Реле температуры

Для поддержания заданной температуры в охлаждаемых кладовых или температуры рассола используют реле темпе­ратуры различных типов. В морской практике в этих целях наиболее широко применяют манометрические двухпозиционные реле температуры (другие названия прибора: термо­стат, термореле, датчик температуры).

Реле температуры воздействует на исполнительный меха­низм, которым может быть соленоидный или моторный вен­тиль, расположенный на трубопроводе холодного агента или рассола, а также выключатель компрессора или вентилятора воздуха охладителя.

Схема реле температуры ТРДК-3 (термореле дистанционное, кора­бельное) приведена на рисунке 176.

Более современную конструкцию представляет собой реле температуры типа ТР: ТР-1Б-01, ТР-2Б-02, ТР-2Б-) и приборы типа ТР-5М.

Рис. 176. Термореле дистанционное, корабельное.

а)-схема реле; б)-положение контактов «включено» - «выключено».

1-сильфон; 2-игла; 3-угловой рычаг; 4-регулировочная пружина; 5-каретка;

6-регулировочный винт; 7-шкалы; 8-гайка-стопор; 9-дифференциальный винт;

10-шток переключения; 11-переключатель; 12-шток дифференциала; 13-пластина дифференциала; 14-термобалон; 15-капиллярная трубка; 16-контакты;

17-пластина переключателя; 18-плоская пружина.

Приборы регулирования давления и разности давле­ний. Пропорциональный регулятор давле­ния (ПРД ) «до себя». Он ставится на всасываю­щем трубопроводе и позволяет поддерживать постоянное давление р_о в испарителе, т. е. до места установки вен­тиля по ходу движения холодильного агента. Этот регу­лятор дает возможность одному компрессору работать на несколько испарителей с различными температура­ми кипения холодильного агента, отделяя испарители с более высокой температурой кипения от испарителей с низкой температурой кипения.

На рисунке 177 изображена схема подключения пропор­ционального регулятора давлении с сервоуправлением. Пропорциональный регулятор давления «до себя» типа MSA фирмы «Данфосс» (см. рис. 177а) управляется ре­гулятором давления CVA (см. рис. 177б), соленоидным или терморегулирующим вентилем. К всасывающему трубопроводу MSА присоединяют посредством фланцев 1 и 5. Проходное сечение вентиля перекрыто тарелкой 6, которая с помощью шпинделя соединяется с серво­поршнем 4. В крышке вентиля имеются штуцер 3 для присоединения прибора управления и шпиндель 2 для ручного привода клапанной тарелки 6. Управление вен­тилем постоянного давления может осуществляться ре­гулятором постоянного давления CVA (рис. 177б). Пары холодильного агента с давлением р₀ поступают через фильтр 5 под поршень 4, на который сверху дейст­вует пружина 3.

Рис. 177. Схема подключения пропорционального регулятора давления с сервоуправлением:

а – пропорциональный регулятор давления типа MSA; б – регулятор постоянного давления CVA

Натяжение пружины задается установочным винтом 2 (вращение винта по часовой стрелке увеличивает на­тяжение пружины 3 и обеспечивает более высокое дав­ление кипения). При повышении давления р₀ выше тре­буемого давление на клапан снизу становится больше, чем давление, создаваемое пружиной, в результате чего клапан приподнимается и пропускает пар к выходному отверстию регулятора давления, соединенного трубкой с MSА. Под действием пара поршень 4 MSА нажимает через шпиндель на клапанную тарелку и она, преодоле­вая давление пружины, опускается. Клапан 6 открывается, и компрессор отсасывает пар из испарителя. С понижением давления в испарителе постепенно закроется клапан 4 регулятора давления, снизится давление на сервопоршень 4 MSA, благодаря усилию пружины поднимется тарелка 6 и закроется проходное сечение MSА.

Регулятор производительности «после себя»

Регулятор производительности «после себя» фирмы «Данфосс» типа JVKA. Назначение регуляторов производительности «после себя» состоит в уменьшении производительности компрессора путём перепуска пара фреона нагнетательного трубопровода во всасывающий.

Устройство регулятора типа JVKA показано на рисунке 178. Давление пара хладона во всасывающем трубопроводе действует на стакан 8. При уменьшении давления всасывания пружина 7 растягивается. Силовая система вместе с клапаном 2 движется вниз, проход для пара хладона со стороны нагнетания увеличивается, и давление после регулятора (давление всасывания) также увеличивается, при увеличении давления пара хладона на всасывании силовая система движется вверх, клапан прикрывается и давление после регулятора уменьшается. Таким образом давление после регулятора (на всасывании) поддерживаете постоянным.

Амортизационные поршни 5 и 11 служат для гашения колебаний силовой системы. Сильфоны 4 и 1 разделяют полость хладона и амортизационные гидрополости. Винтом 6 настраивают регулятор. Диапазон настройки регулятора - от атмосферного давления до 4 кгс/см². При вращении винта 6 по часовой стрелке давление на всасывании увеличивается.

Рис. 178. Устройство регулятора давления «после себя» типа JVKA:

1, 4 - сильфоны; 2 - клапан; 3, 10 - фланцы; 5,11 - амортизационные поршни;

6 - винт настройки; 7 — пружина; 8 - стакан; 9 - шток.

Если регуляторы производительности «до себя» могут применяться в ус­тановках, компрессоры которых управляются как прессостатами, так и термостатами, то регуляторы производительности «после себя» могут применяться только в установках, компрессоры которых управляются термостатами. Действительно, при настройке диапазона прессостата, например, 0,3 кгс/см², регулятор производительности, настроенный на величину больше 0,3 кгс/см² все время будет поддерживать давление всасывания больше 0,3 кгс/см² .

Рис. 179. Схема установки прибора типа JVKA:

КМ – Компрессор; КД – Конденсатор.

Дифференциальное реле или реле контроля смазки (РКС). Его подключают к системе смазки для контроля за работой масляного насоса и за­щиты от прекращения подачи смазки к смазываемым поверхностям. Дифференциальное реле работает в зави­симости от разности давления в масляной магистрали и в картере компрессора. При нормаль­ной работе масляного на­соса давление в масляной системе должно на 0,08—0,15 МПа превышать дав­ление в картере.

Водорегулирующий вентиль (рис. 180) устанавливается на трубопроводе подачи воды в конденсатор и служит для поддержа­ния постоянного давления конденсации путем изме­нения количества воды, подаваемой на охлажде­ние конденсатора. Для этого полость под крышкой 9 через штуцер связана трубкой с газовым пространством конденсатора. При повышении давления кон­денсации мембрана 1 про­гибается и через шток 8 передает движение кла­пану 3, который отходит от седла, увеличивая поступле­ние воды в конденсатор. Результатом этого является понижение давления конденсации, и под действием пру­жины 5 клапан прикрывается, уменьшая подачу воды для охлаждения конденсатора. Наступает момент когда из-за уменьшения подачи воды давление конденсации снова повышается и устанавливается нормальный режим работы холодильной установки. Натяг пружины задает­ся винтом 4.

Подключение водорегулирующего вентиля приобре­тает важное значение в полностью автоматизированных судовых установках в условиях Крайнего Севера. Небольшая температура воды (1-2⁰ С) приводит к очень низкой температуре и давлению конденсации и увеличению холодопроизводительности компрессора. В результате этого уменьшается коэффициент рабочего времени (отноше­ние рабочего времени к полному времени цикла), происходит частое вклю­чение и выключение холодильной установки и при­боры автоматики быстро выходят из строя. Еще бо­лее существенное влияние оказывает малая раз­ность давлений кипения и конденсации на работу терморегулирующего вен­тиля. Большое сопротив­ление ТРВ и малая раз­ность давлений до и пос­ле ТРВ нарушают его нормальную работу, и в испаритель подается не­достаточная масса жид­кого холодильного агента.

Рис. 180. Водорегулирующий вентиль.

Рис. 181. Датчик полупроводникового реле уровня ПРУ-5.

Приборы контроля уровня жидкого холодильного агента в аппаратах. Реле уровня. Оно осуществляет дистанционный контроль (световыми и звуковыми сиг­налами) заполнения аппаратов затопленного типа (с по­стоянным уровнем жидкости) холодильным агентом, ре­гулирование заполнения испарителей и промежуточных сосудов жидким холодильным агентом (совместно с соленоидным вентилем), кроме того, оно обеспечивает ав­томатическую защиту при переполнении аппаратов жид­ким холодильным агентом (останавливает компрессор). В судовых условиях применяют полупроводниковое ре­ле уровня. Оно хорошо работает, так как датчик допус­кает отклонения от вертикали до 50°.

Реле состоит из поплавкового индуктивного датчика и полупроводникового усилителя с выходным реле. Дат­чик (рис. 181) имеет поплавковую камеру 2, выполнен­ную из немагнитной стали 1Х18Н9Т. Верхняя часть ка­меры соединяется с паровым пространством сосуда уравнительной трубкой 6, нижняя — с жидкостным про­странством трубкой 3. Внутри поплавковой камеры сво­бодно перемещается поплавок (шарик) 1, изготовленный из магнитной стали. На поплавковую камеру надеты две секции катушки индуктивности 4.

Снаружи катушка защищена кожухом 5, а прост­ранство между катушкой и кожухом залито эпоксидной смолой. Для вывода контактов служит коробка 7.

При повышении уровня жидкости поплавок поднима­ется и индуктивность верхней катушки увеличивается, а нижней уменьшается. При понижении уровня жидкости и опускании поплавка увеличивается индуктивность нижней катушки и уменьшается индуктивность верхней. Изменение индуктивного сопротивления катушек вызы­вает разбаланс моста переменного тока, в состав кото­рого входят катушки, что является сигналом, который с помощью полупроводникового усилителя и выходного электромагнитного реле управляет устройством, сиг­нализирующим изменение уровня жидкости (зажигание лампочек разного цвета, включение звонка).

Исполнительные механизмы. Соленоидный и электромагнитный вентиль. Он является автоматическим вентилем, который получает импульс от электрического датчика (реле температуры, реле давле­ния, реле уровня и др.). Соленоидные вентили бывают аммиачные, фреоновые, для воды и рассола.

На рисунке 182 показан соленоидный вентиль мембранный (СВМ). Мембрана 1, изготовленная из прорезинен­ной морозостойкой ткани, отделяет верхнюю вспомога­тельную гидравлическую полость от напорной жидкостной. Жидкость подается сверху на основной клапан 4. Через фильтрующую щель между телом клапана и шайбой 2 и через отверстие 3 жидкость попадает в верхнюю полость. При подаче тока в катушку 7 сердечник 8 втягивается, поднимая сервоклапан 6, и из вспомогательной полости жидкость через отверстие 5 стекает на выходную сторону. Давление во вспомогательной полости падает, и основ­ной клапан 4 открывается под давлением рабочего тела с напорной стороны мембраны. Фильтрующая щель пре­дохраняет сервоклапан от засорения.

Соленоидный вентиль совместно с реле уровня дозирует подачу жидкого холодильного агента в ис­паритель или промежу­точный сосуд и поддер­живает в них постоянный уровень жидкого холо­дильного агента.

При понижении уров­ня жидкости в испарите­ле, промежуточном сосуде реле уровня дает импульс, замыкается цепь катушки соленоида и клапан от­крывается, в аппарат по­ступает жидкий холодиль­ный агент. Повышение уровня жидкости приво­дит к размыканию элект­рической цепи катушки соленоида, клапан закры­вается, и подача жидко­сти в испаритель прекра­щается.

После соленоидного вентиля устанавливают регулирующий вентиль открытый на определенное проходное сечение, в котором происходит дросселирование холодильного агента.

На рисунке 183 показана схема включения соленоидно­го вентиля, работой которого управляет реле уровня. В автоматизированных схемах СВМ ставят перед ТРВ (по ходу движения холодильного агента). При автома­тической остановке холодильной машины СВМ перекро­ет проходное сечение, прекратив поступление холодиль­ного агента в испаритель. ТРВ закрывается не сразу и при отсутствии СВМ может произойти переполнение испарителя жидкостью.

Если холодильная машина работает на несколько по­требителей холода, СВМ ставят на трубопроводах пода­чи холодильного агента или рассола в каждый охлаж­даемый объект. При понижении температуры в одном из них до заданного значения реле температуры дает импульс и СВМ закрывается, прекращая поступление холодильного агента или рассола в приборы охлажде­ния. СВМ, установленный на трубопроводах подачи во­ды в конденсатор, охлаждающие рубашки компрессоров, при остановке компрессора прекращает подачу воды.

Рис. 182. Соленоидный вентиль мембранный.

Рис. 183. Схема включения соленоидного вентиля. 1 – датчик поплавковый ПРУ-5,

2 – блок управления, 3 – соленоидный вентиль, 4 – ТРВ.