Автоматизация холодильный установок

Копия курсач.doc

Введение . . . . . 3
Защита холодильных машин и установок от опасных режимов 4
Промежуточный сосуд типа ПСЗ . . . 6
Манометры . . . . . .. . 9
Предохранительный клапан . . . . 11
Запорный вентиль . . . . . 12
Соленоидный вентиль . . .. . . 13
Список используемой литературы . . . .. . 14
В современной технике под автоматизацией понимают комплекс технических мероприятий частично или полностью исключающих участие людей в том или ином технологическом процессе. Говоря об автоматизации холодильных машин и установок обычно имеют в виду автоматизацию их работы в период эксплуатации.
Автоматизацию холодильных машин и установок осуществляют в целях повышения их экономической эффективности и обеспечения безопасности работы людей. Повышение экономической эффективности достигается вследствие уменьшения эксплуатационных расходов и затрат на ремонт оборудования а безопасность эксплуатации — применением автоматических устройств защищающих установки от работы в опасных режимах.
Различают две степени автоматизации: частичную и полную.
При частичной автоматизации устройства автоматики управляют только некоторыми технологическими операциями. Поэтому требуется непрерывное обслуживание и наблюдение со стороны технического персонала. Однако по сравнению с неавтоматизированной установкой трудоемкость обслуживания установок уменьшается.
При полной автоматизации устройства автоматики управляют всеми основными процессами что позволяет отказаться от непрерывного обслуживания. Обслуживание может быть периодическим (один раз в сутки в неделю и т. д.) или по необходимости (участие персонала только в ликвидации аварийных ситуаций).
Деление на две степени автоматизации в некоторой степени условно так как в большинстве установок которые могут в течение определенного времени функционировать без вмешательства персонала остаются операции обслуживания выполняемые вручную (проверка и обеспечение плотности соединений выпуск масла из аммиачных систем профилактический осмотр и проверка узлов и агрегатов и т. д.).
Автоматизированная холодильная установка содержит одну или несколько отдельных систем автоматизации каждая из которых выполняет определенную функцию. Все эти системы содержат автоматические устройства и кроме того в них имеются общие устройства объединяющие работу отдельных систем.
Защита холодильных машин и установок от опасных режимов
В процессе работы холодильных машин и установок из-за отказов отдельных узлов или агрегатов а также из-за нарушений в системах энерго- и водоснабжения могут возникать опасные режимы: повышение давления и температуры уровня жидкости в отдельных аппаратах или узлах машин прекращение смазки трущихся пар отсутствие охлаждающей воды и т. д. Если не будут приняты своевременные меры могут быть повреждены или разрушены компрессоры теплообменные аппараты или другие элементы установки. При этом возникает серьезная опасность для здоровья и жизни обслуживающего персонала.
Защита холодильных машин и установок включает в себя целый комплекс технических и организационных мероприятий обеспечивающих безопасную их эксплуатацию.
Остановку машины или всей установки включение аварийных устройств выпуск рабочего вещества в атмосферу или перепуск в другие аппараты является защитой х.у.
Остановка машины или всей установки. Этот способ осуществляется с помощью системы автоматической защиты (САЗ) которая состоит из первичных устройств — датчиков-реле защиты (или просто реле защиты) и электрической схемы преобразующей сигналы от реле защиты в сигнал остановки. Этот сигнал передается в схему автоматического управления.
Реле защиты воспринимают контролируемые технологические величины и при достижении ими предельно допустимых значений вырабатывают аварийный сигнал. Эти приборы обладают чаще всего релейными двухпозиционными характеристиками. Число входящих в САЗ датчиков-реле определяется минимально необходимым количеством контролируемых величин.
Электрическая схема выполняется в нашем случаи однократного действия.
САЗ однократного действия осуществляет остановку машины или установки при срабатывании любого реле защиты и делает невозможным автоматический пуск до вмешательства обслуживающего персонала. Этот тип САЗ распространен преимущественно на крупных и средних машинах. Если установка работает без непрерывного обслуживания и оборудование не имеет автоматически включаемого резерва то САЗ дополняется специальной сигнализацией для экстренного вызова персонала.
Включение аварийных устройств. Этот способ осуществляется также САЗ.
К аварийным устройствам относят предупредительную сигнализацию об опасных режимах которую применяют на особо крупных установках с непрерывным обслуживанием чтобы по возможности избежать остановки машины; аварийную сигнализацию информирующую персонал о срабатывании защиты а также расшифровывающую конкретную причину аварийного срабатывания; аварийную вентиляцию включаемую при повышении местной или общей концентрации в воздухе взрыво- и пожароопасных а также токсичных рабочих веществ (например аммиака).
Выпуск рабочего вещества в атмосферу или перепуск в другие аппараты. Этот способ осуществляется специальными предохранительными устройствами (предохранительными клапанами предохранительными пластинами плавкими пробками и др.) не входящими в САЗ. Их назначение — предотвратить разрушение или взрыв сосудов и аппаратов при повышении давления в результате неисправности установки а также в случае пожара. Выбор предохранительных устройств и правила их использования определяются нормативными документами в соответствии с правилами безопасности и эксплуатации сосудов работающих под давлением.
Промежуточный сосуд типа ПС3
Промежуточные сосуды включают в схему холодильной установки двухступенчатого сжатия между линиями нагнетания цилиндра низкого давления и всасывания цилиндра высокого давления. Они предназначаются для сбива перегрева паров аммика поступающих в сосуд из цилиндра низкого давления и переохлаждения жидкости перед дросселированием. Переохлаждения жидкости перед дросселированием. Устройство промежуточного сосуда показано на рис. 1. Поступающий пар аммиака А пробулькивает через жидкий аммиак который поступает в сосуд через патрубок В после дросселирования в 2РВ до промежуточного давления рпр. Аммиак кипит при температуре tпр соответствующей давлению рпр охлаждая горячий пар. Здесь применяют контактный способ охлаждения пара т. е. непосредственный контакт между ним и жидкостью. Охлажденный и образовавшийся пар отсасывают компрессором второй ступени Б. Отбойники 2 в кожухе 1 препятствуют уносу капель жидкого аммиака. К патрубкам 4 подсоединяется колонка с реле уровня. 1РУ поддерживает уровень в сосуде открывая и закрывая соленоидный вентиль СВ на линии подачи жидкости а 2РУ и ЗРУ служат для аварийного отключения компрессора второй ступени в случае переполнения сосуда. По обмерзанию стальной трубки 5 можно судить об уровне жидкого аммиака. Змеевик 3 в сосудах типа ПС3 служит для переохлаждения жидкого аммиака поступающего от конденсатора Г к регулирующему вентилю Д перед испарителем 1PВ Подбивают промежуточные сосуды по диаметру выходного патрубка Б.
Рис.1 Промежуточный сосуд типа ПС3:1 — кожух; 2 — отбойник жидкости; 3 — змеевик переохладителя аммиака; 4 — патрубки (3 шт.) для присоединения колонки с реле уровня (1РУ—ЗРУ); 5 — указатель уровня; А — пар от компрессора первой ступени; Б — пар к компрессору второй ступени; В — жидкий аммиак для охлаждения; Г — аммиак из конденсатора; Д — к 1РВ и далее в испаритель; Е — выпуск масла; Ж — выпуск аммиака; И — к предохранительным клапанам ПК; З — жидкий холодильный агент от линейного ресивера
VI ПР – показывающий прибор манометр
II и III LE – реле уровня для аварийного отключения компрессора
I LE – реле уровня поддерживает уровень в сосуде
V СВ – соленоидный вентиль
IV SV – клапан предохранительный
NSA – пульт управления
Л1 – световой знак обозначающий переполнение ПС
Л2 – зеленый световой знак обозначающий недостаток жидкого холодильного агента
Л3 – красный световой знак обозначающий о достаточном количестве жидкого холодильного агента
Л4 – световое извещение об аварийной ситуации
Ревун – звуковая сигнализация
Манометры. Прибор для измерения давления. Манометр— представляет собой компоновку преобразователя давления в перемещение с передаточным механизмом стрелкой и шкалой.
В холодильной технике чаше всего применяют трубчато- пружинные манометры (рис. 2 а). Стрелка манометра показывает нуль когда измеряемое давление равно атмосферному. При повышении давления трубка 1 разогнется и займет новое положение (показано пунктиром). Тяга 2 повернет зубчатый сектор 3 вокруг оси против часовой стрелки а маленькая шестеренка 4 (трибка) на которой укреплена стрелка манометра повернется по часовой стрелке показывая давление по шкале. Для устранения свободного хода (люфта) в зубчатом зацеплении трибки с сектором имеется упругая спиральная пружинка 5 (волосок). Внутренний конец волоска крепится к оси трибки а внешний — к неподвижной опоре.
Рис. 3. Приборы для измерения давления:
а — трубчато - пружинный манометр; б — вакуумметр; в — дифференциальный мановакууметр
Манометр показывает разность между давлением в сосуде P абс (абсолютное) и давлением атмосферы Ра. Поэтому давление по манометру называют избыточным:
Значение Ра определяется по барометру (прибор измеряющий абсолютное Давление). Зная и Pа и Pизб (по манометру) находим Pабс .
Если давление в сосуде Pабс ниже атмосферного (его называют остаточным давлением) то разность Pабс - Pа становится отрицательной (ее называют разрежением) и стрелка от нуля поворачивается влево. Манометры имеющие шкалу влево от нуля называются мановакуумметрами.
Для более точных измерении разрежения применяют вакуумметры (рис. 36). Остаточное давление при этом Pабс = Pа - Pизб где Pабс— замеренное разрежение (влево от нуля).
Для измерения разности давлений в холодильных машинах выпускают манометры дифференциальные двухстрелочные (типа МДП4-СМ-Т). Большее давление Б (рис. 3 в) через трубчатую пружину тягу и сектор 6 поворачивает стрелку 2. Меньшее "давление М через свою трубчатую пружину и сектор 5 вращает подвижную шкалу 4. которая как и стрелка 2 своим указателем 1 показывает давление по неподвижной шкале 3. Разность давления Б—М читается на подвижной шкале по отклонению стрелки 2 от указателя 1. Эти манометры удобны например для определения разности давлений в масляной системе и паров аммиака или фреона в картере компрессора.
Класс точности этих приборов 15. Кроме шкалы давлений они имеют температурную шкалу которая показывает температуру насыщенного пара при соответствующих давлениях.
Записывающие манометры выпускают на базе показывающих манометров. Вместо шкалы они имеют круговую (дисковую) диаграмму которая приводится во вращение синхронным электродвигателем (тип МТС-711) или часовым механизмом MTC-7I2). Время одного оборота диаграммы 8 или 24 ч.
Предохранительный клапан
Предохранительные клапаны устанавливают на больших конденсаторах ресиверах и других аппаратах для защиты от опасного давления. При предельно допустимом давлении они открываются выпуская пары хладагента в аппарат с более низким давлением или в атмосферу.
Рис. 5. Клапан предохранительный:
— направляющее ребро; 2 — клапан; 3 — пружина; 4 — корпус; 5 — нажимная гайка; 6 — направляющая втулка; 7 — гайка; 8 — шпиндель; 9 — пломба
К штуцеру аппарата их присоединяют без запорного вентиля. На крупных аппаратах ставят по два предохранительных клапана с одним двухходовым вентилем. При ремонте одного из клапанов другой всегда остается под давлением.
В аппаратах заполненных аммиаком R22 и R12 предохранительные клапаны должны открываться при избыточном давлении 18*105 Па. На нагнетательной стороне и 12*105 Па— на всасывающей. Регулирование клапана на заданное давление осуществляется натяжением пружины 3 гайкой 5. После регулирования клапаны пломбируют (пломба 9).
Вентили на аппаратах и трубопроводах служат для перекрытия прохода жидкости или газа а также для регулирования их расхода. Запорные вентили имеют корпус во внутренней перегородке которое имеется проходное отверстие. При вращении шпинделя клапан прижимается к седлу вокруг отверстия перекрывая проход хладагента.
Рис.6 Запорный вентиль аммиачный фланцевый; 1 — маховик; 2 — шпиндель; 3 — нажимный фланец (букса); 4 — сальник; 5 — фланец; 6 — клапан; 7 — седло; 8 — корпус
Клапан 6 фланцевого аммиачного вентиля (рис 6) имеет кольцевой баббитовый поясок; седлом служит конусный кольцевой выступ 7 на корпусе 8. Сальник выполнен из мягкой асбестовой или хлопчатобумажной набивки пропитанной порошком графита со свинцом марки 15ЕС. Уплотнение достигается нажатием буксы 3.
Регулирующие вентили отличаются от запорных плавным и медленным открытием проходного сечения. Клапан обычно имеет форму острого конуса.
Вентили-задвижки для воды и рассола применяют для больших проходных сечений (более 50 мм). Клапан у них состоит из двух плоских дисков (щек) которые клином раздаются в стороны и прижимаются своими бронзовыми кольцами к двум боковым седлам.
Эти исполнительные механизмы при подаче напряжения на катушку вентиля открывают проход жидкости или газу. При малых проходных сечениях (до 10 мм) применяют соленоидные вентили прямого действия: при подаче напряжения на катушку электромагнита сердечник втягивается и открывает соединенный с ним клапан. Для больших диаметров требуются мощные электромагниты поэтому выгоднее вентили непрямого действия. Наиболее широкое применение у нас получили мембранные соленоидные вентили типа СВМ (рис. 7). Поступающая на вход (в полость А) жидкость проходит через отверстие щелевого фильтра 2 и по продольному срезу 3 в направляющей крышки 6 поступает в надмембранную полость Б. При отсутствии напряжения разгрузочный клапан 5 закрыт и жидкость не может выйти из полости Б. Давление жидкости над мембраной 8 (в полости Б) становится равным давлению под мембраной. Под действием сжатой пружины 9 клапан 1 опускается вниз и закрывает основной проход. При подаче напряжения разгрузочный клапан 5 открывает отверстие в крышке 6 и жидкость из надмембранной полости Б через каналы 4 и 7 сливается. Тогда сила давления жидкости А под мембрану 8 оказывается больше силы пружины 9 стремящейся закрыть основной клапан Д и клапан открывается. Винт 10 служит не только для принудительного открытия клапана но и для направления движения основного клапана 1. Вентили типа СВМ выпускают с условным проходом 25 40 50 и 65 мм для жидких хладагентов R12 R22 NH3 и для воды.
Рис. 7. Соленоидный вентиль типа СВМ
Список используемой литературы:
Автоматизация холодильных машин и установок. Ужанский В.С.
Автоматизация холодильных установок распределительных и производственных холодильников Ужанский В.С.
Основы автоматизации холодильных установок. Канторович В.И. Подлипенцева З.В.
Устройство монтаж и ремонт холодильных установок. Канторович В.И. Гиль И.М.
Холодильная техника. Зайцев В.П.
Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. Явнель Б.К.

Чертеж.cdw