Sistem kontrol pendingin. Otomatisasi Pendinginan

Tujuan

Unit Pendingin Propana gas alam dirancang untuk secara bersamaan memberikan parameter yang diperlukan dari titik embun untuk air dan hidrokarbon melalui kondensasi fraksi air dan hidrokarbon (HC) pada suhu rendah (hingga minus 30 0 ). Sumber dingin adalah siklus pendinginan propana eksternal.

Keuntungan utama dari pembangkit tersebut adalah kehilangan tekanan rendah dari aliran umpan (pelambatan aliran gas alam tidak diperlukan) dan kemungkinan mengekstraksi fraksi produksi C3+.

Untuk mencegah pembentukan hidrat, injeksi inhibitor digunakan: etilen glikol (untuk suhu tidak lebih rendah dari minus 35 0 ) dan metanol (untuk suhu hingga minus 60 0 ).

Keuntungan utama

Keandalan

• Proses berkelanjutan berdasarkan kondensasi fraksi air dan hidrokarbon dengan adanya inhibitor hidrat.
• Tidak ada fluktuasi siklus.
• Penukar panas gas-gas shell and tube dengan perbedaan suhu rendah.
• Faktor servis motor kompresor pendingin 110%.
• Sistem pemeliharaan tekanan otomatis di penerima saat beroperasi di iklim dingin.
• Pemanasan listrik kolektor inhibitor dalam pemisah tiga fase.

Efisiensi

• Pemisah dingin dengan coalescers yang efisien dan waktu tinggal yang lama.
• Penukar panas gas-propana (chiller) dengan bundel tabung terendam.

Opsi yang memungkinkan

• Penghemat siklus pendinginan (standar untuk sistem di atas 150 kW dan suhu penguapan di bawah minus 10 0 ).
• pemisah masukan.
• Penukar panas gas-cair (memungkinkan untuk mengurangi konsumsi daya kompresor).

Sistem teknologi

Aliran gas alam jenuh air diumpankan ke dalam pemisah saluran masuk (1), di mana air bebas dan fraksi hidrokarbon dikeluarkan dari aliran. Fraksi gas dikirim ke penukar panas gas-gas (2) untuk pra-pendinginan dengan aliran gas kering dari separator dingin. Untuk mencegah pembentukan hidrat dalam penukar panas, disediakan nozel untuk injeksi inhibitor (metanol atau etilen glikol).

Beras. 3 Diagram skema dari pabrik refrigerasi propana

Setelah pra-pendinginan dalam penukar panas gas-gas, aliran diumpankan ke penukar panas gas-propana (chiller) (4), di mana suhu aliran diturunkan ke nilai yang telah ditentukan oleh pertukaran panas dengan aliran propana mendidih. Aliran umpan terletak di bundel tabung, yang pada gilirannya direndam dalam volume refrigeran.

Campuran uap-cair yang terbentuk sebagai hasil pendinginan memasuki pemisahan ke dalam pemisah tiga fase suhu rendah (5), di mana ia dibagi menjadi aliran gas yang dilucuti, kondensat, dan penghambat pembentukan hidrat jenuh air.

Dry stripped gas (DSG) disuplai arus berlawanan ke penukar panas gas-gas (2) dan kemudian dibuang ke luar pembangkit.

Fraksi cair dialihkan oleh pengontrol level otomatis independen ke jalur yang sesuai.

Artikel Terkait

Pemrosesan gas menjadi mudah

Salah satu tugas utama kami adalah melawan mitos bahwa pemrosesan gas itu sulit, memakan waktu, dan mahal. Anehnya, proyek yang dilaksanakan di AS dalam 10 bulan memakan waktu hingga tiga tahun di CIS. Instalasi yang menempati 5.000 m2 di AS hampir tidak dapat memuat 20.000 m2 di CIS. Proyek yang membuahkan hasil di AS dalam 3-5 tahun, bahkan dengan biaya penjualan produk yang jauh lebih rendah, tidak pernah membuahkan hasil di Rusia dan Kazakhstan.

Personil pemeliharaan unit pendingin non-otomatis memulai dan menghentikan mesin pendingin, mengatur pasokan zat cair ke evaporator, mengatur rezim suhu di kamar dingin dan kapasitas pendinginan kompresor, memantau pengoperasian perangkat, mekanisme, dll.

Dengan kontrol otomatis mesin pendingin, operasi manual ini dihilangkan. Menjalankan pabrik otomatis jauh lebih murah daripada menjalankan pabrik manual (mengurangi biaya perawatan). Instalasi otomatis lebih ekonomis dalam hal biaya energi, lebih tepatnya mempertahankan yang ditentukan kondisi suhu. Perangkat otomatisasi dengan cepat merespons setiap penyimpangan dari kondisi operasi normal, dan jika terjadi bahaya, matikan instalasi.

Berbagai perangkat otomatis digunakan - kontrol, regulasi, perlindungan, pensinyalan, dan kontrol.

Perangkat kontrol otomatis menghidupkan atau mematikan mesin dan mekanisme dalam urutan tertentu; nyalakan peralatan cadangan saat sistem kelebihan beban; termasuk perangkat tambahan saat mencairkan es dari permukaan baterai pendingin, melepaskan minyak, udara, dll.

Perangkat kontrol otomatis mempertahankan dalam batas-batas tertentu parameter utama (suhu, tekanan, tingkat cairan), di mana operasi normal pabrik pendingin bergantung, atau mengaturnya sesuai dengan program yang diberikan.

Perangkat perlindungan otomatis jika terjadi kondisi berbahaya (peningkatan tekanan pelepasan yang berlebihan, meluapnya separator dengan amonia cair, kerusakan pada sistem pelumasan), matikan unit pendingin atau bagian-bagiannya.

Perangkat pensinyalan otomatis memberikan sinyal cahaya atau suara ketika nilai yang dikendalikan mencapai nilai yang ditentukan atau maksimum yang diizinkan.

N.D. Kochetkov

322 Otomatisasi unit pendingin

Perangkat kontrol otomatis(perangkat-charter) mendaftarkan parameter mesin (suhu dalam titik yang berbeda, tekanan, jumlah agen sirkulasi, dll.).

Otomatisasi terintegrasi mencakup peralatan untuk pabrik pendingin perangkat otomatis pengelolaan, pengaturan dan perlindungan. Sarana kontrol dan pensinyalan hanya diperlukan untuk pemantauan tindakan yang benar perangkat ini.

Saat ini, sebagian kecil dan sebagian besar pembangkit berkapasitas menengah sepenuhnya otomatis; instalasi besar dalam banyak kasus sebagian otomatis (instalasi semi-otomatis).

PERATURAN PENDINGINAN OTOMATIS

INSTALASI

Perangkat kontrol otomatis yang digunakan dibedakan oleh berbagai fungsi dan prinsip operasi.

Setiap pengontrol otomatis terdiri dari elemen sensitif yang merasakan perubahan dalam parameter yang dikontrol; badan pengatur; koneksi perantara yang menghubungkan elemen sensitif dan badan pengatur. Mari kita pertimbangkan cara untuk mengatur parameter utama dan perangkat yang paling khas.

Kontrol suhu lemari es. Lemari es harus menjaga suhu konstan bahkan jika beban termal untuk baterai pendingin.

Suhu konstan dipertahankan dengan mengatur kapasitas pendinginan baterai. Sederhana dan umum adalah sistem kontrol on-off. Dengan sistem ini, sakelar suhu individual dipasang di setiap ruang, misalnya, dari tipe TDDA - sakelar termal jarak jauh dua posisi (Gbr. 193), atau tipe lainnya. Sebuah katup solenoida dipasang pada pipa cairan pendingin atau air garam sebelum memasuki baterai (Gbr. 194). Ketika suhu udara naik ke batas atas yang ditetapkan, pengontrol suhu secara otomatis menutup sirkuit listrik katup solenoida. Katup terbuka penuh, dan cairan pendingin memasuki baterai; ruang didinginkan. Ketika suhu udara turun ke batas bawah yang ditentukan, pengontrol suhu, sebaliknya, membuka sirkuit katup, menghentikan pasokan cairan dingin ke baterai.

bola lampu termal 1 (kartrid sensitif) dari pengontrol suhu TDDA (lihat Gambar 193), sebagian diisi dengan cairan freon-12,

Regulasi otomatis unit pendingin 323

ditempatkan di ruang pendingin, suhu yang perlu dikontrol. Tekanan freon dalam bohlam tergantung pada suhunya, yang sama dengan suhu udara ruangan. Dengan peningkatan suhu ini, tekanan dalam bola lampu meningkat. Peningkatan tekanan ditransmisikan melalui pipa kapiler 2 ke ruang 3, di mana penghembus 4 berada, mewakili

yang merupakan tabung bergelombang. Bellow dikompresi dan menggerakkan jarum 5 ke arah aksial, yang memutar tuas sudut 6 (lihat juga diagram di sebelah kanan) di sekitar sumbu 7 berlawanan arah jarum jam, mengatasi hambatan pegas 22. Tuas 6 pasak pegas daun dengan batang 8 terpasang padanya, yang, ketika tuas digerakkan berlawanan arah jarum jam, bergerak ke kiri. Pin 10 diikat ke batang 8, bergerak di slot pelat kontak 12. Pada titik tertentu, jari bersentuhan dengan tuas 9 dan memutar tuas ini, serta pelat kontak 12 (yang terhubung ke tuas dengan pegas 11) di sekitar sumbu 13 (dalam hal ini, berlawanan arah jarum jam ). Di dalamnya

324 Otomatisasi pabrik pendingin

waktu, ujung bawah pelat kontak mendekati magnet tapal kuda permanen (18) dan dengan cepat ditarik olehnya. 17 utama dan 26 kontak penahan percikan kemudian ditutup. Sirkuit kontrol katup solenoida yang dipasang pada saluran cairan ditutup, katup terbuka, dan cairan masuk ke baterai.

Dengan penurunan suhu udara, tekanan di bohlam dan di ruang 3, di mana bellow berada, berkurang dan tuas sudut 6 berputar searah jarum jam di bawah aksi pegas 22. Jari 10 bergerak dari tuas 9 ke ujung slot di pelat kontak 12 (permainan bebas), menekan pelat dan, mengatasi daya tarik magnet, memutarnya dengan tajam searah jarum jam. Pada saat ini, kontak listrik terbuka, katup solenoida menutup dan pasokan cairan ke baterai berhenti.

Kontrol otomatis unit pendingin 325

Suhu ruang, di mana kontak listrik terbuka, diatur tergantung pada ketegangan pegas 22. Untuk mengatur perangkat ke suhu tertentu bukaan memindahkan kereta 21 dengan penunjuk 20 ke divisi yang sesuai dari skala suhu 19, yang dicapai dengan memutar sekrup 23 dengan pegangan 24.

Perangkat diatur untuk perbedaan suhu tertentu antara penutupan dan pembukaan kontak listrik. Perbedaan ini tergantung pada jumlah permainan bebas pin 10 di slot pelat kontak. Permainan bebas berubah ketika ujung atas tuas 9 bergerak sepanjang slot, yang dicapai dengan memutar bubungan 14 di sekitar sumbu 13. Semakin besar jari-jari bubungan pada titik kontak tuas 9, semakin besar bermain bebas dan semakin besar perbedaan suhu antara menutup dan membuka kontak.

Pengontrol suhu TDDA memastikan bahwa katup solenoid dimatikan dalam skala suhu dari -25 hingga 0 ° C. Kemungkinan kesalahan adalah ± 1 ° C. Diferensial minimum perangkat adalah 2 ° C, maksimum setidaknya 8 ° C. Massa perangkat adalah 3,5 kg , panjang kapiler 3 m.

Untuk lemari es besar, sistem terpusat multi-titik untuk kontrol suhu otomatis di ruang - mesin Amur - telah dikembangkan. Mesin tersebut diproduksi dengan 40, 60 dan 80 titik kontrol. Mereka dapat digunakan tidak hanya untuk mengontrol suhu udara, tetapi juga titik didih zat pendingin, suhu air garam, dll. Mesin memiliki perangkat untuk mengukur suhu pada titik kontrol.

Katup solenoid (elektromagnetik) (lihat Gambar 194) bekerja sebagai berikut. Ketika tegangan diterapkan pada kumparan elektromagnet, Medan listrik, yang menarik kembali inti; katup pelepas terkait diangkat untuk mengekspos kursi berdiameter kecil. Setelah itu, cairan dari sisi pelepasan, yaitu dari rongga di atas katup (di katup SVA) atau di atas membran (di katup SVM) melalui lubang tembus dan tempat duduk kecil memasuki rongga di bawah katup. Katup diturunkan dari tekanan yang menekannya ke dudukan, dan terbuka untuk aliran cairan di bawah tekanan dari pipa pembuangan. Setelah mematikan koil solenoid, sebaliknya, inti dengan katup bongkar diturunkan, menghalangi pelana berdiameter kecil. Tekanan dari atas pada katup utama meningkat, dan itu, di bawah pengaruh berat dan pegasnya sendiri, jatuh di kursinya, menghalangi aliran cairan.

Katup solenoida adalah salah satu perangkat otomatisasi yang paling umum untuk unit pendingin amonia dan freon.

326 Otomatisasi pendinginan

pendatang. Untuk freon cair dan gas dan amonia, air garam dan air, katup solenoida diproduksi dengan diameter nominal 6 hingga 70 mm. Di masa lalu, katup solenoid piston tipe CBA banyak digunakan; di baru-baru ini katup membran tipe SVM dari desain yang ditingkatkan digunakan. Suhu media kerja dapat bervariasi dari -40 hingga +50 ° C. Katup solenoid (dengan filter di depannya) dipasang pada bagian horizontal pipa dalam posisi vertikal.

Kontrol suhu udara juga dimungkinkan dengan mengubah suhu atau laju aliran zat pendingin (dengan pendinginan air garam pendingin) dalam baterai menggunakan pengontrol suhu proporsional PRT. Regulator seperti itu jarang digunakan.

Untuk mengontrol suhu udara secara otomatis saat menggunakan instalasi freon kecil dengan satu benda yang didinginkan, kompresor dihidupkan dan dimatikan. Untuk menghidupkan dan mematikan, digunakan perangkat yang merespons suhu atau tekanan didih di evaporator, atau langsung ke suhu udara ruangan.

Kontrol kapasitas pendinginan kompresor. Beban panas ruang pendingin dapat sangat bervariasi tergantung pada kuantitas dan suhu produk yang masuk, suhu lingkungan dan faktor lainnya. Kapasitas pendinginan dari kompresor yang dipasang dipilih dengan harapan dapat mempertahankan suhu yang diperlukan di bawah kondisi yang paling sulit.

Dalam instalasi freon ekspansi langsung kecil, kinerja kompresor diatur secara bersamaan dengan kontrol suhu objek yang didinginkan dengan metode mulai dan berhenti pada nilai yang sesuai dari salah satu parameter yang dapat disesuaikan.

Dalam mesin berpendingin air garam, parameter yang paling nyaman untuk mengontrol kapasitas kompresor adalah suhu air garam saat meninggalkan evaporator. Jika terjadi penurunan beban termal, suhu air garam di evaporator dengan cepat turun ke batas bawah yang ditentukan dan pengontrol suhu (misalnya, tipe TDDA), membuka sirkuit koil starter magnetik, menghentikan kompresor motor. Ketika suhu naik ke batas atas yang ditetapkan, pengontrol suhu menyalakan kembali kompresor. Semakin besar beban panas pada evaporator (pendingin baterai), semakin lama kompresor berjalan. Dengan mengubah koefisien waktu kerja, diperlukan Kontrol otomatis unit pendingin 327

kinerja kompresor rata-rata.

Dalam instalasi menengah dan besar, sistem berisi: sejumlah besar baterai yang dirancang untuk mendinginkan banyak ruangan. Setelah mencapai suhu yang disetel dalam kamar terpisah bagian dari baterai pendingin harus dimatikan dan kapasitas pendinginan kompresor harus dikurangi.

Yang paling dapat diterima dalam hal ini adalah pengaturan multi-posisi (langkah) dengan mengubah volume kerja yang dijelaskan oleh piston kompresor. Pada instalasi dengan beberapa kompresor, kontrol multi-posisi dilakukan dengan menghidupkan dan mematikan kompresor individu yang dikendalikan oleh pengontrol suhu dengan batas pengaturan yang digeser. Kehadiran dua kompresor yang identik memungkinkan untuk memperoleh tiga tahap kapasitas pendinginan: 100-50-0%. Dua kompresor AV-100 dan AU-200 menyediakan empat tahap kapasitas pendinginan: 100-67-33-0%. Pengaturan langkah kompresor aliran tidak langsung multi-silinder dimungkinkan dengan mematikan silinder individu dari operasi dengan menekan katup hisap dengan mekanisme khusus yang dikendalikan oleh sakelar tekanan rendah.

Lebih jarang, kontrol halus kinerja kompresor digunakan dengan membatasi uap masuk, mengubah nilai volume mati kompresor, dll. Metode ini tidak menguntungkan secara energi. Yang relatif menjanjikan adalah metode pengaturan kapasitas pendinginan dengan mengubah jumlah putaran kompresor (penggunaan motor listrik multi-percepatan).

Pengaturan suplai refrigeran ke evaporator. Terlepas dari besarnya beban panas, perangkat kontrol otomatis harus memastikan bahwa evaporator diisi dengan refrigeran dengan benar. Kelebihan cairan di evaporator tidak boleh dibiarkan, karena hal ini menyebabkan penurunan efisiensi kerja dan terjadinya kejutan hidrolik("lari basah").

Jika kekurangan cairan, beberapa bagian permukaan tidak digunakan, yang juga memperburuk mode operasi karena penurunan suhu penguapan.

Perangkat yang mengatur aliran cairan ke evaporator adalah katup termostatik TRV dan katup kontrol pelampung PRV. Pada perangkat yang sama, proses pelambatan cairan dilakukan.

Jenis utama dari katup termostatik yang diproduksi adalah membran, dalam wadah logam. Skema menyalakan katup ekspansi ditunjukkan pada gambar. 195. Pengoperasian perangkat tergantung pada panas berlebih dari pesta yang keluar dari penguapan

328 Otomatisasi pendinginan

tubuh. Tidak adanya panas berlebih menunjukkan kelebihan cairan di evaporator dan kemungkinan masuk ke saluran hisap dan masuk ke kompresor. Dalam hal ini, katup ekspansi akan secara otomatis menghentikan suplai cairan ke evaporator. Sebaliknya, uap refrigeran yang terlalu panas selama penyedotan adalah tanda kekurangannya di evaporator. Dalam kondisi ini, katup ekspansi meningkatkan aliran fluida.

Di katup amonia TRVA, termosilinder (elemen penginderaan perangkat) diisi dengan freon-22, yang mendekati tekanan operasi dengan amonia. Bohlam terpasang erat pada pipa hisap; memiliki suhu uap amonia yang meninggalkan evaporator.

Kontrol otomatis unit pendingin 329

Ketika suhu berubah, tekanan dalam bola lampu berubah. Katup katup secara mekanis terhubung ke membran, yang dipengaruhi oleh tekanan uap dari termosilinder, ditransmisikan melalui tabung kapiler, dan dari bawah oleh tekanan dari evaporator melalui tabung ekualisasi (melalui fitting 7). Perbedaan tekanan ini, yang sebanding dengan panas berlebih dari uap di outlet evaporator, menentukan pergerakan membran, dan pada saat yang sama pembukaan katup yang mengatur pasokan cairan ke evaporator. Amonia masuk ke TRVA melalui pemasangan 10. Pelambatan terjadi baik di bukaan katup dan sebagian di tabung throttle 8, yang memastikan aliran zat yang lebih tenang dan seragam melalui katup.

Selama pengoperasian mesin, TPVA mempertahankan panas uap yang konstan; Dengan pengaturan yang sesuai, nilai panas berlebih dapat diubah dalam kisaran dari 2 hingga 10 ° C. Pengaturan dilakukan menggunakan sekrup 4 dan roda gigi penyetel yang terkait dengannya. Ketika sekrup diputar, ketegangan pegas 3, yang melawan pembukaan katup, berubah.

TRVA memungkinkan Anda mengontrol pasokan amonia secara andal ke berbagai jenis evaporator pada suhu didih dari 0 hingga -30 ° C. Pasokan evaporator shell-and-tube untuk air garam pendingin disesuaikan pada panas berlebih yang rendah (dari 2 hingga 4 ° C ). Model TRVA yang berbeda diproduksi, dirancang untuk kapasitas pendinginan dari 6 hingga 230 kW (~ 5-200 Mcal / jam).

TRV untuk 12-190 kW 10-160 Mcal / h) untuk instalasi freon memiliki desain yang mirip dengan katup jenis TRVA. Pada mesin freon kecil, katup ekspansi membran digunakan tanpa garis penyeimbang.

Pengaturan suplai amonia ke evaporator dan bejana dengan level cairan bebas dimungkinkan menggunakan katup kontrol pelampung tekanan rendah PRV (Gbr. 196).

PRV diatur pada tingkat yang diinginkan untuk dipertahankan di evaporator (atau bejana lain). Tubuh perangkat terhubung ke evaporator dengan menyamakan garis (cairan dan uap). Perubahan level cairan di evaporator menyebabkan perubahan level di rumah PRV. Pada saat yang sama, posisi float di dalam housing berubah, yang menyebabkan katup bergerak dan mengubah luas penampang aliran cairan dari kondensor ke evaporator.

Pada katup pelampung tipe non-melalui, zat pendingin, setelah pelambatan di lubang katup, masuk langsung ke evaporator, melewati ruang pelampung. Dalam katup lurus, refrigeran, setelah pelambatan, memasuki ruang apung, dan darinya dibuang ke evaporator.

330 Otomatisasi Pendingin

Kontrol otomatis unit pendingin 331

tingkat cairan di evaporator dan bejana. Tidak seperti katup tekanan rendah, PR-1 dapat dipasang pada tingkat yang berbeda dalam kaitannya dengan evaporator dan kondensor.

Fitting dilas ke badan katup, menghubungkan katup ke bagian bawah kondensor. Di dalam tubuh ada pelampung yang dihubungkan oleh tuas ke katup jarum. Amonia melewati lubang di kursi katup, saluran dan tabung throttle ke outlet

pas dan melalui itu ke dalam pipa ke evaporator. Di dalam badan katup terdapat pipa kapiler. Ujung atasnya terbuka, dan ujung bawahnya terhubung ke tabung throttle melalui saluran. Tekanan di katup diatur sedikit lebih rendah daripada di kondensor; cairan darinya memasuki badan katup. Di bawah aksi cairan, pelampung mengapung. Semakin banyak cairan memasuki rumah pop-shop, semakin banyak katup terbuka untuk mengalirkannya ke evaporator. Saat menggunakan katup PR-1, kondensor bebas dari cairan. Oleh karena itu, jumlah amonia dalam sistem harus sedemikian rupa sehingga ketika amonia mengalir sepenuhnya ke dalam evaporator, tingkat cairan di dalamnya tidak lebih tinggi dari antara baris pertama dan kedua tabung evaporator dari atas. Dengan isian ini

332 Otomatisasi pendinginan

menghilangkan risiko amonia cair memasuki jalur hisap dan menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pertukaran panas intensif di evaporator.

Untuk kontrol posisi level cairan di unit pendingin, regulator level tidak langsung sering digunakan, yang terdiri dari indikator level jarak jauh (misalnya,

DU-4, RU-4, PRU-2) dan katup solenoid yang dikendalikan olehnya. Perangkat ini termasuk dalam sirkuit (Gbr. 198) sehingga jika terjadi peningkatan berlebihan pada level cairan dalam peralatan, indikator jarak jauh membuka sirkuit kontrol listrik katup solenoid dan menutup, menghentikan pasokan zat pendingin ke evaporator.

Jika level cairan di evaporator turun di bawah level optimal, indikator jarak jauh menutup sirkuit listrik katup solenoida lagi; pasokan cairan akan dipulihkan.

Pengaturan suplai air pendingin ke kondensor.

Air disuplai ke kondensor melalui katup kontrol air.

(Gbr. 199), mempertahankan tekanan dan suhu kondensasi kira-kira konstan di bawah beban yang berbeda. Tekanan kondensasi dirasakan oleh membran katup atau bellow, yang mengubah posisi poros dan penampang melintang untuk aliran air. Dalam instalasi dengan menara pendingin, katup kontrol air tidak digunakan.
Perlindungan otomatis dan alarm 333

DARI MODE BERBAHAYA

Dalam proses pengoperasian mesin dan instalasi pendingin, karena kegagalan masing-masing komponen atau rakitan, serta karena pelanggaran dalam sistem tenaga dan pasokan air, mode berbahaya dapat terjadi: peningkatan tekanan dan suhu, level cairan pada individu perangkat atau komponen mesin, penghentian pelumasan uap gosok, kekurangan air pendingin, dll. Jika tindakan tepat waktu tidak diambil, kompresor, penukar panas atau elemen instalasi lainnya dapat rusak atau hancur. Dalam hal ini, ada bahaya serius bagi kesehatan dan kehidupan personel operasi.

Perlindungan mesin dan instalasi pendingin mencakup seluruh rangkaian tindakan teknis dan organisasional yang memastikan mereka: operasi yang aman. Bab ini hanya akan mempertimbangkan yang dilakukan berdasarkan instrumen dan perangkat otomatis.

CARA PERLINDUNGAN

Metode perlindungan termasuk menghentikan mesin atau seluruh instalasi, menyalakan perangkat darurat, melepaskan zat kerja ke atmosfer atau melewatkannya ke perangkat lain.

Menghentikan mesin atau seluruh pabrik. Metode ini dilakukan dengan menggunakan sistem perlindungan otomatis (SAZ), yang terdiri dari perangkat utama - relai proteksi sensor (atau hanya relai proteksi) dan sirkuit listrik yang mengubah sinyal dari relai proteksi menjadi sinyal berhenti. Sinyal ini diteruskan ke rangkaian kontrol otomatis.

Relai perlindungan merasakan nilai teknologi yang dikendalikan dan, ketika mencapai nilai maksimum yang diizinkan, menghasilkan sinyal alarm. Perangkat ini paling sering memiliki karakteristik relai on-off. Jumlah sensor-relay yang termasuk dalam SAS ditentukan oleh minimum jumlah yang diperlukan nilai-nilai yang dikendalikan.

Sirkuit listrik dilakukan dalam salah satu dari tiga opsi, yang menurutnya SAZ adalah aksi tunggal, dengan penutupan kembali dan gabungan.

Aksi tunggal SAZ menghentikan mesin atau instalasi ketika ada relai proteksi yang diaktifkan dan tidak memungkinkan untuk memulai secara otomatis sampai ada intervensi dari personel yang mengoperasikan. Jenis SAZ ini didistribusikan terutama pada mesin besar dan menengah. Jika instalasi beroperasi tanpa perawatan berkelanjutan dan peralatan tidak memiliki cadangan yang dihidupkan secara otomatis, maka SAS dilengkapi dengan sistem alarm khusus untuk panggilan personel darurat.

SAZ dengan penutupan menghentikan mesin saat relai proteksi diaktifkan dan tidak mencegah mesin menyala secara otomatis saat relai kembali normal. Ini digunakan terutama dalam instalasi tipe komersial kecil, di mana mereka berusaha untuk menyederhanakan skema otomatisasi.

Dalam gabungan SAZ bagian dari relai proteksi yang mengontrol parameter paling berbahaya termasuk dalam rangkaian listrik aksi tunggal, dan bagian dengan parameter yang kurang berbahaya termasuk dalam rangkaian penutupan kembali. Ini memungkinkan, tanpa menggunakan bantuan personel, untuk menghidupkan mesin kembali secara otomatis, jika ini tidak terkait dengan risiko kecelakaan.

Dalam praktiknya, ada juga semacam perlindungan yang disebut pemblokiran. Perbedaannya terletak pada kenyataan bahwa sinyal diterima bukan dari relai proteksi, tetapi dari elemen sirkuit kontrol atau kontrol unit atau unit instalasi lain (misalnya, pompa, kipas, dll.). Pemblokiran tidak termasuk start atau pengoperasian mesin jika urutan start yang ditentukan dari unit yang dikendalikan tidak diikuti. Biasanya, pemblokiran dilakukan sesuai dengan skema penutupan.

Mengaktifkan perangkat darurat. Cara ini juga dilakukan oleh SAZ.

Perangkat darurat meliputi:

Alarm peringatan tentang mode berbahaya, yang digunakan terutama pada instalasi besar dengan layanan berkelanjutan, untuk menghindari penghentian mesin jika memungkinkan;

Pensinyalan darurat yang memberi tahu personel tentang operasi perlindungan, serta menguraikan penyebab spesifik operasi darurat;

Ventilasi darurat, yang diaktifkan ketika konsentrasi lokal atau umum bahan peledak dan mudah terbakar, serta zat kerja beracun (misalnya, amonia) di udara meningkat.

Pelepasan zat kerja ke atmosfer atau bypass ke perangkat lain. Metode ini dilakukan oleh perangkat keselamatan khusus (katup pengaman, pelat pengaman, busi yang dapat melebur, dll.) Yang tidak termasuk dalam SAZ. Tujuannya adalah untuk mencegah kehancuran atau ledakan kapal dan peralatan ketika tekanan meningkat sebagai akibat dari kegagalan fungsi instalasi, serta jika terjadi kebakaran. Pilihan perangkat keselamatan dan aturan penggunaannya ditentukan dokumen normatif sesuai dengan aturan untuk keselamatan dan pengoperasian bejana tekan.

SISTEM PERLINDUNGAN BANGUNAN

Sistem perlindungan berbeda tergantung pada jenis unit pendingin, ukurannya, metode operasi yang diterima, dll. Saat membangun semua SAS, perlu untuk mempertimbangkan prinsip-prinsip umum yang memastikan keselamatan kerja sebaik mungkin. Sebagai contoh, diagram skematis CAS unit refrigerasi kompresi dipertimbangkan, yang terdiri dari kompresor Km dengan motor listrik D, penukar panas TA dan perangkat tambahan VU - pompa, kipas, dll. (Gbr. 7.1). Skema disajikan dalam bentuk umum tanpa indikasi kuantitas dan parameter tertentu yang dikontrol.

Beras. 7.1. Diagram skema dari SAZ

Harus disepakati bahwa SAZ dirancang untuk menghentikan kompresor ketika salah satu parameter mencapai nilai maksimum yang diizinkan.

SAZ memiliki sepuluh saluran perlindungan. Saluran 1-8 beroperasi dari relai proteksi yang sesuai yang memahami parameter teknologi. Saluran 9 dan 10 menyediakan pemblokiran kompresor dan alat bantu.

Sistem menyertakan kunci yang, jika perlu (selama uji coba dan running-in), Anda dapat mematikan bagian relay pelindung dan sirkuit interlock (2, 3, 5, 6, 8, 9, 10). Perlindungan tersebut yang harus berfungsi dalam mode operasi instalasi apa pun tidak tunduk pada penonaktifan.

Sirkuit listrik SAZ terdiri dari dua bagian. Bagian pertama, yang mencakup saluran 2, 5, 9 dan 10, bekerja sesuai dengan metode penutupan kembali, dan yang kedua, dengan saluran lainnya, memberikan perlindungan yang bekerja berdasarkan prinsip tindakan tunggal dan paling banyak mengontrol parameter kritis. Ketika mereka mencapai nilai maksimum yang diizinkan, SAZ menghentikan kompresor. Pengaktifan selanjutnya hanya dimungkinkan setelah intervensi personel yang menggunakan tombol khusus untuk mengaktifkan perlindungan.

Sinyal dari sirkuit listrik SAZ dimasukkan ke sirkuit kontrol otomatis AC. Sinyal ini menghentikan motor kompresor terlepas dari sinyal kontrol operasional OS.

Selain fungsi utama CAS - penghentian darurat kompresor, ia juga melakukan operasi tambahan: menyalakan perangkat darurat yang diperlukan, serta alarm cahaya dan suara. Pensinyalan decoding dari proteksi penutupan hanya aktif sampai parameter yang dikontrol telah memasuki batas normal. Alarm perlindungan sekali tembak tetap aktif setelah operasi sampai tombol commissioning ditekan, terlepas dari status sebenarnya dari parameter yang dikontrol. Skema seperti itu, seolah-olah, "mengingat" operasi perlindungan yang telah terjadi dan memberi tahu personel untuk waktu yang tidak terbatas.

Skema yang disajikan hanya dapat dianggap sebagai contoh konstruksi SAZ. Sistem tertentu mungkin berbeda darinya dalam jumlah saluran dan cara menyalakannya.

Persyaratan utama untuk SAS adalah keandalan yang tinggi, yang dicapai dengan menggunakan relai proteksi dan elemen rangkaian listrik yang sangat andal, relai redundan, dan elemen proteksi lainnya dalam kasus yang sangat kritis, mengurangi jumlah elemen yang dihubungkan secara seri di SAS, menggunakan opsi teraman untuk sirkuit listrik, mengatur pemeriksaan dan perbaikan pencegahan selama operasi.

Penggunaan relai proteksi yang sangat andal dan elemen sirkuit listrik adalah cara paling sederhana dan paling alami, karena, jika hal lain dianggap sama, penggunaan elemen yang lebih andal memungkinkan Anda membuat sistem yang lebih andal. Hanya perlu diingat bahwa selama operasi, relai dan elemen SAS lainnya memiliki waktu operasi siklik yang sangat kecil (sejumlah kecil operasi). Oleh karena itu, ketika mengevaluasi keandalan, seseorang harus memperhitungkan bukan daya tahan siklus dan waktu siklus antara kegagalan, tetapi indikator lain yang mencirikan kemampuan elemen untuk mempertahankan kesiapan operasi (misalnya, waktu antara kegagalan). Dalam hal ini, setiap pelanggaran terhadap kemampuan elemen untuk beroperasi dianggap sebagai kegagalan.

Redundansi adalah koneksi paralel dari dua atau lebih elemen homogen dan bekerja bersama yang melakukan fungsi yang sama. Kegagalan salah satunya tidak mempengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan. Redundansi digunakan dalam kasus-kasus yang sangat berbahaya, ketika kegagalan ACS yang tiba-tiba dapat menyebabkan konsekuensi yang serius. Kasus tersebut mencakup, misalnya, perlindungan terhadap masuknya amonia cair ke dalam kompresor bolak-balik. Untuk melakukan ini, sakelar level utama dan cadangan dipasang pada bejana di depan kompresor.

Diagram yang disederhanakan (Gbr. 7.2) menunjukkan pemisah amonia cair pendingin yang dipasang di antara evaporator dan kompresor Km. Selama operasi normal, tidak ada amonia cair di dalam separator cair. Ketika cairan dikeluarkan dari evaporator, cairan itu terakumulasi dalam pemisah amonia cair, dan jika levelnya mencapai batas yang diizinkan, relai proteksi 1 dan 2 diaktifkan (konverter utamanya ditunjukkan pada diagram). Kedua relai terus menyala dan melakukan fungsi yang sama. Redundansi ini sangat meningkatkan keandalan, karena kemungkinan kedua relai gagal pada saat yang sama sangat rendah.

Mengurangi jumlah elemen yang dihubungkan secara seri pada ACS merupakan salah satu cara untuk meningkatkan keandalan rangkaian listrik ACS. Paling sistem yang andal, di mana relai proteksi dihubungkan langsung ke starter motor kompresor tanpa elemen perantara. Namun, skema ini hanya digunakan pada instalasi terkecil. Dalam instalasi yang lebih besar, relai perantara harus digunakan, yang mengurangi keandalan. Oleh karena itu, jumlah elemen perantara berurutan yang termasuk dalam rantai penutupan darurat kompresor, harus minimal.

Beras. 7.2. Diagram sederhana dari pemisah cairan dengan redundansi relai proteksi

dari kompresor berjalan basah

Saat menggunakan sirkuit listrik paling aman, dipastikan kompresor berhenti jika terjadi kegagalan pada SAS. Kegagalan paling khas dari rangkaian listrik adalah pemutusan (hilangnya tegangan atau arus), yang dapat terjadi ketika ada kerusakan fisik pada kabel, pembakaran kontak, kegagalan elemen radio-elektronik (dioda, transistor, resistor, dll. ), gangguan dalam pengoperasian catu daya. Agar kegagalan ini ditandai sebagai keadaan darurat, arus harus bersirkulasi di sirkuit proteksi dalam keadaan normal, dan sinyal berhenti darurat harus sesuai dengan pemutusannya. Oleh karena itu, yang paling aman adalah sirkuit proteksi listrik pada kontak yang biasanya tertutup atau elemen lainnya.

Jadi, di sirkuit (Gbr. 7.3), kontak relai proteksi RZ 1, RZ 2 dan RZ 3 ditutup jika nilai yang dikontrol berada dalam batas normal, dan terbuka saat nilai maksimum yang diizinkan tercapai. Kontak-kontak ini dihubungkan secara seri ke sirkuit belitan relai elektromagnetik RA, yang, ketika perlindungan diaktifkan, mematikan belitan starter magnetik (tidak ditunjukkan dalam diagram) dan menghentikan kompresor.

Beras. 7.3. Sirkuit perlindungan listrik pada kontak yang biasanya tertutup

Ketika semua kontak relai proteksi ditutup, rangkaian relai elektromagnetik dapat dioperasikan dengan menekan sebentar tombol KVZ. Dalam hal ini arus akan mengalir melalui belitan relay elektromagnetik, relay ini akan bekerja dan menutup kontak PA-nya. Saat tombol dilepaskan, sirkuit tetap diberi energi. Cukup membuka kontak salah satu relai proteksi, karena relai elektromagnetik akan lepas dan kontaknya akan terbuka. Pengaktifan kembali hanya dapat dilakukan setelah menekan tombol. Ini adalah skema one-shot. Di sirkuit penutup, kontak dan tombol PA tidak diperlukan.

Organisasi pemeriksaan dan perbaikan preventif selama operasi memainkan peran yang menentukan dalam memastikan operasi instalasi yang aman. Langkah-langkah ini, jika dilakukan pada interval yang diperlukan, praktis menghilangkan situasi berbahaya yang terkait dengan kegagalan mendadak di SAS.

Untuk organisasi pemeriksaan pencegahan, SAZ perlu dilengkapi dengan perangkat dan perangkat yang memungkinkan, jika mungkin, untuk sepenuhnya memeriksa kinerja perlindungan. Pada saat yang sama, diinginkan bahwa pemeriksaan tidak menyebabkan keluaran instalasi melampaui mode maksimum yang diizinkan. Jadi, di sirkuit (lihat Gambar 7.2), Anda dapat memeriksa pengoperasian relai proteksi tanpa mengisi pemisah cairan.

Selama operasi normal, katup B1 dan B2 terbuka dan katup B3 tertutup. Konverter utama relai proteksi RZ 1 dan RZ 2 terhubung ke kapal.

Untuk memeriksa, tutup katup B 2 dan buka katup B 3. Dari pipa, cairan disuplai langsung ke ruang apung dari sakelar level dan mengisinya. Jika relai berfungsi, maka mereka, ketika dipicu, memberikan sinyal yang sesuai.

Setelah itu, katup B 3 ditutup dan katup B 2 dibuka. Cairan mengalir ke bejana, yang menunjukkan bahwa pipa penghubung tidak tersumbat.

Selama operasi, jadwal pemeriksaan pencegahan harus ada, frekuensi yang harus dipilih dengan mempertimbangkan indikator keandalan yang sebenarnya.

KOMPOSISI SAZ

Jumlah parameter yang dikendalikan oleh SAS tergantung pada jenis peralatan, dimensi dan kinerjanya, jenis refrigeran, dll. Biasanya, jumlah perlindungan meningkat seiring dengan ukuran peralatan. ACS yang lebih kompleks biasanya digunakan di pabrik amonia.

Di meja. 7.1 menunjukkan daftar parameter terkontrol yang direkomendasikan untuk jenis yang paling umum peralatan pendingin. Untuk beberapa jenis peralatan, beberapa opsi untuk serangkaian perlindungan ditawarkan, yang dipilih berdasarkan kondisi tertentu. Jadi, untuk kompresor hermetis, dua opsi bisa digunakan. Opsi dengan perangkat built-in untuk perlindungan terhadap kenaikan suhu belitan motor listrik lebih disukai, karena dengan jumlah perangkat yang sama perlindungan terhadap lagi kesalahan.

Di meja. 7.1 tidak termasuk kompresor untuk lemari es dan AC rumah tangga.

Beberapa proteksi yang merupakan bagian dari SAS tidak harus dimasukkan dalam rangkaian aksi tunggal; jika perlu, diperbolehkan untuk memasukkannya ke dalam rangkaian reaktivasi.

Pada instalasi yang sangat besar dengan kompresor sekrup dan sentrifugal, disarankan untuk menggunakan alarm peringatan. Ketika parameter mencapai nilai maksimum yang diizinkan, alarm peringatan diaktifkan. Kompresor berhenti hanya jika parameter tidak jatuh dalam batas normal setelah jangka waktu yang telah ditentukan. Parameter yang memungkinkan aktivasi melalui sinyal peringatan juga dicatat dalam Tabel. 7.1. Pada saat yang sama, perhatian harus diberikan pada keandalan perangkat tunda waktu dan, jika perlu, mengambil tindakan yang tepat, seperti redundansi.

Tabel 7.1

Ujung meja. 7.1

Catatan. Tanda bintang (*) berarti bahwa perlindungan diberikan:

* Menghidupkan sesuai dengan skema dengan menyalakan berulang kali diperbolehkan.

** Hal ini diperbolehkan untuk menghentikan kompresor setelah alarm peringatan diaktifkan.

*** Aktivasi melalui sinyal peringatan diperbolehkan.

OTOMASI SISTEM

AC

Informasi serupa.

Dingin digunakan dalam teknologi banyak proses pengolahan produk pertanian. Berkat lemari es, kerugian selama penyimpanan produk berkurang secara signifikan. Produk berpendingin dapat diangkut dalam jarak jauh.

Susu yang dimaksudkan untuk diproses atau dijual, biasanya, sudah didinginkan terlebih dahulu. Sebelum dikirim ke perusahaan industri susu, susu boleh disimpan tidak lebih dari 20 jam pada suhu tidak melebihi 10 °C.

PADA pertanian daging didinginkan terutama di peternakan dan peternakan unggas. Dalam hal ini, metode pendinginan berikut digunakan: di udara, air dingin, dalam air dengan es yang mencair dan irigasi dengan air dingin. Daging unggas dibekukan baik dengan udara dingin atau dengan perendaman dalam air garam dingin. Pembekuan udara dilakukan pada suhu udara di lemari es dari -23 hingga -25 ° C dan kecepatan udara 3 ... 4 m / s. Untuk pembekuan dengan perendaman dalam air garam digunakan larutan kalsium klorida atau propilen glikol dengan suhu -10 ° C ke bawah.

Daging yang dimaksudkan untuk penyimpanan jangka panjang dibekukan dengan cara yang sama seperti pembekuan. Pembekuan

udara dilakukan pada suhu udara yang didinginkan dari -30 hingga -40 ° C, ketika membeku dalam air garam, suhu larutannya adalah -25 ... -28 ° C.

Telur disimpan dalam lemari es pada suhu -1 ... -2 ° C dan kelembaban relatif 85 ... 88%. Setelah didinginkan hingga 2...3 °C mereka ditempatkan di ruang penyimpanan.

Buah dan sayuran didinginkan dalam penyimpanan stasioner. Produk buah dan sayuran disimpan di ruang pendingin dengan baterai pendingin, di mana zat dingin atau air garam bersirkulasi.

Dalam sistem berpendingin udara, udara didinginkan terlebih dahulu, yang kemudian dipaksa masuk ke ruang penyimpanan oleh kipas. Dalam sistem campuran, produk didinginkan oleh udara dingin dan dari baterai.

Di bidang pertanian, dingin diperoleh baik dengan cara tanpa mesin (gletser, pendinginan es-garam), dan dengan bantuan mesin pendingin khusus. Selama pendinginan mesin, panas dari media yang didinginkan dipindahkan ke lingkungan eksternal menggunakan refrigeran dengan titik didih rendah (freon atau amonia).

Di bidang pertanian, kompresor uap dan pendingin absorpsi banyak digunakan.

Cara paling sederhana untuk mendapatkan suhu fluida kerja di bawah suhu lingkungan adalah bahwa fluida kerja (refrigeran) ini dikompresi dalam kompresor, kemudian didinginkan sampai suhu lingkungan dan kemudian mengalami ekspansi adiabatik. Dalam hal ini, fluida kerja melakukan kerja karena energi internalnya dan suhunya menurun dibandingkan dengan suhu lingkungan. Dengan demikian, fluida kerja menjadi sumber dingin.

Setiap uap atau gas pada prinsipnya dapat digunakan sebagai refrigeran. Mesin pendingin pertama dengan penggerak mekanis menggunakan udara sebagai pendingin, tetapi sudah sejak akhir abad ke-19. telah digantikan oleh amonia dan karbon dioksida karena chiller udara kurang ekonomis dan lebih rumit daripada chiller uap karena biaya besar udara karena kapasitas panasnya yang rendah.

Dalam sistem refrigerasi modern, fluida kerja adalah uap cairan yang, pada tekanan mendekati atmosfer, mendidih pada suhu rendah. Contoh zat pendingin tersebut adalah amonia NH3, sulfur dioksida SO2, karbon dioksida CO2 dan freon - turunan fluoroklorin dari hidrokarbon jenis C m H x F y Cl2. Titik didih amonia pada tekanan atmosfir adalah 33,5 °С, "Freon-12" -30 °С, "Freon-22" -42 °С.

Freon banyak digunakan sebagai zat pendingin - turunan halogen dari hidrokarbon jenuh (C m H n), diperoleh dengan mengganti atom hidrogen dengan atom klorin dan fluor. Dalam teknologi, karena variasi freon yang luas dan penamaannya yang relatif kompleks, sistem penunjukan numerik bersyarat telah ditetapkan, yang menurutnya masing-masing senyawa tersebut, tergantung pada rumus kimia memiliki nomor sendiri. Digit pertama dalam nomor ini secara kondisional menunjuk hidrokarbon, yang merupakan turunan dari freon ini: metana - 1, etana - 11, propana - 21. Jika ada atom hidrogen yang tidak tersubstitusi dalam senyawa, maka nomornya ditambahkan ke angka-angka ini. Selanjutnya, ke jumlah yang dihasilkan atau ke nomor asli (jika semua atom hidrogen dalam senyawa disubstitusi), nomor ditambahkan sebagai karakter berikutnya, yang menyatakan jumlah atom fluor. Ini adalah bagaimana penunjukan diperoleh: R11 bukan monofluorotriklorometana CFCI2, R12 bukan difluorodiklorometana CF 2 C1 2, dll.

Dalam refrigerasi, R12 umumnya digunakan sebagai refrigeran, dan R22 dan R142 akan banyak digunakan di masa depan. Keuntungan dari freon adalah relatif tidak berbahaya, kelembaman kimia, tidak mudah terbakar dan keamanan ledakan; kelemahannya adalah viskositas rendah, yang menyebabkan kebocoran, dan kemampuan untuk larut dalam minyak.

Gambar 8.15 menunjukkan diagram sirkuit unit pendingin kompresor uap dan siklus idealnya pada diagram 75. Di dalam kompresor 1 uap refrigeran basah dikompresi, sebagai akibatnya (area a-b) diperoleh uap jenuh atau super panas kering. Biasanya, tingkat panas berlebih tidak melebihi

130 ... 140 "C, agar tidak mempersulit pengoperasian kompresor karena peningkatan tekanan mekanis dan tidak menggunakan oli

Beras. 8.15.

/ - kompresor; 2 - ruangan berpendingin; 3- katup throttle; 4 - kondensor kelas khusus. Uap super panas dari kompresor dengan parameter pi dan 02 memasuki pendingin (kondensor 2). Dalam kondensor pada tekanan konstan, uap superheated melepaskan panas superheat ke air pendingin (proses b-c) dan suhunya menjadi sama dengan suhu saturasi 0 H2. Selanjutnya melepaskan panas penguapan (proses CD), uap jenuh berubah menjadi cairan mendidih (titik d). Cairan ini mengalir ke katup throttle 3, melewatinya berubah menjadi uap jenuh dengan tingkat kekeringan kecil (x 5 \u003d 0,1 ... 0,2).

Diketahui bahwa entalpi fluida kerja sebelum dan sesudah throttling adalah sama, dan tekanan dan temperatur menurun. Diagram 7s menunjukkan garis putus-putus dari entalpi konstan d-e, dot e yang mencirikan keadaan uap setelah pelambatan.

Selanjutnya, uap basah masuk ke dalam wadah berpendingin yang disebut lemari es. 4. Di sini, pada tekanan dan suhu konstan, uap memuai (proses e-a), menghilangkan sejumlah panas. Dalam hal ini, tingkat kekeringan uap meningkat (x| = 0,9 ... 0,95). Steam dengan parameter status yang ditandai dengan titik 1, tersedot ke dalam kompresor, dan operasi instalasi diulang.

Dalam praktiknya, uap setelah katup throttle tidak masuk ke lemari es, tetapi ke evaporator, di mana ia mengambil panas dari air garam, yang, pada gilirannya, mengambil panas dari lemari es. Hal ini disebabkan fakta bahwa dalam banyak kasus unit pendingin melayani sejumlah konsumen dingin, dan kemudian air garam non-beku berfungsi sebagai pendingin perantara, terus bersirkulasi antara evaporator, tempat didinginkan, dan pendingin udara khusus di lemari es. . Digunakan sebagai air garam larutan air natrium klorida dan kalsium klorida, yang memiliki titik beku yang cukup rendah. Solusi hanya cocok untuk digunakan pada suhu di atas suhu di mana mereka membeku sebagai campuran homogen, membentuk es garam (yang disebut titik kriohidrat). Titik kriohidrat untuk larutan NaCl dengan konsentrasi massa 22,4% sesuai dengan suhu -21,2 "C, dan untuk larutan CaCl 2 dengan konsentrasi 29,9 - suhu -55 °C.

Indikator efisiensi energi unit refrigerasi adalah koefisien refrigerasi e, yang merupakan rasio kapasitas pendinginan spesifik dengan energi yang dikonsumsi.

Siklus sebenarnya dari pabrik refrigerasi kompresor uap berbeda dari yang teoritis karena adanya kerugian gesekan internal, kompresi di kompresor tidak terjadi sepanjang adiabatik, tetapi di sepanjang politropik. Akibatnya, konsumsi energi di kompresor berkurang dan koefisien kinerja berkurang.

Untuk memperoleh suhu yang rendah (-40…70 °C), diperlukan beberapa proses teknologi, unit kompresor uap satu tahap ternyata tidak ekonomis atau sama sekali tidak cocok karena penurunan efisiensi kompresor karena suhu tinggi fluida kerja di akhir proses kompresi. Dalam kasus seperti itu, baik siklus pendinginan khusus digunakan, atau, dalam banyak kasus, kompresi dua tahap atau multi-tahap. Misalnya, kompresi dua tahap uap amonia menghasilkan suhu hingga -50 °C, dan kompresi tiga tahap hingga -70 °C.

Keuntungan utama unit pendingin penyerapan dibandingkan dengan pembangkit kompresor, penggunaan energi panas potensial rendah dan sedang, daripada energi listrik, digunakan untuk menghasilkan dingin. Yang terakhir dapat diperoleh dari uap air yang diambil, misalnya, dari turbin di pembangkit listrik dan panas gabungan.

Penyerapan adalah fenomena penyerapan uap oleh suatu zat cair (absorben). Dalam hal ini, suhu uap mungkin lebih rendah dari suhu penyerap yang menyerap uap. Untuk proses penyerapan, konsentrasi uap yang diserap harus sama atau lebih besar dari konsentrasi kesetimbangan uap ini di atas penyerap. Secara alami, dalam sistem refrigerasi absorpsi, penyerap cairan harus menyerap zat pendingin pada laju yang cukup, dan pada tekanan yang sama, titik didihnya harus jauh lebih tinggi daripada titik didih zat pendingin.

Yang paling umum adalah tanaman penyerapan air-amonia, di mana amonia berfungsi sebagai pendingin dan air sebagai penyerap. Amonia sangat larut dalam air. Misalnya, pada 0 °C, hingga 1148 volume uap amonia dilarutkan dalam satu volume air, dan panas sekitar 1220 kJ/kg dilepaskan.

Dingin di unit absorpsi dibangkitkan menurut skema yang ditunjukkan pada Gambar 8.16. Diagram ini menunjukkan nilai perkiraan parameter fluida kerja di instalasi tanpa memperhitungkan kehilangan tekanan di pipa dan kehilangan di kepala suhu di kondensor.

Di pembangkit 1 penguapan larutan amonia jenuh terjadi ketika dipanaskan dengan uap air. Akibatnya, komponen dengan titik didih rendah didistilasi - uap amonia dengan sedikit campuran uap air. Jika suhu larutan dipertahankan sekitar 20 °C, maka tekanan saturasi uap amonia akan menjadi sekitar 0,88 MPa. Untuk memastikan bahwa kandungan NH 3 dalam larutan tidak berkurang, menggunakan pompa transfer 10 dari absorber ke generator terus menerus diumpankan konsentrat yang kuat

Beras. 8.16.

/-generator; 2- kapasitor; 3 - katup throttle; 4- penguap; 5-pompa; b-bypass katup; 7- wadah berpendingin; penyerap; 9-koil; 10- pompa

larutan amonia mandi. Uap amonia jenuh (x = 1), diperoleh di generator, dikirim ke kondensor 2, di mana amonia berubah menjadi cairan (x = 0). setelah tersedak 3 amonia memasuki evaporator 4, pada saat yang sama, tekanannya berkurang menjadi 0,3 MPa (/ n \u003d -10 ° C) dan tingkat kekeringan menjadi sekitar 0,2 ... 0,3. Di evaporator, larutan amonia diuapkan karena panas yang disuplai oleh air garam dari tangki berpendingin 7. Dalam hal ini, suhu air garam menurun dari -5 menjadi -8 °C. Dengan pompa 5 itu didistilasi kembali ke dalam wadah 7, di mana ia kembali dipanaskan hingga -5 ° C, mengambil panas dari ruangan dan mempertahankan suhu konstan di dalamnya, sekitar -2 ° C. Amonia yang diuapkan di evaporator dengan derajat kekeringan x = 1 masuk ke absorber 8, di mana ia diserap oleh larutan lemah yang disuplai melalui katup bypass 6 dari pembangkit. Karena penyerapan adalah reaksi eksotermik, untuk memastikan kelangsungan proses pertukaran panas, absorbzite dihilangkan dengan air pendingin. Larutan amonia yang kuat diperoleh di pompa penyerap 10 dipompa ke generator.

Jadi, dalam instalasi yang dipertimbangkan ada dua perangkat (generator dan evaporator), di mana panas disuplai ke fluida kerja dari luar, dan dua perangkat (kondensor dan absorber), di mana panas dikeluarkan dari fluida kerja. Membandingkan diagram skema kompresor uap dan unit penyerapan, dapat dicatat bahwa generator di unit penyerapan menggantikan bagian pelepasan, dan penyerap menggantikan bagian hisap dari kompresor bolak-balik. Kompresi zat pendingin terjadi tanpa pengeluaran energi mekanik, kecuali biaya kecil untuk memompa larutan kuat dari penyerap ke generator.

Dalam perhitungan praktis, koefisien pendinginan e juga diambil sebagai indikator energi dari tanaman penyerapan, yang merupakan rasio jumlah panas q2 dirasakan oleh fluida kerja di evaporator dengan jumlah panas q u dihabiskan di generator. COP yang dihitung dengan cara ini selalu lebih kecil dari COP sistem kompresor uap. Namun, penilaian komparatif efisiensi energi dari metode yang dipertimbangkan untuk memperoleh dingin sebagai hasil dari perbandingan langsung metode hanya koefisien penyerapan dan instalasi kompresor uap tidak benar, karena ditentukan tidak hanya oleh jumlah, tetapi juga oleh jenis energi yang dikonsumsi. Kedua metode untuk memperoleh dingin harus dibandingkan dengan nilai koefisien kinerja yang berkurang, yang merupakan rasio kapasitas pendinginan q2 untuk bahan bakar konsumsi panas q itu yaitu ? pr = ya aku- Ternyata pada suhu evaporasi dari -15 hingga -20 °C (digunakan oleh sebagian besar konsumen), instalasi absorpsi e pr lebih tinggi daripada instalasi kompresor uap, sehingga dalam beberapa kasus, instalasi absorpsi lebih banyak digunakan. lebih menguntungkan tidak hanya ketika memasok mereka dengan uap yang diambil dari turbin, tetapi juga ketika memasok mereka dengan uap langsung dari ketel uap.

Otomasi pabrik pendingin melibatkan melengkapinya dengan perangkat otomatis (instrumen dan peralatan otomatisasi), yang menyediakan: kerja yang aman dan memegang proses produksi atau operasi terpisah tanpa partisipasi langsung dari petugas atau dengan partisipasi sebagian mereka.

Objek otomatisasi, bersama dengan perangkat otomatis, membentuk sistem otomatisasi dengan berbagai fungsi: kontrol, pensinyalan, perlindungan, regulasi, dan kontrol. Otomasi meningkatkan efisiensi ekonomi unit pendingin, karena jumlah personel pemeliharaan berkurang, konsumsi listrik, air, dan bahan lainnya berkurang, masa pakai unit meningkat, karena pemeliharaan oleh perangkat otomatis mode optimal pekerjaan mereka. Otomasi membutuhkan belanja modal, sehingga harus dilakukan berdasarkan hasil studi kelayakan.

Pabrik pendingin dapat diotomatisasi sebagian, seluruhnya atau seluruhnya.

Otomatisasi parsial memberikan perlindungan otomatis wajib untuk semua unit pendingin, serta kontrol, alarm, dan sering kali manajemen. Petugas servis mengatur parameter utama (suhu dan kelembaban udara di ruang, suhu didih dan kondensasi zat pendingin, dll.) jika terjadi penyimpangan dari nilai yang ditetapkan dan kerusakan peralatan, yang dilaporkan oleh sistem kontrol dan alarm, dan beberapa proses periodik tambahan ( pencairan es dari permukaan perangkat pendingin, penghilangan oli dari sistem) dilakukan secara manual.

Otomatisasi penuh mencakup semua proses yang terkait dengan pemeliharaan parameter yang diperlukan di ruang berpendingin dan elemen pabrik pendingin. Personel layanan mungkin hadir hanya sesekali. Sepenuhnya otomatisasi unit pendingin berkapasitas kecil, bebas masalah dan tahan lama.

Untuk pabrik pendingin industri besar, ini lebih khas otomatisasi yang kompleks kontrol otomatis, alarm, perlindungan).

Kontrol otomatis menyediakan pengukuran jarak jauh, dan terkadang catatan parameter yang menentukan mode pengoperasian peralatan.

Pensinyalan otomatis - pemberitahuan dengan bantuan sinyal suara dan cahaya tentang pencapaian nilai yang ditentukan, parameter tertentu, menghidupkan atau mematikan elemen unit pendingin. Alarm otomatis dibagi menjadi teknologi, pencegahan dan darurat.

Pensinyalan teknologi - cahaya, menginformasikan tentang pengoperasian kompresor, adanya tegangan di sirkuit listrik.

Sinyal peringatan pada pelindung, penerima yang bersirkulasi menginformasikan bahwa nilai parameter yang dikontrol mendekati nilai maksimum yang diizinkan.

Sinyal darurat dengan sinyal cahaya dan suara menginformasikan bahwa perlindungan otomatis telah bekerja.

Perlindungan otomatis yang menjamin keselamatan personel operasi, suatu keharusan untuk produksi apa pun. Ini mencegah situasi darurat dengan mematikan elemen individu atau instalasi secara keseluruhan ketika parameter yang dikontrol mencapai nilai maksimum yang diizinkan.

Perlindungan yang andal jika terjadi situasi berbahaya harus disediakan oleh sistem perlindungan otomatis (ACS). Dalam versi paling sederhana, SAS terdiri dari relay sensor (relai proteksi) yang mengontrol nilai parameter dan menghasilkan sinyal ketika nilai batasnya tercapai, dan perangkat yang mengubah sinyal relai proteksi menjadi sinyal berhenti yang dikirim ke sistem kontrol.

Pada unit pendingin kekuatan tinggi SAZ dilakukan sedemikian rupa sehingga setelah relai proteksi trip, penyalaan otomatis elemen yang gagal tanpa menghilangkan penyebab yang menyebabkan penghentian tidak mungkin dilakukan. Di unit pendingin kecil, misalnya, di perusahaan perdagangan, di mana kecelakaan tidak dapat menyebabkan konsekuensi serius, tidak ada layanan permanen, objek menyala secara otomatis jika nilai parameter yang dikontrol kembali ke kisaran yang diizinkan.

Kompresor memiliki jumlah jenis perlindungan terbesar, karena, menurut pengalaman pengoperasian, 75% dari semua kecelakaan di pabrik pendingin terjadi dengannya.

Jumlah parameter yang dikontrol oleh SAS tergantung pada jenis daya kompresor dan jenis refrigeran.

Jenis perlindungan kompresor:

Dari peningkatan tekanan pelepasan yang tidak dapat diterima - mencegah pelanggaran kepadatan sambungan atau penghancuran elemen;

Penurunan tekanan hisap yang tidak dapat diterima - mencegah peningkatan beban pada kotak isian kompresor, busa oli di bak mesin, pembekuan zat pendingin di evaporator (saklar tekanan tinggi dan rendah, lengkapi hampir semua kompresor);

Mengurangi perbedaan tekanan (sebelum dan sesudah pompa) dalam sistem oli - mencegah keausan darurat pada bagian yang bergesekan dan kemacetan mekanisme gerakan kompresor, sakelar perbedaan tekanan mengontrol perbedaan tekanan pada sisi pelepasan dan hisap pompa oli;

Peningkatan suhu pelepasan yang tidak dapat diterima - mencegah pelanggaran rezim pelumasan silinder dan keausan darurat bagian gosok;

Meningkatkan suhu belitan motor listrik built-in kompresor pendingin kedap udara dan tanpa kelenjar - mencegah panas berlebih pada belitan, kemacetan rotor dan operasi dalam dua fase;

Palu air (refrigeran cair memasuki rongga kompresi) - mencegah kecelakaan serius dari kompresor bolak-balik: pelanggaran kepadatan, dan terkadang kehancuran.

Jenis perlindungan untuk elemen lain dari unit pendingin:

• - dari pembekuan cairan pendingin - mencegah pecahnya pipa evaporator;
• - luapan penerima linier - melindungi terhadap penurunan efisiensi kondensor sebagai akibat dari mengisi sebagian volumenya dengan zat pendingin cair;
• - pengosongan penerima linier - mencegah terobosan gas tekanan tinggi ke dalam sistem evaporator dan risiko palu air.

Pencegahan keadaan darurat memberikan perlindungan terhadap konsentrasi amonia yang tidak dapat diterima di dalam ruangan, yang dapat menyebabkan kebakaran dan ledakan. Konsentrasi amonia (maksimum 1,5 g/m3 atau 0,021% volume) di udara dipantau oleh penganalisis gas.