авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Содержание ...»

-- [ Страница 3 ] --

7.5 Справочная документация (справочная документация в алфавитном порядке указана на стр. 99) Техническое описание / Руководство Инструкции Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ AKS 38 RD.5M.A POV PD.ID0.A AKS 38 RI.5M.A POV PI.ID0.A BSV RD.7F.B RT 1A RD.5B.A BSV RI.7F.A RT 1A RI.5B.C DSV PD.IE0.A RT 107 RD.5E.A DSV RI.7D.A RT 5A RI.5B.C LLG PD.GG0.A RT 5A RD.5B.A LLG RI.6D.D SFA RI.7F.F MLI PD.GH0.A SFA PD.IF0.A MP 55 A RI.5C.E MP 55 A RD.5C.B Для получения последней редакции технических описаний и инструкций обратитесь на сайт компании Данфосс РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Обычно промышленные системы охлаждения 8. Контроль используют насосную циркуляцию жидкого работы хладагента. По сравнению с системами циркуляционного прямого расширения насосная циркуляция насоса имеет следующие преимущества:

Насосы обеспечивают эффективное распределение жидкого хладагента по испарителям и возврат парожидкостной смеси в отделитель жидкости.

Использование насосной циркуляции дает возможность уменьшить перегрев пара почти до 0 и тем самым увеличить эффективность работы испарителей, не опасаясь гидравлического удара в компрессоре.

При использовании насосов основное внимание необходимо уделить исключению кавитации.

Кавитация возникает, когда статическое давление жидкого хладагента на входе в насос ниже давления насыщения, соответствующего температуре жидкости в этой точке.

Таким образом, высота столба жидкости Н над насосом должна компенсировать потери 1 – Рис. 8.1 Место установки насоса давления на трение Hf в трубопроводе и на 2 – Отделитель жидкости вентилях, потери давления на входе в насос 3 – Циркуляционный насос Hd и на ускорение жидкости в рабочем 4 – Жидкий хладагент низкого давления колесе насоса Hр (минимальная допустимая высота столба жидкости над всасывающим патрубком насоса обозначается как NPSH), что показано на рис. 8.1.

Для обеспечения надежной работы насоса расход хладагента через насос должен находиться внутри допустимого рабочего диапазона, см. рис. 8.2.

Если расход будет слишком низким, тепло, выделяющееся при работе насоса, испарит некоторое количество хладагента и насос будет работать в сухом режиме.

Если расход будет слишком большим, располагаемый положительный напор на всасывающем патрубке станет слишком малым, чтобы избежать кавитации.

Из этого следует, что система охлаждения должна быть спроектирована таким образом, 1 – Рис. 8.2 Типичная расходно-напорная чтобы расход хладагента в системе всегда характеристика насоса находился в допустимом рабочем диапазоне.

2 – Допустимый рабочий диапазон расхода хладагента Насосы под действием кавитации быстро Например, это может произойти в случаях, 8.1 Защита насоса выходят из строя. Для исключения условий, когда неправильная работа испарителей при помощи реле приводящих к кавитации, важно обеспечить повлечет за собой увеличение расхода разности давлений достаточный напор жидкости на хладагента, выйдет из строя реле низкого всасывающем патрубке насоса. Для уровня жидкости, забьется фильтр перед обеспечения такого напора в отделителе насосом и т.д.

жидкости устанавливается реле низкого уровня жидкости AKS 38. Все это может привести к кавитации. Когда перепад давлений на насосе упадет ниже Однако, даже если уровень жидкости при значения Н2, указанного на рис. 8.2 (при помощи указанного реле поддерживается на расходе Qmax), насос необходимо отключить.

минимальном допустимом уровне, кавитация тем не менее может возникнуть.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 8.1.1.

Защита насоса при помощи реле разности давлений RT 260A *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления (1) Запорный вентиль (2) Фильтр (3) Реле разности давлений (4) Обратный клапан (5) Запорный вентиль (6) Запорный вентиль (7) Фильтр (8) Реле разности давлений (9) Обратный клапан (10) Запорный вентиль 1 – На линию всасывания компрессора 2 – Отделитель жидкости 3 – Из испарителя 4 – Из ресивера 5 – Циркуляционный насос 6 – В испаритель Реле разности давлений используются для Поскольку большой перепад давления на защиты насосов от слишком низкого перепада фильтре может вызвать кавитацию жидкости, давления на насосе. Реле RT 260 (3) и (8) рекомендуется устанавливать фильтр с поставляются без реле задержки времени;

размером ячейки не менее 500 мкм. Более они срабатывают, как только разность мелкие сетки можно использовать при чистке давлений на насосе падает ниже заданной контура, но при разработке системы настройки реле. трубопроводов всегда учитывайте перепады Для удаления из хладагента посторонних давления. По истечении установленного частиц и защиты автоматических промежутка времени чистите или заменяйте регулирующих вентилей и насосов от фильтры.

повреждения, блокирования и износа на Если фильтр установлен в линии нагнетания линии насоса устанавливаются фильтры FIA за насосом, перепад давления на нем не так (2) и (7). Фильтры могут быть установлены критичен, и можно использовать фильтр с либо во всасывающей, либо в нагнетательной размером ячейки 150-200 мкм. Важно линии насоса. отметить, что в этом случае посторонние Если фильтр установлен во всасывающей частицы могут попасть в насос при выходе их линии перед насосом, он будет защищать из системы.

насос от посторонних частиц. Это особенно Для защиты насосов от обратного натекания важно при пуске установки в эксплуатацию. хладагента при отключении установки на линии нагнетания насосов устанавливаются обратные клапаны NRVA (4) и (6).

Технические характеристики Реле разности давлений RT 260А/252А/265А/260AL Хладагенты Все фторсодержащие хладагенты и R717, см. раздел “Оформление заказа” Степень защиты корпуса IP 66/54, см. раздел “Оформление заказа” Температура окружающего воздуха, °С От –50 до Диапазон регулирования, бар От 0,1 до 11, см. раздел “Оформление заказа” Максимальное рабочее давление, бар 22/42, см. раздел “Оформление заказа” РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 8.2 Байпасное Наиболее известный способ обеспечить На байпасной лини можно установить регулирование расход жидкости через насос выше регулирующий вентиль REG, перепускной расхода жидкости минимально допустимого значения (Qmin на вентиль OFV или просто дроссель. Даже если рис. 8.2) заключается в организации поступление жидкого хладагента ко всем байпасной линии мимо насоса. испарителям прекратится, с помощью байпасной линии можно поддерживать минимальный расход через насос.

Пример 8.2.1.

Регулирование расхода хладагента мимо насоса с помощью вентиля REG *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления (1) Регулирующий вентиль с ручным приводом (2) Запорный вентиль (3) Регулирующий вентиль с ручным приводом (4) Запорный вентиль (5) Запорный вентиль (6) Внутренний предохранительный клапан 1 – На линию всасывания компрессора 4 – Из ресивера 2 – Отделитель жидкости 5 – Циркуляционный насос 3 – Из испарителя 6 – В испаритель Байпасная линия с регулирующим вентилем Например, когда запорные вентили закрыты, REG создается для каждого насоса. жидкий хладагент, оставшийся в Внутренний перепускной клапан BSV трубопроводах, может разогреться до работает как предохранительный клапан при предельно высоких давлений.

повышении давления выше допустимого.

Технические характеристики Регулирующий вентиль REG Материал Специальная холодостойкая сталь, аттестованная для работы при низкой температуре Хладагенты Все негорючие хладагенты, включая R Температура контролируемой среды, °С От –50 до + Максимальное рабочее давление, бар Максимальное испытательное давление, Испытания на прочность: бар Испытания на герметичность: Пропускная способность kv, м /ч От 0,17 до 81,4 для полностью открытых вентилей Предохранительный клапан BSV Материал Корпус клапана: специальная сталь, аттестованная для работы при низких температурах Хладагенты R717, ГФУ, ГХФУ и другие хладагенты (в зависимости от уплотнительных материалов) Температура контролируемой среды, °С При работе в качестве внешнего предохранительного клапана: от –30 до + При работе в качестве пилота: от –50 до + Давление настройки, бар От 10 до Испытательное давление, бар Испытания на прочность: Испытания на герметичность: РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 8.3 Регулирование Для некоторых систем охлаждения с Используя сервоприводный вентиль ICS и давления в насосе насосной циркуляцией жидкости очень важно, пилот CVVP, можно установить постоянный чтобы на дроссельных клапанах, перепад давления на насосе и, таким образом, установленных перед испарителем, всегда постоянный перепад давления на дроссельном поддерживался постоянный перепад клапане.

давления.

Пример 8.3.1.

Регулирование перепада давления на насосе при помощи вентилей ICS и CVPP *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления (1) Запорный вентиль (2) Регулятор разности давлений (3) Запорный вентиль 1 – На линию всасывания компрессора 2 – Отделитель жидкости 3 – Из испарителя 4 – Из ресивера 5 – Циркуляционный насос 6 – В испаритель Технические характеристики Сервоприводный вентиль с пилотным управлением ICS Материал Корпус вентиля: низкотемпературная сталь Хладагенты Все общепринятые хладагенты, включая R717 (аммиак) и R Температура контролируемой среды, °С От –60 до + Максимальное рабочее давление, бар Присоединительный размер DN, мм От 20 до Пилотный вентиль перепада давления CVРР Материал Корпус вентиля: нержавеющая сталь Хладагенты Все общепринятые негорючие хладагенты, включая R Температура контролируемой среды, °С От –50 до + Максимальное рабочее давление, бар CVPP(HP): CVPP(LP): Диапазон регулирования, бар От 0 до 7 или от 4 до 22, см раздел “Оформление заказа” Пропускная способность kv, м /ч 0, РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 8. Выводы по разделу Регулирование Применение Преимущества Недостатки Защита насоса при помощи реле разности давлений Защита насоса при Во всех системах с Простая и эффективная Не используется с помощи реле разности насосной циркуляцией защита насоса от слишком горючими хладагентами.

давлений RT 260A хладагента. низкого перепада давления.

Фильтр и обратный клапан Фильтр FIA и обратный Во всех системах с Простая и эффективная Установка фильтра на клапан NRVA на линии насосной циркуляцией защита насоса от линии всасывания насоса насоса хладагента. обратного течения может привести к жидкости и посторонних кавитации при частиц.. блокировании фильтра.

Установка фильтра на линии нагнетания насоса может привести к попаданию грязи в насос.

Байпасное регулирование расхода жидкости Байпасное регулирование Во всех системах с Эффективное и надежное Теряется часть мощности, расхода жидкости при насосной циркуляцией обеспечение потребляемой насосом.

помощи вентиля REG и хладагента. минимального расхода защита при помощи хладагента через насос.

предохранительного Предохранительный клапана BSV клапан эффективно защищает систему от слишком высокого давления.

Регулирование давления в насосе Регулирование давления в Во всех системах с Обеспечивает постоянный Теряется часть мощности, насосе при помощи насосной циркуляцией перепад давления и потребляемой насосом.

вентилей ICS и CVVP хладагента, где требуется кратность циркуляции на обеспечение постоянного испарителях.

перепада давления на регулирующем вентиле перед испарителем.

8.5 Справочная документация (справочная документация в алфавитном порядке указана на стр. 99) Техническое описание / Руководство Инструкции Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ BSV RD.7F.B NRVA RD.6H.A BSV RI.7F.A NRVA RI.6H.B CVPP PD.HN0.A REG RD.1G.D CVPP RI.4X.D REG RI.1G.B FIA PD.FN0.A RT 60A RD.5B.A FIA PI.FN0.A RT 60A RI.5B.B ICS PD.HS0.A SVA PD.KD0.A ICS PI.HS0.A SVA PI.KD0.B Для получения последней редакции технических описаний и инструкций обратитесь на сайт компании Данфосс.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год В системах с фторсодержащими Охлаждение подшипников снижается в 9. Дополнительное хладагентами всегда присутствуют вода, результате уменьшения циркуляции масла оборудование кислоты и твердые частицы. Вода попадает в через каналы. Это приводит к тому, что 9.1 Фильтры систему при монтаже, техническом данные узлы все более и более нагреваются.

осушители в обслуживании, утечках и т.д. Кислоты Клапанные доски начинают протекать, системах с образуются при разложении хладагента и увеличивая перегрев пара. Если проблема фторсодержащим масла. Твердые частицы образуются при пойдет дальше, неминуем выход компрессора и хладагентами пайке, сварке, реакциях между хладагентом и из строя.

маслом и т.д.

Исключить описанные выше неприятности Невозможность обеспечить содержание предназначены фильтры-осушители.

кислот, влаги и твердых частиц внутри Фильтры-осушители выполняют две функции:

допустимых пределов приводит к функцию осушения и функцию фильтрации.

значительному сокращению срока службы системы охлаждения и даже пережогу Осушение хладагента представляет собой компрессора. поглощение воды и кислот и является химической защитой системы. Цель осушения Большое количество влаги в системе, – предотвратить коррозию металлических работающей при температуре ниже 0 °С, поверхностей, разложение масла и хладагента и исключить возможность приводит к образованию льда, который может пережога электродвигателя.

заблокировать регулирующие вентили, соленоидные вентили, фильтры и т.д.

Фильтрация хладагента представляет собой Твердые частицы увеличивают износ физическую защиту системы и состоит в компрессоров и вентилей и создают задержании твердых частиц и различных возможность блокирования агрегатов. В включений. Фильтрация хладагента сводит к отсутствие воды кислоты не агрессивны, но минимуму износ компрессора, защищает его водные растворы кислот могут привести к от повреждений и значительно удлиняет срок коррозии трубопроводов и наносить медь на его службы.

горячие несущие поверхности компрессора.

Омеднению подвержены горячие несущие поверхности масляных насосов, картеры, штоки, поршневые кольца, язычки всасывающих и нагнетательных клапанов и т.д. Омеднение приводит к повышению температуры подшипников, поскольку каналы для смазки подшипников уменьшаются по мере увеличения толщины покрытия.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.1.1.

Фильтры осушители в системах с фторсодержащими хладагентами *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Масло (1) Фильтр-осушитель (2) Фильтр-осушитель (3) Фильтр-осушитель (4) Запорный вентиль (5) Запорный вентиль (6) Запорный вентиль (7) Смотровое стекло (8) Смотровое стекло (9) Смотровое стекло (10) Запорный вентиль 1 – Компрессор (11) Запорный вентиль 2 – Отделитель жидкости (12) Запорный вентиль 3 – Конденсатор 4 – Ресивер 5 – Испаритель В системах с фторсодержащими хладагентами DC - твердый сердечник, на 80 % фильтры-осушители обычно устанавливаются на изготовленный из материала типа линии жидкости перед расширительным вентилем. «молекулярное сито» и на 20 % из На этом участке трубопровода через фильтр- активированной окиси алюминия, осушитель течет однофазная жидкость (тогда как за предназначенный для работы с ХФУ и ГХФУ расширительным вентилем идет двухфазный хладагентами и совместимый с ГФУ поток). хладагентами, DA - твердый сердечник, на 30 % Потери давления на фильтре-осушителе изготовленный из материала типа незначительны и перепад давления на этом участке «молекулярное сито» и на 70 % из оказывает слабое влияние на производительность активированной окиси алюминия, системы. Установка фильтра-осушителя на этом предназначенный для очистки хладагента участке трубопровода также предотвращает после пережога электродвигателя компрессора образование льда на расширительном вентиле. и работающий со всеми ХФУ, ГХФУ и ГФУ хладагентами.

В промышленных холодильных установках производительность одного фильтра-осушителя Кроме вышеуказанных твердых сердечников недостаточна для осушения всей системы, поэтому компания Данфосс поставляет также другие, параллельно устанавливают несколько фильтров- выполненные по отдельному заказу, сердечники.

осушителей. Компания выпускает также фильтры-осушители с несменяемыми твердыми сердечниками. Более Фильтры-осушители типа DCR представляют собой подробную информацию можно получить в каталоге фильтры со сменными твердыми сердечниками. компании или в местном центре продажи.

Имеется три типа твердых сердечников: DM, DC и DA. Для указания содержания влаги после осушения за фильтром-осушителем устанавливается смотровое • стекло с индикатором для ГХФУ и ХФУ-хладагентов.

DM – твердый сердечник, полностью Заказчику могут быть также поставлены смотровые изготовленный из материала типа стекла с индикаторами для других хладагентов.

«молекулярное сито», предназначенный для Более подробную информацию можно получить в работы с ГФУ-хладагентами и СО2, каталоге компании.

Технические характеристики Фильтр-осушитель DCR Хладагенты ХФУ, ГФУ, ГХФУ, R Материал Корпус вентиля: сталь Максимальное рабочее давление, бар НР: 46, см. раздел “Оформление заказа” Рабочая температура, °С От –40 до Твердые сердечники DM/DC/DA РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 9.2 Фильтры- Диоксид углерода СО2 – это не такой В испарителе, где кипит жидкий диоксид осушители в сложный хладагент, но он обладает углерода, растворимость воды в хладагенте системах с СО2 некоторыми уникальными особенностями по значительно уменьшается, особенно при сравнению с другими хладагентами. Одной кратности циркуляции, близкой к единице. Это из таких особенностей является создает опасность образования свободной растворимость воды в диоксиде углерода. воды. Если это случится, и температура в системе будет ниже 0 °С, свободная вода Как показано на рис. внизу, растворимость воды в жидкой и паровой фазах хладагента замерзнет и кристаллы льда забьют R134a почти одинакова. Для диоксида регулирующие и соленоидные вентили, углерода растворимость воды в различных фильтры и другое оборудование.

фазах СО2 сильно отличается.

Наиболее эффективным методом, То, что происходит в системах с помогающим избавиться от вымораживания фторсодержащими хладагентами, когда в воды, блокирования агрегатов и химических контуре содержится вода, кислоты и твердые реакций является установка фильтров частицы, то же имеет место и в системах с осушителей. В системах с диоксидом углерода СО2, т.е. блокирование элементов твердыми также эффективны цеолитные фильтры частицами и коррозия под действием кислот. осушители, которые широко используются в системах с фторсодержащими хладагентами.

Более того, уникальная растворимость воды При установке фильтров-осушителей в в СО2 увеличивает опасность замерзания систему с СО2 необходимо учитывать воды в системе. уникальную растворимость воды в этом хладагенте.

1 – Максимальная растворимость, мг/кг 2 – Растворимость воды в СО 3 – Жидкость 4 – Пар РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.2.1.

Фильтры осушители в системах с насосной циркуляцией хладагента CO *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Запорный вентиль (2) Фильтр-осушитель 1 – Испаритель (3) Смотровое стекло 2 – Отделитель жидкости (4) Запорный вентиль 3 – Компрессор 4 – Маслоотделитель 5 – Конденсатор 6 – Ресивер 7 – Расширительный вентиль 8 – Вход NH 9 - Выход NH При установке фильтра-осушителя в систему Фильтры-осушители с системах с насосной с СО2 необходимо учитывать следующее: циркуляцией диоксида углерода Относительная влажность рекомендуется устанавливать в линиях Как показано на рисунке внизу, при слишком низкой жидкости перед испарителем. Эти линии относительной влажности хладагента характеризуются высокой относительной производительность фильтра-осушителя быстро влажностью, отсутствием двухфазного потока падает.

и нечувствительностью к перепаду давления.

- Потери давления Потери давления на фильтре-осушителе Установка фильтра-осушителя в других незначительны и слабо влияют на местах не рекомендуется по следующим производительность системы.

причинам:

- Двухфазный поток 1. На участке «компрессор – конденсатор – Течение двухфазного потока через фильтр расширительный вентиль» относительная осушитель ввиду его особенности растворять воду влажность хладагента невелика. В должно быть исключено из-за опасности отделителе жидкости более, чем 90 % замерзания воды и блокирования фильтра.

воды находится в жидкой фазе из-за более низкой растворимости воды в парах CO2 по сравнению с жидкостью.

Небольшое количество воды уносится с парами CO2 в контур компрессора. Если фильтр-осушитель установить на этом участке, он будет малопроизводителен.

2. На линии всасывания влажного пара имеется опасность замерзания воды из за наличия двухфазного потока.

3. На линии жидкости перед циркуляционным насосом потери давления увеличивают риск возникновения кавитации.

Если производительности одного фильтра осушителя недостаточно, можно установить параллельно несколько фильтров 1 – Относительная производительность, % осушителей.

2 – Относительная влажность. % 3 – Относительная производительность осушителя типа «молекулярное сито»

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.2.2.

Фильтры осушители в системах с прямым расширением хладагента CO *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Масло (1) Фильтр-осушитель (2) Фильтр-осушитель (3) Фильтр-осушитель (4) Запорный вентиль (5) Запорный вентиль (6) Запорный вентиль (7) Смотровое стекло (8) Смотровое стекло (9) Смотровое стекло (10) Запорный вентиль 1 – Компрессор (11) Запорный вентиль 2 – Маслоотделитель (12) Запорный вентиль 3 – Конденсатор 4 – Ресивер 5 – Испаритель 6 – Вход NH 7 - Выход NH В системах с прямым расширением СО2 1. Линии всасывания и нагнетания концентрация воды во всех точках системы чувствительны к потерям давления.

одинакова, поэтому относительная влажность Кроме того, на линии всасывания равна растворимости воды в хладагенте. увеличивается опасность замерзания воды. Несмотря на то, что относительная Несмотря на то, что относительная влажность влажность хладагента на этих участках хладагента на линии жидкости перед велика, устанавливать фильтры расширительным вентилем сравнительно осушители здесь не рекомендуется.

мала из-за высокой растворимости воды при 2. Из-за наличия двухфазного потока не высокой температуре жидкого диоксида рекомендуется также устанавливать углерода, рекомендуется устанавливать фильтры-осушители на линии жидкости фильтр-осушитель на этом участке системы за расширительным вентилем.

(та же самая позиция, что и в системах с фторсодержащими хладагентами). Это рекомендуется делать по следующим причинам:

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 9.3 Удаление воды Проблемы с компрессором Проблема удаления воды из систем с из систем с Попадание воды внутрь компрессора, например, при аммиаком является уникальной по неэффективной работе отделителя жидкости, аммиаком сравнению с системами с фторсодержащими приводит к ухудшению состояния масла и коррозии хладагентами и СО2.

внутренних элементов компрессора.

Молекулярная структура аммиака и воды является одинаковой, молекулы обоих Таким образом, для поддержания системы в веществ небольшие по размеру и рабочем, безаварийном состоянии поляризованы и, как результат, вода и рекомендуется регулярно проводить аммиак полностью растворяются друг в мероприятия по обнаружению и удалению из друге.

системы воды, содержание которой превышает допустимый уровень.

В связи с полной идентичностью молекул аммиака и воды отсутствует эффективный В основном, используют три способа борьбы с фильтр для отделения воды от аммиака.

загрязнением системы:

Более того, в связи с высокой растворимостью воды в аммиаке из раствора Замена заправки трудно извлечь свободную воду.

Этот способ подходит для систем с небольшим объемом заправки (например, для водоохладителей Вода и аммиак сосуществуют и действуют как с пластинчатыми испарителями). При замене зеотропные хладагенты, у которых заправки необходимо соблюдать все требования зависимость Р-Т (зависимость температуры местных норм и правил.

от давления) на линии насыщения не Продувка некоторых испарителей отличается от зависимости Р-Т для Этот способ применим в системах с течением ангидрида аммония.

хладагента под действием силы тяжести без оттаивания горячим паром. В таких системах при Причины, по которым системы с аммиаком испарении аммиака вода остается в жидком виде в редко работают как системы с сухим испарителях, откуда сливается в дренаж.

расширением, следующие: с одной стороны, жидкий аммиак трудно полностью испарить - Ректификация воды при наличии в нем воды, которая приводит к Часть загрязненного аммиака сливается в гидравлическому удару. С другой стороны, ректификатор и там нагревается. При этом аммиак как может правильно работать испаряется, а вода сливается в дренаж. Это терморегулирующий вентиль, если единственный способ удаления воды из систем с насосной циркуляцией хладагента.

зависимость Р-Т на линии насыщения изменяется.

Более подробная информация по загрязнению хладагента водой и способам удаления воды В системах с насосной циркуляцией из систем охлаждения приведена в хладагента можно легко устранить опасность техническом бюллетене IIAR №108.

попадания воды в компрессор. В линию всасывания компрессора входят только пары Необходимо отметить одну особенность, хладагента, что помогает избежать связанную со слишком низким содержанием гидравлического удара. Если в жидкости воды в аммиаке: при этом возможна коррозия находится небольшое количество воды, стали специального вида. Однако в реальных содержание воды в паре также будет холодильных установках она не проявляется.

небольшим (менее рекомендуемого максимума 0,3 %), что позволяет эффективно избавиться от разбавления масла водой.

Несмотря на то, что системы с насосной циркуляцией помогают избежать повреждения компрессоров, они содержат некоторые, на первый взгляд незаметные, отрицательные стороны:

Снижение холодильного коэффициента При наличие в хладагенте воды зависимость Р-Т на линии насыщения смеси отличается от такой зависимости для чистого аммиака.

Это выражается в том, что хладагент при данном давлении начнет кипеть при более высокой температуре. Это приведет к уменьшению холодопроизводительности системы и увеличению энергопотребления.

Коррозия В присутствии воды аммиак становится агрессивным и начинает 83 разъедать трубопроводы, вентили, сосуды и т.п.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.3.1.

Ректификатор, обогреваемый горячим паром и оснащенный поплавковыми вентилями.

*** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Соленоидный вентиль (2) Поплавковый вентиль низкого давления (3) Соленоидный вентиль (4) Соленоидный 1 – Вход горячего пара вентиль 2 – К отделителю жидкости (5) Регулирующий 3 – Смотровое стекло вентиль с ручным 4 – Вход загрязненного аммиака приводом (6) Поплавковый Методика удаления воды: 3. По окончании ректификации уровни вентиль высокого жидкости в сосуде и теплообменнике 1. Подайте питание на соленоидные давления перестанут изменяться, и поплавковые вентили EVRA (1) и (3). Загрязненный (7) Внутренний вентили (2) и (6) закроются. Отключите аммиак начнет поступать в ректификатор.

предохранительный питание соленоидных вентилей (1) и (4), Когда уровень жидкости в ректификаторе клапан откройте запорный вентиль SVA и (8) Внешний достигнет заданного значения, закроется предохранительный сливной вентиль QDV (9) и удалите воду поплавковый вентиль SV4 (2).

клапан из ректификатора.

2. Подайте питание на соленоидный (9) 4. Закройте сливной вентиль QDV (9) и вентиль EVRA (4). В теплообменник, Быстрозакрывающийся запорный вентиль SVA. Отключите расположенный внутри ректификатора, сливной вентиль питание соленоидного вентиля (3) и начнет поступать горячий пар и прекратите процесс удаления воды из разогревать загрязненный аммиак.

аммиака или, для продолжения процесса, Аммиак начнет испаряться, а вода повторите этап 1.

останется в ректификаторе в виде жидкости. Поплавковый вентиль SV1/ Для соблюдения требований техники (6), оснащенный специальным безопасности во избежание чрезмерно комплектом (показан пунктирной линией) высокого давления в ректификаторе регулирует расход горячего пара в установите на нем предохранительный соответствии с тепловой нагрузкой и клапан BSV (7).

поддерживает температуру нагрева на уровне температуры конденсации горячего пара. Когда аммиак в ректификаторе выкипит и уровень жидкости упадет, поплавковый вентиль SV4 (2) откроется и подаст в ректификатор новую порцию грязного аммиака.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.3.2.

Ректификатор, обогреваемый горячим паром и оснащенный поплавковым и шаровым вентилями *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Шаровой вентиль (2) Обратный клапан (3) Регулирующий вентиль с ручным приводом (4) Соленоидный вентиль 1 – В линию всасывания (5) Регулирующий 2 – Вход горячего пара вентиль с ручным 3 – Смотровое стекло приводом 4 – К отделителю жидкости (6) Регулятор давления 5 – К промежуточному охладителю / отделителю жидкости (7) Соленоидный 6 – Шаровой вентиль вентиль 7 – Вход загрязненного аммиака (8) Регулирующий вентиль с ручным Методика удаления воды: 3. По окончании ректификации (которое приводом определяется по смотровому стеклу) 1. Подайте питание на соленоидный (9) Поплавковый отключите питание соленоидного вентиля вентиль EVRA (4). Загрязненный аммиак вентиль высокого (7), откройте сливной вентиль QDV (11) и со стороны низкого давления начнет давления удалите воду из ректификатора.

поступать в ректификатор. Когда уровень (10) Внутренний жидкости в ректификаторе (который предохранительный В процессе дисциляции необходимо контролируется по смотровому стеклу) клапан поддерживать соответствующие значения (11) достигнет заданного значения, закройте Быстрозакрывающийся давления и температуры аммиака.

шаровой вентиль (1) и отключите питание сливной вентиль Температура в сосуде не должна быть соленоидного вентиля EVRA (4).

слишком высокой, иначе начнет испаряться 2. Подайте питание на соленоидный вода. С другой стороны, температура не вентиль EVRA (7). В теплообменник, должна быть слишком низкой, иначе в расположенный внутри ректификатора, ректификаторе останется слишком много начнет поступать горячий пар и аммиака, который будет слит при дренаже разогревать загрязненный аммиак.

воды. Температура и давление в Аммиак начнет испаряться, а вода ректификаторе поддерживаются на заданном останется в ректификаторе в виде уровне при помощи сервоприводного вентиля жидкости. Поплавковый вентиль SV1/ ICS (6) и пилота постоянного давления CVP.

(9), оснащенный специальным комплектом (показан пунктирной линией) Для соблюдения требований техники регулирует расход горячего пара в безопасности во избежание чрезмерно соответствии с тепловой нагрузкой и высокого давления в ректификаторе поддерживает температуру нагрева на установите на нем предохранительный уровне температуры конденсации клапан BSV (10).

горячего пара.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.3.3.

Ректификатор, обогреваемый горячей водой *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Шаровой вентиль (2) Обратный клапан (3) Регулирующий вентиль с ручным приводом (4) Соленоидный вентиль (5) Регулирующий вентиль с ручным приводом (6) Регулятор давления (7) Соленоидный вентиль 1 – В линию всасывания (8) Регулирующий 2 – Вход горячей воды вентиль с ручным 3 – Смотровое стекло приводом 4 – Выход горячей воды (9) Внутренний 5 – К промежуточному охладителю / отделителю жидкости предохранительный 6 – Шаровой вентиль клапан 7 – Вход загрязненного аммиака (10) Быстрозакрывающийся 3. По окончании ректификации (которое Ниже приведена методика удаления сливной вентиль определяется по смотровому стеклу) воды из аммиака с горячей водой в отключите питание соленоидного вентиля качестве источника тепла. Горячая (7), откройте сливной вентиль QDV (10) и вода получается при утилизации тепла удалите воду из ректификатора.

конденсации.

В процессе дисциляции необходимо Методика удаления воды: поддерживать соответствующие значения 1. Подайте питание на соленоидный давления и температуры аммиака.

вентиль EVRA (4) и откройте шаровой Температура в сосуде не должна быть вентиль (1). Загрязненный аммиак со слишком высокой, иначе начнет испаряться стороны низкого давления начнет вода. С другой стороны, температура не поступать в ректификатор. Когда уровень должна быть слишком низкой, иначе в жидкости в ректификаторе (который ректификаторе останется слишком много контролируется по смотровому стеклу) аммиака, который будет слит при дренаже достигнет заданного значения, закройте воды. Температура и давление в шаровой вентиль (1) и отключите питание ректификаторе поддерживаются на заданном соленоидного вентиля EVRA (4). уровне при помощи сервоприводного вентиля 2. Откройте соленоидный вентиль EVRA (7). ICS (6) и пилота постоянного давления CVP.

В теплообменник, расположенный внутри ректификатора, начнет поступать горячая Для соблюдения требований техники вода и разогревать загрязненный аммиак. безопасности во избежание чрезмерно Аммиак начнет испаряться, а вода высокого давления в ректификаторе останется в ректификаторе в виде установите на нем предохранительный жидкости. клапан BSV (9).

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 9.4 Удаление на каждый бар увеличения давления конденсации.

Неконденсирующиеся газы Неконденсирующиеся газы присутствуют в системе Если необходимы более точные оценки, ASHRAE воздуха из системы охлаждения с самого начала процесса монтажа, может дать некоторые рекомендации по их расчету и поскольку трубопроводы и фитинги всегда привести примеры их применения (HVAC Systems & заполнены воздухом. Поэтому, если не выполнить Equipment Manual, Non-Condensable Gases – тщательного вакуумирования контура, воздух Руководство по эксплуатации систем отопления, останется в системе. вентиляции и кондиционирования воздуха.

Неконденсирующиеся газы).

Кроме того, воздух может попасть в систему в результате течи, когда система открыта для Другие изготовители оценивают потенциальную проведения технического обслуживания и ремонта, опасность попадания воздуха в систему и связанное проникнуть через компоненты системы или через с этим повышение расходов на эксплуатацию сварные соединения, если давление в системе компрессора. Поскольку давление конденсации и ниже атмосферного (для аммиака при температуре температура нагнетания при этом возрастают, охлаждения ниже –34 °С), при добавлении масла в повышается опасность выхода из строя подшипников из-за некачественного состояния масла, а также систему и т.д.

возрастают производственные расходы на эксплуатацию установки. Оценка производственных Помимо этого, неконденсирующиеся газы могут расходов зависит от типа компрессора и выделяться из загрязнений, присутствующих в производительности холодильной установки.

хладагенте, и продуктов разложения хладагента или масла при высокой температуре нагнетания В любом случае наличие в системе (например, аммиак разлагается на азот и водород).

неконденсирующихся газов является нежелательным, но неизбежным явлением, и Размещение и обнаружение поэтому необходимо использовать оборудование Неконденсирующиеся газы содержатся на стороне для выпуска воздуха из системы.

высокого давления системы, в основном, в самых холодных и наименее продуваемых точках Оборудование для выпуска воздуха конденсатора.

Воздух и неконденсирующиеся газы можно выпустить из системы вручную. Это выполняется Самый простой способ обнаружить наличие обслуживающим персоналом и может привести к неконденсирующихся газов в системе заключается излишне большим потерям хладагента.

в сравнении фактического давления конденсации, измеренного манометром, установленным в Другой способ выпуска воздуха – это так ресивере, и давления насыщения, называемый «охлажденный спуск»: пары хладагента, соответствующего температуре, измеренной на поступающие из выбранных точек системы, выходе из конденсатора.

охлаждаются внутри камеры с теплообменником охладителем, и сконденсировавшийся хладагент Например, если температура аммиака, измеренная направляется обратно в систему. Газы, которые на выходе из конденсатора, равна 30 °С, то остались в камере, выбрасываются в атмосферу.

соответствующее ей давление насыщения равно Основная идея охлаждения и конденсации паров 10,7 бар изб. Если давление, измеренное хладагента заключается в уменьшении выбросов манометром, составляет 11,7 бар изб., то разность хладагента в атмосферу.

между этими давлениями составит 1 бар, что указывает на присутствие в системе Хладагент, который поступает в теплообменник неконденсирующихся газов.

охладитель, может быть тем же, который используется в холодильной установке, но может Проблемы, которые вызывают быть и совершенно другим хладагентом.

неконденсирующиеся газы Воздух осаждается тонким слоем на трубах Выбор места установки патрубка для спуска воздуха конденсатора, изолируя его теплообменную довольно трудно сделать, поскольку он зависит от поверхность от хладагента, в результате чего типа системы и конденсатора. Ниже приведено уменьшается производительность конденсатора и несколько примеров выбора точки выброса воздуха и увеличивается давление конденсации. Также неконденсирующихся газов. На рисунке внизу снижается эффективность энергопотребления и стрелками в конденсаторе и сосудах указаны возникают проблемы, связанные с разложением скорости потока. При уменьшении скорости потока масла при высоком давлении конденсации.

длина стрелки уменьшается.

Уменьшение производительности конденсатора является доказанным фактом, но величину этого Скопление воздуха показано черными точками. Зоны уменьшения очень трудно определить.

с высоким содержанием воздуха указывают места, Изготовители воздухоспускного оборудования где можно установить устройства для спуска воздуха представляют некоторые данные, которые и неконденсирующихся газов.

указывают на уменьшение производительности конденсатора на 9-10 % РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 1 – Испарительный конденсатор 2 – Горизонтальный кожухотрубный конденсатор 3 – Ресивер 4 – Вертикальный кожухотрубный конденсатор Пример 9.4.1.

Автоматическая воздухоспускная система с использованием хладагента холодильной установки *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Парожидкостная смесь *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Соленоидный вентиль (2) Соленоидный вентиль (3) Соленоидный вентиль (4) Поплавковый вентиль (5) Реле давления (6) Соленоидный вентиль 1 – К отделителю жидкости 2 – От циркуляционного насоса 3 – Водяной бак 4 – Из линии нагнетания 5 – Конденсатор 6 – Ресивер Методика удаления воздуха из системы: 3. По мере накопления воздуха в верхней части сосуда общее давление в сосуде по 1. Подайте питание на соленоидный сравнению с давлением насыщения жидкого вентиль EVRA (1), после чего жидкий хладагента растет. Когда оно достигнет хладагент низкого давления поступит в заданной величины, реле давления RT 280A теплообменник и начнет охлаждать откроет соленоидный вентиль EVRA (6) и хладагент, находящийся в сосуде.

выпустит часть воздуха наружу.

2. Подайте питание на соленоидный вентиль EVRA (2) или (3). Пары хладагента с содержащимся в них воздухом войдут в сосуд и сконденсируются, а воздух поднимется в верхнюю часть сосуда. Поплавковый вентиль SV1 (4) автоматически сольет жидкий хладагент.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 9.5 Системы Если есть необходимость в получении Целью системы управления является охлаждения с тепловой энергии, то тепло, выделившееся в согласование циклов охлаждения и утилизацией тепла пароохладителе и/или в конденсаторе, можно потребления тепла:

утилизировать. Его можно использовать для 1. Основная функция системы охлаждения подогрева воздуха в офисе или магазине, должна быть выполнена независимо от нагрева воды для мытья посуды или того, работает система утилизации тепла обработки продуктов, подогрева воды, или нет. Когда система утилизации тепла поступаемой в водогрейный котел и т.д. не работает, давление конденсации не должно быть слишком высоким.

С другой стороны, для систем с сухим расширением Для того, чтобы утилизация тепла была давление конденсации не должно быть слишком выгодна, необходимо убедиться, что низким (см. раздел 3).

«свободное» тепло и потребности в тепле 2. Должны быть выполнены требования по совпадают по величине и времени, уровню температуры и тепловому потоку.

температурному уровню и тепловому потоку.

3. Должно быть обеспечено надежное Например, для производства горячей воды, двухпозиционное (вкл/откл.) т.е. когда необходима вода с высоким регулирование контура утилизации тепла в температурным уровнем, можно соответствии с заданными требованиями.

использовать тепло, выделяющееся в пароохладителе. Для подогрева воздуха в Управление системой утилизации тепла офисе можно использовать тепло, требует использования автоматических выделяющееся в конденсаторе.

приборов, тип которых может изменяться в зависимости от холодильной установки. Ниже Для безаварийной и эффективной работы приведено несколько примеров использования системы охлаждения с утилизацией тепла системы утилизации тепла:

необходимо разработать надежную систему управления.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.5. Последовательное соединение теплообменника утилизатора тепла и конденсатора *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Пар низкого давления *** - Масло (1) Регулятор давления (2) Соленоидный вентиль (3) Обратный клапан (4) Соленоидный вентиль (5) Регулирующий вентиль с ручным приводом 1 – В линию всасывания 2 – Из линии нагнетания 3 – Выход воды 4 – Конденсатор – утилизатор тепла 5 – Вход воды 6 – Основной конденсатор 7 – К ресиверу Система утилизации тепла может работать с Вентиль ICS (1) нормально закрыт вследствие использованием как воздуха, так и воды. повышенной производительности конденсации и пониженного давления нагнетания. При увеличении Цикл охлаждения без утилизации давления нагнетания пилот постоянного давления тепла CVP (HP) открывает сервоприводный вентиль ICS (1) Горячий пар из линии нагнетания направляется так, чтобы часть горячего пара прошла в основной сразу в основной конденсатор через конденсатор.

сервоприводный вентиль ICS (1) с пилотом постоянного давления CVP (HP). Обратный клапан В летний сезон конденсатор-утилизатор большую NRVA (3) перекрывает течение потока в часть времени не работает. Во избежание конденсатор-утилизатор. скапливания жидкости в конденсаторе-утилизаторе с помощью соленоидного вентиля EVRA (4) и Цикл охлаждения с утилизацией тепла регулирующего вентиля REG (5) обеспечивается Сервоприводный вентиль ICS (2) управляется регулярное испарение конденсата из конденсатора.

соленоидным пилотным вентилем EVM с помощью таймера, реле температуры и т.д. Горячий пар поступает в конденсатор-утилизатор.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.5. Последовательное соединение теплообменника утилизатора тепла и конденсатора *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Масло (1) Регулятор разности давлений (2) Реле температуры (3) Обратный клапан 1 – К ресиверу 4 – Конденсатор – утилизатор тепла 2 – Из линии нагнетания 5 – Вход воды 3 – Выход воды 6 – Основной конденсатор Эта система утилизации тепла применима в Когда этот перепад давления превысит настройку централизованных холодильных установках с разности давлений, пилот CVPP (HP), несколькими компрессорами. установленный на вентиле ICS (1), частично откроется и пар пойдет в основной конденсатор.

При небольшом количестве работающих компрессоров и небольшой Когда температура воды или воздуха в холодопроизводительности установки весь пар конденсаторе-утилизаторе достигнет заданного проходит через конденсатор-утилизатор и затем значения, реле температуры RT 107 (2) включит поступает в основной конденсатор. двухпозиционный пилот EVM и сервоприводный вентиль ICS (1) полностью откроется.

Чем больше становится производительность установки, тем больше увеличивается перепад давления на конденсаторе-утилизаторе.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Пример 9.5. Последовательное соединение теплообменника утилизатора тепла и конденсатора *** - Пар высокого давления *** - Жидкость высокого давления *** - Масло (1) Регулятор давления (2) Реле температуры (3) Обратный клапан 1 – К ресиверу 4 – Конденсатор – утилизатор тепла 2 – Из линии нагнетания 5 – Вход воды 3 – Выход воды 6 – Основной конденсатор Эта система утилизации тепла применима в В зимнее время, когда появляется необходимость установках с несколькими компрессорами, использовать тепло утилизации, соленоидный например, для нагрева воды в центральной вентиль EVM закрывается и, в свою очередь, системе отопления. закрывает сервоприводный вентиль ICS (1). Если давление конденсации превышает настройку пилота При нормальной работе установки постоянного давления CVP (HP), вентиль ICS сервоприводный вентиль ICS (1) поддерживается в откроется и горячий пар под давлением пойдет в открытом состоянии при помощи двухпозиционного основной конденсатор.

соленоидного пилотного вентиля EVM, приводимого в действие внешним регулятором, Обратный клапан NRVA предотвращает обратное подсоединенным к реле температуры RT 107. течение хладагента с конденсатор-утилизатор.

9.6 Справочная документация (справочная документация в алфавитном порядке указана на стр. 99) Техническое описание / Руководство Инструкции Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ Тип прибора Документ BSV RD.7F.B REG RD.1G.D BSV RI.7F.A REG RI.1G.B CVP PD.HN0.A RT 107 RD.5E.A CVP RI.4X.D SGR PI.EK0.A DCR PD.EJ0.A SGR PD.EK0.A DCR RI.6B.E SNV PI.KB0.A EVM PD.HN0.A SNV PD.KB0.A EVM RI.3X.J SVA PI.KD0.B EVRA(T) RD.3C.B SVA PD.KD0.A EVRA(T) RI.3D.A SV 1-3 RI. B.F ICS PD.HS0.A SV 1-3 RD. C.B ICS PI.HS0.A SV 4-6 RI. B.B NRVA RD.6H.A SV 4-6 RD. C.B NRVA RI.6H.B Для получения последней редакции технических описаний и инструкций обратитесь на сайт компании Данфосс.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10. Приложение 10.1 Типовые Системы охлаждения, в основном, По способу подвода хладагента к испарителю системы характеризуются холодильным циклом и системы охлаждения подразделяются на два охлаждения способом подачи хладагента в испаритель. типа:

Что касается холодильного цикла, промышленные системы охлаждения по Системы с прямым расширением этому признаку разбиваются на три типа: В этих системах парожидкостная смесь хладагента после расширения поступает прямо в испарители.

Одноступенчатые системы Это системы, которые работают в последовательности: сжатие – конденсация – Системы с циркуляцией расширение – кипение. В этих системах парожидкостная смесь хладагента после расширения направляется в Двухступенчатые системы отделитель жидкости, и только жидкость из В этих системах всегда присутствует отделителя поступает в испарители.

промежуточный охладитель или Циркуляция жидкости осуществляется экономайзер. насосами или под действием сил тяжести.

Каскадные системы Проиллюстрируем вышесказанное Это системы, которые включают в себя два несколькими примерами.

холодильных цикла. Испаритель высокотемпературного цикла в этом случае является конденсатором низкотемпературного цикла.

Одноступенчатые 1 – Компрессор Рис. 10.1 Одноступенчатая система охлаждения с 2 – Маслоотделитель системы с прямым прямым расширением 3 – Конденсатор расширением (DX) 4 – Ресивер 5 – Терморегулирующий вентиль *** - Пар высокого 6 - Испаритель давления *** - Жидкость высокого давления *** Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Масло (1) Зона управления компрессором (2) Зона управления подачей масла (3) Зона управления конденсатором (4) Зона управления испарителем РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Одноступенчатая система охлаждения с прямым Обратите внимание, что терморегулирующий расширением наиболее часто используется в вентиль поддерживает постоянный перегрев, а не системах кондиционировании воздуха и в малых постоянную температуру испарения хладагента.

холодильных установках, см. рис. 10.1. Цикл Следовательно, при отсутствии других средств охлаждения осуществляется следующим образом: регулирования температура кипения будет пар низкого давления сжимается компрессором и подниматься при повышении тепловой нагрузки на поступает в конденсатор. В конденсаторе пар систему и опускаться при ее понижении.


Поскольку высокого давления конденсируется и целью системы охлаждения является обеспечение превращается в жидкость высокого давления. постоянной температуры кипения, необходимо также Жидкость высокого давления проходит через использовать другие контролирующие приборы, терморегулирующий вентиль и расширяется в например, регулятор производительности испарителе. В испарителе жидкость низкого компрессора или регулятор производительности давления кипит и превращается в пар низкого испарителя. Регулятор производительности давления. Пар низкого давления снова поступает в компрессора обеспечивает требуемую компрессор. холодопроизводительность системы, а регулятор производительности испарителя обеспечивает Маслоотделитель и ресивер не участвуют в цикле нужный расход жидкого хладагента через охлаждения, но играют важную роль в управлении испаритель. Более подробно эти два способа процессом. регулирования описаны в разделах 2 и 5, Маслоотделитель отделяет масло от хладагента, соответственно.

собирает его и направляет обратно в картер компрессора. Контур подачи масла обеспечивает Теоретически, чем ниже температура кипения, тем безопасную и эффективную работу компрессора, выше эффективность охлаждения. Однако в снабжая его смазкой. Органы управления подачей системах охлаждения с прямым расширением при масла (раздел 6) поддерживают на допустимом слишком низком давлении в ресивере перепад уровне температуру и давление масла. давления на терморегулирующем вентиле будет слишком мал для обеспечения нужного расхода В ресивере скапливается хладагент при изменении хладагента через испаритель. Следовательно, если его содержания в различных компонентах системы, производительность конденсатора системы с или когда компоненты системы отключаются при прямым расширением изменяется слишком сильно, проведении их технического обслуживания и во избежание слишком низкого давления ремонта. Ресивер также обеспечивает подачу конденсации необходимо установить жидкого хладагента при постоянном давлении в соответствующий регулятор давления. Этот вопрос расширительный вентиль. рассматривался в разделе «Регулирование работы конденсатора» (раздел 3).

Степень открытия терморегулирующего вентиля Особенностью системы с прямым расширением зависит от перегрева пара хладагента на выходе является ее низкая эффективность. Поскольку из испарителя. Перегрев пара оказывает большое необходимо поддерживать определенный перегрев влияние на работу как испарителя, так и пара:

компрессора: - часть теплообменной поверхности испарителя • занята паром и коэффициент теплопередачи в этой Поддерживая постоянный перегрев пара на зоне понижается;

выходе из испарителя терморегулирующий - компрессор затрачивает большую мощность для вентиль обеспечивает нужный расход жидкого сжатия перегретого пара по сравнению со сжатием хладагента через испаритель, насыщенного пара.

соответствующий тепловой нагрузке на систему.

Эта отрицательная характеристика системы с • Перегрев гарантирует, что в линию прямым расширением становится особенно всасывания компрессора поступает только заметной в низкотемпературных холодильных пар. Капли жидкости в линии всасывания установках и больших холодильных установках. Для могут привести к гидравлическому удару этих систем охлаждения с точки зрения экономии компрессора, что эквивалентно детонации энергии более предпочтительны циркуляционные электродвигателя.

системы с насосной или естественной циркуляцией.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Одноступенчатые 1 – Компрессор Рис. 10.2 Одноступенчатая система охлаждения с 2 – Маслоотделитель системы с насосной насосной циркуляцией хладагента и оттаиванием 3 – Конденсатор циркуляцией горячим паром 4 – Ресивер хладагента 5 – Расширительный вентиль 6 – Испаритель *** - Пар высокого 7 – Маслоохладитель давления 8 - Расширительный вентиль *** - Жидкость высокого 9 – Отделитель жидкости давления 10 – Циркуляционный насос *** Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Масло (1) Зона управления компрессором (2) Зона управления подачей масла (3) Зона управления конденсатором (4) Зона управления уровнем жидкости (5) Зона управления испарителем Цикл охлаждения одноступенчатой системы с В циркуляционных система в качестве насосной циркуляцией, показанный на рис. 10.2 регулирующего параметра для расширительных почти такой же, как цикл охлаждения с прямым вентилей перегрев пара, естественно не расширением, показанный на рис. 10.1. Основное используется.

различие между циклами заключается в том, что в системе с насосной циркуляцией пар, входящий в Подача хладагента в испаритель контролируется с линию всасывания компрессора, является помощью уровня жидкости в отделителе жидкости насыщенным, а не перегретым паром. или в ресивере/конденсаторе. Это так называемое регулирование по уровню жидкости, которое Это происходит благодаря отделителю жидкости, подробно описано в разделе 4.

установленному между расширительным вентилем 1 и испарителем. В этом устройстве разделяются Если испарители служат в качестве охладителей воздуха при температуре кипения ниже 0 °С, на пар и жидкость, выходящие из расширительного вентиля 1. Отсюда пар поступает в линию теплообменниках появляется снеговая шуба. Этот всасывания компрессора, а жидкость направляется снег необходимо периодически удалять – в в испаритель при помощи циркуляционных противном случае он забьет каналы для прохода насосов. воздуха и приведет к увеличению термического сопротивления испарителя.

Поскольку пар на выходе из испарителя не перегревается, температура хладагента на линии Широко применяются способы оттаивания всасывания компрессора в этой системе ниже, чем промышленных теплообменников при помощи в системе с прямым расширением, и компрессор воздуха, воды, электроэнергии или горячего пара работает более экономично. Испаритель заполнен хладагента. На рис. 10.2 показан способ оттаивания жидким аммиаком, что улучшает эффективность испарителя при помощи горячего пара. В этом теплопередачи через стенку испарителя. Система случае часть пара высокого давления направляется циркуляции хладагента также более энергетически из линии нагнетания в испаритель.

эффективна, чем система циркуляции в холодильной установке с прямым расширением. Пар разогревает испаритель и превращается в жидкость высокого давления. Эта жидкость, выходя Линия между ресивером и входом в конденсатор из испарителя, расширяется в отделителе жидкости служит для выравнивания давлений и с помощью расширительного вентиля 2.

обеспечивает надежный слив жидкого хладагента из конденсатора в ресивер. Оттаивание горячим паром возможно в системах, содержащих не менее трех параллельно В системах с насосной циркуляцией хладагента соединенных испарителей. В процессе оттаивания особую важность приобретает надежная работа две трети системы (в смысле производительности) насоса. Для этого необходимо поддерживать должны работать в режиме охлаждения и не более соответствующую разность давлений на насосе, одной трети в режиме оттаивания, иначе обеспечивать течение чистой жидкости, производство горячего пара будет недостаточным.

контролировать состояние насоса и т.д. Эти вопросы рассматривались в разделе 7. Переход с режима охлаждения в режим оттаивания подробно описан в разделе регулирования работы испарителей (раздел 5).

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Двухступенчатые В одноступенчатых системах охлаждения Отсюда следует, что двухступенчатые системы системы жидкий хладагент расширяется от высокого с их высокой эффективностью и низкой охлаждения давления (в ресивере) до давления температурой нагнетания особенно подходят всасывания, как показано на рис. 10.1 и 10.2. для низкотемпературных систем охлаждения.

В процессе расширения часть жидкого хладагента превращается в пар и охлаждает Промежуточные теплообменники могут оставшуюся жидкость. подавать хладагент в испарители с промежуточной температурой. На рис. 10. Этот пар теряет охлаждающую способность и показана схема подачи хладагента в должен быть сжат от давления всасывания пластинчатый испаритель при помощи до давления нагнетания. естественной циркуляции.

Энергия, затраченная на сжатие этого пара, В отличие от насосной циркуляции, является потерянной энергией. Если бы естественная циркуляция осуществляется при часть жидкого хладагента могла расшириться помощи эффекта термосифона, развиваемого при промежуточном давлении и охладить в испарителе. Естественная циркуляция проще жидкость, термодинамически это был бы и надежнее насосной циркуляции, но более эффективный вариант, потому что эффективность теплопередачи при охлаждение происходило бы при более естественной циркуляции не так высока.

высокой температуре.

Теоретически, двухступенчатые системы В этом заключается смысл использования являются более экономичными, чем двухступенчатой системы, изображенной на одноступенчатые. Однако найти хладагент, рис. 10.3. Часть жидкого хладагента, который эффективно работал бы при высоких заключенного в ресивере, сначала и низких температурах в низкотемпературных расширяется при промежуточном давлении и системах довольно трудно.

затем испаряется, охлаждая оставшуюся жидкость в промежуточном теплообменнике. При высоких температурах давление хладагента будет очень высоким, что Пар с промежуточным давлением накладывает высокие требования на работу направляется в линию нагнетания ступени компрессора. При низких температурах низкого давления, охлаждает пар на линии давление хладагента станет очень низким, что нагнетания ступени низкого давления и может привести к большому натеканию направляется в компрессор ступени высокого воздуха в контур охлаждения (воздух в контуре давления. приводит к уменьшению теплопередающей способности конденсатора, см. раздел 9.4).


При этом экономится энергия, затраченная Таким образом, наилучшим выходом для на сжатие пара от давления всасывания до создания низкотемпературной системы промежуточного давления, а температура охлаждения является каскадная система.

нагнетания компрессора ступени высокого давления становится ниже.

1 – Компрессор Рис. 10.3 Двухступенчатая система охлаждения 2 – Маслоотделитель 3 – Конденсатор *** - Пар высокого 4 – Ресивер давления 5 – Расширительный вентиль *** - Жидкость высокого 6 – Испаритель давления 7 – Маслоохладитель *** Парожидкостная 8 - Расширительный вентиль смесь 9 – Отделитель жидкости *** - Пар низкого 10 – Циркуляционный насос давления 11 – Промежуточный охладитель *** - Жидкость низкого давления *** - Жидкость промежуточного давления *** - Пар промежуточного давления *** - Другие теплоносители (масло, вода и т.п.) РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Каскадные системы состоят из двух Эта каскадная система NH3/СО2 требует Каскадные системы отдельных контуров охлаждения, как меньшей заправки аммиака и более показано на рис. 10.4. Каскадный эффективно работает при низких конденсатор объединяет два контура, температурах, чем аналогичная являясь конденсатором двухступенчатая аммиачная система.

высокотемпературного контура и испарителем низкотемпературного контура.

В каждом из этих контуров может использоваться различный хладагент, оптимально подобранный для каждого контура. Например, в высокотемпературном контуре может использоваться хладагент NH3, а в низкотемпературном – хладагент СО2.

*** - Пар высокого Рис. 10.4 Каскадная система охлаждения давления *** - Жидкость высокого давления *** Парожидкостная смесь *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления *** - Жидкость промежуточного давления *** - Пар промежуточного давления *** - Другие теплоносители (масло, вода и т.п.) 1 – Компрессор 6 – Испаритель 2 – Маслоотделитель 7 – Маслоохладитель 3 – Конденсатор 8 – Каскадный конденсатор 4 – Ресивер 9 – Отделитель жидкости 5 – Расширительный вентиль 10 – Циркуляционный насос 10.2 В данном документе приводятся основы овладение которыми не требует специального Двухпозиционное двухпозиционного и плавного регулирования. академического образования. Кроме того, (ВКЛ/ОТКЛ.) и Здесь даются понятия теории регулирования здесь представлены некоторые практические плавное и приводятся технические термины, советы.

регулирование Пропорциональный Сокращения и P (П) I (И) Интегральный определения D (Д) Дифференциальный PB Диапазон пропорциональности (%) П-, ПИ- или ПИД-контроллера. Диапазон, в пределах которого может изменяться регулируемая величина в %, чтобы выходная величина контроллера (регулирующее воздействие y) изменялась от до 100 %.

Kp Коэффициент усиления П-, ПИ- или ПИД-контроллера Ti Постоянная интегрирования ПИ- или ПИД-контроллера, с Td Постоянная дифференцирования ПИД-контроллера, с PID (ПИД) Контроллер с функциями пропорционального, интегрального и дифференциального регулирования SP Уставка регулируемого параметра PV Переменная регулирования (регулируемый параметр: температура, давление, уровень жидкости и т.п.) Offset (x) Разность между уставкой и фактическим значением регулируемого параметра Y Расчетный выходной параметр контроллера (регулирующее воздействие) dead time Время нечувствительности. При проведении физических измерений регулируемого параметра измеренный сигнал всегда имеет некоторую задержку по времени, которая называется временем нечувствительности.

Reguleringsteknik, Thomas Heilmann. lfred ansen Ссылки РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.1 В некоторых случаях для подержания Двухпозиционные регуляторы используются Двухпозиционное заданного значения регулируемого вследствие:

(ВКЛ/ОТКЛ.) параметра можно использовать Низкой стоимости, более простой регулирование двухпозиционное регулирование. конструкции, отсутствия контура обратной Двухпозиционное регулирование означает, связи.

что устройство регулирования (вентиль, реле Регулируемый параметр при работе температуры) может находиться только в регулирующего устройства изменяется двух положениях. Например, в полностью незначительно.

открытом/закрытом положении или с Инертность процесса настолько велика, замкнутым (ВКЛ.) / разомкнутым (ОТКЛ.) что двухпозиционное регулирование слабо контактом. влияет на регулируемую величину.

В системах с зоной нечувствительности Двухпозиционное регулирование исторически двухпозиционное регулирование имеет широко используется в холодильной технике, свои преимущества.

особенно в холодильниках, оснащенных реле температуры. Двухпозиционные системы регулирования обладают обратной связью, как и системы Двухпозиционное регулирование также плавного регулирования, но характеристики может использоваться в перспективных двухпозиционных систем не позволяют системах регулирования, где применяются ликвидировать смещение регулируемого принципы ПИД-регулирования. Например, параметра при его изменении.

двухпозиционный вентиль AKV/A используется для регулирования перегрева хладагента с помощью электронного ПИД регулятора (контроллера ЕКС 315А).

Двухпозиционный контроллер действует внутри некоторых заданных предельных значений регулируемого параметра, например, внутри диапазона, ограниченного максимальным и минимальным значением регулируемой величины. Вне этого диапазона контроллер не выполняет никаких действий.

Пример двухпозиционного регулирования Для поддержания уровня жидкости между максимальным и минимальным значениями можно использовать двухпозиционный регулятор компании Данфосс типа AKS 38.

Этот регулятор представляет собой поплавковое реле, которое управляет двухпозиционными соленоидными вентилями.

*** - Жидкость высокого давления *** - Пар низкого давления *** - Жидкость низкого давления 1 – Отделитель жидкости 2 – Из ресивера РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное Основное различие между плавным и Электронные регуляторы (контроллеры) дают регулирование двухпозиционным регулированием возможность легко изменять различные законы заключается в том, что системы плавного регулирования, в том числе регулирования постоянно реагируют на пропорциональный, интегральный и изменение регулируемой величины. дифференциальный. Это придает контроллеру высокую степень универсальности, поскольку он может применяться в различных системах регулирования.

Пример плавного регулирования *** - Жидкость высокого давления *** - Жидкость низкого давления 1 – Измерение регулируемой величины 2 – Отделитель жидкости 3 – Контроллер с функциями П-, И-, Д-регулятора 4 – Из ресивера Основные законы регулирования Большинство контроллеров позволяют изменять параметры регулирования.

В П-контроллерах можно изменять параметры РВ и Кр.

В ПИ-контроллерах можно изменять параметры РВ или Кр и Ti.

В ПИД-контроллерах можно изменять параметры РВ или Кр, Ti и Td.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год П-контроллер (пропорциональный регулятор) Каждой контроллер обладает свойствами пропорционального регулятора. В П-контроллер встроена линейная зависимость между входным и выходным параметрами.

1 – Контроллер Некоторые контроллеры не используют зону пропорциональности РВ, а используют только коэффициент усиления Кр. Связь между РВ и Кр выражается формулой:

1 – Контроллер PB [%] = 100/Kр П-контроллер спроектирован таким образом, Обратите внимание, что когда Кр меньше 1, РВ что когда SP = PV, контроллер выдает может быть больше 100 %.

выходной сигнал, который соответствует номинальной тепловой нагрузке на систему.

Обычно это означает, что выходной сигнал составляет 50 % от максимального выходного сигнала. Например, для обеспечения уставки SP степень отурытия электроприводного вентиля составит 50 %.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное П-контроллер (продолжение) Если PV = 46 %, выходной сигнал П регулирование контроллера составит 70 %.

(продолжение) Обратите внимание, что в данном примере отклонение регулируемой величины (разность между SP и PV) равно 6 %. С этим отклонением П-контроллер справиться не может. Данное отклонение является результатом программирования П контроллера.

Для обеспечения минимального отклонения важно, чтобы регулирующее устройство (вентиль) реагировало на отклонение регулируемой величины таким образом, чтобы выходной параметр контроллера (у) 1 – Коэффициент усиления Кр и диапазон обеспечивал снятие средней тепловой пропорциональности РВ нагрузки.

Когда регулируемая величина равна уставке В этом случае отклонение в любой момент (PV = SP) выходной сигнал (у) контроллера времени будет наименьшим и через некоторое составляет 50 % от максимальной величины время станет равным 0.

(например, степень открытия вентиля составит 50 %).

Изменяемые характеристики П- Увеличение РВ (уменьшение коэффициента усиления) приводит к контроллера увеличению смещения регулируемой Характерной особенностью П-контроллера величины, но уменьшает тенденцию к ее является пропорциональный закон колебаниям.

регулирования. В большинстве случаев Уменьшение РВ означает, что пропорциональное регулирование создает теоретически пропорциональный закон постоянное отклонение, которое может быть регулирования приближается к пренебрежимо малым, но может быть и двухпозиционному.

недопустимо большим. В любом случае пропорциональное регулирование лучше, Ниже приведена разгонная характеристика чем полное отсутствие всякого гидравлического контура с пропорциональным регулирования (отсутствие обратной связи, регулированием.

отсутствие замкнутого контура).

На рисунке показано отклонение регулируемой Изменение диапазона пропорциональности величины при РВ = 33 % и РВ = 333 % при РВ имеет два важных последствия:

единичном возмущении тепловой нагрузки.

Уменьшение РВ (увеличение коэффициента усиления) приводит к уменьшению смещения регулируемой величины, т.е. улучшает реакцию на изменение тепловой нагрузки, но в то же время увеличивает тенденцию к ее колебаниям.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное Свойство И-контроллера устранять отклонение И-контроллер регулирование Важной особенностью И-контроллера имеет и отрицательную особенность: оно (продолжение) является то, что он устраняет отклонение увеличивает тенденцию к колебаниям регулируемой величины относительно регулируемой величины.

уставки. Это происходит потому, что И контроллер продолжает изменять выходной Тенденция к колебаниям регулируемой сигнал до тех пор, пока остается отклонение. величины сильнее выражена в И Однако способность полностью устранить контроллерах, чем в П-контроллерах.

отклонение связана с правильностью его настройки. Способность нейтрализовать изменение тепловой нагрузки в И-контроллерах выражена слабее, чем в П-контроллерах.

При изменении параметра Ti необходимо ПИ-контроллер Анализ преимуществ и недостатков П- и И- выбирать между устойчивостью процесса и контроллеров дал возможность создать ПИ- устранением отклонения.

контроллер.

Уменьшение параметра Ti (увеличение степени В ПИ-контроллерах появилась возможность интегрирования) приводит к более быстрому изменять параметры РВ и Ti. Параметр Ti устранению отклонения, но увеличивает обычно задается в секундах или минутах. тенденцию к колебаниям регулируемой величины.

В контроллерах с дифференциальной Д-контроллер Наиболее важной характеристикой Д- составляющей параметр Td можно изменять.

контроллера (дифференциального Параметр Td можно вводить в секундах или регулятора) является то, что он способен минутах.

реагировать на изменения регулируемой величины. Это также значит, что если Необходимо обратить внимание, что параметр появляется постоянное отклонение, Д- Td не стоит делать слишком большим, контроллер не в состоянии произвести какие- поскольку его влияние, например, при либо действия, направленные на его изменении уставки, будет слишком заметным.

устранение. Дифференциальная При пуске установки желательно вообще составляющая Д-контроллера заставляет исключить из регулирования систему быстрее реагировать на изменения дифференциальную составляющую (Td = 0).

нагрузки.

Из вышесказанного следует, что Д-контроллер Дифференциальная составляющая Д- никогда не используется самостоятельно. Со контроллера улучшает устойчивость и своей способностью сглаживать колебания он увеличивает реакцию системы. Для обычно применяется с ПД- и ПИД отклонения это не имеет большого значения, регуляторами.

но тенденция к колебаниям при этом снижается. Контроллеры с дифференциальной составляющей быстрее реагируют на изменение тепловой нагрузки, чем контроллеры без дифференциальной составляющей. Быстрая реакция на изменения означает, что контроллер быстрее сглаживает все возмущения.

Интегральная составляющая увеличивает ПИД-контроллеры Наибольшее преимущество имеет контроллер со тенденцию к колебаниям.

всеми тремя составляющими. Дифференциальная составляющая снижает тенденцию к колебаниям и ПИД-контроллер обладает следующими способствует ускорению процесса свойствами: регулирования. Увеличение Увеличение диапазона - дифференциальной составляющей пропорциональности РВ уменьшает (увеличение параметра Td) ведет к отклонение, но ухудшает устойчивость. увеличению влияния вышеописанных Интегральная составляющая устраняет - факторов, однако до определенных отклонение. Увеличение интегральной пределов. Слишком большое значение составляющей (уменьшение параметра параметра Td означает, что контроллер Ti) ведет к более быстрому устранению будет слишком сильно реагировать на отклонения. случайные отклонения и контур управления станет неустойчивым.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное регулирование (продолжение) Типичная переходная характеристика ПИД-регулятора с оптимальными настройками.

Настройки 66.7 % - P (П) 100 % PI (ПИ) 60 с 41.7 % 40 С 1С PID (ПИД) Здесь показаны переходные характеристики различных регуляторов при единичном отклонении уставки регулируемой величины SP.

1 – Отсутствие регулирования Здесь показаны переходные характеристики различных регуляторов при единичном отклонении тепловой нагрузки.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное регулирование (продолжение) Типичная переходная характеристика ПИД-регулятора при изменении диапазона пропорциональности РВ.

Настройки 25.0 % 40С 1С PID – a (ПИД - a) 41.7 % 1С PID – b (ПИД - b) 40 с 83.3 % 40С 1С PID - c (ПИД - c) Здесь показано влияние изменения диапазона пропорциональности РВ на работу ПИД-регулятора при единичном изменении уставки регулируемой величины SP. Из рисунка видно, что при малых значениях параметра РВ система становится неустойчивой (сильнее колеблется). При больших значениях РВ система становится слишком инертной.

Типичная переходная характеристика ПИД-регулятора при изменении постоянной интегрирования Ti.

Настройки 41.7 % PID – a (ПИД - a) 20с 12с 41.7 % PID – b (ПИД - b) 40 с 12с 41.7 % PID - c (ПИД - c) 120с 12с ss PID-b 40 s s PID-c 1 0 s 1 s Здесь показано влияние изменения постоянной интегрирования Ti на работу ПИД-регулятора при единичном изменении уставки регулируемой величины SP. Из рисунка видно, что при малых значениях параметра Ti система становится неустойчивой (сильнее колеблется). При больших значениях Ti система затрачивает больше времени на устранение последнего отклонения.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год 10.2.2 Плавное регулирование (продолжение) Типичная переходная характеристика ПИД-регулятора при изменении постоянной дифференцирования Td.

Настройки PID – a (ПИД - a) 41.7 % 40с PID – b (ПИД - b) 41.7 % 40с PID - c (ПИД - c) 41.7 % 40с Здесь показано влияние изменения постоянной дифференцирования Td на работу ПИД-регулятора при единичном изменении уставки регулируемой величины SP. Из рисунка видно, что при слишком малых или слишком больших значениях параметра Td по сравнению с оптимальным (Td = 12 с) система становится более неустойчивой (сильнее колеблется).

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год Справочная документация в алфавитном порядке Техническое Наименовние Инструкции Тип описание / Руководство AKS 21 Датчик температуры RD.5F.K RI.14.D AKS 32R Датчик давления RD.5G.J PI.SB0.A AKS 33 Датчик давления RD.5G.H PI.SB0.A AKS 38 Реле уровня жидкости RD.5M.A RI.5M.A AKS 41 Датчик уровня жидкости PD.SC0.A PI.SC0.A AKVA Расширительный вентиль с электрическим приводом PD.VA1.B PI.VA1.C / PI.VA1.B AMV 20 Трехпозиционный привод ED.95.N EI.96.A BSV Предохранительный клапан RD.7F.B RI.7F.A CVC Пилотные вентили для основного сервоприводного вентиля PD.HN0.A RI.4X.L CVP Пилотные вентили для основного сервоприводного вентиля PD.HN0.A RI.4X.D CVPP Пилотные вентили для основного сервоприводного вентиля PD.HN0.A RI.4X.D CVQ Пилотные вентили для основного сервоприводного вентиля PD.HN0.A PI.VH1.A DCR Фильтр-осушитель PD.EJ0.A RI.6B.E DSV Двойной запорный вентиль (для предохранительного клапана) PD.ID0.A RI.7D.A EKC202 Контроллер для регулирования температуры RS.8D.Z RI.8J.V EKC 315A Контроллер для управления промышленным испарителем RS.8C.S RI.8G.T EKC 331 Регулятор производительности RS.8A.G RI.8B.E EKC 347 Регулятор уровня жидкости RS.8A.X RI.8B.Y EKC 361 Регулятор температуры контролируемой среды RS.8A.E RI.8B.F EVM Пилотный вентиль для основного сервоприводного вентиля PD.HN0.A RI.3X.J EVRA/EVRAT Соленоидный вентиль RD.3C.B RI.3D.A FA Фильтр PD.FM0.A RI.6C.A FIA Фильтр PD.FN0.A PI.FN0.A GPLX Запорный вентиль с пневмоприводом PD.BO0.A RI.7C.A HE Теплообменник RD.6K.A RI.6K.A ICF Вентильный агрегат PD.FT0.A PI.FT0.A ICM/ICAD Вентиль с электрприводом PD.HT0.A PI.HT0.A ICS Сервоприводный вентиль PD.HS0.A PI.HS0.A KDC Вентиль на линии нагнетания компрессора PD.FQ0.A PI.FQ0.A LLG Смотровое стекло для контроля уровня жидкости PD.GG0.A RI.6D.D MLI Смотровое стекло PD.GH0.A MP 55A Реле разности давлений RD.5C.B RI.5C.E NRVA Обратный клапан для аммиака RD.6H.A RI.6H.B OFV Перепускной вентиль RD.7G.D PI.HX0.B ORV Регулятор расхода масла PD.HP0.A RI.7J.A PMFL/PMFH Плавный регулятор уровня жидкости RD. C.B PI.GE0.A / RI. C.A PMLX Двухступенчатый соленоидный вентиль RD.3F.B RI.3F.D / RI.3F.C POV Внутренний предохранительный клапан с пилотным управлением PD.ID0.A PI.ID0.A QVD Быстрозакрывающийся маслоспускной клапан PD.KL0.A PI.KL0.A REG Регулирующий вентиль с ручным приводом RD.1G.D RI.1G.B RT 107 Дифференциальное реле температуры RD.5E.A RT 1A Регулятор давления, регулятор разности давлений RD.5B.A RI.5B.C RT 260A Регулятор давления, регулятор разности давлений RD.5B.A RI.5B.B RT 5A Регулятор давления, регулятор разности давлений RD.5B.A RI.5B.C SCA Запорный обратный клапан RD.7E.C PI.FL0.A SFA Предохранительный клапан PD.IF0.A RI.7F.F SGR Смотровое стекло PD.EK0.A PI.EK0.A SNV Запорный игольчатый клапан PD.KB0.A PI.KB0.A SV 1-3 Плавный регулятор уровня жидкости RD. C.B RI. B.F SV 4-6 RD. C.B RI. B.B SVA Запорный вентиль PD.KD0.A PI.KD0.B TEA Терморегулирующий вентиль RD.1E.A PI.AJ0.A TEAT RD.1F.A PI.AU0.A VM 2 Уравновешивающий вентиль ED.97.K VI.HB.C WVS Водяной кран RD.4C.A RI.4C.B WVTS RD.4C.A RI.4D.A Для получения последней редакции технических описаний и инструкций обратитесь на сайт компании Данфосс.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ 2006 год

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.