Принципиальная схема холодильной установки фруктового холодильника емкостью 600—700 т с рассольной системой охлаждения, разработанная проектным институтом «Гипрохолод». На схеме показаны также основные приборы для автоматизации работы установленного оборудования и поддержания необходимых режимов в холодильных камерах.
В машинном отделении холодильника установлены три аммиачные холодильные машины марки ХМАУ45/II (Черкесский завод холодильного оборудования), а также насосы для перекачивания воды и рассола. Охлаждение камер — смешанное с помощью батарей и воздухоохладителей. Аммиачная схема холодильных машин проста и общеизвестна. Схема рассольных трубопроводов соответствует описанной выше.
Водоснабжение установки — оборотное с использованием вентиляторной градирни и потреблением свежей воды только для компенсации потерь. Вода от конденсаторов поступает на градирню. После подохлаждения она возвращается из градирни в подземный бак, установленный у машинного отделения; в этот же бак сливается вода от рубашек компрессоров. Смесь засасывается насосами, подается под напором в конденсаторы и рубашки компрессоров, и цикл, таким образом, повторяется.
Схемой предусмотрена комплексная автоматизация работы холодильной установки.
Автоматизация предусматривает:
- автоматическое (наряду с ручным) управление компрессорно-конденсаторными агрегатами;
- защиту компрессоров от нарушений нормального режима работы и аварий;
- автоматическое управление работой водяных, рассольных насосов и вентиляторов градирни;
- регулирование и дистанционное измерение температуры воздуха в камерах холодильника;
- регулирование температуры теплого рассола;
- дистанционное измерение температуры в контрольных точках холодильной установки;
- аварийное отключение всей установки.
Параметром, по которому осуществляется автоматический пуск и остановка компрессоров, является температура рассола в трубопроводе после испарителей. В качестве датчика используется термометр сопротивления, работающий в комплекте с электронным регулирующим мостом переменного тока. В зависимости от температуры рассола электронный мост включает и отключает соответствующий компрессор в пределах температур.
Для равномерного износа компрессоров предусматривается возможность изменения порядка их включения и выключения.
Автоматический пуск компрессоров возможен при условии исправности их защит и наличия давления воды и рассола после насосов.
Автоматический пуск компрессора осуществляется в следующей последовательности. При повышении температуры рассола в трубопроводе после испарителей термометр сопротивления через выходные контакты электронного моста включает пусковое реле, которое вводит в действие водяной насос, секцию градирни и рассольный насос.
При наличии давления воды и рассола запускается электродвигатель компрессора. Одновременно открываются соленоидные вентили подачи воды в рубашку компрессора и подачи аммиака в испаритель. С выдержкой времени вводятся защиты по давлению масла в системе смазки и протоку воды.
При наличии давления масла и протока воды компрессор продолжает работать; на этом его пуск заканчивается. Автоматический пуск других компрессоров аналогичен описанному.
Первоначальный пуск компрессоров после длительного перерыва в работе должен производиться вручную с последующим переводом на автоматический режим.
Обслуживание компрессоров в ручном режиме управления осуществляется в соответствии с действующими правилами технической эксплуатации холодильных установок.
Автоматическая защита компрессоров действует как при ручном, так и при автоматическом режимах управления.
Предусматриваются следующие виды защиты:
- от понижения давления всасывания ниже 1,0 кг/см2 и повышения давления нагнетания выше 15 кг/см2 — с помощью реле давления;
- от повышения температуры нагнетаемых в конденсатор паров выше 130° С — посредством температурного реле;
- от прекращения протока воды через рубашки и маслоотделители компрессоров — реле протока;
- от нарушения системы смазки компрессоров (снижение перепада между давлением масляного насоса и давлением в картере ниже 0,5—1 кг/см2) — реле контроля смазки;
- тепловая защита электродвигателя.
При срабатывании любой из перечисленных защит происходит автоматическая остановка компрессора и включается световая и звуковая аварийная сигнализация.
Повторный пуск агрегата становится возможным только после устранения причины остановки и деблокировки защиты вручную ключом управления компрессором. Предусматривается возможность выключения защит компрессора при его обкатке после ремонта, а также при наладке и ремонте приборов автоматики.
Отключение защит производится выключателями, расположенными в пультах управления компрессорами. Выключатели должны быть опломбированы в положении «Выключено». Отключение защит сигнализируется красной лампой («Защита отключена») на пульте.
В автоматическом режиме один водяной насос и вентилятор одной секции градирни включаются с пуском любого первого компрессора. Второй насос и вентилятор второй секции градирни включаются с пуском любого третьего компрессора. Остановка водяных насосов и вентиляторов градирни происходит в обратной последовательности.
В ручном режиме насосы управляются по месту и дистанционно со шкафа управления.
Предусмотрен контроль давления воды в напорных линиях насосов с помощью реле давления. При отсутствии давления или понижении его ниже 1,5 кг/см2 подаются световой и звуковой сигналы и происходит отключение компрессоров.
Один из двух рассольных насосов, предназначенных для циркуляции холодного рассола, в автоматическом режиме работает в зависимости от температуры воздуха в камерах хранения. Он включается при повышении температуры воздуха в любой из камер выше заданной и открытии соленоидного вентиля на трубопроводе подачи рассола в батареи этой камеры или включении вентилятора соответствующего воздухоохладителя. При достижении заданных температур воздуха во всех камерах этот насос останавливается. Второй насос включается и выключается с пуском и остановкой любого третьего компрессора.
Контроль давления рассола в напорных линиях насосов предусмотрен с помощью реле давления. При отсутствии давления или понижении его ниже 1,5 кг/см2 подаются световой и звуковой сигналы и происходит отключение компрессоров.
Контроль давления во всасывающих линиях насосов осуществляется мановакуумметрами.
Регулирование температуры теплого рассола на выходе из водоподогревателя производится регулятором температуры прямого действия путем пропорционального изменения количества подводимого теплоносителя. Насос для теплого рассола работает только в ручном режиме и управляется по месту.
Описанный выше принцип автоматического управления компрессорами, насосами и вентиляторами градирни наиболее полно отвечает двойственному характеру работы фруктового холодильника в период его загрузки при термической обработке фруктов и в стационарном режиме длительного хранения, когда тепловая нагрузка на холодильную установку значительно сокращается.
Регулирование температуры воздуха в камерах холодильника осуществляется термометрами сопротивления в комплекте с электронным регулирующим мостом, управляющим соленоидными вентилями на входе рассола в охлаждающие батареи камер. При этом используется тот же электронный мост, который управляет работой компрессоров. Открытие соленоидного вентиля происходит при повышении температуры воздуха в камере выше 0,5° С, закрытие — при понижении температуры ниже —0,5° С.
Для перемешивания и вентиляции воздуха камеры в режиме хранения предусмотрена возможность автоматического управления работой одного из вентиляторов воздухоохладителя. Второй вентилятор каждого воздухоохладителя управляется вручную по месту и дистанционно со шкафа управления и включается лишь в режиме охлаждения фруктов.
Дистанционное измерение температуры в контрольных точках холодильной установки и воздуха в камерах осуществляется термометрами сопротивления в комплекте с логометром и электронным автоматическим мостом.
Аварийное отключение холодильной установки осуществляется дистанционно кнопками, расположенными на шкафу управления и на улице у входа в машинное отделение. Одновременно с отключением установки включается аварийная вентиляция машинного отделения.
Шкафы управления располагаются в щитовой машинного отделения и образуют так называемый центральный пульт управления холодильной установкой. Кроме того, у каждого компрессора предусматривается индивидуальный пульт управления, на котором имеются универсальный переключатель для выбора режима работы, выключатель для отключения защитной автоматики и сигнальная лампа («Защита отключена»). На нем расположен также клеммник для подключения реле, датчиков и других приборов, устанавливаемых на компрессоре.
В последнее время для управления компрессорами используют индивидуальные пульты управления типа ПУМ конструкции Одесского экспериментального завода средств автоматизации института «Пищепромавтоматика». Такие пульты осуществляют световую сигнализацию об остановке компрессора и запоминают причину, вызвавшую отключение. Схемой пультов обеспечивается работа компрессоров в автоматическом, полуавтоматическом и местном (ручном) режимах управления. Автоматическая защита компрессора действует при первых двух режимах, при местном режиме она отключается.
В описанной выше системе автоматизации холодильной установки электронный мост является централизованным органом управления и регулирования. В крупных холодильниках вместо него обычно применяют специальные автоматические машины управления и регулирования АМУР. На холодильниках сравнительно малой емкости используется также двухпозиционное регулирование с помощью индивидуальных реле температур, непосредственно воздействующих на исполнительные органы.