Лекція 8 Автоматизація холодильного технологічного устаткування План
1. Холодильне технологічне устаткування як об’єкт автоматизації
2. Автоматизація холодильних шаф і камер
3. Автоматизація охолоджувальних прилавків, вітрин, прилавків-вітрин
4. Автоматизація секцій-столів, низькотемпературних секцій і льодогенераторів
Література: 1,С.236-256;2,С.267-297;3,С.184-208.
Холодильне технологічне устаткування як об’єкт автоматизації
Холодильні установки призначені для охолодження робочого середовища і являють собою сукупність холодильної машини і об’єкта охолодження. Холодильні установки можуть складатися з різної кількості холодильних машин і об’єктів охолодження.
Основними способами керування температурою об’єкта є зміна температури робочого тіла і витрати робочого тіла. При достатній тепловій ємкості об’єкта температуру робочого середовища підтримують шляхом пуску і зупинки холодильної машини.
Автоматизація холодильної установки в більшості випадків зведено до автоматизації її холодильної машини. В схемі керування одноконтурною одноступінчастою компресійною холодильною машиною основною регульованою величиною є температура об’єкта охолодження. Продуктивність компресора змінюється в залежності від відхилення температури. Ступінь заповнення випарювачів холодильним агентом контролюється за ступенем перегрівання пари, що відсмоктується з випарювача і змінюється перестановкою дроселя, який регулює витрати холодильного агента. В більш простих за своєю будовою машинах часто підтримується не температура об”єкта охолодження, а температура (тиск) кипіння холодильного агента в випарювачі.
В холодильних установках окрім пристроїв для зміни холодовиробничності є системи живлення випарювачів холодильним агентом, регулювання тиску конденсації, автоматичного захисту.
Система регулювання тиску конденсації забезпечує економію води (особливо в машинах з охолодженням водою з водопроводу), обмежень зниження тиску для забезпечення роботи дроселюючих пристроїв, наприклад, терморегулюючого вентиля.
Система автоматичного захисту холодильних машин відіграє важливу роль, оскільки захищає машину від небезпечних режимів. Число контрольованих параметрів залежить від розмірів установки, виду холодильного агенту і ін. Контрольованими параметрами можуть бути тиск нагнітання компресора, всмоктування компресора, в системі змащування компресора; температура в системі змащування компресора, нагнітання компресора, холодоносія в випарювачі, обмоток вбудованого електродвигуна; переповнення апаратів або ємкостей.
Схема автоматизації холодильних машин торговельного холодильного обладнання з одним об’єктом охолодження (камери, шафи, вітрини, прилавки, прилавки-вітрини,торгові автомати) в основному однотипні. Для автоматичного регулювання живлення випарювача холодильним агентом використовуються капілярні трубки або терморегулюючий вентиль ТРВ. Регулювання холодовиробничності шляхом вмикання і вимикання компресора в залежності від теплового навантаження на випарювач здійснюється за допомогою реле низького тиску РТН в холодильних машинах з сальниковим компресором або реле температури (камерним або випарювача) в холодильних машинах з герметичним компресором і в машинах для охолодження води або напоїв. В машинах з водяним охолодженням конденсатора використовується водорегулюючий вентиль і для вимикання компресора при надмірно високому тиску конденсації реле високого тиску РТВ. Для захисту герметичного компресора від перегрівання використовується біметалеве реле.
Розглядаючи різні технологічні схеми автоматизації холодильного обладнання, можна виділити три основних типових варіанта схем:
з сальниковим компресором і конденсатором повітряного охолодження
з герметичним компресором і конденсатором повітряного охолодження
водоохолоджувальна машина з конденсатором водяного охолодження
Шафа холодильна типу ШХ-0,56 (рис.49) підключається до однофазної мережі 220В тумблером SA.
Рис 49 - Принципіальна електрична схема шафи холодильної типу ШХ-0,56М1
Автоматичні запобіжники FU1i FU2, призначені для захисту електричних елементів схеми шафи від струмів короткого замикання,розташовані на панелі,яка під’єднується за допомогою трьохполюсного штекерного з’єднання XT1.
Температура в охолоджувальному об’ємі підтримується на розрахованому рівні холодильною машиною, яка складається з холодильного агрегата, випарювача, терморегулюючого вентиля, з’єднаних послідовно і герметично в єдину систему трубопроводом.
Автоматичне керування роботою холодильного агрегату і підтримання заданої температури в охолоджувальному об’ємі здійснюється за допомогою манометричного терморегулятора ВК типу РТХО. Пуск, нормальну роботу і захист електродвигуна М1 компресора холодильного агрегату забезпечує пускозахисне реле
FA типу РТК-2-12, до складу якого входять пускове реле (реле струму) КА1 для автоматичного вмикання пускової обмотки під час пуску двигуна і відключення її при досягненні ним необхідної швидкості і теплове реле КК1 для захисту обмотки статора від перенавантаження по струму. Конденсаторний електродвигун вентилятора М2 вмикається одночасно з електродвигуном компресора М1.
Відтаювання інею („снігової шуби”) з випарювача здійснюється автоматично за допомогою трубчастого електронагрівача ЕК. За час включення ТЕНів іней на випарювачі відтаює, і конденсат по зливному шлангу стікає в піддон для збирання конденсату.
Пристроєм керування системою автоматичного віддтаювання інею (вмикання і вимикання холодильного агрегата і ТЕНів) служить реле часу і температури КТ типу РВТ-8/12/24, яке спрацьовує в заданий час доби (через 8, 12 або 24 години), про що сигналізує лампа HL .Тривалість режиму відтаювання залежить від кількості інею на випарювачі і може бути встановлена в межах 0-120 хв. Після відтаювання холодильний агрегат вмикається автоматично. Сигнал закінчення відтаювання подається датчиком температури РВТ-8/12/24 при досягненні температури випарювача 4-6 С. Для примусового відключення ТЕНів при неприпустимому перегріванні шафи і забезпечення вимог пожежної безпеки на щитку приборів встановлено температурний датчик ВК2, який при надмірному підвищенні температури елементів шафи розриває коло живлення ТЕНа. При відкриванні дверей шафи замикається контакт вимикача дверейSQ і отримує живлення лампа накалювання EL.
Камери холодильні середньотемпературні призначені для зберігання охолоджених харчових продуктів на підприємствах торгівлі і ресторанного господарства. Розглянемо роботу схеми на прикладі камери холодильної типу КХС-2-12 (рис 50).
Камера підключається до трьохфазної мережі 220/380 В вмикачем QS. Охолоджується камера холодильною машиною, яка складається з холодильного агрегату, двох, паралельно з’єднаних випарювачів, терморегулюючого вентиля і теплообмінника.
Температура внутрішнього об’єму камери в діапазоні 0-3 С підтримується автоматично за допомогою терморегулятора ВК типу РТХО і магнітного пускача КМ1 шляхом пуску і зупинки електродвигуна М холодильного агрегату. Силова ланка захищена від струмів короткого замикання плавкими запобіжниками FU1-FU3. Захист електродвигуна від перенавантаження по струму забезпечується тепловими реле KK1 магнітного пускача KM1.Ланцюг керування вмикається двохполюсним вмикачем SA. В ланку керування послідовно з обмоткою магнітного пускача ввімкнено контакт реле тиску BP, який забезпечує захист (відключення) електродвигуна M при падінні тиску всмоктування нижче заданої величини (98066 Па) і при зростанні його зверх припустимого значення (12х10 Па).
Відтаювання інею, що утворився на випарювачі, здійснюється періодично шляхом примусової зупинки компресора.
Рис 51 - Принципіальна електрична схема камери холодильної