Исполнительные органы судовых холодильных установок

0

Исполнительным органом является элемент управляемого объекта, осуществляющий непосредственное воздействие на объект по командным сигналам управления. К исполнительным органам относятся пускатели, двух и трехпозиционная арматура, регулирующие клапаны, устройства для изменения производительности компрессоров и т. д. В системах регулирования исполнительными органами управляют регуляторы. Это не исключает, однако, воздействия системы управления или оператора на те же исполнительные органы. Примером такого воздействия является принудительное уменьшение производительности винтового компрессора при чрезмерном, увеличении потребляемой мощности.

Основные операции управления исполнительными органами выполняются при вводе и выводе из действия установки в целом или отдельных машин, включении резервного оборудования, проведении оттайки воздухоохладителей, выпуске воздуха из системы хладагента, дозарядке масла в компрессорные агрегаты. В той или иной мере автоматизация управления исполнительными органами предусмотрена для всех судовых холодильных установок. Ввод в действие холодильных установок после длительной остановки всегда осуществляется при участии оператора. Включение и выключение отдельных компрессоров, насосов и теплообменных аппаратов в режимах нормальной эксплуатации может осуществляться автоматически. Включение резервного оборудования при выходе из строя основного обязательно должно быть автоматизировано. Уровень автоматизации управления исполнительными органами при выполнении операций, относящихся к техническому обслуживанию холодильных установок, весьма различен на различных судах. Целесообразно рассматривать управление функционально связанными группами исполнительных органов. Потому ниже по отдельности описана структура подсистем управления компрессорами, насосами, воздухоохладителями.

Управление компрессорами сводится к отработке определенной последовательности операций при пуске, остановке и изменении производительности с обеспечением защиты от опасных режимов работы. Автоматизированный компрессор может работать в режимах автоматического, дистанционного автоматизированного и ручного управления. При автоматическом управлении пуск, остановка и аварийная защита осуществляются без участия человека. Дистанционное автоматизированное управление отличается тем, что пуск и остановка компрессора производятся по команде человека. Ручное управление осуществляется воздействием непосредственно на исполнительный орган компрессора. Система аварийной защиты при этом не функционирует.

Ручное управление допускается лишь при выполнении наладочных операций и послеремонтной обкатке компрессора. В последнее время возможность ручного управления не предусматривается. Автоматическое управление компрессорами на судах с вахтенным обслуживанием холодильных установок также применяют нечасто.

Характерной особенностью автоматизированных судовых холодильных установок является постоянная работа компрессоров на закрепленные испарительные системы. В большинстве случаев всасывающие и нагнетательные вентили компрессоров остаются постоянно открытыми, поэтому при пуске компрессоров должна производиться автоматическая разгрузка их. Разгрузка компрессоров нерегулируемой производительности чаще всего осуществляется путем перепуска нагнетаемого пара в линию всасывания. Чтобы предотвратить поступление паров в нагнетательную полость из конденсатора и от других компрессоров, на нагнетательной линии каждого компрессора устанавливают обратный клапан. Для перекрытия байпасной линии используют электромагнитный вентиль. Он открывается при поступлении команды на пуск компрессора и закрывается через 20—30 с после пуска электродвигателя, когда достигается нормальная частота вращения вала. С момента закрытия байпасной линии компрессор развивает полную производительность. Разгрузка поршневых и винтовых компрессоров обеспечивается. перестановкой устройств для регулирования производительности в положение минимальной производительности.

Предварительным условием пуска первого из параллельно работающих компрессоров является включение насоса охлаждающей воды, подача ее на конденсатор и в охлаждающую рубашку для аммиачного компрессора, включение рассольного насоса в системах с промежуточным хладоносителем. После пуска компрессора должна сниматься блокировка подачи жидкого хладагента в испарительную систему. Могут быть и дополнительные условия.

При построении системы автоматического или дйстанционного автоматизированного управления порядок действий при пуске и остановке компрессора разбивают на такты. В пределах такта все операции выполняются одновременно. Для одноступенчатого аммиачного компрессора можно выделить следующие такты: 1) поступление команды на пуск; 2) проверка готовности холодильной установки к пуску компрессора, открытие вентиля на байпасной линии компрессора; открытие вентиля на линии подачи охлаждающей воды; блокирование на время пуска защит от понижения давления в системе смазки и отсутствия протока воды через охлаждающую рубашку; пуск электродвигателя компрессора; начало отсчета времени с момента поступления команды на пуск; 4) окончание отсчёта времени; 5) закрытие вентиля на байпасной линии компрессора; ввод в действие отключенных ранее защит; 6) поступление команды на остановку; 7) остановка электродвигателя компрессора; закрытие вентиля на линии подачи охлаждающей воды в рубашки компрессора.

Управление водяными и рассольными насосами предусматривает их пуск, остановку, включение резерва, соответствующий контроль и защиту. Пуск и остановка насосов может производиться автоматически или вручную. Так, первый из водяных насосов может запускаться при поступлении команды на пуск любого из компрессоров. Пуск первого из рассольных насосов может осуществляться при включении любого из потребителей холода. Остановка водяного и рассольного насосов может быть сблокирована соответственно с остановкой последнего компрессора и выключением последнего потребителя холода. Запорные вентили насосов при этом должны быть постоянно открытыми. Чтобы избежать перетечки жидкости при остановке насоса, на напорной линии каждого из них устанавливают обратные клапаны.

Дополнительные насосы должны включаться по мере необходимости, которая определяется по параметрам работы конденсатора и испарителя. Например, подключение водяных насосов может производиться по давлению конденсации хладагента или подогреву охлаждающей воды, а рассольных — по температуре возвращающегося к испарителю рассола. Резервный насос должен включаться при аварийной остановке любого из рабочих насосов. Последовательность включения насосов задается с помощью переключателя в схеме управления. По этому каждый из наносов легко может стать резервным. Во многих случаях пуск и остановка первого насоса производятся вручную. Автоматизируется только включение дополнительного и резервного насосов.

Включение насосов хладагента обычно производится вручную. Предусматривается лишь аварийная защита с соответствующим контролем и сигнализацией. В пусковой период защита по отсутствию перепада давлений в нагнетательном и всасывающем трубопроводах выключается с помощью реле времени обеспечивающего задержку около 30 с. На некоторых судах даже срабатывание защитного сигнализатора разности давлений приводит к остановке насоса с выдержкой времени, что исключает случайные остановки насоса.

Управление воздухоохладителями предполагает их ввод и вывод из работы, регулирование значений параметров и своевременное удаление снеговой шубы. Для ввода воздухоохладителя в работу необходимо включить вентиляторы и открыть линии циркуляции хладагента или хладоносителя. Эти операции выполняют путем местного или дистанционного воздействия на исполнительные органы. При безнасосной подаче хладагента требуется регулирование степени заполнения аппарата жидкостью. В целях стабилизации температуры охлаждаемого объекта производится соответствующее изменение холодопроизводительности аппарата. Две последние функции выполняют обычно локальные системы регулирования.

Удаление снеговой шубы осуществляется путем оттаивания ее. Система управления оттаиванием зависит от типа аппарата и вида охлаждающей среды. Команду на начало оттаивания вo всех случаях дает человек. Для оперативного контроля за толщиной снеговой шубы могут быть использованы различные способы. На судах о нарастании снеговой шубы чаще всего судят по увеличению мощности, потребляемой электродвигателями вентиляторов. Сигнал об окончании оттайки может подаваться по температуре поверхности ребер, по времени оттаивания или по команде человека.

Воздухоохладители с непосредственным кипением аммиака обычно оттаивают горячими парами хладагента. Иногда дополнительно используется орошение воздухоохладителей морозильных аппаратов теплой водой. До настоящего времени автоматизация процесса оттаивания аммиачных воздухоохладителей на судах применяется редко. Разработанные схемы автоматизации предусматривают: а) дистанционное управление исполнительным механизмами и вентиляторами воздухоохладителей; б) автоматическое или дистанционное управление циклом оттаивания; в) автоматический дренаж жидкого хладагента из воздухоохладителей; г) световую исполнительную сигнализацию.

При рассольной системе охлаждения воздухоохладители и охлаждающие батареи оттаивают подогретым рассолом. Процесс оттаивания на судах чаще всего проводят вручную. Автоматизируются лишь отдельные операции, например подача водяного пара в подогреватель рассола.

На судах с фреоновыми холодильными установками воздухоохладители оттаивают, как правило, горячими парами хладагента. В целях обеспечения возврата масла из системы обычно компрессоры фреоновых холодильных машин отсасывают пары из закрепленных воздухоохладителей. Современные транспортные рефрижераторы, например, оснащаются отдельной холодильной машиной для каждого грузового отсека. Отсек разлепляется на два теплоизолированных помещения по высоте. Температура в этих помещениях может поддерживаться различной за счет дросселирования паров, отсасываемых из воздухоохладителей помещения с более высокой температурой воздуха. Все воздухоохладители одного помещения оттаивают одновременно.

Упрощенная схема холодильной машины, обслуживающей один грузовой отсек ТР типа «Карл Либкнехт». В режиме охлаждения винтовой компрессор ВК отсасывает пары из восьми воздухоохладителей ВО. Четыре из них расположены в нижнем помещении и четыре в верхнем. Регенеративный теплообменник ТО обеспечивает перегрев паров и переохлаждение жидкости. Нагнетаемые компрессором пары конденсируются в конденсаторе КД, и жидкий R22 сливается в линейный ресивер ЛР. Отсюда жидкость через регулирующую станцию (не показана на схеме) поступает на дросселирование к терморегулирующим вентилям ТРВ.

Воздухоохладители оттаивают горячими парами хладагента. Для образования паров включается специальный испаритель оттаивания ИО. Греющей средой в нем является водяной пар от котельной установки. Поддоны П и трубопроводы слива талой воды ТВ обогреваются подогретым рассолом. Нагреватель рассола HP также использует теплоту водяного пара. Трубопроводы слива талой воды выполнены по схеме теплообменника типа «труба в грубе».

Построенная на логических элементах система дистанционного автоматизированного управления обеспечивает автоматическое проведение оттаивания по команде человека. После нажатия кнопки начала оттаивания воздухоохладителей данного отсека выключается охлаждение и производится подготовка к оттаиванию. Практически одновременно выполняются следующие операции: выключаются вентиляторы; закрываются электромагнитные вентили; В5 — подачи жидкого хладагента в воздухоохладители; В9 — управляющий электромагнитный вентиль главного клапана К2 во всасывающем трубопроводе; В7 — в нагнетательном трубопроводе к дренажному ресиверу; открываются вентили: В4 — электромагнитный вентиль в трубопроводе теплого рассола для данного отсека; MB — моторный вентиль в паропроводе нагревателя проточного рассола HP и испарителя оттаивания ИО, В3—управляющий электромагнитный вентиль главного клапана К4, открывающего подачу жидкого хладагента в испаритель оттаивания; B10 — управляющий электромагнитный вентиль главного клапана К3 на линии отсоса паров хладагента из испарителя оттаивания; В6 — электромагнитный вентиль на линии отсоса паров из дренажного ресивера; включается рассольный насос Н;

 

 

Рис. 1. Схема оттаивания воздухоохладителей ТР «Карл Либкнехт»

 

С задержкой по времени на 20—25 с включается обогрев электровентиляторов, предотвращающий проникновение влаги в обмотки электродвигателей.

В начальный период производится обогрев поддонов П и двухстенных труб слива талой воды ТВ теплым рассолом. Сигнализатор Т1 контролирует температуру рассола в возвратном трубопроводе. Когда она достигает заданного значения, система управления открывает подачу горячих паров хладагента в воздухоохладители путем открытия управляющего вентиля В8 главного клапана К1 на линии между трубопроводами высокого и низкого давления. В воздухоохладитель горячие пары поступают сверху через всасывающий коллектор. Жидкость отводится в дренажный ресивер через конденсатный трубопровод из нижней части воздухоохладителя. Поддержание необходимого давления нагнетания в процессе оттаивания обеспечивается соответствующей настройкой регулирующих вентилей РВ на линии спуска конденсата. Кроме того, можно изменять расход нагнетаемых паров хладагента путем изменения подача водяного пара в испаритель оттаивания.

Окончание процесса оттаивания контролируют сигнализаторы температуры, датчики которых Т2 размещаются на ребрах воздухоохладителей. Когда сигнализаторы температуры всех воздухоохладителей подают сигнал о повышении темцературы до 10—15°С, заканчивается процесс оттаивания и начинается охлаждение. Система управления отрабатывает следующие операции:

закрывает вентили; В3 — управляющий вентиль главного клапана К4, на линии подачи жидкого хладагента к испарителю оттаивания; В10 — управляющий вентиль главного клапана КЗ На линии отсоса паров хладагента из испарителя оттаивания; В8 — управляющий вентиль главного клапана К1 в трубопроводе подачи горячего пара к воздухоохладителю; MB — моторный вентиль подачи греющего пара к испарителю оттаивания и нагревателю рассола; В4 электромагнитный вентиль в трубопроводе подачи теплого рассола в поддоны и трубы талой воды; В6 — электромагнитный вентиль на линии отсоса паров из дренажного ресивера; открывает вентили: В7 — подачи паров высокого давления в дренажный ресивер; В1 — возврата конденсата из дренажного ресивера; выключает рассольный насос Я; начинает процесс охлаждения отсека путем включения вентиляторов и открытия линий отсоса и подачи R22 к воздухоохладителям с помощью вентилей В9 и В5.

Вентиль В1 на выходе жидкости из дренажного ресивера во время оттаивания воздухоохладителей блокирован. При переключении на режим охлаждения он открывается, а вентиль В2 на выходе жидкости из линейного ресивера закрывается. Наличие жидкого R22 в дренажном ресивере контролируется с помощью сигнализатора уровня У1. При достижении нижнего значения уровня сигнализатор уровня У1 переключает свои контакты и положение обоих электромагнитных вентилей изменяется. В дальнейшем подача жидкого хладагента к воздухоохладителям производится из линейного ресивера. В дренажном ресивере сохраняется высокое давление паров. Перетечке их в воздухоохладители препятствует обратный клапан ОК.

На супертраулерах типа «Прометей» и «Горизонт» поочередное оттаивание параллельно работающих воздухоохладителей осуществляется без использования дренажного ресивера. В режиме охлаждения винтовой компрессор ВК отсасывает пары R22 из всех воздухоохладителей и нагнетает их через главный клапан К в конденсатор КД. Работой главного клапана управляет электромагнитный вентиль В. Параллельно с ним включен пропорциональный регулятор давления Р типа CVMP, настроенный на поддержание разности давлений до и после главного клапана 0, 2 — 0, 3 МПа.

 

 

Рис. 2. Схема оттаивания одного из параллельно работающих воздухоохладителей

 

Перед оттаиванием выбранный воздухоохладитель ВО выключается из работы. Для этого останавливаются вентиляторы и закрываются запорные вентили 1 и 2 на линии подачи и отсоса хладагента. Затем открываются запорные вентили 3 и 4 на линиях подачи горячих паров и спуска конденсата. С помощью соответствующего выключателя обесточивается вентиль В, и главный клапан закрывается, Давление нагнетания начинает повышаться. Когда оно достигнет заданного значения, регулятор Р приоткроет главный клапан. За счет разницы между давлениями нагнетания и конденсации, поддерживаемой регулятором Р, жидкий R22 из воздухоохладителя передавливается в линейный ресивер ЛР. Поступление паров при повышенном давлении увеличивает скорость оттаивания воздухоохладителя.

 

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.