Для чего нужен регулятор давления конденсации
B A S K E Y
Научно-производственное объединение
Регулятор давления конденсации: что это за устройство и зачем оно необходимо?
При изготовлении установки с конденсатором воздушного охлаждения, необходимо быть уверенным в правильности работы и надежности во всех возможных условиях. Это значит, что выбирая регулятор давления конденсации, нужно обращать внимание не только на само устройство, вернее его качество и соответствие заданным параметрам, но и принимать во внимание возможные изменения имеющихся параметров. Например, параметры окружающей среды. Ведь все это влияет на производительность конденсатора воздушного охлаждения. Также к рассмотрению принимаются такие факторы, как изменение нагрузки на систему. Она может колебаться в зависимости от времени года, количества открытия дверей холодильного оборудования, наличия освещения, а также частоты оттаивания и прочего.
Также, с повышением температуры конденсации, уменьшается производительность и КПД, увеличивается потребляемая мощность и температура нагнетания. Все это может стать причиной возникновения перегрузки двигателя компрессора, износа деталей, что негативно сказывается на сроке эксплуатации.
В тоже время низкий уровень давления конденсации может спровоцировать перепад давления на расширительном вентиле, что в конечном итоге приведет к низкому уровню холодопроизводительности. При незначительном количестве жидкости, которая поступает в испаритель, компрессор начинает работать короткими циклами, то есть быстро понижает температуру и отключает реле низкого давления. Такая цикличность приведет в конечном итоге к выходу из строя устройства.
Все эти факторы препятствуют удовлетворительной работе агрегата и выполнению его прямой функции – охлаждения камеры и сохранности продукции.
Способы регулирования
Есть несколько способов, посредством которых происходит регулирование давления конденсации:
Оба эти способа имеют, как свои преимущества, так и недостатки. Поэтому, лучше всего использовать специализированное устройство – регулятор давления конденсации.
Как они работают?
Регуляторы – это специальное оборудование, которое предназначено для поддержания стабильного высокого давления в конденсаторе и ресивере холодильных установок. Установка регулятора давления конденсации производится между конденсатором и ресивером. В тот момент, когда давление на входе в устройство повышается, он автоматически открывается.
К основным преимуществам нужно отнести:
Отдельные модели регуляторов могут служить в качестве заправочного вентиля в холодильных системах с автоматическим размораживанием. В этом случае, прибор устанавливается на специально отведенном участке трубопровода между всасывающей магистралью и баллоном.
В том случае, если при выборе будут учтены все возможные изменения и параметры, регулятор давления конденсации прослужит долго и будет благотворно влиять на работу морозильного оборудования.
Для чего нужен регулятор давления конденсации
ул. Дубнинская, д. 79а стр. 1
Email: msk1@morena.ru, Skype: morena-msk1
ул. Чертановская, д. 45А, к.1
Email: msk6@morena.ru, Skype: morena-msk6
Email: msk5@morena.ru, Skype: morena-msk5
ул. Маршала Полубоярова, д. 20
Email: msk8@morena.ru, Skype: morena-msk8
Авторизация
Регулирование давления конденсации
Низкое давление конденсации.
При установке холодильного агрегата на улице или в случае выносного конденсатора, следует учитывать возможные изменения параметров окружающей среды, свойственные данному региону в течение года. Изменения температуры воздуха, влажности, ветрености, солнечной активности – все это может привести к понижению эффективности работы конденсатора и значительным потерям производительности холодильной системы. Для оптимизации работы холодильной системы применяются различные способы регулирования.
Понижение температуры окружающей среды влечет за собой понижение давления конденсации. Но для корректной работы холодильной системы требуется поддержание давления конденсации в установленном диапазоне. При понижение давления в жидкостной линии уменьшается производительность трв, испаритель не заполняется требуемом количеством холодильного агента.
Если холодильный агрегат и конденсатор установлены на улице, то следует размещать регулятор KVR перед конденсатором(открытие при достижение установленного давления). дифференциальный клапан также устанавливается между нагнетательным трубопроводом и ресивером. После конденсатора требуется установка обратного клапана.
Вместо клапана NRD также возможно устанавливать регулятор типа KVD(регулирует давление в ресивере), клапан начинает открываться, когда давления в ресивере опускается ниже установленного.
Высокое давление конденсации.
В летний период температура воздуха может достигать пиковых значений, что в свою очередь ведет к увеличению давления конденсации и может привести к выходу из строя оборудования(часто для занижения стоимости проекта размер конденсатора занижают). Этот фактор особенно следует учитывать в регионах с жарким климатом и для низкотемпературного оборудования.
Автоматика холодильных систем и установок
Современные холодильные машины и установки невозможно представить без средств автоматизации. Они обеспечивают стабильную работу, защищают от недопустимых режимов эксплуатации и продлевают срок службы всей системы.
 |
| Схема 1. Конструкция терморегулирующего вентиля |
К устройствам холодильной автоматики относятся терморегулирующие вентили; регуляторы производительности, давления и уровня масла; пилотные, предохранительные и обратные клапаны; реле давления и температуры; реле протока. Сюда же включают различные электрические и электронные устройства: контроллеры, преобразователи частоты, регуляторы скорости вращения, автоматы защиты двигателя, таймеры и так далее. К сожалению, довольно часто на этой ответственной части оборудования стараются сэкономить. Нередко приходится сталкиваться также с незнанием возможностей и специфики применения автоматики. В данной статье мы постараемся дать краткий обзор основных механических устройств и решаемых с их помощью задач.
Устройства автоматики
Для плавного заполнения испарителя с целью наиболее эффективного использования его теплообменной поверхности предназначены терморегулирующие вентили (ТРВ). Показателем заполнения служит перегрев хладагента — разница его температуры на входе и на выходе испарителя. Именно по этому параметру и происходит регулирование. Бытует мнение, что ТРВ поддерживает температуру охлаждаемой среды или давление кипения, однако это принципиально невозможно по причине особенностей конструкции ТРВ.
Терморегулирующий вентиль (схема 1) состоит из термочувствительной системы (1), отделенной от корпуса мембраной; капиллярной трубки, соединяющей термочувствительную систему с термобаллоном (2); корпуса вентиля с седлом (3); регулировочной пружины (4).
 |
| Схема 2. Регулятор давления конденсации KVR в паре с дифференциальным клапаном NRD (на пример оборудование Danfoss) |
Работа ТРВ зависит от трех основных параметров: давления в термобаллоне, действующего на верхнюю поверхность мембраны (P1), давления кипения, действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р2), и давления регулировочной пружины, также действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р3).
Регулирование осуществляется за счет поддержания равновесия между давлением в термобаллоне и суммой давлений кипения и пружины. Пружина обеспечивает регулировку перегрева.
ТРВ устанавливается на линии жидкого хладагента между конденсатором и испарителем. В нем происходит дросселирование рабочего вещества от давления конденсации до давления кипения. По конструктивному исполнению ТРВ делятся на вентили с внешним и внутренним уравниванием давления; разборные и неразборные. ТРВ с внутренним выравниванием применяются, как правило, на испарителях малой производительности с небольшим падением давления хладагента, например в торговом оборудовании.
ТРВ малой производительности выполняются неразборными (с заменяемой или с фиксированной дросселирующей вставкой), а ТРВ большой производительности — разборными, что позволяет при необходимости заменять отдельные элементы, а не весь клапан.
 |
| Реле давления и температуры |
Регуляторы давления конденсации для конденсаторов с воздушным охлаждением предназначены для поддержания минимально необходимого рабочего давления конденсации при снижении температуры окружающей среды. Они обеспечивают так называемое «зимнее регулирование». На схеме 2 приведен вариант такого решения для конденсатора и ресивера, установленных на улице.
Для конденсаторов с водяным охлаждением применяются клапаны, изменяющие расход воды в зависимости от давления хладагента. Данные клапаны позволяют поддерживать давление конденсации с высокой точностью.
Регуляторы давления кипения устанавливаются на линии всасывания за испарителем для поддержания заданного давления кипения в холодильных системах. В системах с несколькими испарителями регулятор устанавливается за испарителем с наибольшим давлением кипения.
Регуляторы давления в картере позволяют избежать пуска и эксплуатации компрессора при слишком высоком давлении всасывания, на линии которого и устанавливаются непосредственно перед компрессором.
Подобные регуляторы часто используются в холодильных установках с герметичными или полугерметичными компрессорами, предназначенными для работы при низких температурах.
Регуляторы производительности, компенсирующие снижение тепловой нагрузки, применяются в системах с одним компрессором, не оборудованным другими средствами регулирования (отжим клапанов, преобразователь частоты). Устанавливаются на байпасной линии между всасыванием и нагнетанием компрессора, позволяя избежать снижения давления всасывания и частых пусков остановок компрессора. К достоинствам подобных регуляторов относятся простота и дешевизна, однако существует ряд ограничений на их применение. Так, из-за снижения скорости хладагента в системе, приводящего к проблемам с возвратом масла в компрессор, компенсировать падение нагрузки возможно не более чем на 50 %. Перепуск горячего газа во всасывающую магистраль герметичного или полугерметичного компрессора может привести к перегреву обмоток электродвигателя. Кроме того, растет и температура нагнетания. Для снижения температуры всасывания может потребоваться впрыск жидкого хладагента со стороны нагнетания, что требует тщательного подбора и настройки системы для недопущения гидроудара в компрессоре.
 |
| Разборный TPB Danfoss TE12 |
Реле давления (прессостаты) могут выполнять как регулирующую, так и защитную функцию. При регулировании реле включает и выключает компрессоры или вентиляторы конденсатора при достижении заданных рабочих параметров. По конструктивному исполнению реле бывают двухблочные (реле высокого и низкого давления в одном корпусе) и одноблочные, с автоматическим или ручным сбросом после срабатывания. Последние, как правило, выполняют функцию защиты.
Давление срабатывания реле, как правило, настраивается. У некоторых моделей настраивается и дифференциал срабатывания. Компактные реле без возможности настройки (картриджные прессостаты) применяются преимущественно крупными заводами-производителями компрессорных, компрессорно-конденсаторных агрегатов и моноблоков.
Реле перепада давления широко используются в качестве защиты компрессоров от падения давления масла в картере. Эти устройства зачастую включают в себя таймер, отключающий компрессор, если в течение заданного времени давление масла держится ниже минимально необходимого, — для нормальной смазки движущихся частей компрессора.
 |
| Неразборный TPB в разрезе |
Реле температуры (термостаты) применяются для поддержания температуры и защиты элементов холодильной системы, например компрессора, от чрезмерно высокой температуры нагнетания. Реле, используемые для регулирования параметров, при срабатывании сбрасываются автоматически, защитные реле, как правило, вручную.
В холодильной технике применяются два типа заправки чувствительного элемента термостата — паровая и адсорбционная. Термостаты с паровым наполнителем применяются в системах, где изменение температуры происходит медленно (например, в холодильных камерах большого объема). В таких термостатах корпус реле должен находиться в более теплом помещении, чем чувствительный элемент. Реле с адсорбционной заправкой могут применяться для контроля там, где температура меняется быстро.
Применение автоматики
Рассмотрим применение устройств автоматики на примере системы холодоснабжения небольшой холодильной камеры, выполненной специалистами компании «Термокул» c использованием автоматики фирмы Danfoss.
Заполнение испарителя хладагентом регулируется при помощи разборного ТРВ ТЕХ 5–3 с внешним уравниванием давления. За температуру в камере отвечает электронный контроллер (на схеме не показан), управляющий электромагнитным клапаном EVR 10.
 |
| Реле давления Danfoss KP двухблочное и одноблочное |
Управление компрессором осуществляется при помощи двухблочного реле KP 17 W: реле низкого давления включает и отключает компрессор в рабочем режиме, реле высокого давления — останавливает в случае превышения рабочего значения. В качестве дополнительной защиты от остановки по высокому давлению на агрегат установлено реле КР 5 с ручным сбросом.
Такая конфигурация автоматики позволяет, при относительно небольшой стоимости комплектующих, получить простую и надежную систему управления холодоснабжением, обеспечивающую стабильное поддержание заданных параметров.
Настройка регуляторов давления
Регуляторы давления KV нужно настраивать на основе заводской настройки. Для того, чтобы определить заводскую настройку для каждой разновидности регулятора, ориентируются по расстоянию от среза регулировочной втулки до головки регулировочного винта, что изображено на рисунке.
Ниже приведена таблица, из которой вы сможете узнать показатель давления, соответствующий заводской настройке, и также то, на какое значение он изменится при одном полном повороте регулятора. В центральной графе указано расстояние от головки до втулки.
Регулятор давления кипения KVPs и его настройка
По умолчанию в рабочем состоянии давление регулирующего устройства KVP установлено на 2 бара. Увеличивается давление поворотом винта регулятора вправо, а для уменьшения этого показателя — влево.
Проведя настройку, устройству дают поработать некоторое время, после чего проводят точное регулирование.
Подстройка выполняется с использованием манометра, для точного определения давления внутри системы.
В обязательном порядке после проведения этой процедуры надевают колпачок, предотвращающий замерзание.
Если при помощи регулятора KVP вы хотите произвести оттаивание испарителя, то микроподстройка должна проводится при температуре, которая даст минимальную нагрузку для всей системы.
Настройка регуляторов давления в картере компрессора типа KVL
Как и прошлом случае, для регулятора KVL стандартным является давление в два бара. Повышение и понижение показателя давление осуществляется вращением винта регулятора вправо и влево соответственно.
При работе с регулятором типа KVL тоже используют манометр. Для этой операции его устанавливают на всасывающую магистраль компрессора.
Заводская настройка регулятора имеет показатели давления плотно закрытого клапана или в момент, когда начинается его открывание. Для предотвращения повреждения компрессора, производят настройку при максимально разрешенном давлении при всасывании.
Регулятор давления конденсации KVR + обратный клапан NRD
Для того, чтобы обеспечивать нужное давление в ресивере холодильной установки, проводят настройку KVR.
Делается это в том случае, если холодильник оснащен регуляторами KVR и NRD. Обратный клапан NRD приводит к возникновению перепада давления между конденсатором и ресивером. Его значение составляет от 1,4 до 3 бар, при этом показатель давления в ресивере ниже, чем в конденсаторе.
В некоторых случаях этот перепад просто недопустим. Если вы оказались в такой ситуации, то вместо NRD используют клапан давления KVD.
Стоит заметить, что лучше производить регулировку давления осенью или зимой, когда наступают холода.
Регулятор давления конденсации KVR в комбинации с регулятором KVD
Если на имеющейся у вас холодильной установке установлены регуляторы KVR+KVD, то нужно соблюдать строгий порядок при их настройке. Сначала необходимо закрыть регулятор KVD. Для этого винт регулятора поворачивают влево до конца. Только после этого путем вращения регулятора KVR получают нужное давление конденсации.
Второй шаг — настройка регулятора KVD, которая осуществляется с использованием манометра. Давление в ресивере нужно изменить так, чтобы получить такой показатель, чтобы он был ниже, например на 1 бар, чем в конденсаторе.
Эту процедуру также стоит осуществлять в холодные поры года. Если вам необходимо провести калибровку до того, как наступят холода, то есть два варианта действий.
Первый способ актуален в том случае, если только производится установка холодильника. За точку отчета в такой ситуации принимают давление в 10 бар, которое является базовым для заводской настройки. Далее, ориентируясь по информации данной таблицы, осуществить несколько поворотов винта регулятора, чтобы установилось нужное давление.
Второй вариант для холодильных установках, которые продолжают работать. В такой ситуации нам неизвестны настройки, которые имеют регулирующие клапаны KVR и KVD. Именно поэтому используют манометр, который позволит найти базовое давление, исходя из которого вы будете производить настройку.