ПОДДУБСКИЙ / МЭРХО / МЕТОДИЧКА_RPS4000_пуск

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

Кафедра теплохладотехники

ИЗУЧЕНИЕ ПОРЯДКА ПУСКА, ОСТАНОВА И ВЫХОДА НА РЕЖИМ АММИАЧНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ТРЕНАЖЕРА RPS 4000

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине «Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильного оборудования»

для студентов специальности 1-36 20 01 «Низкотемпературная техника» специализации 1-36 20 01 01 «Холодильные машины и установки» очной (дневной) и заочной форм обучения

Могилев 2011

УДК 621.56

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры ТХТ Протокол №___от__________2011 г.

Составитель О.Г. Поддубский

Рецензент кандидат технических наук, доцент УО «МГУП»

В.П. Зыльков

УДК 621.56

©УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2011

	СОДЕРЖАНИЕ
	Введение	4
1	Описание лабораторного стенда	5
2	Методика проведения работы	7
	Литература	12
	Приложения	13

			ВВЕДЕНИЕ
Специальность 1-36 20 01 «Низкотемпературная техника» относится						к
профилю	«Техника	и	технологии»	обеспечивает	получение
профессиональной квалификации «инженер-механик». Основным					заказчиком
молодых	специалистов	по	данной	специальности	являются	крупн

промышленные предприятия, в состав которых входят холодильные установки, работающие на аммиаке.

Аммиак относится к природным холодильным агентам и обладает целым рядом достоинств. Тем не менее, он является токсичным, пожаро- и взрывоопасным веществом. Это в основном и определяет специфику будущей профессиональной деятельности большинства выпускников по специальности 1-36 20 01 «Низкотемпературная техника» специализации 1-36 20 01 01 «Холодильные машины и установки».

Важным фактором обеспечения экономичной, надежной и безопасной эксплуатации оборудования остается качество подготовки специалистов, от которых кроме теоретических знаний по полученной специальнос, такжеи требуются первичные навыки по управлению оборудованием и готовность к действиям в нештатных ситуациях. Специалист должен уметь распознавать возникающие неисправности в работе оборудования на ранней стадии. В сегодняшних экономических условиях, когда даже мелкий ремонт грозит превратиться в неразрешимую проблему, цена ошибок персонала на производствах со сложным технологическим оборудованием многократно возрастает.

В условиях университета невозможно создание лабораторных установок с использованием в качестве хладагента аммиака. Решение поставленных задач возможно за счет организации учебного процесса на ведущих предприятиях города и области, что повышает степень практической подготовки будущих

специалистов.	В тоже	время, на действующей холодильной установке
невозможна	отработка	так называемых нештатных ситуаций, например
влажного хода компрессора.

На помощь приходит компьютерный эксперимент, который позволяет не только сформировать моторно-рефлекторные навыки действий в различных ситуациях, но и наглядно показать физическую сущность протекающих в оборудовании процессов, их взаимную зависимость, а также ряд существенных тонкостей, которым, к сожалению, не всегда придается значение на практике. Компьютерные модели могут также оказать неоценимую помощь при анализе аварий, как с точки зрения накопления статистики, так и путем проведения компьютерного эксперимента по воспроизведению аварийной ситуации.

Для изучения состава холодильной установки, принципа ее действия, приобретения навыков эксплуатации аммиачных холодильных установок в штатном режиме и при возникновении неисправностей и аварийных ситуаций на кафедре теплохладотехники УО«МГУП» используется компьютерный тренажер RPS-4000 «Тренажер холодильной установки хладокомбината» (ЗАО «Транзас», Российская Федерация).

3

1 Описание лабораторного стенда

Для проведения лабораторных занятий используется«Компьютерный тренажер RPS 4000». Сетевая версия компьютерного тренажера состоит из рабочего места преподавателя и четырех рабочих мест обучаемых (рисунок 1).

1 – принтер; 2 – рабочее место преподавателя; 3 – проектор; 4 – экран; 5 – свитч; 6-9 – рабочие места студентов.

Рисунок 1 – Состав компьютерного тренажера

Тренажер предназначен для проведения занятий, как в режиме индивидуального обучения, так и в режиме обучения группы. Тренажер, дополненный презентационной техникой(проектор и экран) позволяет проводить занятия с большими группами обучающихся: лекции, практические занятия, разбор выполненных упражнений и т.п.

Программное обеспечение тренажера состоит из трех основных частей в соответствии с выполняемыми функциями:

-Обучение группы/подгруппы – проведение занятий и контроль за выполнением упражнения студентами;

-Редактор упражнений – создание новых и редактирование уже существующих упражнений;

4

- Анализ работы – просмотр и разбор записей выполненных упражнений.

На рабочем месте преподавателя имеется два –окнаосновное и вспомогательное. Основное окно реализовано в виде буквенно-цифрового дисплея – своеобразная таблица, где все данные представлены в виде текстовых сообщений и числовых значений. Вспомогательное окно (пульт наблюдения) является копией экрана студента и реализовано в виде мнемосхемы систем холодильной установки, приборов контроля и управления.

Состав тренажера RPS 4000 соответствует промышленной аммиачной стационарной холодильной установке, предназначенной для создания и поддержания температурного режима в12 камерах хранения мороженой и охлажденной продукции суммарным объемом25920 м3. Из них три камеры рассчитаны на хранение мороженой продукции при температуре помещения от минус 22 до минус 25°С, три камеры предназначены для хранения охлажденной

продукции при температуре			помещения	от8 до минус 4°С,	а оставшиеся
шесть – как	для	хранения	мороженой	продукции, так и	для хранения
охлажденной	продукции. Функциональная			схема холодильной		установки
представлена на рисунке 2.
На	схеме	использованы		следующие	обозначения: ВО1		–
воздухоохладители		камер	хранения	охлажденных	;	ВОгрузов2	–

воздухоохладители камер хранения мороженых грузов; ДВ1 – дроссельный вентиль на линии пополнения циркуляционного ресивера1; ДВЦР2 – дроссельный вентиль на линии пополнения циркуляционного ресивера 2;ЦР ДВ3 – дроссельный вентиль на линии пополнения промежуточного сосуда ПС; КМ1 – компрессор системы охлаждения с одноступенчатым сжатием; КМВ2 – компрессор верхней ступени системы охлаждения с двухступенчатым сжатием; КМН2 – компрессор нижней ступени системы охлаждения с двухступенчатым сжатием; ЛР – линейный ресивер; ЦН1 и ЦН2 – циркуляционные насосы.

Для получения температуры кипенияt , °С в камерах хранения

01

охлажденной продукции применен цикл одноступенчатого сжатия с двумя винтовыми одноступенчатыми компрессорами. Для получения температуры кипения t02, °С в камерах хранения мороженой продукции применен цикл

двухступенчатого		сжатия	с	четырьмя		винтовыми		одноступенчаты
компрессорами и		промежуточным		сосудом. Всего в состав холодильной
установки входит шесть одноступенчатых винтовых компрессоров– два с
производительностью		0,214 м3/с	каждый		и четыре с производительностью
0,09 м3/с. Промежуточный сосуд			имеет	диаметр800 мм и площадь змеевика
6,3 м2. В	состав	холодильной		установки		:входятдва	кожухотрубных
конденсатора с поверхностью охлаждения 160 м2; линейный ресивер емкостью
2,5 м3; два циркуляционных ресивера емкостью1,5 м3, по одному на каждую
температуру	кипения; четыре		насоса		хладагента, по		два	на	каждый

циркуляционный ресивер, производительностью до 15 м3/ч каждый; двенадцать аммиачных воздухоохладителей, по одному в каждой из двенадцати камер хранения продукции с площадью поверхности 280 м2 каждый.

5

Рисунок 2 – Функциональная

схема

холодильной

установки

компьютерного тренажера RPS 4000

6

В схеме холодильной установки также предусмотрен дренажный ресивер емкостью 2,5 м3. На линии перепуска жидкого аммиака из воздухоохладителей в дренажный ресивер при оттаивании инея установлен поплавковый регулятор

уровня.	Для слива		жидкого хладагента с любого емкостного аппарата в
аварийной ситуации предназначен запасной ресивер емкостью5 м3. Кроме
этого	он	может	быть использован как емкость для хранения хладагента.
Заправка		системы	хладагентом осуществляется через распределительную

станцию в испарительную систему либо через запасной ресивер из аммиачной железнодорожной цистерны или баллонов. Также предусмотрена возможность заполнения аммиачных баллонов из системы холодильной установки. Для

выпуска	из	системы	воздуха	и	других	неконденсирующихся
предусмотрен воздухоотделитель. В схеме предусмотрена централизованная
система заправки и удаления масла. В систему оборотного водоснабжения
входит две вентиляторных градирни, два рабочих и один резервный водяных
насоса, производительностью 100 м3/час каждый.
2 Методика проведения работы
Проведение		работы	начинается	с	ознакомления		с	особенностями

тренажера RPS-4000 «Тренажер холодильной установки хладокомбината».

Все операции, по включению сетевого компьютерного тренажера, загрузке упражнений, запуску упражнения и выключению тренажера выполняются преподавателем.

Затем приступают к изучению схемы холодильной установки и обвязки оборудования входящего в ее состав. По функциональному признаку все элементы холодильной установки сгруппированы в узлы, каждый из которых расположен на отдельной экранной вкладке. В большинстве случаев каждая вкладка содержит мнемосхему узла холодильной установки и панель контроля и управления. Принципиальная схема холодильной установки приведена на вкладке Схема (Mimic).

На вкладке УНД (LS) – узел низкого давления размещены компрессоры низкого давления, промежуточный сосуд и отделитель воздуха. Узел высокого давления УВД (HS) включает компрессоры высокого давления, конденсаторы, линейный и дренажный ресиверы, распределительную станцию, аммиачные

баллоны.	Компрессоры	одноступенчатого сжатия, запасной	(аварийный)
ресивер и железнодорожная цистерна находятся на вкладкеУОС (OS) – узел
одноступенчатого сжатия. Насосно-циркуляционный узел НЦУ (CS)				включает
циркуляционные ресиверы		и герметичные аммиачные насосы. На		вкладках
КМУ (FR)	и КОУ (CR) приведены соответственно камеры		мороженой и

охлажденной продукции, универсальные камеры. Во всех камерах установлены воздухоохладители. Система оборотного водоснабженияОВ (CW) включает градирни, водяные насосы, масляные охладители компрессоров и водяные конденсаторы. На вкладке масляной системыМС (OIL) приведены маслоотделители компрессоров, циркуляционные, линейный, дренажный и запасной ресиверы, фильтры хладагента, промежуточный сосуд, маслосборник, баки чистого и отработанного масла и масляный насос. Система аварийного

7

сброса	аммиака		из	конденсато, цировкуляционных			ресиверов,
промежуточного		сосуда,	линейного, дренажного		и	запасного	ресивера

приведена на вкладке АС (ED). Там же представлены датчики паров аммиака, установленные в машинном отделении и в камерах холодильника. Аварийнопредупредительная сигнализация и система защиты приведены соответственно

на вкладках АПС (Alarm)	и	СЗ (SS). Обозначения		вкладок, приведенные в
скобках, используются	в	английской	версии	компьютерного	тренажера
RPS 4000.

При помощи кнопки«подсказка» возможно включение отображения

всплывающих		подсказок		на	мнемосхемах		рабочих	мест		студентов
преподавателя при наведении курсора мыши на соответствующий										элемент
схемы. При наведении курсора на органы управления на панели контроля и
управления подсвечиваются соответствующие им элементы на мнемосхеме.
До	проведения		лабораторной			работы	необходимо		ознакомиться с
основами эксплуатации холодильных установок и особенностями их пуска [1, с.
73–76; 2, с. 460–496]. После изучения схемы холодильной установки и ее узлов
приступают	к	подготовительному				этапу. При	подготовке		холодильной
установки	к	работе		проверяют		уровень	хладагента		в	ресивера

промежуточном сосуде, уровень масла в маслоотделителях компрессорных агрегатов. Открывают вентили на линии нагнетания паров в конденсаторы, также вентили на паровой уравнительной линии и жидкостных линиях между конденсаторами, линейными ресиверами и распределительной станцией. Перед

пуском холодильной установки необходимо также включить рабочую приточно-вытяжную вентиляцию (вкладка АС (ED)) для обеспечения заданной

концентрации паров аммиака в рабочей зоне машинного отделения не выше

20 мг/м3.

Затем пускается в работу система оборотного водоснабжения (вкладка ОВ

(CW)). Открываются вентили на		входе и выходе		воды из , градир
производится пополнение бака градирни водой, включаются вентиляторы
градирни, открываются	запорные	вентили	на	конденсаторах

маслоохладителях компрессоров. Задвижка расхода воды через конденсаторы открывается на среднее положение. Затем пускаются электродвигатели насосов. Для создания необходимого давления, открывается вентиль на нагнетательной стороне насоса. Работа насосов контролируется по манометру. При этом

индикатор протока воды через конденсаторы должен показывать наличие протока, то есть находиться в горизонтальном положении. Индикатор протока воды через маслоохладители винтовых маслозаполненных компрессорных агрегатов покажет наличие протока только после пуска компрессоров в случае, если температура масла после маслоохладителей превысит значение, указанное в инструкции по эксплуатации компрессора.

Перед пуском компрессоров необходимо открыть запорные вентили на

промежуточном		сосуде (вкладка	УНД (LS))	и	циркуляционных	ресиверах
(вкладка НЦУ (CS)). На промежуточном сосуде открываются вентили на подаче
паров из компрессора нижней ступени и				на	подаче жидкого	холодильного
агента	от	распределительной	станции. На		циркуляционных	ресиверах

8

открываются вентили на подаче жидкого холодильного агента из линейного ресивера, на подаче парожидкостной смеси из воздухоохладителей, и на отсосе пара компрессорами. На аммиачных насосах отрывается запорная арматура, соединяющая их по жидкости и пару с циркуляционными ресиверами. Открываются также вентили на соответствующих коллекторах подачи жидкого хладагента в устройства охлаждения камер и возврата парожидкостной смеси из них (вкладки КМУ (FR) и КОУ (CR)). Там же устанавливается планируемый

диапазон температур с помощью блока настройки реле				температуры, и
включаются электродвигатели вентиляторов воздухоохладителей.
Пуск	аммиачных	насосов	производится	в	след

последовательности. После нажатия на кнопку пуск и разгона насоса (примерно 5 секунд), открывается нагнетательный вентиль на линии подачи жидкого

хладагента в испарительную систему. При этом следят за

давлением

на

нагнетании

насоса,

которое

должно

быть на2-3

бар

выше

давления

в

циркуляционном

ресивере.

Если

указанное давление не

появилось в

течение

5-7 с, то

необходимо

остановить

насос, нажав

кнопку

стоп, закрыть

нагнетательный

вентиль,

а

затем

снова пустить

насос

и

открыть

нагнетательный вентиль.

агрегатов(вкладка УОС (OS)) производится в

Пуск

компрессорных

ручном режиме. При температуре масла ниже 20°С выполняется его нагрев при

помощи переключателя подогрева масла. Пуск электродвигателя компрессора

осуществляется

с

закрытым

всасывающим

вентилем

при

минимальном

положении регулятора производительности. При нажатии кнопки пуск первым запускается масляный насос. Сигнал на пуск компрессора поступает не ранее чем через 10 секунд с момента пуска насоса. После пуска компрессора следят за показаниями амперметра. После того как стрелка амперметра перестанет колебаться, нужно плавно открывать всасывающий вентиль на небольшое

проходное	сечение. При	этом	возможно		одновременное	незначительное
повышение производительности компрессора. К примеру, порядок открытия
может быть следующим: на 5%			открыть всасывающий вентиль и на5%
переместить	золотник	регулятора		производительности, затем		на 10%
всасывающий вентиль и на10% золотник и так далее. При пуске компрессора
следят за	показаниями	манометра		после	масляного фильтра, показания

которого должны быть на 2,0 – 3,5 бар выше давления нагнетания компрессора. Температура масла должна находиться в пределах20 – 50°С. Контролируют

также давления нагнетания и	всасывания. При выходе из значений за
допустимые пределы происходит	автоматическое отключение компрессора.

Температура паров, нагнетаемых компрессором не должна быть выше90°С. Температура паров, поступающих в компрессор, должна быть на 5 – 15°С выше температуры кипения. Температура всасывания определяется по термометру, установленному между запорным вентилем и окном всасывания компрессора. Температура кипения соответствует давлению в циркуляционном ресивере,

определяемому по манометру (вкладка НЦУ (CS)).
При	обмерзании	всасывающего	патрубка	компрессора, что
свидетельствует о влажном		ходе компрессора, будет наблюдаться		увеличение

9