodou spouštění a zastavování na příslušných hodnotách jednoho z kontrolovaných parametrů.
U strojů chlazených solankou je nejpohodlnějším parametrem pro regulaci výkonu kompresoru teplota solanky opouštějící výparník. V případě snížení tepelné zátěže teplota solanky ve výparníku rychle klesne na spodní nastavenou mez a regulátor teploty (například typ TDDA), otevírající obvod cívky magnetického startéru, zastaví kompresor motor. Když teplota stoupne na horní přednastavenou mez, regulátor teploty znovu zapne kompresor. Čím vyšší je tepelné zatížení výparníku (chladicí baterie), tím déle běží kompresor. Změnou poměru pracovní doby nezbytné Automatická regulace chladicích jednotek 327
průměrná kapacita kompresoru.
Ve středních až velkých instalacích obsahuje systém velké množství baterií určených k chlazení mnoha místností. Po dosažení nastavených teplot v jednotlivých místnostech je nutné některé chladicí baterie vypnout a podle toho snížit chladicí kapacitu kompresorů.
Nejpřijatelnější je v tomto případě vícepolohová (kroková) regulace změnou pracovního objemu popsaného písty kompresorů. V instalacích s více kompresory se vícepolohová regulace provádí zapínáním a vypínáním jednotlivých kompresorů ovládaných regulátory teploty s posunutými limity nastavení. Přítomnost dvou identických kompresorů umožňuje získat tři stupně chladicího výkonu: 100-50-0%. Dva kompresory AV-100 a AU-200 poskytují čtyři stupně chladicího výkonu: 100-67-33-0%. Krokové ovládání víceválcových nepřímých kompresorů je možné vypínáním jednotlivých válců z provozu stlačením sacích ventilů speciálním mechanismem ovládaným nízkotlakým spínačem.
Mnohem méně často se používá plynulá regulace výkonu kompresoru - škrcení sací páry, změna mrtvého objemu kompresoru atd. Tyto metody jsou energeticky nerentabilní. Srovnatelně slibný je způsob regulace chladicího výkonu změnou počtu otáček kompresoru (použití vícerychlostních elektromotorů).
Ovládání chladiva výparníku. Bez ohledu na velikost tepelné zátěže musí automatická řídicí zařízení zajistit správné naplnění výparníku chladivem. Nesmí být povolen nadbytek kapaliny ve výparníku, protože to vede ke snížení účinnosti provozu a ke vzniku vodního rázu („mokrý chod“).
V případě nedostatku kapaliny se některá část povrchu nepoužívá, což také zhoršuje provozní režim v důsledku poklesu teploty odpařování.
Zařízení, která regulují přívod kapaliny do výparníku, jsou termostatické expanzní ventily TRV a plovákové regulační ventily PRV. Ve stejných zařízeních se provádí proces škrcení kapaliny.
Hlavním typem vyráběných termostatických ventilů je membrána v kovovém pouzdře. Schéma připojení expanzního ventilu je znázorněno na obr. 195. Provoz zařízení závisí na přehřátí hostiny opouštějící páru
328 Automatizace chladicích zařízení
tělo. Žádné přehřátí nenaznačuje nadbytek kapaliny ve výparníku a možnost dostat se do sacího potrubí a do kompresoru. V tomto případě expanzní ventil automaticky zastaví přívod kapaliny do výparníku. Velké přehřátí par chladiva během sání je naopak známkou nedostatku chladiva ve výparníku. Za těchto podmínek expanzní ventil zvyšuje přívod kapaliny.
V ventilu čpavku TRVA je termocylinder (citlivý prvek zařízení) naplněn Freonem-22, který je provozním tlakem blízký čpavku. Žárovka je pevně připevněna k sacímu potrubí; má teplotu páry čpavku opouštějící výparník.
Automatická regulace chladicích jednotek 329
Když se teplota změní, změní se tlak v žárovce. Ventilový ventil je mechanicky spojen s membránou, na kterou působí tlak páry z termocylindru shora, přenášený kapilární trubicí a zespodu - tlak z výparníku přes vyrovnávací trubici (přes trysku 7). Rozdíl v uvedených tlacích, úměrný přehřátí páry na výstupu z výparníku, určuje pohyb membrány a zároveň otevření ventilu, který reguluje přívod kapaliny do výparníku. Amoniak vstupuje do TPVA tryskou 10. Škrcení se provádí jak v otvoru ventilu, tak částečně v škrticí trubce 8, což zajišťuje tišší a rovnoměrnější tok činidla ventilem.
Během provozu stroje udržuje TPVA konstantní přehřátí páry; odpovídající nastavení, hodnotu přehřátí lze změnit v rozsahu od 2 do 10 ° C. Nastavení se provádí pomocí šroubu 4 a příslušných nastavovacích převodů. Když se šroub otáčí, mění se napětí pružiny 3, která je proti otevření ventilu.
TPVA umožňuje spolehlivou regulaci přívodu amoniaku do výparníků odlišné typy při teplotě varu od 0 do -30 ° C. Napájení skořepinových a trubkových výparníků pro chlazení solanky se nastavuje při nízkých přehřátích (od 2 do 4 ° C). Vyrábějí se různé modely TRVA, určené pro chladicí výkon od 6 do 230 kW (~ 5-200 Mcal / h).
TRV pro 12-190 kW 10-160 Mcal / h) pro instalace s freony mají podobnou konstrukci jako ventily typu TRVA. V malých freonových strojích se používají membránové expanzní ventily bez vyrovnávacích linek.
Regulace dodávky čpavku do výparníků a nádob s volnou hladinou kapaliny je možná pomocí nízkotlakých plovákových ventilů PRV (obr. 196).
PRV je nastavena na úroveň, kterou je žádoucí udržovat ve výparníku (nebo jiné nádobě). Těleso zařízení je s výparníkem spojeno vyrovnávacími vedeními (kapalina a pára). Změna hladiny kapaliny ve výparníku vede ke změně hladiny v tělese PRV. Současně se mění poloha plováku uvnitř pouzdra, což způsobuje, že se ventil pohybuje a mění plochu průřezu pro tok kapaliny z kondenzátoru do výparníku.
U plovákových ventilů bez průtoku chladivo po škrcení v otvoru ventilu vstupuje přímo do výparníku a obchází plovákovou komoru. V přímých ventilech chladivo po škrcení vstupuje do plovákové komory a je z ní vypouštěno do výparníku.
330 Automatizace chladicích zařízení
Automatická regulace chladicích jednotek 331
hladina kapaliny ve výparnících a nádobách. Na rozdíl od nízkotlakých ventilů může být PR-1 instalován na různých úrovních ve vztahu k výparníku a kondenzátoru.
K tělesu ventilu je přivařena vsuvka, která spojuje ventil se spodní částí kondenzátoru. Uvnitř těla je umístěn plovák spojený pákou s jehlovým ventilem. Amoniak protéká otvorem v sedle ventilu, portem a trubicí clony k výstupu
armaturou a skrz ni do potrubí k výparníku. Uvnitř tělesa ventilu je kapilární trubice. Jeho horní konec je otevřený a jeho spodní konec je spojen s škrticí klapkou pomocí kanálů. Tlak ve ventilu je nastaven o něco nižší než v kondenzátoru; kapalina z něj vstupuje do tělesa ventilu. Plovák se vznáší pod vlivem kapaliny. Čím více kapaliny vstupuje do těla pop-bench, tím více se ventil otevírá pro svůj průchod do výparníku. Při použití ventilu typu PR-1 je kondenzátor bez kapaliny. Proto by množství amoniaku v systému mělo být takové, aby když amoniak zcela přetéká do výparníku, hladina kapaliny v něm nebyla vyšší než mezi první a druhou z horních řad odpařovacích trubek. S touto náplní
332 Automatizace chladicích zařízení
je eliminováno riziko vniknutí kapalného amoniaku do sacího potrubí a příznivé podmínky pro intenzivní výměnu tepla ve výparníku.
K poziční regulaci hladiny kapaliny v chladicích jednotkách se často používají nepřímé regulátory hladiny, skládající se ze vzdáleného indikátoru hladiny (např.
DU-4, RU-4, PRU-2) a jím ovládaný elektromagnetický ventil. Tato zařízení jsou součástí okruhu (obr. 198), takže v případě nadměrného zvýšení hladiny kapaliny v zařízení dálkový indikátor otevře elektrický ovládací obvod solenoidového ventilu a ten se zavře, čímž se zastaví přívod chladiva do výparník.
Pokud hladina kapaliny ve výparníku klesne ve srovnání s optimální hladinou, dálkový indikátor opět uzavře elektrický obvod solenoidového ventilu; přívod kapaliny se obnoví.
Regulace přívodu chladicí vody do kondenzátoru.
Kondenzátor je napájen vodou přes expanzní ventil vody
(obr. 199), který udržuje přibližně konstantní tlak a kondenzační teplotu při různých zátěžích. Kondenzační tlak je vnímán ventilovou membránou nebo vlnovcem, které mění polohu vřetena a průřez pro průchod vody. V zařízeních s chladicími věžemi se nepoužívají ventily pro regulaci vody.
Automatická ochrana a alarm 333
