Регулиране и контрол на хладилните съоръжения
Баланс в хладилната система
При проектирането на хладилна система трябва да се има предвид, че елементите, които я съставят, компресор, кондензатор и изпарител, непрекъснато взаимодействат помежду си. Това взаимодействие автоматично ще доведе до ситуация на равновесие, така че количеството Kg/h, което се изпарява, ще бъде равно на количеството kg/h, което компресорът прехвърля, за определена температура на кондензация.
Ако изпарителят и компресорът нямат еднакъв капацитет, съответстващ на проектните условия, точката на равновесие ще настъпи при условия, различни от очакваните.
Изпарителят (работещ с наситена течност) увеличава охлаждащия си ефект чрез понижаване на температурата на изпаряване (поддържане на определена температура на кондензация). Компресорът обаче увеличава капацитета си за охлаждане с увеличаване на температурата на изпаряване. Въпреки това, за дадени условия, охлаждащата способност на изпарителя и компресора балансират в точка, където и двамата имат еднаква мощност. Тази точка на безубезност може да се определи, както следва. Първо, и за определена температура на кондензация, кривите се конструират според каталожните данни:
1) мощност на изпарителя = f (температура на изпаряване)
2) мощност на компресора = f (температура на изпаряване)
Чрез промяна на температурата на кондензация точката на равновесие ще варира, така че когато тази температура се повиши, мощността на хладилната система намалява.
При решаването на определена хладилна инсталация, определянето на тези криви ще покаже дали точката на равновесие е повече или по-малко далеч от нашите проектни условия.
Циклична работа на хладилната система
Автоматизмите, използвани за задействане на хладилна система, осигуряващи правилното й функциониране, са два основни типа:
1) термостатични контроли и
2) контрол на налягането.
Системи за автоматично управление
Тези системи се състоят от: (1) преобразувател (първичен елемент), (2) детектор или регулатор на грешки и (3) краен управляващ елемент или задвижващ механизъм. Преобразувателят е преобразувател на сигнал от една форма в друга (например, получава температура и я предава като налягане). Не бъркайте между сензор и преобразувател: сензорът, който е част от преобразувателя, е елементът, който улавя сигнала; преобразувателят е елементът, който изпълнява функцията, обяснена по-горе. Регулаторът сравнява зададената стойност със стойността, открита от датчика, и съобщава тази информация на крайния управляващ елемент чрез изход с достатъчна мощност. Задвижващият механизъм се опитва да коригира грешката, открита при измерването на контролираната променлива, променяйки положението на клапан, активирайки или спирайки мотор и т.н.
В системата за управление имате диференциална настройка и настройка на зададената точка. The диференциална настройка показва диапазона на вариация на контролираната променлива. The зададена точка е стойността на контролираната променлива, която искаме да имаме. Системата за автоматично управление трябва да доведе хладилната система до тази зададена точка. Например, зададената точка може да бъде температурата на ферментация на бяла мъст при винопроизводството и диференциалната настройка може да бъде настроена така, че температурата на ферментация да не варира с повече от ± 0,5 ° С. Автоматизмите могат да постигнат правилното функциониране на хладилната система при условия, различни от тези на равновесие, като по този начин й придават известна гъвкавост.
Термостатичните системи за управление използват чувствителни към температурата елементи като сензори, като (1) биметално фолио, (2) сонда със стеблото и тръбата, (3) и сонда с маншон или сонда с крушка, капилярна тръба и маншон. Биметалният лист е направен от два метала с различни коефициенти на разширение. Промяната в температурата причинява изкривяване на листа. Това движение се засича от регулатора. Сондата със стъбло и тръба се основава на факта, че тръбата има коефициент на разширение, по-голям от стеблото, с което промяна в температурата причинява движение на стъблото. Сондите за силози съдържат течност (течност, пара или газ), която се разширява или свива с промени в температурата, причинявайки движение на духалото. Когато сензорът трябва да е далеч от духалото, се използва капиляр за свързване на крушка-маншон.
Първичните елементи в системите за контрол на налягането се състоят главно от духало или мембрана. Измененията на налягането, предавани през капиляра, причиняват удължаване на духалото или огъване на диафрагмата.
В механичните системи за управление промяната в контролираната променлива (налягане, температура) се отразява в движението на лостове, които могат да отворят или затворят превключвател, да променят съпротивлението с помощта на потенциометър или да задействат клапан, който променя налягането в пневматичен задвижващ механизъм.
Системно колоездене
Системите за контрол на налягането, цикли на компресора, са високо и ниско налягане. Регулаторът за високо налягане е контрол за безопасност и се свързва с изпускателната линия на компресора. Прекъсва компресора, когато налягането от горната страна е твърде голямо.
Регулаторите за ниско налягане се използват както за контрол на безопасността, така и за контрол на температурата. Те прекъсват веригата (компресорът спира), когато налягането от долната страна е под определена граница. Те включват двигателя на компресора, когато налягането от долната страна е нормално.
Тъй като парите на хладилния агент търпят спад на налягането, докато циркулират през смукателната тръба, налягането на входа на компресора обикновено е с 0,14-0,21 kg/cm2 по-малко от налягането в изпарителя. Това трябва да се вземе предвид при регулиране на превключвателя за ниско налягане (само налягането за изключване, но не и за свързване).
Тъй като регулаторът за ниско налягане регулира или контролира температурата на изпарителя повече от температурата в камерата, това е идеален контрол на температурата за приложения, които изискват цикли на изключване, за да се направи размразяване (размразяване). Това е много подходящо особено за "отдалечени" инсталации, където компресорът е разположен далеч от изпарителя.