5. Приборы контроля и автоматики

Холодильный агрегат оборудован четырьмя манометрами, которые могут быть отключены каждый отдельным ручным запорным вентилем. В целях повышения срока службы манометров их следует перекрывать ручными запорными вентилями. Для замера необходимо запорный вентиль открыть настолько, чтобы не дрожала стрелка.

Манометр высокого давления показывает давление хладагента в ресивере. При нормальном режиме охлаждения показание манометра на 0,02 МПа из-за потери давления в конденсаторе ниже фактического значения давления нагнетания, которое контролируется реле максимального давления, подключенным к компрессору.

Манометр давления всасывания показывает давление на стороне всасывания компрессора. С его помощью можно контролировать давление включения и выключения реле минимального давления.

Манометр давления масла подключается к гидравлическому цилиндру автоматического запорного вентиля компрессора и показывает дифференциальное давление смазки, складывающееся из давления масла, создаваемого насосом, и давления всасывания компрессора. Фактическое значение давления масла определяется как разница давлений по показаниям манометра давления масла и манометра давления всасывания.

Манометр промежуточного давления показывает давление после ступени низкого давления компрессора. Это давление должно быть выше давления всасывания, но ниже давления нагнетания. По показаниям манометра можно определить исправную работу цилиндра высокого давления компрессора.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) предназначен для автоматичен кого регулирования подачи хладагента в испаритель в количестве, позволяющем эффективно использовать поверхность теплообменного аппарата, т. е. наиболее полно реализовать его производительность.

Процесс регулирования сопровождается дросселированием хладагента от давления конденсации до давления испарения.

Принцип работы ТРВ основан на использовании зависимости перегрева паров хладагента, выходящих из испарителя, от тепловой нагрузки на испаритель.

Если подавать определенное количество хладагента в испаритель, то при повышении тепловой нагрузки на него возрастает интенсивность кипения хладагента и не вся теплопередающая поверхность будет активно участвовать в работе, а перегрев на выходе из испарителя увеличится.

При снижении же нагрузки на испаритель процесс кипения замедляется, пары хладагента перенасыщаются и может наступить "влажный ход" компрессора с последующим его повреждением, при этом перегрев на выходе из испарителя уменьшается.

На рис, 59 показана принципиальная схема работы ТРВ.

Рис. 59. Схема установки терморегулирующего вентиля

Мембрана 4 терморегулирующего вентиля связана с клапаном J, через который из жидкостного трубопровода 2 в испаритель 8 поступает хладагент. Сверху на мембрану действует давление наполнителя термочувствительной системы, воспринимающей температуру перегретого пара на выходе из испарителя, через термобаллон 7 и капиллярную трубку 5. Снизу на мембрану 4 действует давление испарения хладагента из уравнительной линии 6 и усилие регулировочной пружины 1. При отсутствии перегрева мембрана находится в нормальном состоянии и связанный с ней клапан под действием пружины 1 должен быть закрыт, в испаритель хладагент не поступает. Такое положение клапана должно соответствовать неработающему компрессору.

При увеличении перегрева давление наполнителя термочувствительной системы возрастает и воздействует на мембрану, которая прогибается и, преодолевая противодавление испарения и пружины, открывает клапан для прохода хладагента в испаритель. Воздействуя на регулировочную пружину, можно изменять начало открытия клапана.

Таким образом, уменьшение перегрева паров хладагента приводит к понижению температуры и давления в термочувствительной системе, поэтому клапан поднимается и уменьшает подачу хладагента в испаритель, а увеличение перегрева приводит к повышению температуры и давления термочувствительной системы, при этом клапан опускается, увеличивая поток хладагента в испаритель.

Терморегулирующий вентиль 12 ТРВ-10 (рис. 60) состоит из трех частей: термосистемы, клапанного узла и узла регулировки (настройки) .

Рис. 60. Терморегулирующий вентиль 12 ТРВ-10

В термосистему, заполненную хладоном, входят термобаллон 15, капиллярная трубка 14 и головка вентиля 13 с мембраной. Термобаллон укреплен сверху на трубопроводе, выходящем из испарителя, и изолирован.

Клапанный узел состоит из толкателя 8, сальника б, клапана 10. Клапан перекрывает седло 9, через которое дросселируется жидкий хладагент. Узел настройки состоит из регулировочной пружины 4 со стаканом 11, винта 13 настройки с втулкой 2 и штуцера 1, колпачка 12.

В корпусе 5 имеются два отверстия для присоединения ТРВ (впаивания) в жидкостной трубопровод перед распределителем жидкости испарителя и штуцер для подключения уравнительной линии.

Предельный ход клапана 3 определяется величиной прогиба мембраны 7, а начало открытия его - величиной сжатия регулировочной пружины 4, которую можно регулировать с помощью винта 3 настройки и давления хладона термосистемы на мембрану 7 в зависимости от температуры перегрева.

Техническая характеристика терморегулирующего вентиля 12ТРВ-10 приведена ниже.

При нормальной работе ТРВ и установившемся режиме работы холодильной установки разность температуры грузового помещения и температуры испарения составляет 8-12 °С; трубопровод у испарителя до места установки термобаллона покрывается инеем; всасывающий трубопровод у автоматического запорного вентиля должен быть сухим или слегка отпотевшим; обмерзание выходного соединительного трубопровода; хладон проходит через ТРВ с характерным шумом.

Регулировка ТРВ осуществляется винтом 3 настройки после отворачивания колпачка 12 специальным ключом. Вращение винта 3 настройки по часовой стрелке - перегрев повышается, а против часовой - уменьшается.

Ремонту ТРВ не подлежит, кроме устранения неплотностей соединения винта настройки.

При замене ТРВ необходимо отсосать хладагент, освободить термобаллон и капиллярную трубку, отвинтить от ТРВ уравнительный трубопровод, отвинтить фланцевые соединения на входе и выходе, а также крепежную скобу и крепежный винт.

Установка нового вентиля производится в обратном порядке. Старые уплотнения заменяются новыми. Поверхность прилегания термобаллона к всасывающему трубопроводу должна быть зачищена до блеска. Капиллярная трубка прокладывается без острых изгибов.

Установить перегрев можно путем присоединения точного хладонового манометра к присоединительному штуцеру на уравнительной линии, и по шкале определяют давление и температуру хладона. Фактическую температуру хладагента на выходе из испарителя можно замерить термоэлементом на всасывающем трубопроводе на уровне термобаллона. Разность между двумя температурами этих приборов является перегревом.

Регулятор пуска (регулятор давления всасывания) предназначен для разгрузки электродвигателя компрессора в период пуска, а также в период неустановившегося режима работы холодильной установки при высокой наружной температуре и высокой температуре охлаждаемого помещения.

Достигается это способностью регулятора автоматически поддерживать постоянное давление во всасывающем трубопроводе компрессора в заданных пределах при различных режимах работы.

Устанавливается он на всасывающем трубопроводе у испарителя за отходящей от него уравнительной линией ТРВ.

Регулятор работает следующим образом. Перед пуском компрессора, когда давление хладагента в испарителе и во всасывающем трубопроводе может быть достаточно высоким, клапан регулятора закрыт. С пуском компрессора давление во всасывающем трубопроводе быстро падает до заданного значения, после чего клапан постепенно открывается, причем давление всасывания хладагента поддерживается около заданного значения, а давление в воздухоохладителе постепенно снижается.

После того, как установка начнет работать в требуемом режиме, клапан полностью открывается. При увеличении давления всасывания выше заданного значения (настройка производится регулировочной пружиной) клапан закрывается.

Регулятор пуска SR-40 (рис. 61) состоит из корпуса 7, к которому с помощью левого фланца (в соответствии со стрелкой, имеющейся на корпусе) присоединен трубопровод от испарителя. Всасывающий трубопровод компрессора присоединен с помощью правого фланца.

Рис. 61. Регулятор пуска SR-40

Внутри корпуса расположен металлический сильфон 4, связанный штоком с клапаном 6, перекрывающим седло 5. Внутри сильфона встроена нажимная пружина 3, начальный натяг которой задается шпинделем 2, закрываемый защитным колпачком 1.

Если регулируемое давление всасывания уменьшается, то под действием пружины сильфон и связанный с ним клапан опускаются вниз. Ход клапана будет определяться усилиями, создаваемыми с одной стороны пружиной и давлением хладагента со стороны испарителя на дно сильфона, а с другой стороны - разностью давлений на клапан со стороны испарителя и всасывающего трубопровода компрессора. Опускание клапана будет приводить к увеличению прохода количества паров хладагента через регулятор.

Если регулируемое давление всасывания увеличивается, то клапан поднимается и сокращает проходное сечение.

Регулируемое давление задается с помощью шпинделя.

Техническая характеристика регулятора пуска SR-40 приведена ниже:

Регулятор регулируют при работе холодильного агрегата. При температуре воздуха на входе в испаритель 20 °С и температуре воздуха на входе в конденсатор 36 °С вращением шпинделя устанавливается давление 0,093±0,014 МПа.

Значение этого давления можно определить по манометру всасывания. Перед регулированием испаритель необходимо оттаить.

Вращение шпинделя вправо при регулировании соответствует повышению давления и наоборот.

При замене регулятора пуска необходимо отсосать хладагент, отвернуть с обеих сторон фланцев по четыре соединительных болта, поставить новый.

Магнитный вентиль является электромагнитным запорным вентилем, устанавливается на жидкостной линии холодильной установки и предназначен для перекрытия жидкостного трубопровода при неработающем компрессоре с целью предотвращения перетекания жидкого хладагента из ресивера в испаритель и его переполнение, опасное при очередном пуске компрессора в связи с возможностью возникновения гидравлического удара. При работе компрессора в режиме оттаивания он тоже закрыт. Магнитный вентиль относится к типу двухпозиционных регуляторов, исполнительный механизм которых может быть или полностью открыт, или закрыт.

Магнитный вентиль MV-10.2.2 (рис. 62) состоит из корпуса 5 с двумя фланцами для присоединения жидкостного трубопровода, клапана 4, якоря 3, перемещающегося в направляющей трубке 2 и электромагнита 1.

Рис. 62. Магнитный вентиль MV-10.2.2

В обесточенном состоянии седло перекрывается клапаном под тяжестью якоря, при подаче напряжения якорь втягивается электромагнитом и поднимает вверх клапан, открывая седло для прохода хладагента.

На трубопроводе магнитный вентиль устанавливают строго вертикально (допускается отклонение не более 15°) в направлении стрелки, указанной на корпусе.

При замене магнитного вентиля необходимо отсосать хладагент из холодильного агрегата, демонтировать вентиль. При постановке нового необходимо обратить внимание на установочное положение.

После установки вентиля следует вакуумировать жидкостный трубопровод.

Магнитный вентиль П326237-015 установлен на линии оттаивания и служит для перекрытия прохода хладагента через трубопровод, соединяющий нагнетательный трубопровод с испарителем, при работе холодильной установки в режиме "охлаждение" и открытия прохода горячих паров хладагента в испаритель в режиме "оттайка".

Мембранный магнитный вентиль (рис. 63) является электромагнитным запорным вентилем, который под воздействием электрического импульса открывает проход хладагенту.

Рис. 63. Магнитный вентиль ИЗ 26237-015: 1 - колпачок; 2 - винт; 3 - корпус; 4 - мембрана; 5 - основной клапан; 6 - вспомогательный клапан; 7 - направляющая трубка; 8 - электромагнит; 9 - сердечник; 10 - пружина

При подаче напряжения на катушку сердечник втягивается, открывая седло вспомогательного клапана 6, и через него снижается давление с надмембранной полости в выходной патрубок. За счет разности давлений сред над и под мембраной и силы втягивания сердечника основной клапан открывается. При снятии напряжения с катушки сердечник под действием собственного веса и усилия пружины 10 опускается и перекрывает седло вспомогательного клапана 6. Давление над и под мембраной выравнивается и закрывается основной клапан.

Для принудительного открывания магнитный вентиль оборудован ручным приводом. Вращением винта 3 по часовой стрелке можно принудительно открыть клапан. Магнитный вентиль установлен на трубопроводе строго вертикально в направлении стрелки на корпусе.

При замене магнитного вентиля необходимо отсосать хладагент из холодильного агрегата, снять напряжение, отсоединить электропроводку вентиля, освободить хомут державки и вынуть вентиль из державки. Монтаж производится в обратной последовательности. После монтажа линию оттаивания вакуумировать.

Техническая характеристика магнитных вентилей приведена в табл. 6

Таблица 6

Реле температуры и давления предназначены для автоматического двухпозиционного регулирования температуры и давления путем включения и выключения компрессора, вентиляторов-конденсаторов или других исполнительных механизмов.

На холодильном агрегате ФАЛ 056/7 установлены: реле температуры ТР-ОМ5-01 для защиты компрессора от понижения температуры масла ниже - 20 °С; реле температуры ТР-ОМ5-03 для прекращения процесса оттаивания при повышении температуры на выходе из испарителя 15 °С; реле давления РД-1-ОМ5-05 (реле максимального давления) для защиты компрессора от недопустимо высокого давления нагнетания (свыше 1,85±0,02 МПа избыточного давления); реле давления РД-1-ОМ5-01 (реле минимального давления) для защиты компрессора от недопустимо низкою давления всасывания (ниже 0,05±0,005 МПа избыточного давления); реле давления РД-1-ОМ5-02 для включения и выключения вентиляторов конденсатора в диапазоне 0,6-1,0 МПа избыточного давления.

Реле температуры ТР-ОМ5 показано на рис. 64,а. Отличие реле типа 01 от типа 03 заключается в диапазоне настройки прибора (табл. 7).

Таблица 7

Реле давления РД-1-ОМ5 дано на рис. 64, б. Реле типа 01 отличается внешне от реле типов 02 и 05 большим размером кожуха сильфона, в остальном, кроме диапазона настройки и дифференциала, отличий в приборах нет (табл. 8).

Рис. 64. Реле температуры (а) и давления (б): 1 - капиллярная трубка; 2 - кожух сильфона; 3 - сильфон; 4 - шток; 5 - шкала настройки дифференциала; 6 - шкала настройки диапазона; 7 - винт настройки дифференциала; 8 - винт настройки диапазона; 9 - корпус; 10 - контактная система; 11 - соединительный штепсель; 12 - термобаллон; 13 - штуцер

Таблица 8

Кинематическая схема (рис. 65) у всех типов реле температуры ТР-ОМ5 и реле давления РД-1-ОМ5 одинакова.

Рис. 65. Кинематическая схема реле давления

Принцип действия реле основан на уравновешивании силы, создаваемой давлением наполнителя термочувствительной системы (у реле давления - контролируемой среды - хладагента) на дно сильфона 8 и силами деформаций пружины 11 настройки диапазона.

С увеличением давления в кожухе 7 сильфона сильфон 8 сжимается, шток 9 поднимается вверх, преодолевая сопротивление пружины 11, поворачивает вокруг неподвижной оси 5, рычаг 6, который своим свободным концом через вилку рычага 10, подключает пружину настройки дифференциала 12.

При дальнейшем движении рычаг 6 преодолевает сопротивление пружины 11 и перемещается вверх до достижения рычагом дифференциала 10 верхнего упора. При этом вспомогательный рычаг переключателя 4 воздействует на контактную систему 3, где происходит замыкание контактов электрической цепи.

Когда давление в кожухе сильфона понизится, движение рычагов будет происходить в обратном порядке и произойдет размыкание контактов. Степень растяжения пружины 12 определяет величину дифференциала, а степень сжатия пружины 11 - диапазон размыкания контактов прибора.

Регулирование диапазона и дифференциала приборов производится винтами настройки 1 и демпфером 2.

Заменять реле давлений РД-1-ОМ5-05 и РД-1-ОМ5-01 необходимо в следующем порядке: отсосать хладагент из холодильного агрегата, после этого его выключить, осторожно отсоединить штуцер и выпустить хладагент. Разъединить штепсельное соединение и заменить прибор на исправный.

Реле РД-1-ОМ5-02 заменяют следующим образом: закрывают ручной вентиль перед ресивером, включают холодильный агрегат и он работает до тех пор, пока реле давления РД-1-ОМ5-05 или РД-1-ОМ-01 не отключает его. Выпустить оставшийся хладагент через частично отвернутую накидную гайку на манометре высокого давления и заменить прибор на исправный. В обоих случаях нет необходимости продувать хладагентом замененные приборы.