Uređaji za automatizaciju u rashladnim uređajima. Uređaji za automatizaciju rashladnih strojeva
Rashladni strojevi i instalacije mogu biti djelomično ili potpuno automatizirani. Djelomično automatizirane instalacije zahtijevaju stalnu prisutnost osoblja za održavanje i njihovo aktivno sudjelovanje u upravljanju. U potpuno automatiziranim instalacijama, operativno osoblje samo promatra njihov rad.
U shemama automatizacije rashladne jedinice Uz opisane sustave upravljanja, zaštite i alarmiranja koriste se sljedeći tipovi automatskog upravljanja: pokretanje jedinica u zadanom nizu; automatsko uključivanje pumpi salamure, ventilatora hladnjaka zraka, ventila i ventila na električni pogon;
polu automatska kontrola, u kojem se, nakon što se strojevi automatski isključe zaštitnim i upravljačkim uređajima, ručno uključuju;
daljinsko upravljanje pojedinim komponentama i mehanizmima s upravljačke ploče.
Na sl. Slika 1 prikazuje raspored opreme za automatizaciju u dijagramu amonijačnog dvostupanjskog rashladnog stroja.
Sl. 1.
MO - separator ulja, OK - nepovratni ventil, RT - temperaturna sklopka, RD - tlačna sklopka, SV - magnetni ventil, PS - međuposuda, RU - regulator razine, separator rashladne tekućine, KM NS i KM VS - niski i visoki stupanj kompresori, RR - relej protoka, RKS - relej za kontrolu podmazivanja, RV - regulacijski ventil, D - motor, PR - regulator plovka
Predmeti regulacije u takvim strojevima su: punjenje isparivača i prijemnika; temperatura isparavanja; temperatura kondenzacije, protok vode; tlak ulja; razine u industrijskoj posudi.
Rashladni turbinski uređaji proizvode se s automatskom regulacijom rashladnog kapaciteta ovisno o promjenama toplinskog opterećenja. Automatiziran je i rad pojedinih komponenti turboagregata. Dovod rashladnog sredstva u isparivače uz istovremeno prigušivanje provodi regulacijski ventil plovka PRV, koji prima impuls od senzora plovka.
U većini slučajeva sustav podmazivanja turbopunjača ima dvije pumpe koje pokreću različiti izvori - radnu pumpu, pogonjenu osovinom stroja ili mrežom izmjenične struje, i pomoćnu pumpu, koja radi na istosmjernu struju (iz baterije ili iz ispravljača). . Prilikom pokretanja stroja startna pumpa se automatski uključuje, a tek nakon što stvori potreban tlak uključuje se motor kompresora. Kada stroj postigne punu brzinu, startna pumpa se automatski isključuje i radna pumpa počinje davati mazivo.
Ostali elementi koji osiguravaju siguran rad turbokompresora također su automatizirani: zaštita od prenapona, zaštita motora od preopterećenja i drugih kršenja režima koji stvaraju hitnu situaciju. Turbopunjači su također opremljeni uređajima za automatsko isključivanje u slučaju pretjeranog povećanja tlaka ispuštanja, neprihvatljivog pada tlaka maziva, pregrijavanja ležajeva i snažnog pada vrelišta rashladnog sredstva. U tu svrhu na različitim mjestima turbinskih jedinica ugrađeni su posebni senzori. Impulsi od njih se prenose na relej, čiji rad uzrokuje zaustavljanje jedinice.
Automatska hitna zaštita klipnog kompresora uključuje zaštitu od ulaska tekućeg rashladnog sredstva u usisni cjevovod kompresora i od neprihvatljivih odstupanja parametara kompresora od normalnih radnih vrijednosti.
Zaštita od ulaska tekućeg rashladnog sredstva u usisni cjevovod kompresora osigurava se automatskom kontrolom razine u bočnim uređajima niskog tlaka; Kada se dosegnu neprihvatljive razine, osigurava se hitno zaustavljanje kompresora i signal se šalje u krug automatizacije.
Zaštita jednostupanjskog kompresorskog kompresora od neprihvatljivih odstupanja u radnim parametrima treba uključivati isključivanje njegovog elektromotora u slučaju odstupanja ispod dopuštene vrijednosti usisnog tlaka i razlike tlaka u sustavu podmazivanja, iznad dopuštene vrijednosti ispusnog tlaka i ispusne temperature. , kao i kada se zaustavi protok vode kroz rashladne plašteve kompresora.
Zaštita dvostupanjskog kompresorskog kompresora treba omogućiti isključivanje kompresora u slučaju odstupanja ispod dopuštene vrijednosti: nizak stupanj usisnog tlaka, razlika tlaka u sustavu podmazivanja; iznad dopuštene vrijednosti: niski i visoki izlazni tlakovi stupnja, niske i visoke izlazne temperature stupnja, razina tekućeg rashladnog sredstva u međuposudi, kao i kada prestane protok vode kroz rashladne plašteve kompresora.
Sustav automatske zaštite ne bi smio dopustiti automatsko pokretanje stroja sve dok se ne otkloni uzrok koji je izazvao rad zaštite.
Automatizacija rada isparivačke jedinice ima za cilj regulaciju punjenja isparivača tekućim rashladnim sredstvom, automatsku regulaciju temperature rashladnog sredstva, kontrolu rada pumpi za njegovu cirkulaciju, kao i zaštitu isparivača od smrzavanja rashladnog sredstva.
Sustav automatizacije grupe kondenzatora omogućuje: nadzor razine tekućeg rashladnog sredstva u linearnom prijemniku, upravljanje radom pumpi za vodu, regulaciju razine vode u bazenima ili spremnicima, upravljanje ventilatorima evaporativnih kondenzatora i ventilatorskim rashladnim tornjevima.
Uvod………………………………………………………………………………………..
1 Opis tehnološkog procesa…………………………………......
1.1 Automatizacija rashladnih kompresorskih stanica…………………………….
1.2 Analiza ometajućih utjecaja objekta automatizacije…………………...
1.3 Dijagram ciklusa hlađenja…………………………………………………………..
2 Izrada funkcionalne sheme rashladnog uređaja…………………….
2.1 Metodologija razvoja sheme…………………………………………………………
2.2 Funkcionalni dijagram automatizacije rashladnog modula……………….. .
2.3 Rad komponenata funkcionalnog dijagrama automatizacije rashladnog modula….
2.3.1 Automatska zaštitna jedinica za kompresore…………………………………..
2.3.2 Jedinica za automatsko aktiviranje pomoćne pumpe za vodu………………
2.3.3 Jedinica za odmrzavanje hladnjaka zraka………………………………………………………………..
3 Izbor tehničkih sredstava rashladnog uređaja……………….........
3.1 Odabir i obrazloženje izbora instrumenata i opreme za automatizaciju……………..
Zaključak……………………………………………………………………………
Bibliografija……………………………………………………………………
UVOD
Automatizirani sustavi upravljanja i regulacije sastavni su dio tehnološke opreme suvremene proizvodnje, pomažu u poboljšanju kvalitete proizvoda i poboljšavaju ekonomičnost proizvodnje odabirom i održavanjem optimalnih tehnoloških uvjeta.
Automatizacija oslobađa ljude od potrebe za izravnim upravljanjem mehanizmima. U automatiziranom proizvodnom procesu uloga osobe svodi se na postavljanje, podešavanje, servisiranje opreme za automatizaciju i nadzor njihovog rada. Ako automatizacija olakšava ljudski fizički rad, onda automatizacija ima za cilj olakšati i mentalni rad. Za rad opreme za automatizaciju potrebno je visoko kvalificirano tehničko osoblje.
Što se tiče razine automatizacije, kompresorske rashladne jedinice zauzimaju jedno od vodećih mjesta među ostalim industrijama. Rashladne jedinice karakterizira kontinuitet procesa koji se u njima odvijaju. U tom slučaju, proizvodnja hladnoće u bilo kojem trenutku mora odgovarati potrošnji (opterećenju). Gotovo sve operacije u rashladnim jedinicama su mehanizirane, a prolazni procesi u njima se odvijaju relativno brzo. To objašnjava visoki razvoj automatizacije u rashladnoj tehnici.
Automatiziranje parametara pruža značajne prednosti:
Osigurava smanjenje broja radnog osoblja, odnosno povećanje njihove produktivnosti rada,
Dovodi do promjene u prirodi rada uslužnog osoblja,
Povećava točnost održavanja parametara proizvedene hladnoće,
Povećava sigurnost rada i pouzdanost rada opreme,
kontrolni uređaji
Cilj automatizacije rashladnih strojeva i instalacija je povećati ekonomičnost njihovog rada i osigurati sigurnost ljudi (prvenstveno osoblja za održavanje).
Ekonomska učinkovitost rashladnog stroja osigurana je smanjenim operativnim troškovima i smanjenim troškovima popravka opreme.
Automatizacija smanjuje broj osoblja za održavanje i osigurava da stroj radi u optimalnom načinu rada.
Sigurnost rashladne opreme osigurava se upotrebom automatski uređaji, štiteći opremu od opasnih radnih uvjeta.
Prema stupnju automatizacije rashladne strojeve i instalacije dijelimo u 3 skupine:
1 Ručna oprema za hlađenje.
2 Djelomično automatizirano rashladna oprema.
3 Potpuno automatizirana rashladna oprema.
Oprema s ručnim upravljanjem i djelomično automatizirani strojevi rade uz stalnu prisutnost osoblja za održavanje.
Potpuno automatizirana oprema ne zahtijeva stalnu prisutnost osoblja za održavanje, ali ne isključuje potrebu za periodičnim kontrolnim pregledima i provjerama prema utvrđenim propisima.
Automatizirani rashladni sustav mora sadržavati jedan ili više sustava automatizacije, od kojih svaki obavlja određene funkcije. Osim toga, postoje uređaji koji kombiniraju (sinkroniziraju) rad ovih sustava.
Sustav automatizacije je kombinacija objekta automatizacije i automatskih uređaja koji vam omogućuju kontrolu rada automatizacije bez sudjelovanja osoblja za održavanje.
Predmet nastavnog projekta je rashladni uređaj u cjelini i njegovi pojedini elementi.
Svrha ovog kolegija je opisati tehnološki proces rashladne opreme, razviti funkcionalnu shemu ove instalacije i odabrati opremu tehničke automatizacije.
1 OPIS TEHNOLOŠKOG PROCESA
1.1 Automatizacija rashladnih kompresorskih stanica
Umjetno hlađenje naširoko se koristi u prehrambenoj industriji, posebice u konzerviranju kvarljive hrane. Hlađenje osigurava visoku kvalitetu uskladištenih i otpuštenih proizvoda.
Umjetno hlađenje može se provoditi periodično ili kontinuirano. Periodično hlađenje događa se kada se led topi ili kada kruti ugljikov dioksid (suhi led) sublimira. Ova metoda hlađenja ima veliki nedostatak jer tijekom procesa taljenja i sublimacije rashladno sredstvo gubi svoja rashladna svojstva; na dugotrajno skladištenje proizvoda, teško je osigurati određenu temperaturu i vlažnost u odjeljku hladnjaka.
U prehrambenoj industriji rašireno je kontinuirano hlađenje pomoću rashladnih jedinica, gdje se nalazi rashladno sredstvo ukapljeni plin(amonijak, freon i dr.) - vrši kružni proces u kojem se nakon postignutog rashladnog učinka vraća u prvobitno stanje.
Rashladna sredstva koja se koriste kuhaju pod određenim tlakom, ovisno o temperaturi. Dakle, promjenom tlaka u posudi moguće je mijenjati temperaturu rashladnog sredstva, a time i temperaturu u rashladnoj komori. Kompresor / usisava pare amonijaka iz isparivača II, komprimira ih i pumpa kroz separator ulja III u kondenzator IV. U kondenzatoru se para amonijaka kondenzira zahvaljujući rashladnoj vodi, a tekući amonijak iz kondenzatora, ohlađen u linearnom prijemniku V, preko regulacijskog ventila VI ulazi u isparivač II, gdje, isparavajući, hladi međurashladno sredstvo (slana otopina, ledena voda) pumpa do potrošača hladna pumpa VII.
Kontrolni ventil VI služi za prigušivanje tekućeg amonijaka, čija se temperatura smanjuje. Sustav automatizacije osigurava automatsku kontrolu rada kompresora i zaštitu od nužde. Naredba za automatsko pokretanje kompresora je povećanje temperature slane vode (ledene vode) na izlazu iz isparivača. Za kontrolu temperature koristi se regulator temperature tipa, čiji je senzor instaliran na izlaznom cjevovodu salamure (ledene vode).
iz isparivača.
Kada kompresor radi u automatskom načinu rada, sljedeće funkcije zaštite u slučaju nužde: protiv smanjenja razlike tlaka ulja u sustavu podmazivanja i kućištu radilice - koristi se senzor-relej razlike tlaka; od smanjenja usisnog tlaka i povećanja tlaka ispuštanja - koristi se senzor-relej tlaka; od povećanja temperature pražnjenja - koristi se temperaturni senzor-relej; od nedostatka protoka vode kroz rashladne jakne - koristi se prekidač protoka; od hitnog povećanja razine tekućeg amonijaka u isparivaču - koristi se poluvodički relej razine.
Kada se kompresor pokrene u automatskom načinu rada, ventil s elektromagnetskim pogonom se otvara za dovod vode u rashladne jakne, a ventil na premosnici se zatvara.
Automatska kontrola razine tekućeg amonijaka u isparivaču provodi se poluvodičkim relejima razine, kontrolnim ventilom s elektromagnetskim pogonom instaliranim na dovodu tekućeg amonijaka u isparivač.
Gornje i donje razine tekućeg amonijaka u linearnom prijemniku kontroliraju poluvodički releji razine.
Tlak slane vode u ispusnom cjevovodu nadzire senzor tlačne sklopke.
Daljinsko upravljanje temperaturom zraka, amonijaka, slane otopine, vode na kontrolnim točkama rashladne jedinice provodi se toplinskim pretvaračima.
Oprema za nadzor, upravljanje i signalizaciju za preostalu procesnu opremu nalazi se u pločama upravljačkog panela.
1.2 Analiza ometajućeg djelovanja objekta automatizacije
Ova shema omogućuje nadzor, regulaciju, kontrolu i signalizaciju procesnih parametara.
Kontrola gornje i donje razine tekućeg amonijaka u linearnom prijemniku, u kojem se kontrolira razina o kojoj ovisi punjenje spremnika.
Kontrolira se i temperatura zraka u rashladnom uređaju, koja određuje hlađenje i količinu proizvedene hladnoće.
Kontrola tlaka hladne slane vode u ispusnom cjevovodu, koja ovisi o ispuštanju pumpe; pumpa, djelujući na hladnu slanu vodu, mijenja njen dovod.
Temperatura se također kontrolira hladna voda koji dolazi iz bazena u kondenzator koji je neophodan za kondenzaciju (hlađenje) para amonijaka.
Na izlazu iz kondenzatora kontrolira se temperatura tekućeg amonijaka koji ulazi u linearni prijemnik.
Kontrolni ventil VI ugrađen na cjevovodu služi za prigušivanje tekućeg amonijaka, čime se smanjuje temperatura.
Povećanje temperature slane vode (ledene vode) na izlazu iz isparivača kontrolira rad kompresora i služi kao naredba za automatsko pokretanje kompresora.
Ventil s elektromagnetskim pogonom ugrađen je na cjevovod od prijemnika, djelujući na koji se regulira dovod tekućeg amonijaka u isparivač.
Ako nema protoka vode kroz rashladne plašteve ili je tlak vode ispod postavljene granice, kompresor se isključuje.
Za dovod vode u rashladne jakne, na cjevovodu je ugrađen ventil s elektromagnetskim pogonom, koji djeluje pri pokretanju kompresora u automatskom načinu rada, mijenja svoj položaj u otvoreno stanje, a istovremeno ventil 6 na premosnici zatvara.
Kako bi se spriječilo hitno povećanje razine tekućeg amonijaka u isparivaču, ugrađeni su senzori temperature koji nadziru gornju razinu. Preko ventila ugrađenog u cjevovod iz prijemnika regulira se razina tekućeg amonijaka u isparivaču.
1.3 Dijagram ciklusa hlađenja
Ciklus hlađenja je u osnovi identičan drugim uobičajenim tehnologijama. Najvažnija razlika je dodatna cijevna veza od linije tekućine do ventila za pulsno ubrizgavanje na kompresoru. Kako bi se omogućio pristup tekućini koja ne kipi, cjevovod bi trebao biti instaliran na vodoravnom dijelu linije tekućine i prvenstveno usmjeren prema dolje. Mora se ugraditi filtar za zaštitu ventila za pulsno ubrizgavanje i kompresora; Kontrolno staklo omogućuje vizualni pregled dovoda tekućine. Dimenzije linije tekućine do ventila za pulsno ubrizgavanje: 10 mm (3/8”). Dizajn i kontrola ciklusa imaju važan utjecaj na ciklus ubrizgavanja, a time i na cjelokupnu izvedbu proizvoda. Pregrijavanje usisnog plina i razlika između tlaka kondenzacije i usisavanja trebaju biti što je moguće niži (treba postaviti minimalno pregrijavanje).
Dobra izolacija usisnog voda/kratki dijelovi cijevi;
Odbijanje izmjenjivača topline (ako je moguće);
Nizak pad tlaka u cijevima i komponentama;
Mala temperaturna razlika između isparivača i kondenzatora;
Kontrola tlaka kondenzacije.
Slika 1 prikazuje ciklusni dijagram jednostupanjskog klipnog kompresora sa CIC sustavom.
Slika 1 - Ciklusni dijagram jednostupanjskog klipnog kompresora sa CIC sustavom.
1kompresor.
2 Upravljački modul.
3 Senzor temperature.
4 Mlaznica za ubrizgavanje.
5 Ventil za pulsno ubrizgavanje.
6 Dodatni ventilator.
7 Vidno staklo.
9 Kondenzator.
10 Spremnik tekućine.
11 Ekspanzijski ventil (isparivač).
12 Isparivač.
2 RAZVOJ FUNKCIONALNOG DIJAGRAMA HLAĐENJA
INSTALACIJE
2.1 Metodologija izrade sheme
Dijagrami automatizacije su glavni tehnički dokument koji definira strukturu funkcionalnih blokova pojedinih jedinica automatskog nadzora, upravljanja i regulacije tehnološkog procesa i opremanje objekta upravljanja instrumentima i opremom za automatizaciju (uključujući telemehaniku i računalnu tehniku).
Objekt upravljanja u sustavima automatizacije tehnoloških procesa je skup glavne i pomoćne opreme, zajedno sa zapornim i regulacijskim elementima ugrađenim u nju, kao i energija, sirovine i drugi materijali određeni karakteristikama tehnologije koja se koristi.
Problemi automatizacije najučinkovitije se rješavaju kada se razrađuju tijekom procesa razvoja procesa.
U tom razdoblju često se uočava potreba za promjenom tehnoloških shema kako bi se prilagodile zahtjevima automatizacije utvrđenim na temelju tehničko-ekonomske analize.
Stvaranje učinkovitih sustava automatizacije unaprijed određuje potrebu za dubinskim proučavanjem tehnološkog procesa ne samo od strane dizajnera, već i od strane stručnjaka iz instalacijskih, puštajućih i operativnih organizacija. Prilikom izrade shema automatizacije procesa potrebno je odlučiti o sljedećem:
Dobivanje primarnih informacija o stanju tehnološkog procesa opreme;
Izravni utjecaj na tehnološki proces za kontrolu;
Stabilizacija parametara tehnološkog procesa;
Praćenje i bilježenje procesnih parametara i statusa
tehnološka oprema;
Ovi se zadaci rješavaju na temelju analize uvjeta rada tehnološke opreme, utvrđenih zakonitosti i kriterija za upravljanje objektom, kao i zahtjeva za točnost stabilizacije, kontrole i snimanja procesnih parametara, za kvalitetu regulacije. i pouzdanost.
Zadaci automatizacije, u pravilu, provode se uz pomoć tehničkih sredstava, uključujući: odabrane uređaje, sredstva za dobivanje primarnih informacija, sredstva za pretvorbu i obradu informacija, sredstva za prezentiranje i izdavanje informacija servisnom osoblju, kombinirane, kompletne i pomoćne uređaje. . Rezultat izrade shema automatizacije je:
1 Izbor metoda za mjerenje procesnih parametara;
2 Izbor osnovne tehničke opreme za automatizaciju koja u najvećoj mjeri zadovoljava zahtjeve i uvjete rada automatiziranog objekta;
3 Određivanje pogona pogona regulacijskih i zapornih tijela tehnološke opreme, upravljanih automatski ili daljinski;
4 Postavljanje opreme za automatizaciju na centrale, konzole, tehnološka oprema i cjevovoda i dr. te utvrđivanje načina za prezentiranje informacija o stanju tehnološkog procesa i opreme.
Suvremeni razvoj svih industrija karakterizira široka raznolikost tehnoloških procesa koji se u njima koriste.
Pri izradi shema automatizacije, tehnološka oprema i komunikacije trebaju biti prikazani, u pravilu, na pojednostavljen način, bez navođenja pojedinačnih tehnoloških uređaja i cjevovoda za pomoćne svrhe. Međutim, tehnološki dijagram prikazan na ovaj način trebao bi dati jasnu ideju o principu njegovog rada i interakcije s opremom za automatizaciju.
Svim uređajima i opremi za automatizaciju prikazanim na dijagramima automatizacije dodijeljene su oznake položaja (pozicije), koje su sačuvane u svim projektnim materijalima.
Oznake na dijagramima automatizacije električne opreme u fazi radne dokumentacije ili tijekom jednostupanjskog projektiranja moraju odgovarati oznakama usvojenim u dijagramima električnog kruga.
Pri određivanju granica svake funkcionalne skupine treba uzeti u obzir sljedeću okolnost: ako je bilo koji uređaj ili regulator povezan s nekoliko senzora ili prima dodatne utjecaje pod drugim parametrom (na primjer, signal korekcije), tada svi elementi kruga koji obavljaju dodatne funkcije pripadaju onoj funkcionalnoj skupini na koju utječu.
Konkretno, regulator omjera dio je funkcionalne skupine na koju utječe neovisni parametar.
Shema automatizacije izrađena je u obliku crteža, koji prikazuje shematski konvencionalne slike: tehnološke opreme, komunikacija, upravljanja i opreme za automatizaciju, s naznakom veza između tehnološke opreme i opreme za automatizaciju, kao i veza između pojedinih funkcionalnih blokova i elemenata automatizacije.
Sheme automatizacije mogu se razviti s većim ili manjim stupnjem detalja. Međutim, količina informacija prikazana u dijagramu trebala bi omogućiti potpuno razumijevanje glavnih odluka donesenih za automatizaciju ovog tehnološkog procesa i mogućnost izrade popisa primjene instrumenata i opreme za automatizaciju, cjevovodne armature, panela i konzola u fazi projekta, osnovni instalacijski materijali i proizvodi, au fazi radni nacrt - cjelokupni kompleks dizajnerskih materijala predviđenih projektom.
Dijagram automatizacije obično se izvodi na jednom listu, koji prikazuje opremu za automatizaciju i opremu svih sustava nadzora, regulacije, upravljanja i signalizacije koji se odnose na određeno procesno postrojenje. Pomoćni uređaji, kao što su mjenjači i zračni filtri, napajanja, releji, prekidači, prekidači i osigurači u strujnim krugovima, razvodne kutije i drugi uređaji i elementi za montažu, nisu prikazani na dijagramima automatizacije.
Dijagrami automatizacije mogu se izraditi na dva načina: s konvencionalnom slikom razvodnih ploča i upravljačkih ploča u obliku pravokutnika (obično na dnu crteža), koji prikazuju opremu za automatizaciju instaliranu na njima; sa slikama opreme za automatizaciju na tehnološkim dijagramima u blizini uređaja za odabir i prijem, bez konstruiranja pravokutnika koji konvencionalno prikazuju centrale, konzole, nadzorne i upravljačke točke.
Prilikom izvođenja dijagrama prvom metodom prikazuju se svi uređaji i oprema za automatizaciju koji su dio funkcionalnog bloka ili skupine te mjesto njihove instalacije. Prednost ove metode je veća jasnoća, što uvelike olakšava čitanje dijagrama i rad s dizajnerskim materijalima.
Pri izradi dijagrama pomoću druge metode, iako daje samo opću ideju o odlukama donesenim za automatizaciju objekta, postiže se smanjenje količine dokumentacije. Očitavanje ovako napravljenih dijagrama automatizacije je teško, oni ne odražavaju organizaciju kontrolnih i upravljačkih točaka objekta.
Kada su detaljno prikazani, dijagrami prikazuju: izborne uređaje, senzore, pretvarače, sekundarne uređaje, aktuatore, upravljačke i zaporne uređaje, upravljačku i signalnu opremu, kompletne uređaje (strojevi za centralizirano upravljanje, telemehanički uređaji) itd.
U pojednostavljenom prikazu dijagrami prikazuju: izborne uređaje, mjerne i regulacijske instrumente, aktuatore i regulatorna tijela. Za prikaz međuuređaja (sekundarni uređaji, pretvarači, upravljačka i signalna oprema itd.) koriste se opći simboli u skladu s važećim standardima za simbole u krugovima automatizacije.
Kombinirana slika pretpostavlja da su alati za automatizaciju prikazani uglavnom prošireno, ali su neki čvorovi prikazani pojednostavljeno.
Instrumenti i oprema za automatizaciju ugrađeni u tehnološku opremu i komunikacije ili mehanički povezani s njima prikazani su na crtežu u neposrednoj blizini njih. Takva oprema za automatizaciju uključuje: selektivne uređaje za tlak, razinu, sastav tvari, senzore koji percipiraju utjecaj mjerenih i regulacijskih veličina (mjerni restrikcijski uređaji, rotametri, brojači, ekspanzijski termometri itd.), aktuatore, regulacijske i zaporne tijela.
2.2 Funkcionalni dijagram automatizacije rashladnog modula
Automatizirani rashladni uređaj sastoji se od dva kompresora (CM) opremljenih automatskim zaštitnim uređajima, dva separatora ulja (MO), sakupljača ulja (MS), predkondenzatora (FKD), kondenzatora (KD) s ventilatorima, linearnog prijemnika (RL). ) s dva senzora razine, dva hladnjaka zraka (AC) ugrađena u komoru i opremljena ventilatorima, regulatorima punjenja i solenoidnim ventilima (SV), separatorom tekućine (LC) s dva senzora razine, prijemnikom odvoda (DR) s niskim senzor razine i SV, dvije pumpe za vodu.
Nakon punjenja rashladne komore jabukama prvo se u ručni način rada stavljaju dva KM (pogonska snaga KM je 5,5 kW) i to KM br.1 i KM br.2. Ovo osigurava brže hlađenje jabuka. Povratak na normalan način rada provodi se za otprilike 10 dana
U načinu pokretanja, krug radi ovako. Prije uključivanja KM SV YA3 i YA7 na vodovima za dovod tekućine VO i YA2, YA1 na vodovima za dovod pare otvaraju se daljinski. Također se otvaraju SV YA10 i YA11, koji povezuju rashladnu tekućinu s RD i SV YA13 na zajedničkom dovodnom vodu tekućeg amonijaka na VO br. 1 i br. 2. Preostali CB (YA1,YA4,YA5,YA8,YA9,YA12) su zatvoreni. Zatim se uključuju VO i CD ventilatori i KM pumpe br.1 i br.2.
CM ispumpava paru iz rashladnog sredstva. U ovom slučaju, rashladna tekućina je spojena na RD preko SV YA10 (vod za izjednačavanje pare) i ventil YA11 (vod za izjednačavanje tekućine). U ovom slučaju, RD djeluje kao rashladno sredstvo, odnosno tekućina se ne nakuplja u rashladnom sredstvu.
CM para se komprimira i dovodi kroz OM br. 1 i br. 2 u FKD i zatim u KD. Kondenzirani amonijak ulazi u RL. Zatim, tekućina iz RL kroz CB YA13 dovodi se paralelno u VO br. 1 i br. 2 kroz CB YA3 i YA7, redom. Regulacijski ventili (VR) br. 1 i br. 2 montirani su serijski s ovim SV-ovima, u kojima se sredstvo prigušuje do određenog tlaka pri kojem amonijak počinje vrijeti. Para iz VO br. 1 i br. 2 preko CB YA2 i YA6 ulazi u rashladno sredstvo, a CM br. 1 i br. 2 se ispumpavaju iz njega (ciklus je zatvoren).
Zbog vrenja agensa na negativnoj temperaturi u VO br. 1 i br. 2, toplina komore se apsorbira i temperatura u njoj postupno opada.
Nakon što instalacija dođe u normalni način rada, jedan CM je isključen i tada su samo jedan CM i jedan VO u funkciji. Njihova je zadaća održavati temperaturu u komori u rasponu od 0¼1°C, odnosno kompenzirati prodor topline kroz termoizolacijsku strukturu komore.
Odmrzavanje VO treba provoditi otprilike jednom dnevno. U ovom slučaju, jedan VO mora se odmrznuti dok drugi radi; tijekom razdoblja pokretanja odmrzavanje se provodi ručno, au načinu skladištenja - automatski. Odmrzavanje se provodi vrućim parama amonijaka iz linije za ubrizgavanje CM, koja se dovodi u VO koji se nalazi u odmrzniku. Tijekom procesa odmrzavanja, koji traje otprilike 20 do 30 minuta, radi samo jedan CM. KM br.1 radi sa VO br.1, a KM br.2 radi sa VO br.2.
Tijekom procesa odmrzavanja bilo kojeg VO, rashladna tekućina se odvaja od RD SV YA10 i YA11. U tom slučaju SV YA10, YA11, YA13 moraju biti zatvoreni. Tekući amonijak se u ovom slučaju nakuplja u radaru. Ako na negativne temperature okoliša i kompresori se isključe, temperatura u komori padne ispod dopuštene razine, tada se u tom slučaju uključuju električni grijači koji su ugrađeni u VO. Paljenjem i gašenjem održava se zadana temperatura u komori.
2.3 Rad komponenti funkcionalnog dijagrama automatizacije hlađenja
Glavna kontrolirana varijabla u ovoj shemi je temperatura zraka u rashladnoj komori. Regulira se uključivanjem i isključivanjem CM, a zimi se može održavati uključivanjem i isključivanjem električnih grijača VO br.1 i VO br.2.
Za upravljanje svakim CM-om dizajnirana je mala automatska upravljačka ploča tipa PAK (proizvođač Pishchepromavtomatika, Odessa). KM su opremljeni standardnim automatskim zaštitnim uređajima od hitnih radnih uvjeta.
Punjenje VO regulira se automatski na temelju pregrijavanja pare. Odmrzavanje VO se provodi s vrućom parom amonijaka tijekom vremena.
Predviđeno je sljedeće blokiranje: Uključivanje CM moguće je tek nakon uključivanja pumpe za vodu i ventilatora CM; Nakon isključivanja CM br. 1 (br. 2), potrebno je zatvoriti SV na liniji za dovod tekućine u VO br. 1 (br. 2).
Na temelju razine tekućeg amonijaka u rashladnoj tekućini provodi se hitno isključivanje CM-a. U RD se kontrolira i signalizira donja razina tekućine, a u RL donja i gornja razina.
2.3.1 Automatska zaštitna jedinica kompresora
Kao što je već navedeno, standardna upravljačka ploča tipa PAK dizajnirana je za svaki CM. Ovaj daljinski upravljač omogućuje automatsku kontrolu i zaštitu CM-a od hitnih načina rada. Na prednjoj strani daljinskog upravljača nalazi se tipka za odabir KM moda, tipke i (multidigitalna) alarmna lampica. Upravljačka ploča je spojena na kontakte toplinskog releja komore, kao i na kontakte zaštitnih uređaja: relej upravljanja sustavom podmazivanja (RKSS) 4a (13a); dvoblok presostat (DPR) 5a (14a); relej za kontrolu temperature pražnjenja (RT) 3a (12a) - planira se koristiti ERT razvijen u Institutu Agrokholod; relej protoka vode (RP) 6a (15a); relej razine (RU) 25b, 26b za rashladnu tekućinu – razvio Agrokholod.
Rad bilo kojeg od navedenih automatskih zaštitnih uređaja isključuje CM i istovremeno se pali lampica upozorenja u kojoj se prikazuje odgovarajući broj koji pokazuje zašto je CM isključen. Budući da CM radi u automatskom načinu rada, tijekom hitnog zaustavljanja CM-a uključuje se svjetlo upozorenja na nadzornoj ploči stražara. Na temelju tog signala čuvar poziva vozača koji otklanja uzrok nesreće i uključuje KM.
Automatski zaštitni uređaji rade na ovaj način. RKSS se aktivira ako pad tlaka ulja na ispusnom vodu pumpe za ulje i u CM kućištu radilice padne ispod unaprijed postavljene vrijednosti.
Kada se protok vode kroz CM plašt smanji, ili kada potpuno nestane, aktivira se relej protoka vode.
Ako temperatura ispusta premaši zadanu, tada se aktivira RT ispusta.
DRD kontrolira usisni i ispusni tlak sredstva. Ovaj relej ima dvije mjerne jedinice (dva mijeha), koji preko sustava poluga utječu na isti par kontakata. Ako usisni tlak postane niži od dopuštenog, zbog čega se zrak može usisati u sustav, što će dovesti do pjenjenja ulja, ili ispusni tlak postane viši od dopuštenog (to može dovesti do uništenja CM), tada ovaj relej isključuje elektromotor CM.
U rashladnoj tekućini kontroliraju se gornja i donja razina amonijaka u nuždi. Kontakti oba senzora spojeni su na obje PAC ploče jer je rashladna tekućina zajednička posuda za oba CM-a. Potrebna je dvostruka kontrola razine rashladne tekućine kako bi se izbjegao vodeni čekić i time spriječio kvar CM-a. Ako tijekom rada razina rashladne tekućine dosegne gornju vrijednost, tada će senzor 25b raditi i isključiti CM. Imajte na umu da spajanje RD-a na rashladnu tekućinu značajno smanjuje mogućnost povećanja razine rashladne tekućine na gornju vrijednost.
2.3.2 Jedinica za automatsko uključivanje pomoćne pumpe za vodu
Tehnološka shema predviđa dvije pumpe (jedna radna, druga rezervna). Krug automatizacije osigurava da se rezervna pumpa za vodu automatski uključuje na ovaj način. Električni kontaktni manometar od 29 a ugrađen je na zajedničkom tlačnom vodu pumpi za vodu. Ako u tom trenutku tlak ubrizgavanja vode padne ispod dopuštene razine kada glavna crpka radi, električni kontaktni mjerač tlaka reagira na to i daje naredbu za automatsko uključivanje pomoćne pumpe za vodu.
2.3.3 Jedinica za odmrzavanje hladnjaka zraka
VO odmrzavanje se provodi prema vremenu. U tu su svrhu u krugu automatizacije projektirana dva motorna vremenska releja MCP-a s maksimalnim kašnjenjem od 24 sata.
Odmrzavanje VO provodi se redom s učestalošću jednom dnevno. Odmrzavanje se nastavlja 20 do 30 minuta.
Tijekom razdoblja pokretanja, odmrzavanje VO se provodi ručno, au načinu skladištenja - automatski. Odmrzavanje se provodi vrućom parom amonijaka, koja se dovodi u VO iz linije za ubrizgavanje KM.
U procesu odmrzavanja VO br. 1 radi CM br. 2, a za vrijeme otapanja VO br. 2 radi CM br. U isto vrijeme, uz pomoć 13 SV-ova, iscrtavaju se odgovarajuće staze za kretanje agenta. Odgovarajući položaji CB tijekom ručnog i automatskog odmrzavanja VO su isti. Razmotrimo ručno odmrzavanje VO br. 1 i br. 2 u načinu pokretanja. Na primjer, otapanje VO br. 1 se provodi na ovaj način. Isključiti KM 31 i ventilator br.1. KM br. 2, ventilator br. 2 rade u startnom režimu, vodena pumpa i ventilator br. 3 KD također rade. Univerzalnim prekidačem koji pripada VO br.1 zatvaraju se CB YA3 (na liniji tekućine) i YA2 (na liniji pare) YA9...YA12, a otvaraju se YA1 i YA4 CB VO br.2 YA7 i YA6 su otvoreni, a YA5 i Ya8 – zatvoreni. Otvorite CB YA13.
U ovom slučaju, vruća para iz linije za ubrizgavanje KM br. 2 kroz SV YA1 dovodi se do VO br. Tekućina koja ostaje u VO br. 1 istiskuje se ovom parom kroz SV YA4 u RD. Osim toga, vruća para, kondenzirajući se, također ulazi u RD u obliku tekućine.
Kao rezultat toga, VO br. 1 se zagrijava vrućom parom amonijaka i otapa se njegov snježni omotač. Otopljena voda ulazi u posudu, a iz nje se šalje u odvod otopljene vode.
Nakon odmrzavanja uključuje se VO br. 1, uključuju se CM br. 1 i ventilator br. 1, zatvaraju se CB YA1, YA4, YA13, a otvaraju se YA3 i YA2. Zatim se tekućina istiskuje iz RD u VO br. 1 i br. 2. Da biste to učinili, otvorite SV YA9 i YA12. Kroz njih se para dovodi u RD i istiskuje tekućina, što traje ne više od jednog sata. Na temelju signala sa senzora donje razine 45b zatvaraju se rulne staze SV YA9 i YA12, a otvaraju YA13,YA10,YA11. Od ovog trenutka počinje normalna operacija VO br.2.
Automatsko odmrzavanje HE br. 1 i br. 2 provodi se prema vremenu. Posebnost odmrzavanja u automatskom načinu rada je da nakon odmrzavanja (traje 20 - 30 minuta), npr. VO br. 1, ovaj VO se ne stavlja u rad 24 sata, ali VO br. 2 radi. Nakon jednog dana odmrzava se VO br. 2, koji tada ne radi jedan dan. Ovih dana radi VO br.1 i dr. Dakle, u načinu skladištenja uvijek je u pogonu samo jedan VO i jedan CM.
3 IZBOR RASHLADNE OPREME
3.1 Odabir i obrazloženje izbora instrumenata i opreme za automatizaciju
Kompresor je opremljen senzorom razlike tlaka-relejem tipa RKS-OM5 (1) namijenjenom za alarmni nadzor i dvopoložajnu regulaciju razlike tlaka u sustavima podmazivanja rashladnih uređaja u mobilnim i stacionarnim instalacijama i automatizaciji tehnoloških procesa. Kontrolirani mediji: freoni, zrak, voda, ulje; amonijak za senzor RKS-OM5A. Uređaji se proizvode s mrtvom zonom usmjerenom prema povećanju razlike tlaka u odnosu na zadanu točku. Granica odziva postavlja se na ljestvici pomoću vijka za podešavanje. Izlazni uređaj ima jedan preklopni kontakt. Prekidna snaga kontakata pri naponu od 220 V nije veća od 300 V-A za izmjeničnu struju i 60 W za istosmjernu struju.
Uređaji ovog tipa predviđeni su za rad na temperaturama okoline od -50 do +65 °C, a senzor RKS-OM5A na temperaturama od -30 do +65 °C i relativnoj vlažnosti zraka do 98%.
Ukupne dimenzije 66x104x268 mm. težina ne više od 1,6 kg.
Izvedba je obična, izvozna tropska.
Tlak slane vode u ispusnom cjevovodu kontrolira senzor tlaka-relej D220A (11), od smanjenja usisnog tlaka i povećanja ispusnog tlaka - koristi se senzor tlaka-relej D220A (2).
Dvostruki senzori tlaka-releji tipa D220 (2, 11) imaju senzor niskog tlaka (LPD) i senzor visokog tlaka (HPS), koji rade pomoću sustava poluga na jednom zajedničkom rasklopnom kontaktnom uređaju. Tehnički podaci otvori su dani DND osigurava prebacivanje kontakata kada kontrolirani tlak padne na zadanu vrijednost i povratak u prvobitni položaj kada kontrolirani tlak poraste (uzimajući u obzir mrtvu zonu). DVD prebacuje kontakte kada kontrolirani tlak poraste na zadanu vrijednost i vraća se u početni položaj kada se kontrolirani tlak smanji (uzimajući u obzir mrtvu zonu). Strukturno, svaki senzor uključuje osjetljivi element - mijeh i jedinicu za podešavanje zadane vrijednosti. DND također nudi jedinicu za podešavanje mrtve zone. Raspon odziva ne prelazi 0,01 MPa za DND i 0,02 MPa za DVD. D220A-12 Maksimalno dopušteni srednji tlak, 2,2 MPa. Zadane granice rada, (- 0,09) - (+0,15) MPa. Osnovna pogreška odziva, 0,02 MPa. Mrtva zona, 0,03-0,1 MPa Kontrolirana okolina amonijaka u rashladnim uređajima u stacionarnim (modifikacija A) i nestacionarnim (modifikacija AR) objektima). Ukupne dimenzije 200X155X85 mm.
Signal s temperaturnog senzora šalje se temperaturnom senzoru-releju tipa
TR-OM5 (3) namijenjen je za korištenje u sustavima za nadzor i on-off regulaciju temperature tekućih i plinovitih medija u rashladnim i drugim instalacijama. Senzori TR-OM5-00-TR-OM5-04 proizvode se s mrtvom zonom usmjerenom prema povećanju temperature kontroliranog okoliša u odnosu na zadanu točku odziva, a ostali uređaji - prema smanjenju temperature. Kontaktni uređaj ima jedan preklopni kontakt. Preklopna snaga kontakata nije veća od 300 V-A pri naponu od 220 V AC i 60 W pri naponu od 220 V DC. Senzori su dizajnirani za rad na temperaturama okoline od -40 do +50 °C i relativnoj vlažnosti do 98%. Ograničenja radne vrijednosti (- 60) – (- 30) °C. Osnovna pogreška ±1,0 °C. Mrtva zona podesiva 4 – 6 °C. Duljina kapilare 1,5; 2,5; 4,0; 10.
Ukupne dimenzije 160x104x68 mm, težina ne više od 2,2 kg. Izvršenje: obični, izvozni, tropski.
Protočna sklopka s mijehom tipa RPS (4) namijenjena je za kontrolu prisutnosti protoka vode temperature do 70 °C u sustavima automatizacije različitih tehnoloških procesa. Relej mora biti instaliran u vodoravnom području. Granica odziva se podešava pomoću posebnog vijka na ljestvici. Prije ugradnje releja, izbuši se rupa u čahuri koja se nalazi između dva mijeha, čiji se promjer određuje iz grafa protoka prema tlaku na ulazu releja. Raspored je naveden u uputama za rad. Izlazni uređaj ima jedan normalno otvoreni kontakt. Pogreška odziva ne prelazi 10% nominalnog protoka.
Relej je predviđen za rad pri temperaturama okoline od 5 do 50 °C i relativnoj vlažnosti do 95%. Nazivni promjer, 20 mm. Najviši dopušteni srednji tlak, 0,1 MP a. Ograničenja zadane vrijednosti odziva, 0-100 l/min. Dopuštena struja kontaktnog uređaja je 2 A pri naponu od 220 V AC. Ukupne dimenzije 135x115x18 mm, težina ne više od 2,5 kg. Izvršenje: obični, izvozni, tropski.
Poluvodički releji razine tipa PRU-5M i PRU-5MI (7b,8b,9b,12b,13b) dizajnirani su za kontrolu razine amonijaka, freona, vode, dizel gorivo, ulja i druge tekućine gustoće najmanje 0,52 g/cm3 u stacionarnim i brodskim instalacijama. Uređaji se sastoje od primarnog (PP) i odašiljačkog (PRP) pretvarača. U primarnom pretvaraču, kretanje plovka pretvara se u signal izmjenične struje pomoću zavojnica uključenih u premosni krug. Promjena napona na zavojnicama nastaje kao posljedica promjene njihovog induktiviteta uslijed gibanja plovka od magnetskog materijala. Signal iz PP ide na diferencijalno pojačalo PRP s izlaznim elektromagnetskim relejem. Ovisno o položaju razine kontrolirane tekućine, aktivira se izlazni relej, čiji se kontakti mogu koristiti u vanjskim krugovima za nadzor i upravljanje aktuatorima.
Primarni pretvarač releja PRU-5MI dizajniran je za rad u eksplozivnim područjima prostorija i vanjskih instalacija, odašiljački pretvarač se koristi izvan opasnih područja.
Materijal PP dijelova u kontaktu s kontroliranom okolinom je čelik 12H18N10T i čelik 08 KP; Plovak, ovisno o agresivnosti kontrolirane okoline, ima odgovarajući zaštitni premaz.
Relej snage naizmjenična struja napon 220 ili 380 V s frekvencijom od 50 ili 60 Hz. Potrošnja energije ne više od 10 VA. Ukupne dimenzije: PP 90x135x180 mm; PRP 152x90xx295 mm; težina: PP ne više od 2,5 kg; PRP ne više od 2,7 kg. Izvođenje je obično, tropsko.
Membranski ventili bez brtve s kalemom za pražnjenje 15kch888r SVM (5.6, 9v) upravljaju se elektromagnetskim pogonom u vodootpornom dizajnu. Nepropusnost zapornog elementa osigurana je kada je pad tlaka na kalemu najmanje 0,1 MPa. Temperatura okoline za vodu i zrak do 50 °C, za rasol i amonijak od -50 do +50 °C. Nazivni promjer 25, 40, 50, 65. Građevinska dužina 160, 170, 230, 290. Radni medij slanica (-40) – (+45),
amonijak s uljem (-30) – (+45). Nazivni tlak 1,6 MPa. Vrsta struje i varijable napona 127, 220, 380; konstanta 110, 220. Masa 6,2; 7.8. Proizvođač ili dobavljač: Semenovsky Valve Plant.
TCM osjetljivi element (14-18, 19a) je namot bez okvira izrađen od bakrene žice, prekriven fluoroplastičnim filmom i smješten u metalnu čahuru tankih stijenki s keramičkim prahom. Osjetljivi element – bakreni tip EChM – 070 – promjer 5 mm i duljina 20, 50 ili 80 mm. Granice mjerenja bakrenih osjetljivih elemenata su od – 50 do + 200 °C, tromost je 15 i 25 s za nazivne statičke karakteristike od 50M odnosno 100M.
Signal iz TCM-a šalje se na osmokanalni uređaj UKT38-V.
UKT38-V (19b) Osmokanalni uređaj za regulaciju temperature s ugrađenom zaštitom od iskrenja
UKT38-V je dizajniran za praćenje temperature u više zona istovremeno (do 8) i davanje alarma kada bilo koji od kontroliranih parametara prijeđe zadane granice, kao i za njihovu registraciju na računalu.
Koristi se za spajanje senzora smještenih u opasnim područjima u procesnoj opremi u prehrambenoj, medicinskoj industriji i industriji rafiniranja nafte. Uređaj je svojstveno siguran strujni krug razini, koja osigurava njegovu zaštitu od eksplozije.
UKT38-V je osmokanalni uređaj za usporedbu koji ima osam ulaza za spajanje senzora, jedinicu za zaštitu od iskrenja, mikroprocesorsku jedinicu za obradu podataka koja generira signal “Alarm” i jedan izlazni relej. Registracija kontroliranih parametara na računalu vrši se preko OWEN AC2 mrežnog adaptera preko RS-232 sučelja.
Ulazi uređaja
UKT38-V ima 8 ulaza za spajanje mjernih senzora.
Ulazi UKT38-V mogu biti samo istog tipa i izrađeni u jednoj od sljedećih modifikacija:
01 za spajanje otpornih toplinskih pretvarača kao što su TSM 50M ili TSP 50P;
03 za spajanje otpornih toplinskih pretvarača kao što su TSM 100M ili TSP 100P;
04 za spajanje termoparova tipa THK(L) ili THA(K);
Jedinica za obradu podataka dizajnirana je za obradu ulaznih signala, indikaciju nadziranih vrijednosti i generiranje alarmnog signala.
Jedinica za obradu podataka UKT38-V uključuje 8 uređaja za usporedbu.
Izlazni uređaji
UKT38-V ima jedan izlazni relej “Emergency” za uključivanje alarma ili hitno isključivanje instalacije.
Za kontrolu temperature koristi se regulator temperature tipa RT-2 (106) čiji je senzor 10a ugrađen na izlaznom cjevovodu slane vode (ledene vode) iz isparivača.
Regulatori temperature tipa RT-2 (10b) namijenjeni su za dvopoložajnu RT2, tropoložajnu RTZ i proporcionalnu RT-P regulaciju temperature u sustavima automatizacije ventilacijskih, klimatizacijskih instalacija te u sustavima automatizacije ostalih tehnoloških procesa. Regulatori rade u sprezi s otpornim termičkim pretvaračima TSM i TSP s nazivnim statičkim karakteristikama 1\w Gr. 23 odnosno 100P.
Regulatori s dva položaja imaju podesivu povratnu zonu od 0,5-10 °C; tropoložajni regulatori - podesiva mrtva zona 0,5-10 °C. Proporcionalni regulatori rade zajedno s aktuatorom koji ima povratni reostat s otporom od 120 ili 185 Ohma. Minimalna vrijednost proporcionalnog pojasa nije veća od 1 °C, maksimalna nije manja od 5 °C, osjetljivost nije veća od 10% proporcionalnog pojasa. Osnovna dopuštena pogreška nije veća od 1 °C na skali do 40 °C i najviše 2 °C na skali iznad 40 °C.
Izlazni kontakti prebacuju krugove izmjenične struje do 2,5 A i krugove istosmjerne struje do 0,2 A pri naponu do 220 V.
Regulatori se napajaju izmjeničnom strujom napona 220 V frekvencije 50 ili 60 Hz. Potrošnja struje do 8 VA.
Regulatori su predviđeni za rad na temperaturama okoline od 5 do 50 °C i relativnoj vlažnosti do 80%.
Ukupne dimenzije 90x150x215 mm, težina ne više od 2,5 kg.
Izvršenje: obični, izvozni, tropski.
Proizvođač - Yerevan Instrument Plant.
ZAKLJUČAK
Danas su tehnologije proizvodnje rashladnih uređaja na vrlo visokoj razini. Razvoj novih modela rashladnih jedinica danas je zahvatio čak i područje mikroelektronike. Tehnologije proizvodnje rashladnih strojeva i digitalne računalne tehnologije također nisu pošteđene.
Korištenje računalno upravljanih rashladnih jedinica u svakodnevnom životu znatno olakšava njihov rad, štedi vrijeme, a računalno praćenje stanja komponenti uređaja podržava njegov pouzdaniji i sigurniji rad dugi niz godina.
Primjenom računalno upravljanih rashladnih uređaja u proizvodnji povećava se učinkovitost proizvodnje, osigurava pouzdana kontrola temperature, čime se pouzdano čuvaju sirovine i osiguravaju minimalni gubici.
Možda je glavni nedostatak takvih instalacija složenost i visoka cijena popravak elektroničkih dijelova računalnog upravljanja. Osim toga, elektroničke komponente zahtijevaju posebne uvjete rada. Još jedan nedostatak je što su računalno upravljani hladnjaci prilično skupi, ali uštede na minimalnim gubicima sirovina tijekom skladištenja u proizvodnji u potpunosti opravdavaju troškove jedinica.
Drugi važan problem je nedostatak stručnjaka za servisiranje takve opreme. Ali većina poduzeća poziva stručnjake iz inozemstva da servisiraju uvezene rashladne jedinice, budući da se većina digitalno upravljanih hladnjaka isporučuje iz inozemstva.
BIBLIOGRAFIJA
1 Krylov N.V. , Grishin L. M. Ekonomika rashladne industrije. M., Agropromizdat, 1987, 272 str.;
2 Rashladna oprema. 1986, broj 11, str. 2 -4 ;
3 Procijenite i poboljšajte uvjete hladnjača povrće Yankovsky et al., Zbornik radova LTIHP. Rashladna obrada i skladištenje prehrambenih proizvoda. L., 1974, br. 2, str. 125-132;
4 Uzhansky V. S. Automatizacija rashladnih strojeva i instalacija. M., Industrija hrane, 1973., 296 str.
5 Projektiranje sustava automatizacije procesa.
Referentni priručnik, ur. KAO. Klyuev 2. izdanje, revidirano i
ažurirani moskovski Energoatomizdat 1990
6 Procesna mjerenja i instrumentacija u prehrambenoj industriji
Moskva VO "Agropromizdat" 1990
Kompresijski rashladni stroj
Sredstva za hlađenje
Rashladna sredstva
Postupci i metode hlađenja
Namjena rashladne opreme
1. Namjena rashladne opreme
Hladno je najčešći i najpouzdaniji način konzerviranja, jer vam omogućuje gotovo potpuno očuvanje svih izvornih sastojaka; svojstva proizvoda.
Pod hladnim tretmanom razumjeti hlađenje i zamrzavanje prehrambenih proizvoda. Ako je temperatura u sredini proizvoda O...+4S, smatra se da je proizvod ohlađen, ali ako je temperatura u sredini proizvoda -8°S i niža, smatra se da je smrznut.
Niske temperature stvaraju nepovoljne uvjete za razvoj i razmnožavanje mikroorganizama te djelovanje enzima (u slučaju hlađenja). Kada se smrzne, voda se pretvara u led, a mikroorganizmi ostaju lišeni svog hranjivog medija, što rezultira 90-99 % od njih umreti. Neki mikroorganizmi, poput bakterija, samo prestanu svoju vitalnu aktivnost, ali ne umiru. Enzimi su manje osjetljivi na niske temperature.
Proces hladnog konzerviranja hrane uključuje uklanjanje topline iz proizvoda pomoću rashladnog medija, koji može biti tekućina, zrak (plinovi), čvrsti ugljikov dioksid ili vodeni led.
Međutim, uz pozitivan učinak hladnog čuvanja, postoje i negativni aspekti - to je gubitak vlage u proizvodu (skupljanje), blagi pad kvalitete proizvoda kao rezultat stvaranja kore koja se suši i rezultirajuća poroznost površine.
Rok trajanja rashlađenih proizvoda kreće se od nekoliko dana do nekoliko mjeseci. Za povećanje roka trajanja mesa, mliječnih proizvoda, ribe i drugih proizvoda, oni su fascinirani. Rok trajanja smrznute hrane kreće se od nekoliko mjeseci do nekoliko godina. To omogućuje stvaranje određenih rezervi proizvoda i opskrbu stanovništva hranom tijekom cijele godine.
2. Postupci i metode hlađenja
Hlađenje se, kao i grijanje, temelji na izmjeni topline – to je spontani prijenos topline s tijela s višom temperaturom na tijelo s nižom temperaturom.
Za hlađenje se koriste procesi koji se odvijaju apsorpcijom topline iz okoline: topljenje ili otapanje; vrenje ili isparavanje; sublimacija itd.
Hlađenje se događa prirodni i umjetni.
Prirodno hlađenje naziva se izmjena topline između ohlađenog tijela i okoline – vanjskog zraka i vode iz prirodnih rezervoara. Međutim, takvim hlađenjem temperatura ohlađenog tijela može se smanjiti samo na temperaturu okoline. Za postizanje nižih temperatura koristite mješavinu leda i kuhinjske soli. Međutim, led ili mješavina leda i soli prima toplinu ohlađenih proizvoda, mijenja svoje agregatno stanje i gubi sposobnost hlađenja.
Umjetno hlađenje uključuje hlađenje suhim ledom, kao i korištenje kipućih tekućih plinova i termoelektriciteta. Prednost umjetnog hlađenja je mogućnost održavanja određenog načina skladištenja u bilo koje doba godine.
Hlađenje pomoću rashladnih strojeva naziva se hlađenje stroja.
Niske temperature općenito se odnose na temperature ispod temperature okoline. U rashladnim uređajima trgovačkih i ugostiteljskih objekata ovaj raspon je od 0 do -40°C.
Niske temperature nastaju kao rezultat fizičkih procesa koji su popraćeni apsorpcijom topline.
la. Glavni takvi procesi uključuju:
Ø fazni prijelaz tvari - taljenje, vrenje (isparavanje), sublimacija;
Ø adijabatsko širenje plina;
Ø prigušivanje stvarnog plina i tekućina;
Ø termoelektrični učinak (Peltier efekt).
3. Rashladna sredstva
Jedno od glavnih pitanja koja se javljaju pri izradi rashladnih strojeva (u daljnjem tekstu - RM) je izbor rashladnih sredstava koja bi doprinijela pouzdanom i ekonomičnom radu stroja u zadanom temperaturnom rasponu.
Radne tvari namijenjene kemijskom inženjerstvu moraju ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:
Biti kemijski stabilan i inertan prema osnovnim strukturnim materijalima i mazivim uljima;
Imati prihvatljive vrijednosti radnih tlakova, razlike i omjere tlačnog i usisnog tlaka;
Nemaju negativan utjecaj na okoliš i ljude;
Biti nezapaljiv i otporan na eksploziju;
Imati visok stupanj termodinamička savršenost, veliki volumetrijski kapacitet hlađenja;
Posjeduje povoljnu kombinaciju termofizičkih svojstava koja utječu na masu i dimenzije opreme za izmjenu topline;
Proizvedeno u industriji i ima relativno nisku cijenu.
Kemijsko inženjerstvo u pravilu koristi radne tvari koje zadovoljavaju samo najviše važne zahtjeve. Uz gore navedeno, važan zahtjev za rashladna sredstva je siguran rad rashladne opreme.
Koriste se radne tvari rashladnih strojeva (češće se nazivaju hladnjaci od engleskog "Refrigerant" i označavaju prema međunarodnoj normi ISO N°817-74 slovom "R" uz dodatak digitalne oznake pojedine za svaku tvar). za izvođenje obrnutih termodinamičkih ciklusa. Uz čiste rashladne tvari, sve se više koriste i mješavine rashladnih tvari, pa ukupan broj rashladnih tvari iznosi nekoliko desetaka.
Trenutno najčešće korištena rashladna sredstva su amonijak (rashladno sredstvo R7I7) i freoni (freoni prema staroj klasifikaciji) - rashladna sredstva R12, R22, R134a i R404A |
Unatoč svojoj toksičnosti i eksplozivnosti, amonijak se zbog izvrsnih termodinamičkih svojstava i niske cijene i dalje koristi u velikim prehrambenim i ugostiteljskim objektima gdje je potražnja veća od 100 kW. Razvoj sličnih rashladnih sustava uvođenjem rashladnih strojeva smanjenog kapaciteta za ovo rashladno sredstvo (manje od 100 kg) i potpunom automatizacijom zaštite. Međutim, čak i na relativno malim trgovačka poduzeća, uključujući i supermarkete, već se koriste mali strojevi za amonijak (Danska, Češka i druge zemlje).
Freoni se najviše koriste u malim i srednjim trgovačkim i ugostiteljskim poduzećima. Međutim, trenutno nema potpune sigurnosti u izboru jednog ili drugog rashladnog sredstva. Ovo je objašnjeno na sljedeći način. Davne 1974. godine američki fizičari (sada dobitnici Nobelove nagrade) S. Rowland i M. Molina otkrili su da većina tradicionalno korištenih rashladnih sredstava (uključujući R11, R12, R113, R502 i, u znatno manjoj mjeri, R22) pri aktivnom ulasku u stratosferu uništavaju ozonski omotač Zemlje, koji blokira ultraljubičasto zračenje Sunca. S obzirom na ovu globalnu opasnost, vlada SSSR-a je 1987. godine potpisala Montrealski protokol o postupnoj zabrani rashladnih sredstava koja oštećuju ozonski omotač. U skladu s tim sporazumom, od 1. siječnja 1996. u Rusiji je zabranjena uporaba prethodno široko korištenih rashladnih sredstava R12 i R502 u novoj opremi, a od 1999. njihova je proizvodnja potpuno zabranjena. Rashladno sredstvo R22 odobreno je za upotrebu u Rusiji do 2020. U svijetu još nisu pronađene potpune zamjene za ove rashladne tvari, međutim trenutno se vjeruje da će najvjerojatnija zamjena biti rashladno sredstvo R134a u srednjotemperaturnoj opremi i klima uređajima, a R404A rashladno sredstvo u niskotemperaturnoj opremi. Stoga je u velikoj većini slučajeva Rusija službeno uvezla nakon 1996. komercijalna i tehnološka rashladna oprema puni se jednim od četiri navedena rashladna sredstva: amonijak (R717) ili rashladna sredstva R22, R134a i R404A.
Ispod su glavna svojstva ovih rashladnih sredstava.
1. Amonijak. Formula NH 3. Trgovački naziv za rashladno sredstvo R717. Bezbojni plin karakterističnog oštrog mirisa. Otrovno, jako nadražuje sluznicu očiju i dišnog trakta, MDK 20 mg/m3. Opasnost od požara i eksplozije. Klasa opasnosti 1. Vrlo topiv u vodi. Kemijski je inertan prema željeznim metalima i bronci, ali u prisutnosti vlage reagira s bakrom i legurama bakra i cinka, a također brzo pogoršava kvalitetu mazivih ulja. Mnogo jeftiniji od rashladnih sredstava. Tlak kondenzacije na +30°C je 1,168 MPa; vrelište pri atmosferskom tlaku -33,34°C, toplina isparavanja 1369,7 kJ/kg.
2. R22 - difluorklorometan. Formula CFCIH. Bezbojni plin sa slabim mirisom triklorometana. Neotrovno, MPC 3000 mg/m3. Nezapaljivo Klasa opasnosti 4. Slabo topljiv u vodi, dakle rashladni sustav zahtijeva pažljivo sušenje. Dobro otapalo za organske tvari i gumu, inertan na većinu metala. Tlak kondenzacije na +30°C je 1,191 MPa; vrelište pri atmosferskom tlaku -40,81°C, toplina isparavanja 233,2 kJ/kg.
3. R134a. 1,1,1,2-tetrafluoroetan. Formula CFCFH. Bezbojni plin. MPC je trenutno nepoznat. Zapaljivo. Klasa opasnosti 4. Inertan na većinu metala. Tlak kondenzacije na +30°C je 0,773 MPa; vrelište pri atmosferskom tlaku je 26,5°C, toplina isparavanja je 216,5 kJ/kg.
4. R404A (ponekad označen kao HP62) je neazeotropna smjesa čistih rashladnih sredstava R125/I43a/134a u omjeru 44:52:4 u masenim udjelima, stoga se vrenje u isparivaču događa pri promjenjivoj temperaturi (promjena temperature duž duljina aparata je oko 5°C). Vrelište pri atmosferskom tlaku je -46,5°C, toplina isparavanja je bliska onoj za rashladno sredstvo R22. Visokotlačni kondenzacija (≈ 2-2,8 MPa) postavlja visoke zahtjeve na kvalitetu instalacijskih radova.
Postoje prirodna i umjetna rashladna sredstva. DO prirodne rashladne tvari uključuju: amonijak (R717), zrak (R729), vodu (R718), ugljikov dioksid (R744), itd. Umjetna- rashladna sredstva (mješavine raznih freona).
Freoni su ugljikovodici (CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 i C 4 H 10), u kojima je vodik potpuno ili djelomično zamijenjen fluorom i klorom (u nekim slučajevima bromom). Međunarodni standard usvojio je kratku oznaku za sva rashladna sredstva, koja se sastoji od simbola R (rashladno sredstvo - rashladno sredstvo) i definirajućeg broja. Na primjer, freon-12 je označen kao R12. Stoga se danas svi freoni obično označavaju međunarodnom simbolikom, otuda i njihovo ime - freoni.
Što se tiče termodinamičkih svojstava, amonijak se smatra najboljim prirodnim rashladnim sredstvom. Stoga je trenutno amonijak najčešći u velikim rashladnim jedinicama s umjereno niskim temperaturama (-15...-25S).
Prema stupnju aktivnosti oštećivanja ozonskog omotača rashladnih sredstava
podijeljeni u dvije grupe:
¨ rashladna sredstva s visokom aktivnošću uništavanja ozona (ODP1,0);
¨ rashladna sredstva s niskom razgradnjom ozona (ODP<0,1).
U prvu grupu spadaju rashladna sredstva R11, R12, R2Z, R11Z, R114, R115, R500, R501 itd.
Druga skupina uključuje rashladna sredstva manje pogodna za ozon R21, R22, R23, R30, R40, R123, R124, R140 a, R160 itd. Molekule svakog od ovih rashladnih sredstava sadrže atom vodika i stoga tijekom hidrolize i pirolize molekule rashladnog sredstva, klorovodična kiselina prvenstveno nastaje HC1, au rijetkim slučajevima, pod određenim uvjetima, može se osloboditi nekoliko molekula slobodnog klora. To objašnjava njihovu nisku sigurnost za ozon.
Freoni koji ne sadrže atome klora potpuno su sigurni za ozon.
4. Rashladna sredstva
U rashladnoj tehnici rashladna sredstva se koriste u slučajevima kada iz različitih razloga nije praktično koristiti sustav za direktno hlađenje komora. Takvi razlozi, u pravilu, su: značajna udaljenost rashladnih komora od strojarnice, nisko vrelište freona u isparivaču (hladnjak zraka), hlađenje nekoliko komora jednim rashladnim uređajem s velikom razlikom u temperatura u komorama, utjecaj vanjskih sila na sustav hlađenja (brodovi hladnjače).
Rashladno sredstvo zove se tvar koja oduzima toplinu jedan dio rashladnog uređaja i predaje ga drugom, bez promjene njegovog agregatnog stanja. Tvar odabrana kao rashladna tekućina mora imati nisku točku smrzavanja, nisku viskoznost i gustoću, visoku toplinsku vodljivost i toplinski kapacitet, biti sigurna i bezopasna, kemijski otporna, inertna prema metalima, a također neoskudna i jeftina. Voda ispunjava gotovo sve ove zahtjeve. Međutim, relativno visoka točka ledišta vode ograničava njezin opseg primjene.
Kao rashladna sredstva koriste se otopine natrijevog klorida, magnezijevog klorida ili kalcijevog klorida, koje se nazivaju slane otopine, te otopine etilen glikola (antifriz), RZO, diklorometana (CH 2 C1 2) itd.
Nedostatak slanih otopina je njihov korozivni učinak na metale, koji se naglo povećava u otvorenim sustavima zbog kontakta zraka (kisika) sa slanom vodom. Kako bi se smanjila korozija, tvari koje se nazivaju pasivatori dodaju se slanoj vodi. Ovo je natrijev kromat s kaustičnom sodom.
Etilen glikol. Za postizanje temperatura ispod -55°C ne mogu se koristiti slane vode. U ovom slučaju, vodena otopina etilen glikola (antifriz) koristi se kao međurashladno sredstvo. Čisti etilen glikol C 2 H 4 (OH) 2 ima točku smrzavanja od samo -17,5 °C. Stoga se koriste vodene otopine etilenglikola čije temperature smrzavanja ovise o masenom udjelu etilenglikola. Otopine etilenglikola koriste se u temperaturnom području vrenja od -40 do -60°C. Etilen glikol ima značajan korozivni učinak na metale, pa se za smanjenje tog negativnog učinka u otopinu dodaju tvari koje se nazivaju pasivatori.
R30 i alkoholi. Zbog niske točke smrzavanja (-96°C) i niske viskoznosti, freon-30 naširoko se koristi kao rashladno sredstvo. Koristi se u temperaturnom rasponu od -40 do - 90°C. Alkoholi imaju niže točke ledišta: etilni alkohol (-117°C), propilni alkohol (-127°C). Metilni alkohol (-97,8°C) je otrovan i ne preporučuje se korištenje kao rashladno sredstvo. Uzimajući u obzir neke od negativnih svojstava salamure, znanstvenici neprestano traže nove vrste rashladnih tekućina.
5. Kompresijski rashladni stroj
Od svih metoda hlađenja najviše se koristi hlađenje pomoću rashladnih strojeva (strojno hlađenje) koje koristi princip vrenja tekućih plinova. Rad rashladnog stroja je potpuno automatiziran, što daje sljedeće prednosti: jednostavnost rada, sigurnost rada za osoblje održavanja, mogućnost održavanja potrebnih temperaturnih uvjeta za različite vrste proizvoda, kao i ekonomični način rada.
Rashladni stroj- Riječ je o hermetički zatvorenom prstenastom sustavu kroz koji cirkulira ista količina radne tvari koja se naziva rashladno sredstvo. Rashladno sredstvo u automobilu mijenja samo svoje agregatno stanje.
U komercijalnom strojarstvu koriste se dvije vrste rashladnih strojeva: kompresijski i apsorpcijski, koji koriste različite metode za osiguravanje cirkulacije rashladnog sredstva. U kompresija rashladni stroj troši mehaničku energiju za kruženje rashladnog sredstva, i apsorpcija- toplinski. Najrašireniji je kompresijski rashladni stroj.
DO kompresijski rashladni stroj sastoji se od četiri glavna dijela: isparivač, kompresor, kondenzator i termostatski ekspanzijski ventil (TEV).
Hlađenje može biti prirodno ili prisilno, kao što je prikazano na sl. 28.1.
Rashladni kompresor dizajniran za izvođenje sljedećih procesa: usisavanje pare rashladnog sredstva iz isparivača, adijabatsko sažimanje i pumpanje u kondenzator. Na sl. 31.2 – 31.6 predstavljaju vrste kompresora rashladnih strojeva.
Kompresor usisava pare iz isparivača. Isparivači (hladnjaci zraka) smješteni u rashlađenoj sredini (komori), kada rashladni uređaj radi, imaju najnižu temperaturu u odnosu na ostala tijela smještena u komori. Cijevi isparivača (hladnjaka zraka) sadrže rashladno sredstvo čije vrelište ovisi o tlaku. Nastale pare u isparivaču neprestano se uklanjaju kompresorom, čime se osigurava konstantan tlak i, sukladno tome, konstantno vrelište rashladnog sredstva.
Ako se toplinsko opterećenje na isparivaču naglo poveća (prilikom uvođenja proizvoda u komoru), tada se povećava tlak u isparivaču. Sukladno tome, vrelište će se povećati, a toplinsko opterećenje isparivača će se smanjiti zbog smanjenja temperaturne razlike između zraka u rashladnoj komori i površine isparivača. Povećanje tlaka u isparivaču povećat će gustoću pare i povećati učinak kompresora. Tlak i vrelište rashladnog sredstva u isparivaču počet će se smanjivati. Ako se protok topline u isparivač jako smanji (proizvodi su se potpuno ohladili), tada će količina pare u isparivaču biti vrlo beznačajna, tj. u isparivaču praktički neće biti kuglica, pa stoga kompresor nema što ukloniti iz isparivača i automatski se isključuje.
Dakle, rad kompresora za usisavanje para osigurava određeni tlak i, sukladno tome, vrelište rashladnog sredstva u isparivaču. Kompresor, začepljen parom iz isparivača, zapravo uklanja toplinu iz komore.
Adijabatska kompresija pare u kompresoru je potrebno povećati njihovu temperaturu. Temperatura pare na kraju kompresije mora nužno biti viša od temperature rashladnog medija u kondenzatoru kako bi se tada para mogla ohladiti. Kada se ohladi, para se pretvara u tekućinu.
Injektiranje pare. Ako je tlak (i temperatura) tijekom kompresije niži od temperature rashladnog medija, tada se takve pare koje ulaze u kondenzator neće ohladiti. Tlak u kondenzatoru se neće smanjiti. Kompresor, istiskujući sljedeću količinu pare iz cilindra, mora svladati veliki otpor u kondenzatoru, a za to se para mora komprimirati na tlak koji je veći od tlaka u kondenzatoru. Povećanje tlaka dovodi do odgovarajućeg povećanja temperature. Tlak raste sve dok temperatura pare ne pređe temperaturu rashladnog medija.
Procesi rashladnog ciklusa povezani su s različitim vrstama izmjene topline: u isparivaču rashladno sredstvo uzima toplinu iz zraka hlađene komore ili rashladne tekućine; u kondenzatoru se toplina prenosi na rashladni medij (voda ili zrak ). Isparivač i kondenzator su glavni izmjenjivači topline.
Isparivač(Sl. 31.6) je uređaj u kojem tekuće rashladno sredstvo ključa pri niskom tlaku, oduzimajući toplinu objektu(ima) koji se hladi. Što je niži tlak koji se održava u isparivaču, niža je temperatura kipuće tekućine. Vrelište se u pravilu održava 10-15°C ispod temperature zraka u komori. Temperatura zraka u komori ovisi o vrsti proizvoda koji se hladi. Isparivač se može smjestiti izravno u hlađeni volumen (komora, ormar), kao što je prikazano na sl. 28.1, ili se nalazi izvan njega. U skladu s tim, prema njihovoj namjeni, razlikuju se isparivači za izravno hlađenje medija i isparivači za hlađenje međurashladnog sredstva (voda, slana otopina, zrak, etilen glikol itd.). Izvedba isparivača ovisi o vrsti rashladnog medija, potrebnom rashladnom kapacitetu, svojstvima samog rashladnog sredstva i temperaturnoj razlici između medija. Na sl. Na slici 31.7 prikazan je proces promjene vrelišta rashladnog sredstva u isparivaču tijekom vremena.
Kondenzator- uređaj dizajniran za izmjenu topline između rashladnog sredstva i rashladnog medija. Tijekom procesa izmjene topline rashladnom sredstvu se oduzima energija koja se prenosi na rashladni medij, a samo rashladno sredstvo se hladi i kondenzira. Rashladni medij se zagrijava. Ovisno o vrsti rashladnog medija razlikuju se kondenzatori hlađeni zrakom i vodom hlađeni.
Termostatski ekspanzijski ventil (TRV) osigurava da je isparivač napunjen tekućim rashladnim sredstvom unutar optimalnih granica. Pretjerano punjenje isparivača može dovesti do njegovog ulaska u kompresor i uzrokovati štetu, a nedovoljno punjenje dramatično će smanjiti učinkovitost isparivača.
Stupanj ispunjenosti isparivača ovisi o pregrijanoj temperaturi pare na izlazu iz isparivača. Ekspanzijski ventil uspoređuje temperaturu pare na izlazu iz isparivača sa zadanom i, ovisno o veličini odstupanja, povećava ili smanjuje protok tekućeg rashladnog sredstva u isparivač.
Osim gore navedenih glavnih dijelova, rashladni stroj opremljen je i drugim dijelovima: uređajima za automatizaciju, električnom opremom za zaštitu od pokretanja, izmjenjivačima topline, filtrom za sušenje i prijemnikom.
6. Uređaji za automatizaciju rashladnih strojeva
Automatizacija je skup tehničkih mjera koje potpuno ili djelomično eliminiraju ljudsko sudjelovanje u upravljanju procesima.
Hlađeni volumen smatra se objektom u kojem se mora održavati stalni temperaturni režim. Budući da doba dana i godišnje doba utječu na temperaturu okoline, a temperatura zraka u komori mora biti ista, količina topline koja ulazi u komoru kroz ograde (zidove, pod, strop) stalno se mijenja. Povećanje temperature zraka u komori smanjuje rok trajanja proizvoda, a značajno smanjenje temperature dovodi ne samo do prekomjerne potrošnje energije, već i do smrzavanja proizvoda. Stoga automatizacija instalacije treba omogućiti promjenu načina rada isparivača ovisno o toplinskom opterećenju. Uređaji za automatizaciju moraju osigurati ne samo učinkovit, već i pouzdan rad svih elemenata rashladnog stroja.
Automatizacija rashladnih strojeva provodi se u tri glavna područja: automatizacija upravljačkih procesa pomoću sustava; automatizacija zaštite; automatizacija alarma.
Sustavi automatizacije. Automatizacija rada rashladnih strojeva, ovisno o funkcijama koje se obavljaju, dijeli se na sustave:
– regulacija , održavanje specificirane vrijednosti kontrolirane varijable (temperatura, tlak, količina rashladnog sredstva itd.);
–zaštita, odnosno isključiti instalaciju ako postoji preveliko odstupanje parametara njezinog načina rada;
– alarm , tj. za uključivanje vizualnog i / ili zvučnog signala kada se prekrši način rada rashladne jedinice;
– kontrolirati , kada je potrebno kontrolirati bilo koji radni parametar rashladnog stroja.
Ovisno o pogonu, sustavi automatizacije su električni, pneumatski I kombinirani, a prema principu rada - pozicijski I stalan.
Sustav automatska regulacija rashladna jedinica omogućuje vam da osigurate određene temperaturne uvjete za transportirani teret bez sudjelovanja osoblja za održavanje.
Sustav automatizacije je kombinacija objekta automatizacije i automatskih uređaja koji omogućuju kontrolu rada ovog objekta bez sudjelovanja osoblja. Predmet automatizacije može biti rashladni uređaj u cjelini ili njegovi pojedinačni dijelovi, komponente, uređaji i sl. Sustavi automatizacije mogu biti zatvoreni i otvoreni.
Riža. 4.26 - Sustav automatizacije zatvorene petlje
Zatvoreni sustav sastoji se od objekta ( Oko) i automatski uređaj ( A), koji su međusobno povezani ravnom linijom ( P.S) i obrnuto ( OS) veze, koje su prikazane na sl. 4.26. Ulazni utjecaj dovodi se u objekt preko izravne veze x , inverz je izlazna vrijednost na , koji utječu A. Sustav OS radi prema odstupanju stvarne vrijednosti na od postavljene vrijednosti na h.
Ako je svrha sustava održavanje vrijednosti na oko zadane vrijednosti kada se vanjski utjecaj promijeni f VN, tada se takav sustav naziva sustav automatskog upravljanja ( SAR), a automatski uređaj je automatski regulator ( AR). Funkcionalni sustav SAR prikazano na sl. 4.27.
Riža. 4.27 - Funkcionalni dijagram automatike
regulacija ( SAR)
Na funkcionalnom dijagramu SAR Lanac izravne komunikacije uključuje: pojačalo, pokretački mehanizam ( IH) i regulatorno tijelo ( RO). Uključeno u povratni krug senzor, s kojim regulator AR percipira kontroliranu varijablu U i pretvara ga u vrijednost U n, pogodan za daljnji prijenos. Na jedan od ulaza elementa usporedbe ( ES) isporučuje se pretvorena vrijednost U p, a na njegov drugi ulaz - signal U iz ovladati; majstorski.
Ovaj signal u pretvorenom obliku je vježbanje regulator. Odgovarajuća vrijednost d = U h – U n je poticajni signal. Njegova se snaga povećava u pojačalu dovođenjem vanjske energije E VN i kao signal D utječe IH, koji pretvara signal u pogodan oblik energije D x i preuređuje u RO. Kao rezultat toga, unos u Oko protok energije, što odgovara promjeni regulatornog utjecaja x .
Ako se normalan rad objekta javlja kod vrijednosti na , različito od na h, a kada se postigne jednakost između njih, objektu se šalje signal x isključiti, tada se takav sustav naziva automatski sustav zaštite ( SAZ), a automatski uređaj je zaštitni uređaj ( AZ). Takav funkcionalni sustav prikazan je na sl. 4.28.
Shema SAZ drugačiji od dijagrama SAR da u automatskom uređaju AZ nikakav IH I RO. Signal iz pojačala djeluje izravno na Oko, isključivanje u cijelosti ili njegovih pojedinih dijelova.
Riža. 4.28 - Funkcionalni dijagram automatskog zaštitnog sustava ( SAZ)
Riža. 4.29 - Sustav automatizacije s otvorenom petljom
Otvoreni sustav je sustav u kojem nedostaje jedan od priključaka (obrnuti ili izravni) (sl. 4.29). Parametar Z vezan uz izlaznu količinu na a percipira ga automatski uređaj A. Odstupanje od postavljene vrijednosti Z 3 uzrokuje promjene u izloženosti x .
Automatizacija isparivača. Jedan od važnih procesa upravljanja rashladnim strojem je automatsko napajanje isparivača na temelju pregrijavanja pare i razine tekućine u isparivaču. Uglavnom se koristi kao automatski regulator pregrijavanja termostatski ventili (TRV).
Ekspanzijski ventil je ugrađen ispred isparivača. Kapilarna cijev je zalemljena na vrhu ventila (Sl. 4.30) 7 , povezujući unutarnji radni dio 6 ventil s termo cilindrom 8 . Gornji energetski dio ventila je zabrtvljen. Termalni cilindar je čvrsto pričvršćen na usisnu cijev koja povezuje isparivač s kompresorom. Tijekom izrade ventila, termo cilindar, kapilara i prostor iznad membrane ispunjavaju se strogo doziranom količinom rashladnog sredstva. Od dna membrane 5 šipka ide dolje 4 sa zapornim ventilom 3 , koji je oprugom pritisnut na sjedalo 2 s vijkom za podešavanje 1 .
Riža. 4.30 - Dijagram termostatskog ventila s unutarnjim izjednačavanjem
Princip rada ekspanzionog ventila temelji se na usporedbi vrelišta rashladnog sredstva u isparivaču s temperaturom para koje ga napuštaju. Usporedba se vrši pretvaranjem temperature pare koju percipira toplinski cilindar t u odgovarajućem tlaku R s u energetskom dijelu uređaja (vidi sl. 4.30). Pritisak djeluje na membranu odozgo i nastoji otvoriti ventil kroz vreteno 3 na veće područje protoka. Ovo kretanje ventila sprječava tlak vrenja freona u isparivaču R o djelovanje na membranu odozdo, kao i sila opruge f i pritisak R na ventil.
Kada je isparivač pravilno napunjen, temperatura pare na izlazu ne smije biti veća od 4,7°C. Da biste to učinili, svo rashladno sredstvo koje se kroz ekspanzijski ventil dovodi u isparivač mora prokuhati u području od ventila 3 do točke A. Ovdje se temperatura freona ne mijenja i jest t O. U posljednjim okretajima isparivača od točke A do toplinskog cilindra, rashladno sredstvo, nastavljajući primati toplinu iz ohlađene prostorije, pregrijava se do temperature t u > t O. Temperatura t Osjeća se toplinski cilindar i uspostavlja se tlak u elektroenergetskom sustavu R S. U ravnoteži R c = R o + f +R Kada je isparivač potpuno napunjen rashladnim sredstvom, rashladni stroj radi u optimalnom načinu rada.
Kako se temperatura u rashladnoj prostoriji smanjuje, tok topline u isparivač se smanjuje. Vrenje rashladnog sredstva u točki A ne prestaje, već se nastavlja do točke B. Put rashladnog sredstva u obliku pare do toplinskog cilindra se skraćuje, a pregrijavanje pare smanjuje. Termički cilindar percipira nižu temperaturu, a niža vrijednost je postavljena u elektroenergetskom sustavu R S. Pod djelovanjem opruge, ventil se pomiče prema gore, smanjujući područje protoka ventila i time dovod rashladnog sredstva u isparivač.
S manjom količinom rashladnog sredstva njegovo vrenje u isparivaču prestaje ranije, a pregrijavanje poprima vrijednost blisku izvornoj. Ventil se pomiče prema gore dok se ne uspostavi nova ravnoteža između smanjenog tlaka i smanjene kompresije opruge, tj. R c = R o + f +R j. Pregrijavanje para u isparivaču kontrolira se prednaprezanjem opruge 2 pomoću vijka za podešavanje 1 .
Termalni balon 8 , kapilara 7 i membrana 5 (vidi sl. 4.30) su glavni elementi instrumenata za manometar - termostati , koji se koriste za automatsku kontrolu rada dizel generatora i rashladnih uređaja na hladnjačama.
Automatska kontrola temperature u teretnim prostorima. Za uspostavljanje potrebnog temperaturnog režima u teretnom prostoru rashladnog transportnog ili skladišnog modula i njegovo automatsko održavanje unutar zadanih granica koristi se presostat-termostat , čiji je uređaj prikazan na Sl. 4.31.
Riža. 4.31 - Pressostat uređaj
Presostat je ugrađen na usisnom cjevovodu između isparivača i kompresora. Sastoji se od klipa 1 , šipka kruto povezana s njim 2 , opruge 4 , ručke 5 , dva električna kontakta: pomična 6 i nepomična 7 .
Klip je u koljenu 3 spojen na usisnu cijev 8 . Pod pritiskom R o, veća od sile uvijanja opruge 4 , klip je u svom najvišem položaju. Istovremeno, kontakti 6 I 7 zatvoreno. Kompresor je uključen i usisava pare rashladnog sredstva iz isparivača. Tijekom ekstrakcije pare tlak R o smanjuje, postaje manja od sile uvijanja opruge. Klip s pokretnim kontaktom pomiče se u najniži položaj i kompresor se isključuje.
Zbog daljnjeg vrenja rashladnog sredstva u isparivaču raste njegov specifični volumen, tlak R o će ponovno početi rasti. Kontakti 6 i 7 će se zatvoriti, kompresor će početi usisavati pare rashladnog sredstva iz isparivača. Ciklus se ponavlja.
Hod klipa ograničen je posebnim graničnicima koji se mogu podešavati. Sila opruge na klipu podešava se ručkom 5 . Kada je ručka postavljena u "hladan" položaj, okretni moment opruge se smanjuje. Zbog toga će se u zoni isparivača uspostaviti niži tlak R oh, što znači nisko vrelište freona.
Dakle, tlačna sklopka-termostat održava tlak vrenja u isparivaču na potrebnoj razini kontrolirajući količinu rashladnog sredstva koje teče u isparivač.