Тема:  Дослідження схем автоматизації промислової холодильної установки

Призначення промислової холодильної установки

Промислові холодильні установки призначені для створення штучного холоду, що використовується для охолодження продукції рослинного і тваринного походження та створення необхідного мікроклімату в сховищах для зберігання продукції

Будова та принцип роботи  промислової холодильної установки

Дія холодильної установки базується на тому, що під час переходу фреону з рідкого стану в пароподібний тепло поглинається із зовнішнього середовища, а при конденсації — виділяється.

Рисунок 1. Технологічна схема холодильної установки

Холодильна установка складається з холодильного агрегату і бака-акумулятора для води з зануреним випарником (рис. 1). Утворена внаслідок кипіння у випарнику  пара фреону надходить до теплообмінника, з якого потрапляє у компресор. Там вона стискається і її температура підвищується до 60—70°С. З компресора пара надходить до конденсатора  і конденсується, віддаючи тепло. Після цього рідкий фреон через ресивер , фільтр - осушник , теплообмінник  і терморегулювальний вентиль  надходить у випарник . Малий отвір регулювального вентиля створює опір рухові фреону, що зменшує його тиск, і він набуває здатності кипіти при низькій температурі. Під час кипіння у випарнику фреон відбирає тепло води, яка його оточує, і в пароподібному стані надходить знову в компресор. Потім процес повторюється. Охолоджена вода використовується як холодоносій для охолодження продукції або охолодження повітря.

Робота принципової електричної схеми керування промислової холодильної установки

Принципова електрична схема керування холодильною установкою показана на рисунку 2.

Принциповою електричною схемою керування холодильною установкою передбачено тільки автоматичне керування. Здійснюється воно за допомогою терморегулятора Р. Живлення 220В поступає на нього через автоматичний вимикач QF. До виводів 6, 7, 8 терморегулятора підключений датчик температури ВК, який знаходиться в місці підтримання температури в холодильній камері. На терморегуляторі виставлено дві температури максимальна, при якій вмикається,  за допомогою магнітного пускача КМ, електродвигуни М1 приводу компресора і М2 приводу вентилятора повітряного конденсатора  та мінімальна, при якій вимикається охолодження. При температурі вище заданої максимальної замикається  нормально розімкнений контакт 3, 4, що приводить до подачі напруги на  котушку магнітного пускача КМ, а він силовими контактами електродвигуни на  М1  та М2. При охолоджені до температури, яка відповідає мінімальній, цей контакт розмикається і напруга на котушку магнітного пускача не подається, що призведе до вимикання електродвигунів. Наступне вмикання електродвигунів відбудеться, коли температура підвищиться вище максимального  значення, що виставлена на терморегуляторі Р.

Рисунок 2. Принципова електрична схема пристрою для керування холодильною установкою.

Призначення та загальна характеристика терморегулятора РТУ - 16 / D

Терморегулятор РТУ - 16 / D проводить вимірювання температури і постійно утримує температуру робочого середовища шляхом управління підключеними нагрівальними або охолоджувальними агрегатами. Є можливість змінити режим роботи (« нагрів » або «охолодження »). Прилад має 1 канал двохпозиційного регулювання ( включено , виключено) , тобто , відключає навантаження , коли температура опускається до Т_НП , включає , коли піднімається до Твп (при установці режиму на охолодження).

Рисунок 3. Зовнішній вигляд терморегулятора РТУ - 16 / D

Загальні  застереження для терморегулятора РТУ - 16 / D

• Не рекомендується встановлювати різницю температур , при якій відбувається часте спрацьовування реле ( з частотою 1 раз хвилину). Часті спрацювання призводить до перегріву і зносу контактів реле , що може стати причиною " злипання реле " - реле не відключить навантаження.

• Не рекомендується навантажувати реле струмом понад 80 % від вказаного максимального значення. При необхідності , використовуйте контактор (магнітний пускач , проміжне реле).

Технічні та функціональні можливості  терморегулятора РТУ - 16 / D

Таблиця 1

Технічна характеристика терморегулятора РТУ - 16 / D

Функціональні можливості терморегулятора РТУ - 16 / D

• індикація поточної температури датчика на світлодіодному індикаторі ;

• збереження параметрів при відключенні живлення в незалежній пам'яті ;

• світлодіодний індикатор подачі напруги на підключене навантаження ;

• релейний вихід з перекидним контактом .

Налаштування терморегулятора РТУ - 16 / D

Дня нормальної роботи приладу необхідно встановити дві величини :

Твп - температуру верхньої межі регулювання ,

Тнв - температуру нижньої межі регулювання .

Неможливо встановити Твп нижче встановленого значення Т_НП і навпаки , значення Т_НП вище встановленого Твп . При необхідності виставити значення Твп нижче встановленого значення Т_НП , спочатку необхідно зменшити значення Т_НП до заданого , після цього зменшувати значення Твп до заданого . Аналогічно, при необхідності виставити значення Т_НП вище встановленого значення Твп , спочатку необхідно збільшить значення Твп до заданого , після цього збільшувати значення Т_НП до заданого .

Установка верхньої межі .

Натисніть кнопку ▲ протягом щонайменше 5 сек. Миготлива розрядна точка сигналізує про те , що активний режим редагування значення . Кнопками ▲ або ▼ встановіть потрібне значення . Через 3сек після останнього натискання дані записуються в пам'ять терморегулятора , на індикаторі висвітиться поточна температура на датчику.

Установка нижньої межі .

Натисніть кнопку Т і утримуйте не менше 5 сек. Миготлива розрядна точка сигналізує про те , що активний режим редагування значення . Кнопками ▲ або ▼ встановіть потрібне значення . Через 3сек після останнього натискання дані записуються в пам'ять терморегулятора , на індикаторі висвітиться поточна температура на датчику.

Меню додаткових функцій.

Утримуйте обидві кнопки не менше 10 сек. Для входу в меню, кнопки відпустити , при індикації відповідного пункту меню ( пункти міняються по колу) . Змінити значення можна при допомозі кнопок ▲ або ▼.

F1 : вибір логіки роботи .

• [- Н -] - « нагрів » ;

• [ -О -] - «охолодження ».

F2: вибір дискретності індикації .

• [- 0,1 ] індикація і установка меж регулювання ( в діапазоні - 9,9 ° С ... + 99,9 ° С) здійснюється з кроком 0,1 ° С;

• [- 0 -] індикація і установка меж регулювання здійснюється з кроком 1 ° С.

F3 : калібрування показань температури .

• межі зміни ± 2,0 ° С від базового значення ( при дискретності 0,1 ° С);

• межі зміни ± 4 ° С від базового значення ( при дискретності 1 ° С).

Після введення температурних установок терморегулятор почне роботу в заданому режимі.

« Нагрів » : при досягненні температури Твп відбудеться відключення реле, при охолодженні до температури Т_НП реле знову включиться . ( Якщо при первісному включенні поточна температура на датчику буде більше встановленого Т_НП і менше встановленого Твп , реле буде вимкнено до тих пір , поки температура не опуститься до Т_НП , при якій реле включиться ) .

« Охолодження » : при досягненні температури Т_НП відбудеться відключення реле , при нагріванні до температури Твп реле знову включиться . ( Якщо при первісному включенні поточна температура на датчику буде більше встановленого Т_НП і менше встановленого Твп , реле буде вимкнено до тих пір , поки температура не підніметься до Твп , при якій реле включиться ) .

Таким чином терморегулятор буде підтримувати температуру об'єкта в установленому температурному діапазоні.

Загальна характеристика термодатчика D18-4

Датчик температури D18-4 має  підвищену швидкість реакції на зміну температури за рахунок відсутності пластикової оболонки.

Для захисту від вологості ці датчики проходять обробку в два шари спеціальним лаком. Матеріал чутливого елементу DS18B20.

Не допускається занурення датчика ( DS18В20 в термоусадній трубці) з з'єднувальним кабелем в рідкі середовища без додаткової герметизації. Герметизація повинна бути виконана зі ступенем захисту не менше IP68 (згідно ГОСТ 14254 - пилонепроникний ; повна водонепроникність ) .