Управление поршневыми компрессорами на судах

0

Система управления компрессором должна отрабатывать определенный порядок действий при его пуске, остановке и изменении производительности. В режиме автоматического управления переключения компрессоров производятся по командам соответствующих приборов в зависимости от потребной холодопроизводительности. При работе нескольких компрессоров на общую систему охлаждения включение их не должно происходить одновременно. Обычно для неодновременного пуска компрессоров предусматривается смещение настройки управляющих сигнализаторов или же задержка па времени. Остановка компрессоров предусматривается при снижении тепловой нагрузки или по команде системы аварийной защиты.

Частота включений компрессоров зависит от характера тепловой нагрузки и наличия устройств для изменения производительности. При плавных изменениях тепловой нагрузки автоматический пуск компрессоров с регулируемой производительностью необязателен. Соответствие между тепловой нагрузкой и холодопроизводительностью может поддерживаться за счет изменения производительности компрессора. Надо отметить, однако, что на многих судах пуск компрессоров производится вручную, несмотря на отсутствие устройств для изменения производительности. Система управления обеспечивает только необходимые переключения в электрической цепи при пуске и аварийную защиту. Разгрузку компрессора и открытие запорных вентилей осуществляет машинист. Это несколько упрощает систему управления, но усложняет работу обслуживающего персонала. Автоматическое управление компрессорами по отклонениям температуры воздуха в грузовом помещении предусмотрено, например, на ТР «Радужный» и ТР «Татарстан». На ТР «Радужный». Кроме того, осуществляется ступенчатое изменение частоты вращения вала компрессора. Рассмотрим подробнее холодильную установку и систему управления компрессорами на судах этого типа.

В каждом из двух грузовых трюмов ТР «Радужный» установлено по два воздухоохладителя. В состав холодильной установки входят три одноступенчатых компрессорных агрегата 32МАК90Н. Один из них является резервным. Обычно на охлаждение каждого трюма работает отдельный компрессор, но при малых тепловых нагрузках возможна работа одного компрессора на оба трюма. Разгрузка компрессора при. пуске и увеличении частоты вращения вала осуществляется путем открытия байпасной линии с помощью электромагнитного вентиля.

Подача жидкого R22 в каждый воздухоохладитель регулируется с помощью отдельного терморегулирующего вентиля 22ТРВ-5В. Для настройки пропускной способности ТРВ используются дроссельные шайбы. Перед каждым ТРВ установлен электромагнитный вентиль. Открытие электромагнитного вентиля сблокировано с пускателем электровентилятора соответствующего воздухоохладителя. При работающих вентиляторах данного помещения электромагнитные вентили обоих воздухоохладителей открываются-закрываются одновременно по команде сигнализаторов температуры. Дополнительно на выходе жидкого R22 из ресивера установлен общий элекромагнитный вентиль, который закрывается при остановке компрессора.

При подготовке холодильной машины к пуску необходимо выполнить следующие операции: открыть запорные вентили на трубопроводах циркуляции R22 и в линии охлаждающей воды; подать питание в силовую сеть=380 В, в цепи управления = 220 В и в цепи подогрева статорных обмоток электровентиляторов —24 В; с помощью выключателей замкнуть контакты в цепях включения электромагнитных вентилей, произвести пуск трюмных электровентиляторов и насосов охлаждающей воды; перестановкой универсальных переключателей в соответствующее положение выбрать температуру в трюмах и режим работы компрессоров; проверить исправность схемы защиты и сигнализации.

Электрическая схема управления компрессорным агрегатом может быть разделена условно на две части. Аварийная остановка компрессора предусматривается при понижении давления всасывания (размыкание контакта РД1), повышении давления нагнетания (размыкание контакта РД2), понижении давления смазки (размыкание контакта РКС), понижении давления охлаждающей воды (замыкание контакта РД3), повышении температуры нагнетаемых паров (замыкание контакта ТР1). Пуск компрессора разрешается, если реле аварийной остановки РА отпущено, и через его размыкающий конакт может поступать питание к пускателям ПМ1 и ПМ2. Для этого замыкающие контакты промежуточных реле Р2, Р4, Р5, Р6 должны быть разомкнуты.

Управление поршневыми компрессорами на судах

 

Рис. 1. Схема защиты и сигнализации компрессорного агрегата 22МАК90Н 

Рис. 2. Схема пуска-остановки компрессорного агрегата 22МАК90Н


Защита от повышения температуры нагнетания функционирует постоянно. По остальным параметрам защита вводится в действие при пуске электродвигателя компрессора. Поскольку насос охлаждающей воды включается заранее, мгновенно замыкающий контакт реле времени РВУ сразу подает питание в цепи промежуточных реле Р2 и Р5. Защита от понижения давления смазки вводится в действие с задержкой на 20—30 с путем замыкания контакта РВ1 в цепи реле Р4. К этому времени контакт РКС должен быть замкнут, реле Р3 принято и контакт Р3 в цепи реле Р4 разомкнут.

Срабатывание любого сигнализатора защиты приводит к включению реле РА, которое размыкает свой контакт в цепи пускателей электродвигателя компрессора. Одновременно зажигается соответствующая лампа оранжевого цвета, указывающая на причину остановки. Рассмотрим для примера работу схемы при недопустимом понижении давления смазки. Размыкание контакта РКС обесточивает реле Р3. Размыкающий контакт Р3 возвращается в исходное положение. Через него и замкнутый контакт РВ1 получает питание реле Р4. Одним замыкающим контактом Р4 оно включает реле РА, что приводит к остановке компрессора. Другим контактом Р4 подается питание к лампе ЛО2.

Для повторного пуска компрессора необходимо произвести деблокировку схемы путем нажатия кнопки К1. При этом обесточиваются промежуточные реле Р2, Р4, Р5, Р6. Так как после остановки компрессора контакты реле времени РВ1 возвращаются в исходное состояние, возможен повторный пуск компрессора, если температура в нагнетательном трубопроводе понизилась до размыкания контактов сигнализатора ТР1. Исправность сигнальных ламп ЛО1, ЛО2, ЛО3, ЛО4 проверяют нажатием кнопки К2. Лампы при этом должны, загораться.

Выбор режима работы компрессора осуществляется с помощью переключателя В24, имеющего пять положений. Точки на пунктирных линиях указывают, какие контакты замкнуты в каждом положении. Применительно к компрессору № 1 положения ключа В24 соответствуют: 1 — ручное управление; 2 — «Работа на кормовой трюм»; 3, 4 —«Выключено»; 5 — «Работа на оба трюма».

Управление вручную осуществляется с помощью кнопок КС, КП1, КП2. Включение кнопок КП1 и КП2 взаимно блокировано. При нажатии одной из них электрическая цепь другой разрывается. Электрическая схема управления подготовлена к пуску, если замкнуты контакты РА и Р60. Для этого должно быть отпущено реле аварийной остановки РА и подано питание 380 В в силовую сеть компрессора.

При нажатии кнопки КП1 срабатывает промежуточное реле Р7. Своими замыкающими контактами оно. подает питание на реле времени РВ7 и подготавливает цепь пускателя ПМ1. Размыкающий контакт Р7 разрывает цепь питания реле Р8. Реле времени РВ7 мгновенно замыкает свой контакт в цепи питания вентиля СВ11, установленного на линии байпаса для разгрузки компрессора. Одновременно загорается сигнальная лампа зеленого цвета Лз25. С выдержкой времени 5—6 с контакт РВ7 подает питание на реле времени РВ2 и магнитный пускатель ПМ1 с сигнальной лампой Лз3. Не показанными на схеме контактами пускатель включает электродвигатель компрессора для работы с частотой вращения вала 720 мин-1. Кроме того, замыкающие контакты ПМ1 подают питание на реле времени РВ1, вентиль СВ1, открывающий выход жидкого R22 из ресивера и шунтируют кнопку КП1, которая после опускания возвращается в исходное положение. Размыкающий контакт ПМ1 разрывает цепь питания пускателей ПМ2 и ПМ3. Реле времени РВ2 с выдержкой 10—12 с разрывает цепь вентиля СВ 11 на байпасной линии. Ввод в действие защит с помощью реле времени РВ1 описан выше. Начинается нормальная работа компрессора с малой частотой вращения вала.

Для увеличения частоты вращения вала нажимают кнопку КП2. При этом отпускает реле Р7, вследствие чего пускатель ПМ1, реле времени РВ7, РВ2, РВ1 и вентиль СВ1 обесточиваются. Сразу же срабатывает реле Р8. Своими замыкающими контактами оно включает реле времени РВ8 и подготавливает цепь пускателей ПМ2, ПМ3. Размыкающий контакт Р8 предотвращает одновременное включение реле Р7. Мгновенно замыкающий контакт РВ8 включает вентиль СВ11 на байпасной линии разгрузки. По истечении 5—6 с контакт РВ8 замыкает цепь питания реле времени РВ2 и пускателя ПМ3. Последний подает питание к пускателю ПМ2, который переводит электродвигатель на работу с частотой вращения вала 1440 мин-1. Замыкающий контакт ПМ2 снова подает питание на реле времени РВ1 и вентиль СВ 1. По истечении 10—12 с размыкается контакт РВ2, обесточивается вентиль СВ 11 на линии байпаса. Реле времени РВ1 вводит в действие схему защиты.

Остановка компрессора осуществляется нажатием кнопки КС. При этом обесточиваются реле Р7 и Р8. Электродвигатель компрессора останавливается независимо от того, с какой частотой вращения вала он работал. Поскольку контакты РА и P6Q не переключаются, повторный пуск компрессора производится нажатием кнопок КП1 и КП2.

В положении 2 переключателя В24 обеспечивается автоматическая работа компрессора на один трюм. Пуск-остановку компрессора осуществляют реле Р28, Р29, Р31. В свою очередь эти реле срабатывают по команде четырех сигнализаторов температуры, настроенных на температуру воздуха соответственно 0; —5; —24; —26°С и имеющих зону возврата Ав около 2,5°С. С помощью отдельного переключателя заданная температура воздуха в трюме может быть выбрана 0; —5 и —25°С:

Если в трюме необходимо поддерживать температуру 0 или —5°С, компрессор работает с частотой вращения вала 720 мин-1. При замыкании контакта Р28 срабатывает реле Р7 и осуществляется пуск компрессора в описанной выше последовательности. Размыкание контакта Р28 приводит к отпусканию реле Р7 и остановке компрессора. В зависимости от положения дополнительного переключателя в цепь реле Р28 вводятся контакты сигнализатора температуры, настроенного на температуру 0°С либо —5°С. При повышении температуры компрессор включается, а при понижении ее останавливается. Из-за сравнительно небольшой инерционности воздушной системы охлаждения колебания температуры воздуха в основном происходит в пределах зоны возврата соответствующего сигнализатора температуры.

Для частичного уменьшения производительности компрессора применена байпасная линия с электромагнитным вентилем

СВ2. Этим вентилем управляет сигнализатор давления РД4, контролирующий давление всасываемых паров. Когда давление всасывания становится ниже 0, 15 МПа, контакт РД4 замыкается и вентиль СВ2 открывает перепуск части нагнетаемых паров в линию всасывания. Производительность компрессора уменьшается примерно на 25%. Лампа Лз6 сигнализирует об открытии байпасной линии. При заданной температуре воздуха —25°С вентиль СВ2 выводится из работы с помощью выключателя В3.

Поддержание температуры воздуха в трюме —25°С обеспечивают сигнализаторы температуры СгТ10 и СгТ11 (на рисунке не показаны), включающие соответствующим образом электромагнитные реле P29 и Р31. При температуре воздуха ниже (—26 —0, 5 АВ)°С компрессор не работает. При температуре (—26 + 0, 5АВ)°С сигнализатор СгТ11 вызывает срабатывание реле Р31. Контакт Р31 замыкается, и получает питание реле Р7. Осуществляется пуск компрессора с малой частотой вращения вала. Если температура воздуха в трюме повышается до значения (—24 + 0, 5Ав)° С, то срабатывает реле Р29. Своим размыкающим контактом оно разрывает цепь питания реле Р7. Электродвигатель компрессора выключается. Замыкающий контакт Р29 подает питание на реле Р8 сразу после отпускания реле Р7. Замыкающие контакты реле Р8 подают питание на реле времени РВ8 и подготавливают цепь питания пускателей ПМ2 и ПМ3. Через 5—6 с электродвигатель включается на работу с частотой вращения вала 1440 мин-1.

При снижении температуры воздуха до (—24 —0, 5АВ)°С СгТ10 размыкает свои контакты в цепи реле Р29, контакты которого возвращаются в исходное положение. Реле Р8 обесточивается и электродвигатель выключается. Поскольку в это время СгТ11 держит замкнутым контакт Р31, сразу же получает питание реле Р7. Через 5—6 с электродвигатель начинает работать с частотой вращения вала 720 мин-1.

 

Рис. 3. Диаграмма настройки управляющих сигнализаторов

 

Таким образом, при каждом изменении частоты вращения вала происходит выключение электродвигателя и пуск компрессора с выполнением всех операций разгрузки, ввода защит и т. д. Электрическая схема построена так, что остановленный компрессор может сразу включаться в работу с частотой вращения вала 1440 мин-1. Такой пуск, однако, нежелателен, так как сопровождается повышенной нагрузкой на судовую электростанцию.

В положении 5 переключателя В24 компрессор работает на охлаждение обоих трюмов, обеспечивая поддержание в них температуры воздуха 0 или —5°С. В зависимости от положения дополнительного переключателя в трюмах могут поддерживаться одинаковые или различные температуры воздуха. Возможность поддержания неодинаковых температур обусловлена тем, что управляющие сигнализаторы температуры при срабатывании воздействуют на электромагнитные вентили, установленные на линиях подачи жидкого R22 к воздухоохладителям данного трюма.

Если требуется охлаждение хотя бы одного трюма, то будет притянуто одно из реле Р28 или Р34, Пока контакты Р28 или Р34 замкнуты, реле Р7 получает питание, и компрессор работает с малой частотой вращения вала. Только при размыкании контактов сигнализаторов температуры в обоих трюмах прекращается подача жидкого К22 ко всем воздухоохладителям, обесточивается реле Р7 и компрессор останавливается.

Недостатком, рассмотренной схемы автоматического управления компрессорным агрегатом является использование большого количества электромагнитных реле, что снижает надежность схемы, увеличивая габариты и стоимость пульта управления. Многие неисправности электрической схемы защиты могут не привести к необходимой остановке компрессора, так как реле РА в рабочем положении не притянуто. Подобные недостатки присущи и системам управления поршневыми компрессорами других судов. Применяемые на стационарных холодильниках типовые пульпы ПУМ, ПУСК, УК-74 свободны от указанных недостатков.

На промысловых и производственных рефрижераторах систему охлаждения грузовых помещений обычно объединяют с системой морозильных аппаратов. При изменениях общей тепловой нагрузки производится пуск-остановка или изменение частоты вращения вала компрессоров. Автоматическое переключение компрессоров, однако, предусматривается не часто. Это связано с усложнением системы управления и ухудшением точности ступенчатого регулирования температуры кипения хладагента по мере увеличения числа компрессоров. Наиболее сложная система управления нужна, если кроме пуска-остановки предусматривается автоматическое изменение производительности работающих компрессоров.

 

Используемая литература: Ейдвюс А. И. Системы и средства автоматизации судовых
холодильных установок. М.: Легкая и пищевая пром-сть,
1983.— с.

 

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

Категория: Рефераты / Приборы связь и коммуникации

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.