Danfoss Chłodnictwo przemysłowe Aplikacje z użyciem amoniaku i CO2 Application guide [pl]

Podręcznik aplikacji

Chłodnictwo przemysłowe Aplikacje z użyciem amoniaku i CO

www.danfoss.com/ir

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Spis treści stronie

Przedmowa ....................................................................................................... 3

1. Wprowadzenie ..................................................................................................4

2. Regulacja pracy sprężarki........................................................................................ 6

2.1 Regulacja wydajności sprężarki ............................................................................ 6

2.2 Regulacja temperatury tłoczenia przez wtrysk cieczy.......................................................10

2.3 Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej....................................................................13

2.4 Zapobieganie przepływowi wstecznemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.5 Podsumowanie...........................................................................................15

2.6 Dokumenty źródłowe.....................................................................................16

3. Regulacja pracy skraplacza .....................................................................................17

3.1 Skraplacze chłodzone powietrzem ........................................................................17

3.2 Skraplacze natryskowo-wyparne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.3 Skraplacze chłodzone wodą...............................................................................25

3.4 Podsumowanie...........................................................................................27

3.5 Dokumenty źródłowe.....................................................................................27

4. Regulacja poziomu cieczy ......................................................................................28

4.1 Układ regulacji poziomu cieczy po stronie wysokiego ciśnienia ............................................28

4.2 Regulacja poziomu cieczy po stronie niskiego ciśnienia ....................................................32

4.3 Podsumowanie...........................................................................................36

4.4 Dokumenty źródłowe.....................................................................................36

5. Regulacja pracy parownika .....................................................................................37

5.1 Zasilanie ciśnieniowe .....................................................................................37

5.2 Zasilanie pompowe....................................................................................... 42

5.3 Odszranianie gorącymi parami przy ciśnieniowym zasilaniu parownika.....................................45

5.4 Odszranianie gorącymi parami chłodnic powietrza zasilanych pompowo...................................51

5.5 Parowniki ze zmienną temperaturą wrzenia ...............................................................54

5.6 Regulacja temperatury medium chłodzonego .............................................................55

5.7 Podsumowanie...........................................................................................57

5.8 Dokumenty źródłowe.....................................................................................58

6. Obieg oleju ....................................................................................................59

6.1 Chłodzenie oleju..........................................................................................59

6.2 Regulacja ciśnienia oleju ..................................................................................63

6.3 Układ powrotu oleju ......................................................................................66

6.4 Podsumowanie...........................................................................................68

6.5 Dokumenty źródłowe.....................................................................................69

7. Układy zabezpieczające ........................................................................................70

7.1 Zawory bezpieczeństwa ..................................................................................70

7.2 Wyłączniki ciśnieniowe i temperaturowe ..................................................................74

7.3 Wyłączniki zależne od poziomu cieczy.....................................................................75

7.4 Detektory gazu ...........................................................................................76

7.5 Podsumowanie...........................................................................................78

7.6 Dokumenty źródłowe.....................................................................................78

8. Regulacja pracy pomp czynnika chłodniczego ..................................................................79

8.1 Zabezpieczenie pompy z wykorzystaniem presostatu różnicowego ........................................79

8.2 Upustowa regulacja wydajności pompy ...................................................................81

8.3 Regulacja różnicy ciśnienia przed i za pompą ..............................................................82

8.4 Podsumowanie...........................................................................................83

8.5 Dokumenty źródłowe.....................................................................................83

9. Inne ...........................................................................................................84

9.1 Filtry odwadniacze w układach z czynnikami ﬂuorowcopochodnymi .......................................84

9.2 Usuwanie wilgoci z układów amoniakalnych...............................................................86

9.3 Układy odpowietrzania ...................................................................................88

9.4 Układ odzysku ciepła .....................................................................................90

9.5 Dokumenty źródłowe.....................................................................................92

10. Wykorzystanie CO2 w układach chłodniczych ..................................................................93

10.1 CO2 jako czynnik chłodniczy .............................................................................94

10.1 CO2 jako czynnik chłodniczy (ciąg dalszy)................................................................. 95

10.2 CO2 jako czynnik chłodniczy w układach przemysłowych.................................................. 95

10.3 Ciśnienie obliczeniowe ..................................................................................97

10.4 Bezpieczeństwo .........................................................................................99

10.5 Sprawność .............................................................................................100

10.6 Olej w układach CO2....................................................................................100

10.7 Porównanie różnych cech elementów stosowanych w obiegach chłodniczych CO2, amoniaku i R134a......102

10.8 Woda w układach CO2 ..................................................................................104

10.9 Usuwanie wody ........................................................................................107

10.10 Jak woda wnika do układu CO2? .......................................................................111

10.11 Różne zagadnienia, które należy wziąść pod uwagę w układach chłodniczych z CO2.....................112

11. Pośrednie układy pompowe oparte na CO2 jako czynniku chłodniczym ........................................115

12. Metody regulacji układów CO2................................................................................125

13. Projektowanie instalacji podkrytycznej z CO2..................................................................126

13.1 Elektroniczna regulacja poziomu cieczy .................................................................126

13.2 Odszranianie gorącymi parami chłodnic powietrza zasilanych pompowo.................................127

14.

Produkty Danfoss do układów

15. Pełna oferta produktów ze stali nierdzewnej ..................................................................131

16. Dodatek .....................................................................................................133

16.1 Typowe układy chłodnicze ..............................................................................133

17. Regulatory dwustanowe i o ciągłym sygnale wyjściowym .....................................................138

17.1 Regulacja dwustanowa (ON/OFF) .......................................................................139

17.2 Regulacja ciągła ........................................................................................140

Spis materiałów źródłowych w porządku alfabetycznym ..........................................................146

podkrytycznych z CO2 ...........................................................129

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przedmowa

Niniejszy przewodnik po aplikacjach został opracowany jako dokument informacyjny. Materiał ten ma na celu dostarczenie odpowiedzi na różnorodne pytania dotyczące regulacji w przemysłowych instalacjach chłodniczych. W odpowiedzi na te pytania przedstawiono zasadę działania poszczególnych układów regulacji, załączając odpowiednie przykłady z wykorzystaniem produktów ﬁrmy Danfoss, projektowanych z myślą o chłodnictwie przemysłowym. W przykładach tych nie uwzględniono wydajności i sprawności, a parametry robocze każdej zastosowania powinny być odpowiednio dobrane przed zastosowaniem określonego spososbu regulacji. Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów, a rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

W celu wykonania kompletnego projektu instalacji niezbędne jest skorzystanie również z innych narzędzi, takich jak katalogi producenta, czy programy doborowe (np. katalog chłodnictwa przemysłowego ﬁrmy Danfoss i oprogramowanie DIRcalc).

DIRcalc, to program do doboru zaworów i armatury ﬁrmy Danfoss, dedykowanych dla chłodnictwa przemysłowego. DIRcalc jest udostępniany nieodpłatnie. W celu jego pozyskania należy skorzystać ze strony www.danfoss.pl lub skontaktować z lokalnym przedstawicielem ﬁrmy Danfoss.

Prosimy o kontakt z ﬁrmą Danfoss, jeśli tylko pojawią się pytania na temat metod regulacji, zastosowania i regulatorów opisanych w niniejszym przewodniku.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

10-2012

1. Wprowadzenie

Pompowy układ chłodniczy

Sprężarka

Chłodnica oleju

Parownik

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem

Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

Mieszanina cieczy i pary

Odolejacz

Skraplacz

Zbiornik cieczy

Zawór rozprężny 1

Separator cieczy

Pompa czynnika chłodniczego

Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem

Czynnik w fazie ciekłej pod niskim ciśnieniem

Olej

Danfoss

Tapp_0015_02

Regulacja pracy sprężarki

W jakim celu?

– Po pierwsze: regulacja ciśnienia ssania;

– Po drugie: zapewnienie niezawodnego

działania sprężarki (start/stop itp.)

W jaki sposób?

– Regulacja wydajności sprężarki w zależności od

obciążenia cieplnego poprzez: upust gorącego gazu

ze strony wysokiego ciśnienia na stronę niskiego ciśnienia, regulację obiążenia ON/OFF lub zmianę prędkości obrotowej wału sprężarki;

– Zainstalowanie zaworu zwrotnego na przewodzie

tłocznym w celu zabezpieczenia przed wstecznym przepływem czynnika w kierunku sprężarki;

– Utrzymywanie ciśnienia i temperatury po stronie

ssawnej i tłocznej w dozwolonym zakresie parametrów roboczych.

Regulacja temperatury oleju

W jakim celu?

– Utrzymywanie optymalnej temperatury i ciśnienia

oleju, w celu zapewnienia bezawaryjnej pracy sprężarki.

W jaki sposób?

– Ciśnienie: utrzymywanie i regulacja różnicy

ciśnień niezbędnej do cyrkulacji środka smarnego w sprężarce, utrzymywanie ciśnienia w skrzyni korbowej (tylko w przypadku sprężarek tłokowych);

– Temperatura: rozdział przeplywu oleju przez i poza

chłodnicę oleju, regulacja natężenia przepływu powietrza lub wody przez chłodnicę oleju;

– Poziom oleju: powrót oleju w układach

amoniakalnych i w niskotemperaturowych instalacjach z czynnikami syntetycznymi.

4 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

1. Wprowadzenie

(ciąg dalszy)

Regulacja pracy skraplacza

W jakim celu?

– Utrzymywanie ciśnienia skraplania powyżej

minimalnego poziomu, gwarantującego odpowiedni przepływ czynnika chłodniczego przez urządzenia rozprężające;

– Zapewnienie prawidłowego rozprowadzenia

czynnika w układzie.

W jaki sposób?

– Przerywana praca lub regulacja prędkości

obrotowej wentylatorów skraplacza, regulacja przepływu wody chłodzącej, zalewanie skraplacza ciekłym czynnikiem chłodniczym.

Regulacja poziomu cieczy

W jakim celu?

– Uzyskanie prawidłowego przepływu ciekłego

czynnika chłodniczego ze strony wysokiego ciśnienia na stronę niskiego ciśnienia, zgodnie z bieżącym zapotrzebowaniem;

– Zapewnienie bezpiecznego i niezawodnego

działania urządzeń rozprężnych.

W jaki sposób?

– Regulacja stopnia otwarcia urządzenia

rozprężnego, w zależności od zmian poziomu cieczy.

Regulacja pracy pomp czynnika

W jakim celu?

– Zapewnienie prawidłowej pracy pomp,

dzięki utrzymywaniu przepływu w zakresie dozwolonych parametrów roboczych;

– Utrzymanie odpowiedniej różnicy ciśnień

przed i za pompą (w niektórych układach).

Regulacja pracy parownika

W jakim celu?

– Po pierwsze: utrzymywanie stałej temperatury

medium;

– Po drugie: optymalizacja pracy parownika;

– W przypadku zasilania ciśnieniowego:

zabezpieczenie przed przedostaniem się ciekłego czynnika chłodniczego z parownika do przewodu ssawnego sprężarki.

W jaki sposób?

– Zmiana natężenia przepływu czynnika przez

parownik, w zależności od zapotrzebowania mocy chłodniczej;

– Odszranianie parowników.

Układy zabezpieczające

W jakim celu?

– Zapobieganie przed wystąpieniem niepożądanych

wartości ciśnienia w aparatach;

– Ochrona przed uszkodzeniem sprężarki

wskutek uderzenia cieczy, przeciążenia, braku oleju, przegrzania itp.;

– Ochrona przed uszkodzeniem pompy

w następstwie kawitacji.

W jaki sposób?

– Instalacja zaworów bezpieczeństwa w miejscach

zagrożonych występowaniem zbyt dużego ciśnienia;

– Wyłączenie sprężarki i pompy, jeśli ciśnienie

na wlocie lub wylocie, lub różnica tych ciśnień wykroczy poza dopuszczalny zakres;

– Wyłączenie układu lub jego części,

w przypadku przekroczenia dopuszczalnego poziomu w zbiorniku lub separatorze cieczy.

W jaki sposób?

– Zaprojektowanie linii upustowej, tak aby

wydajność pompy kształtowała się na poziomie wyższym od minimalnego dozwolonego przepływu;

– Wyłączenie pompy, gdy nie ma możliwości

utrzymania dostatecznej różnicy ciśnień.

– Instalacja zaworu regulującego ciśnienie

tłoczenia.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

2. Regulacja pracy sprężarki

2.1 Regulacja wydajności sprężarki

Sprężarka jest „sercem” układu chłodniczego. Posiada dwa podstawowe zadania:

1. Utrzymywanie odpowiedniego ciśnienia w parowniku, zapewniającego wrzenie ciekłego czynnika.

2. Sprężanie do ciśnienia pozwalającego na skroplenie czynnika chłodniczego w normalnej temperaturze.

Podstawą regulacji pracy sprężarki jest dopasowanie jej wydajności do bieżącego zapotrzebowania układu chłodniczego tak, aby utrzymywana była wymagana temperatura parowania. Jeśli

Sprężarka w układzie chłodniczym jest zazwyczaj dobrana tak, aby pokryć najwyższe możliwe obciążenie cieplne. Jednakże rzeczywiste obciążeni cieplne jest zwykle mniejsze od obliczeniowego. Oznacza to nieustanną konieczność regulacji wydajności sprężarki, w celu dopasowania jej do bieżącego zapotrzebowania. Istnieje kilka powszechnie stosowanych metod regulacji wydajności sprężarki:

1. Regulacja wielostopniowa.

Pod tym pojęciem kryje się odciążanie poszczególnych cylindrów sprężarek wielocylindrowych, otwieranie i zamykanie otworów ssawnych w sprężarkach śrubowych, bądź włączanie i wyłączanie pojedynczych sprężarek w układach wielosprężarkowych. Jest to sposób prosty i wygodny. Co więcej, przy częściowym obciążeniu efektywność spada nieznacznie. Metoda ta nadaje się w szczególności do układów wyposażonych w kilka wielocylindrowych sprężarek tłokowych.

2. Suwak regulacyjny.

Najbardziej rozpowszechnionym urządzeniem przeznaczonym do regulacji wydajności sprężarek śrubowych jest suwak regulacyjny. Działanie poruszanego ciśnieniem oleju suwaka reguluje długość roboczą śruby. Sposób ten zapewnia ciągłą i płynną regulację wydajności w zakresie od 10% do 100%, jednakże kosztem spadku efektywności przy częściowym obciążeniu.

wydajność sprężarki będzie większa od zapotrzebowania, to ciśnienie i temperatura parowania będą niższe od wymaganych i odwrotnie.

Ponadto, w celu optymalizacji warunków pracy, nie należy dopuszczać, aby sprężarka pracowała poza zalecanym przez producenta zakresem ciśnień i temperatur.

3. Zmiana prędkości obrotowej.

Regulacja prędkości obrotowej. Rozwiązanie to

jest możliwe do wykorzystania we wszystkich rodzajach sprężarek i jest efektywne energetycznie Do zmiany prędkości obrotowej wału sprężarki może posłużyć dwubiegowy silnik elektryczny lub przetwornica częstotliwości. Silnik dwubiegowy różnicuje wydajność sprężarki dzięki pracy z wysoką prędkością obrotową, gdy obciążenie cieplne jest duże (np. podczas schładzania towaru) oraz z prędkością niską, w czasie małego zapotrzebowania na wydajność chłodniczą (np. podczas

przechowywania schłodzonego towaru). Przetwornica częstotliwości może natomiast płynnie zmieniać prędkość obrotową wału sprężarki tak, aby pokryć bieżące zapotrzebowanie. Przetwornica częstotliwości pracuje z uwzględnieniem ograniczeń w zakresie minimalnej i maksymalnej prędkości, temperatury i ciśnienia, ochrony silnika sprężarki oraz dopuszczalnego momentu i natężenia prądu elektrycznego. Wykorzystanie przetwornic częstotliwości pozwala również na obniżenie prądu rozruchowego.

4. Upust gorącej pary.

Rozwiązanie to stosuje się w sprężarkach o stałej wydajności i jest bardziej typowe dla handlowych układów chłodniczych. W celu regulacji wydajności chłodniczej, część sprężonego czynnika z przewodu tłocznego jest upuszczana na stronę niskiego ciśnienia. Mechanizm obniżenia wydajności chłodniczej jest dwojaki: zmniejszone zasilanie parownika ciekłym czynnikiem chłodniczym oraz dostarczenie pewnej ilości ciepła do niskociśnieniowej części układu.

6 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss Tapp_0016 10-2012

WYD

Przykład zastosowania 2.1.1: Wielostopniowa regulacja wydajności sprężarki

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Olej

Regulator wielostopniowy

Przetwornik ciśnienia

Z parownika separatora cieczy

Sprężarka tłokowa

Wielostopniowa regulacja wydajności sprężarki może zostać zrealizowana dzięki wykorzystaniu wielostopniowego regulatora EKC 331 À. EKC 331 jest sterownikiem o maksymalnie czterech stopniach regulacji. Obciąża i odciąża poszczególne sprężarki lub cylindry, bądź steruje pracą silnika elektrycznego w zależności od informacji o ciśnieniu ssania, pochodzącej z przetwornika ciśnienia AKS 33 Á lub AKS 32R. Działający na zasadzie regulacji ze strefą neutralną EKC 331 może sterować działaniem układu odciążania sprężarki o czterech jednakowych stopniach, albo pracą zespołu dwóch sprężarek wyposażonych w pojedyncze zawory odciążające.

Do skraplacza

Odolejacz

Poza strefą neutralną (w zakreskowanych przedziałach „Strefa +” i „Strefa -”, w których mierzone ciśnienie wykracza poza strefę neutralną), sterownik podejmuje działanie obciążające lub odciążające.

W odchyleniach od nastawy wykraczających poza przedziały zakreskowane („Strefa + +” i „Strefa - -”) zmiany wydajności sprężarki (WYD) dokonywane są szybciej.

Więcej szczegółowych informacji można znaleźć w instrukcji obsługi sterownika EKC 331(T) ﬁrmy Danfoss.

Wersja EKC 331T może współpracować z czujnikiem temperatury PT 1000, co może okazać się potrzebne w przypadku układów pośrednich.

Regulacja ze strefą neutralną Strefa neutralna (SN) stanowi przedział wokół wartości nastawionej (WN), w którym nie następuje

Strefa

obciążanie ani odciążanie.

Dane techniczne

Czynniki chłodnicze Wszystkie czynniki chłodnicze,

Zakres roboczy [bar] -1 do 34 -1 do 34 Maks. ciśnienie pracy PB [bar] 55 (zależnie od zakresu roboczego) 60 (zależnie od zakresu roboczego) Zakres temperatury pracy [°C] -40 do 85 Skompensowany zakres temperatury [°C] Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie ciśnienie: 0 do +80 Znamionowy sygnał wyjściowy 4 do 20 mA 10 do 90% napięcia zasilania

Czynniki chłodnicze Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie

Zakres roboczy [bar] 0 do 60 (zależnie od zakresu) -1 do 39 (zależnie od zakresu) Maks. ciśnienie pracy PB [bar] 100 (zależnie od zakresu roboczego) 60 (zależnie od zakresu roboczego) Zakres temperatury pracy [°C] -40 do 80 -40 do 85

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Skompensowany zakres temperatury [°C] Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie

Znamionowy sygnał wyjściowy 4 do 20 mA 1 do 5 V albo 0 do 10 V

Przetwornik ciśnienia AKS 33 Przetwornik ciśnienia AKS 32R

Wszystkie czynniki chłodnicze,

włącznie z R717

Przetwornik ciśnienia AKS 3000 Przetwornik ciśnienia AKS 32

z R717

ciśnienie: 0 do +80

włącznie z R717

Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie z R717

Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie ciśnienie: 0 do +80

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss

Tapp_0017

10-2012

Przykład zastosowania 2.1.2: Regulacja wydajności sprężarki poprzez upust gorącej pary

Sprężarka

Odolejacz

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod niskim ciśnieniem Olej

Zawór odcinający

Regulator wydajności

Zawór odcinający

Parownik

Ze zbiornika

Do skraplacza

Dane techniczne

Upust gorących par może być wykorzystany do regulacji wydajności chłodniczej sprężarek o stałej wydajności. Sterowany pilotem CVC zawór serwotłokowy ICS Á steruje natężeniem przepływu upuszczanej gorącej pary, w zależności od ciśnienia w przewodzie ssawnym. CVC jest zaworem pilotowym sterowanym przez ciśnienie

Zawór serwotłokowy ICS

Materiał Korpus: stal niskotemperaturowa Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane, włącznie z R717 i R744 Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] 52 Średnica nominalna DN [mm] 20 do 150

Czynniki chłodnicze Wszystkie typowe czynniki Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] Strona wysokiego ciśnienia: 28

Zakres ciśnień [bar] -0,45 do 7 Wartość Kv [m3/h] 0,2

Czynniki chłodnicze Wszystkie typowe czynniki Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] Strona wysokiego ciśnienia: 52

Zakres ciśnień [bar] 4 do 28 Wartość Kv [m3/h] 0,2

-60 do +120

Zawór pilotowy CVC (LP)

-50 do 120

Strona niskiego ciśnienia: 17

Zawór pilotowy CVC (XP)

-50 do 120

Strona niskiego ciśnienia: 28

ssania, które otwiera zawór ICS, zwiększając przepływ gorącej pary, gdy ciśnienie ssania jest niższe od nastawionej wartości. W ten sposób ciśnienie przed sprężarką jest utrzymywane na stałym poziomie i co za tym idzie, wydajność chłodnicza dostosowuje się do bieżącego obciążenia cieplnego.

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

8 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład zastosowania 2.1.3: Regulacja prędkości obrotowej wału sprężarki

Danfoss

Tapp_0139

10-2012

Z parownika separatora cieczy

Do odolejacza

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem

Przetwornica częstotliwości

Regulator

Przetwornik ciśnienia

Z parownika separatora cieczy

Do odolejacza

Dane techniczne

Sterownik

programowalny

PLC/OEM

Z parownika separatora cieczy

Do odolejacza

Sterowanie przetwornicą częstotliwości daje następujące korzyści:

Oszczędność energii Lepsza jakość regulacji Zmniejszenie hałasu Dłuższy okres eksploatacji Uproszczona instalacja Łatwa w użytkowaniu, kompleksowa regulacja

układu

Przetwornica częstotliwości AKD 102

Moc znamionowa (kW) 1,1 kW do 45 kW 1,1 kW do 250 kW Do 1200 kW Napięcie zasilające 200–240 V 380–480 V 200–690 V

Przetwornica częstotliwości VLT FC 102 / FC 302

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss Ta 10-2012

2.2 Regulacja temperatury tłoczenia przez wtrysk cieczy

Przykład zastosowania 2.2.1: Wtrysk cieczy za pomocą termostatycznego zaworu wtryskowego

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod niskim ciśnieniem Olej

Zawór odcinający

À Á Zawór elektromagnetyczny Â Termostatyczny zawór

wtryskowy

Ã Zawór odcinający Ä Termostat

Producenci sprężarek zazwyczaj zalecają ograniczenie temperatury tłoczenia poniżej pewnej wartości, w celu ochrony przed przegrzaniem, dla przedłużenia okresu eksploatacji i zapobieżenia termicznemu rozkładowi oleju.

Z analizy wykresu log p-h można wywnioskować, że temperatura tłoczenia może osiągać wysokie wartości, gdy:

sprężarka pracuje przy dużej różnicy ciśnień. sprężarka zasysa parę o wysokim przegrzaniu. wydajność sprężarki jest regulowana przez

upust gorącej pary.

Z parownika separatora cieczy

Wtrysk oleju

pp_0018

Istnieje kilka sposobów na obniżenie temperatury tłoczenia. Jednym z nich jest wodne chłodzenie głowic sprężarek tłokowych. Inną metodą jest wtrysk cieczy, czyli doprowadzenie ciekłego czynnika chłodniczego zza skraplacza lub zbiornika do przewodu ssawnego, chłodnicy międzystopniowej lub okna wtryskowego sprężarki śrubowej.

Sprężarka

Do odolejacza

Ze zbiornika

W przypadku wzrostu temperatury tłoczenia powyżej wartości nastawionej na termostacie RT 107 Ä, regulator ten podaje napięcie na cewkę zaworu elektromagnetycznego EVRA Á,

Termostatyczny zawór wtryskowy TEAT Â reguluje przepływ wtryskiwanej cieczy, w zależności od temperatury tłoczenia, co zapobiega jej dalszemu wzrostowi.

co umożliwia dopływ cieczy do okna wtryskowego sprężarki śrubowej.

Dane techniczne

Czynniki chłodnicze R717 i czynniki syntetyczne Obudowa IP 66/54 Maks. temperatura czujnika [°C] 65 do 300 Temperatura otoczenia [°C] -50 do 70 Zakres regulacji [°C] -60 do 150 Różnica łączeń [°C] 1,0 do 25,0

Czynniki chłodnicze R717 i czynniki syntetyczne Zakres regulacji [°C] Maks. temperatura czujnika: 150°C

Maks. ciśnienie robocze [bar] 20 Wydajność znamionowa* [kW] 3,3 do 274

* Warunki: Te = +5°C, ∆p = 8 bar, ∆T

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Termostat RT

Termostatyczny zawór wtryskowy TEAT

Pasmo proporcjonalności: 20°C

= 4°C

sub

10 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss Ta 10-2012

Przykład zastosowania 2.2.2: Wtrysk cieczy za pomocą zaworu silnikowego

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem

Z parownika separatora cieczy

Sprężarka

Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod niskim ciśnieniem Olej

Zawór odcinający

Wtrysk oleju

Á Zawór elektromagnetyczny Â Zawór silnikowy Ã Zawór odcinający Ä Regulator

pp_0019

Å Czujnik temperatury

Do odolejacza

Ze zbiornika

Dane techniczne

Elektroniczna regulacja wtrysku cieczy może zostać zrealizowana dzięki wykorzystaniu zaworu silnikowego ICM Â. Czujnik temperatury PT 1000 typu AKS 21 Å mierzy temperaturę tłoczenia i przekazuje informację o niej do sterownika EKC

Zawór ICM do rozprężania

Materiał Korpus: Stal niskotemperaturowa Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane czynniki, włącznie z R717 i R744 Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] 52 Średnica nominalna DN [mm] 20 do 80 Wydajność nominalna* [kW] 72 do 22 700

* Warunki: Te = -10°C, ∆p = 8,0 bar, ∆T

Zakres temperatury otoczenia [°C] Wejściowy sygnał sterujący 0/4–10 mA lub 0/2–10 Czas otwierania-zamykania po wybraniu maksymalnej prędkości

-60 do 120

= 4K

sub

Siłownik ICAD

-30 do 50

3 do 45 sekund, w zależności od wielkości zaworu

361 Ä. W przypadku osiągnięcia nastawionej wartości temperatury tłoczenia, sterownik EKC 361 wysyła sygnał do siłownika ICAD, który zmienia stopień otwarcia zaworu silnikowego ICM tak, aby obniżyć temperaturę tłoczenia.

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss Tapp_0020 10-2012

Na rysunkach nie pokazano wszystkich z aworów. Rysunków nie należy kopiować z wykorzystaniem korpusu ICF

Zawór odcinający Filtr Zawór elektromagnetyczny Zawór ręczny Zawór silnikowy Zawór odcinający

do celów projektowych.

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod niskim ciśnieniem Olej

Zespół zaworów wyposażony w:

Á Regulator Â Czujnik temperatury

Z parownika separatora cieczy

Wtrysk oleju

Na potrzeby realizacji wtrysku cieczy, ﬁrma Danfoss oferuje bardzo zwarty zespół zaworów zmontowanych na wspólnym korpusie ICF À. Można

w nim zainstalować do sześciu różnych

elementów.

Prezentowane rozwiązanie działa według tej samej zasady, co w przykładzie 2.2.2, jednak odznacza się zwartą budową i łatwym montażem.

Sprężarka

Do odolejacza

Ze zbiornika

Dane techniczne

Zespół zaworów w korpusie ICF

-60 do 120

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

12 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Danfoss Ta 10-2012

2.3 Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej

Przykład zastosowania 2.3.1: Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej z wykorzystaniem ICS i CVC

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Olej

Regulator ciśnienia w skrzyni

korbowej

Á Zawór odcinający

Dane techniczne

Podczas rozruchu sprężarki, bądź po odszranianiu, istnieje konieczność regulacji ciśnienia ssania, gdyż zbyt wysoka jego wartość może doprowadzić do przeciążenia silnika sprężarki.

sprężarki, jak np. odciążanie poszczególnych cylindrów w wielocylindrowych sprężarkach tłokowych, czy upust części zassanego czynnika przez suwak regulacyjny w sprężarkach

śrubowych itd. Na skutek tego przeciążenia silnik sprężarki może ulec uszkodzeniu.

2. Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej w przypadku sprężarek tłokowych. Może ono

Istnieją dwa sposoby zaradzenia temu problemowi:

1. Uruchamianie sprężarki pod częściowym obciążeniem. W tym celu mogą zostać wykorzystane układy regulacji wydajności

być utrzymywane poniżej konkretnego poziomu dzięki zainstalowaniu na przewodzie ssawnym zaworu stałego ciśnienia ssania, który nie otworzy się, dopóki ciśnienie w tym przewodzie nie spadnie poniżej nastawionej wartości.

Sprężarka

Z parownika

pp_0021

W celu regulacji ciśnienia panującego w skrzyni korbowej podczas rozruchu, po odszranianiu lub w innych przypadkach, gdy ciśnienie ssania może wzrosnąć do zbyt wysokich wartości, na przewodzie ssawnym został zainstalowany zawór serwotłokowy ICS À sterowany pilotowym zaworem ograniczającym wzrost ciśnienia ssania CVC.

Zawór serwotłokowy ICS

* Warunki: Te = -10°C, Tl = 30°C, ∆p = 0,2 bar, ∆T

-60 do +120

= 8K

sub

Zawór ICS nie otworzy się, dopóki panujące za nim ciśnienie ssania nie spadnie poniżej wartości nastawionej na zaworze pilotowym CVC. Dzięki temu, para znajdująca się w przewodzie ssawnym pod wysokim ciśnieniem jest dostarczana do skrzyni korbowej stopniowo, sprężarki bez dużych przeciążeń.

Do skraplacza

Odolejacz

co zapewnia pracę

Zawór pilotowy CVC (LP)

Czynniki chłodnicze Wszystkie typowe czynniki Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] Strona wysokiego ciśnienia: 28

Zakres ciśnień [bar] -0,45 do 7 Wartość Kv [m3/h] 0,2

Czynniki chłodnicze Wszystkie typowe czynniki Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] Strona wysokiego ciśnienia: 52

Zakres ciśnień [bar] 4–28 Wartość Kv [m3/h] 0,2

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

-50 do 120

Strona niskiego ciśnienia: 17

Zawór pilotowy CVC (XP)

-50 do 120

Strona niskiego ciśnienia: 28

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

2.4 Zapobieganie przepływowi wstecznemu

Przykład aplikacji 2.4.1: Zapobieganie przepływowi wstecznemu

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie gazowej pod niskim ciśnieniem Olej

Zawór odcinająco-zwrotny

Wsteczny przepływu czynnika chłodniczego ze skraplacza do odolejacza uniemożliwiony w każdej sytuacji

i sprężarki powinien być

. W przypadku sprężarek tłokowych, wsteczny przepływ może doprowadzić do uderzenia hydraulicznego. W sprężarkach śrubowych może spowodować wsteczną rotację śrub i uszkodzenie łożysk

Z parownika

Danfoss Tapp_0023_02 10-2012

sprężarki. Co więcej, należy zapobiegać migracji czynnika chłodniczego do odolejacza i dalej do sprężarki także podczas postoju. W celu niedopuszczenia do wstecznego przepływu czynnika należy zainstalować na wypływie z odolejacza zawór zwrotny.

Sprężarka

Do skraplacza

Odolejacz

Dane techniczne

Zawór SCA À może pracować jako zawór zwrotny podczas pracy układu, a także może służyć do odcięcia przepływu w przewodzie tłocznym, w celach serwisowych. Kombinowany zawór odcinająco-zwrotny charakteryzuje się prostszym montażem oraz mniejszym oporem przepływu w porównaniu do tradycyjnego zestawu obejmującego dwa zawory — odcinający i zwrotny.

1. Dobór przeprowadzić w zależności od wydajności, a nie od średnicy przewodu.

2. Uwzględnić zarówno pracę układu pod obciążeniem nominalnym, jak i częściowym. Prędkość przepływu czynnika w warunkach nominalnych powinna być bliska wartości zalecanej, podczas gdy przy obciążeniu

częściowym powinna ona być wyższa od dopuszczalnej prędkości minimalnej.

Podczas doboru zaworu odcinająco-zwrotnego należy wziąć pod uwagę następujące wskazówki:

Szczegółowe informacje na temat doboru zaworów można znaleźć w katalogu wyrobów.

Zawór odcinająco-zwrotny SCA

Materiał Obudowa: specjalna stal niskotemperaturowa

Wrzeciono: polerowana stal nierdzewna

Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane, niepalne czynniki, w tym R717. Zakres temperatury medium [°C] -60 do 150 Różnica ciśnień otwarcia [bar] 0,04 (jako część zamienna dostępna jest sprężyna 0,3 bar) Maks. ciśnienie robocze [bar] 52 Średnica nominalna DN [mm] 15 do 125

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

14 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

2.5 Podsumowanie

Rozwiązanie Zastosowanie Zalety Ograniczenia

Regulacja wydajności sprężarki

Regulacja wielostopniowa z wykorzystaniem EKC 331 i AKS 32/33

Sprężarki wielocylindrowe, śrubowe z wewnętrzną, upustową regulacją wydajności, równoległe połączenie kilku sprężarek.

Prostota. Niemal jednakowa efektywność pracy pod obciążeniem częściowym i całkowitym.

Regulacja nieciągła, szczególnie przy małej liczbie stopni. Wahania ciśnienia ssania.

Upustowa regulacja wydajności z wykorzystaniem ICS i CVC

Regulacja prędkości obrotowej wału sprężarki

Sprężarki o niezmiennej wydajności.

Wszystkie sprężarki mogące pracować ze zmienną prędkością obrotową.

Regulacja temperatury tłoczenia za pomocą wtrysku cieczy

Mechaniczne rozwiązanie układu regulacji wtrysku cieczy z wykorzystaniem TEAT, EVRA(T) i RT

Elektroniczne rozwiązanie układu regulacji wtrysku cieczy z wykorzystaniem EKC 361 i ICM

Elektroniczne rozwiązanie układu regulacji wtrysku cieczy z wykorzystaniem EKC 361 i ICF

Układy zagrożone zbyt wysoką temperaturą tłoczenia.

Skuteczna ciągła regulacja wydajności, w zależności od bieżącego obciążenia cieplnego. Gorące pary mogą polepszyć warunki powrotu oleju z parownika.

Niski prąd rozruchowy Oszczędność energii Mniejszy hałas Dłuższy okres eksploatacji Uproszczona instalacja

Prostota i efektywność. Wtrysk ciekłego czynnika

Elastyczność i zwartość. Możliwość zdalnego sterowania i nadzoru.

Niska efektywność pod częściowym obciążeniem. Energochłonność.

Sprężarka musi być dostosowana do pracy ze zmienną prędkością obrotową.

może stanowić zagrożenie dla sprężarki. Efektywność niższa w porównaniu z chłodzeniem międzystopniowym.

Nie nadaje się dla czynników łatwopalnych. Wtrysk ciekłego czynnika może stanowić zagrożenie dla sprężarki. Efektywność niższa w porównaniu z chłodzeniem międzystopniowym.

Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej

Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej z wykorzystaniem ICS i CVC

Regulacja ciśnienia w skrzyni korbowej z wykorzystaniem ICS i CVP

Sprężarki tłokowe, przeznaczone dla układów o małej i średniej wydajności.

Prostota i niezawodność. Skuteczna ochrona sprężarek tłokowych podczas rozruchu i po odszranianiu gorącymi parami.

Stały spadek ciśnienia w przewodzie ssawnym.

Zapobieganie przepływowi wstecznemu

Zapobieganie przepływowi wstecznemu z wykorzystaniem SCA

Wszystkie urządzenia chłodnicze.

Prostota. Łatwa instalacja. Mały opór przepływu.

Stały spadek ciśnienia w przewodzie tłocznym.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

2.6 Dokumenty źródłowe

Alfabetyczny spis wszystkich dokumentów źródłowych znajduje się na stronie 146

Karty katalogowe / Instrukcje

Typ Materiał

źródłowy AKD 102 PD.R1.B AKS 21 RK0YG AKS 33 RD5GH CVC PD.HN0.A CVP PD.HN0.A EKC 331 RS8AG EKC 361 RS8AE EVRA(T ) PD.BM0.B

Najnowsze wersje materiałów źródłowych można pobrać z witryny internetowej ﬁrmy Danfoss.

Typ Materiał

źródłowy ICF PD.FT1.A ICM PD.HT0.B ICS PD.HS2.A REG PD.KM1.A SCA PD.FL1.A SVA PD.KD1.A TEAT PD.AU0.A

Instrukcje obsługi

Typ Materiał

źródłowy AKD 102 MG11L AKS 21 RI14D AKS 32R PI.SB0.A AKS 33 PI.SB0.A CVC-XP PI.HN0.A CVC-LP PI.HN0.M CVP PI.HN0.C EKC 331 RI8BE EKC 361 RI8BF EVRA(T ) PI.BN0.L

Typ Materiał

źródłowy ICF PI.FT0.C ICM 20-65 PI.HT0.A ICM 100-150 PI.HT0.B ICS 25-65 PI.HS0.A ICS 100-150 PI.HS0.B REG PI.KM1.A SCA PI.FL1.A SVA PI.KD1.A TEAT PI.AU0.A

16 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

3. Regulacja pracy skraplacza

3.1 Skraplacze chłodzone powietrzem

W rejonach, w których notuje się duże wahania temperatury otaczającego powietrza, a także obciążenia cieplnego, niezbędna staje się regulacja ciśnienia skraplania niepozwalająca na jego spadek do zbyt niskiego poziomu. Zbyt niskie ciśnienie skraplania pociąga za sobą niewystarczającą różnicę ciśnień na zaworze rozprężnym i w konsekwencji zbyt małą ilość czynnika chłodniczego dostarczanego do parownika. Oznacza to, że regulacja wydajności skraplacza jest najczęściej stosowana w strefach klimatu umiarkowanego, a w mniejszym stopniu w strefach subtropikalnej i tropikalnej.

Podstawową ideą jest regulacja wydajności skraplacza w okresach niskiej temperatury otoczenia tak, aby ciśnienie skraplania utrzymywało się powyżej dopuszczalnego minimalnego poziomu.

Skraplacz chłodzony powietrzem składa się z rurek

zamontowanych w użebrowanym bloku. Skraplacz może mieć układ poziomy, pionowy lub V. Powietrze z otoczenia jest pobierane przez użebrowany blok wymiennika ciepła przez wentylatory osiowe lub odśrodkowe.

3.1.1 - Regulacja wielostopniowa w skraplaczach chłodzonych powietrzem

Pierwszym rozwiązaniem było wykorzystanie odpowiedniej liczby presostatów, np. RT-5 ﬁrmy Danfoss, o zróżnicowanych nastawach ciśnienia załączenia i wyłączenia.

Drugim sposobem sterowania pracą wentylatorów było wykorzystanie regulatora ciśnienia ze strefą nieczułości typu RT-L ﬁrmy Danfoss. Początkowo współpracował on z wielostopniowym regulatorem

Taką regulację wydajności skraplacza realizuje się albo zmieniając natężenie przepływu powietrza lub wody przez skraplacz, bądź na skutek zmniejszenia efektywnej powierzchni wymiany ciepła.

Projektuje się różnorodne rozwiązania, przeznaczone dla różnych typów skraplaczy:

3.1 Skraplacze chłodzone powietrzem

3.2 Skraplacze natryskowo-wyparne

3.3 Skraplacze chłodzone wodą

Skraplacze chłodzone powietrzem są wykorzystywane w przemysłowych układach chłodniczych, gdzie względna wilgotność powietrza jest wysoka. Regulację ciśnienia skraplania w skraplaczach chłodzonych powietrzem można zrealizować następującymi metodami:

wyposażonym w odpowiednią liczbę styków dla danej ilości wentylatorów. Jednakże układ ten reagował zbyt szybko, toteż, aby opóźnić włączanie i wyłączanie wentylatorów wykorzystywano przekaźniki czasowe.

Trzeci sposób reprezentuje współczesny regulator wielostopniowy Danfoss EKC 331.

3.1.2 - Regulacja prędkości obrotowej wentylatorów w skraplaczach chłodzonych powietrzem

Ten sposób sterowania pracą wentylatorów skraplacza jest najczęściej wykorzystywany wszędzie tam, gdzie względy środowiskowe wymuszają redukcję hałasu.

3.1.3 - Zmniejszanie powierzchni wymiany ciepła w skraplaczach chłodzonych powietrzem

Ten sposób regulacji wydajności skraplacza powietrznego wymaga obecności w układzie zbiornika cieczy. Zbiornik musi się charakteryzować pojemnością wystarczającą do przejęcia zmian ilości czynnika chłodniczego w skraplaczu.

Sterowanie wydajnością i wielkością powierzchni wymiany ciepła może się odbywać na dwa sposoby:

1. Za pomocą zaworu serwotłokowego ICS

z pilotowym zaworem stałego ciśnienia CVP(HP), zainstalowanego w rurociągu tłocznym na dopływie do skraplacza oraz zaworu serwotłokowego ICS wyposażonego w zawór pilotowy stałej różnicy ciśnień CVPP(HP), umieszczonego w przewodzie łączącym rurociąg tłoczny ze zbiornikiem. Pomiędzy skraplaczem i zbiornikiem musi się znaleźć zawór zwrotny NRVA, zapobiegający wstecznemu przepływowi czynnika.

W tego typu instalacjach można wykorzystać przetwornicę częstotliwości AKD ﬁrmy Danfoss.

2. Za pomocą zaworu głównego ICS z zaworem pilotowym stałego ciśnienia CVP(HP), zainstalowanego pomiędzy skraplaczem i zbiornikiem oraz zaworu ICS wyposażonego w zawór pilotowy stałej różnicy ciśnień CVPP(HP umieszczonego w przewodzie łączącym rurociąg tłoczny ze zbiornikiem. Ta metoda jest najczęściej realizowana w handlowych urządzeniach chłodniczych.

)

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład zastosowania 3.1.1: Wielostopniowa regulacja pracy wentylatorów za pomocą regulatora EKC 331

Od przewodu tłocznego

Skraplacz

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

Zbiornik cieczy

À Regulator wielostopniowy Á Przetwornik ciśnienia Â Zawór odcinający Ã Zawór odcinający Ä Zawór odcinający

Danfoss Tapp_0031_02 10-2012

Do zaworu rozprężnego

Dane techniczne

EKC 331 À jest regulatorem czterostopniowym o maksymalnie czterech wyjściach przekaźnikowych. Steruje załączaniem wentylatorów w zależności od informacji o ciśnieniu skraplania pochodzącej z przetwornika AKS 33 Á lub AKS 32R. Działający

W niektórych układach znajduje zastosowanie regulator EKC 331T. W tym przypadku sygnał wejściowy może pochodzić z czujnika temperatury PT 1000, np. typu AKS 21. Czujnik temperatury

montowany jest zwykle na wylocie ze skraplacza. na zasadzie regulacji ze strefą neutralną, sterownik EKC 331 À reguluje wydajność skraplacza tak, że ciśnienie skraplania utrzymuje się powyżej dopuszczalnego minimalnego poziomu.

Uwaga: Rozwiązanie ze sterownikiem EKC 331T

wyposażonym w czujnik temperatury PT 1000 nie

oferuje takiej dokładności, jak sterownik EKC 331

z przetwornikiem ciśnienia, ponieważ temperatura Więcej informacji na temat regulacji ze strefą neutralną podano w rozdziale 2.1.

czynnika na wylocie ze skraplacza nie musi

dokładnie odpowiadać ciśnieniu skraplania,

z uwagi na dochłodzenie lub obecność gazów Przewód obejściowy, w którym zainstalowano zawór SVA Ä, pełni rolę przewodu wyrównawczego wspomagającego wyrównywanie się ciśnienia w zbiorniku i na dopływie do skraplacza, w celu

nieskraplających się. W przypadku zbyt małego

dochłodzenia, po włączeniu wentylatorów może

dojść do pojawienia się w tym przewodzie

pęcherzyków pary, powstałych na skutek dławienia. umożliwienia spływu skroplin z tego wymiennika ciepła do zbiornika.

Przetwornik ciśnienia AKS 33 Przetwornik ciśnienia AKS 32R

Czynniki chłodnicze Wszystkie czynniki chłodnicze,

włącznie z R717

Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie z R717

Przetwornik ciśnienia AKS 3000 Przetwornik ciśnienia AKS 32

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Czynniki chłodnicze Zakres roboczy [bar] 0 do 60 (zależnie od zakresu) -1 do 39 (zależnie od zakresu) Maks. ciśnienie pracy PB [bar] 100 (zależnie od zakresu roboczego) 60 (zależnie od zakresu roboczego) Zakres temperatury pracy [°C] -40 do 80 -40 do 85 Skompensowany zakres temperatury [°C] Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie

Znamionowy sygnał wyjściowy 4 do 20 mA 1 do 5 V albo 0 do 10 V

Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie z R717 Wszystkie czynnik i chłodnicze, włącznie z R717

Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie

ciśnienie: 0 do +80

18 DKRCI.PA.000.C6.49 / 520H2378 © Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład aplikacji 3.1.2: Płynna regulacja obrotów wentylatorów w skraplaczach powietrznych

Z przewodu tłocznego

Skraplacz

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

À Przetwornica częstotliwości Á Przetwornik ciśnienia

Dane techniczne

Zbiornik cieczy

Danfoss

app_0141_02

10-2012

Sterowanie przetwornicą częstotliwości daje następujące korzyści:

Oszczędność energii Lepsza jakość regulacji Zmniejszenie hałasu Dłuższy okres eksploatacji Uproszczona instalacja Łatwa w użytkowaniu, kompleksowa regulacja

układu

Przetwornica częstotliwości AKD 102

Moc znamionowa (kW) 1,1 kW do 45 kW 1,1 kW do 250 kW Do 1200 kW Napięcie zasilające 200–240 V 380–480 V 200–690 V

Przetwornica częstotliwości VLT FC 102 / FC 302

Do zaworu rozprężnego

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład zastosowania 3.1.3: Regulacja powierzchni roboczej skraplacza chłodzonego powietrzem

Skraplacz

Przewód ssawny

Sprężarka

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

À Regulator ciśnienia Á Zawór odcinający Â Zawór zwrotny Ã Zawór odcinający Ä Zawór odcinający Å Regulator różnicy ciśnień Æ Zawór odcinający

Dane techniczne

Zbiornik cieczy

Danfoss Tapp_0148_02 10-2012

Ten sposób regulacji utrzymuje ciśnienie w zbiorniku cieczy na odpowiednio wysokim

różnicy ciśnień Å można zastosować

alternatywnie zawór upustowy OFV.

Do chłodnicy oleju

poziomie przy niskiej temperaturze otoczenia.

Zawór zwrotny NRVA Â zapewnia wzrost ciśnienia Zawór serwotłokowy ICS À otwiera się, gdy

ciśnienie tłoczenia osiąga nastawioną wartość na zaworze pilotowym CVP. Gdy ciśnienie spada poniżej tej wartości, zawór ICS zamyka się.

skraplania poprzez zatrzymanie cieczy w skraplaczu

To rozwiązanie wymaga odpowiednio dużego

zbiornika cieczy. Zawór zwrotny NRVA zapobiega

również przepływowi cieczy ze zbiornika

z powrotem do skraplacza, gdy skraplacz jest Zawór serwotłokowy ICS Å z zaworem pilotowym

CVPP stałej różnicy ciśnień utrzymuje odpowiednie

zimniejszy niż zbiornik podczas przestoju sprężarki.

ciśnienie w zbiorniku cieczy. W miejscu regulatora

Zawór serwotłokowy ICS

* Warunki: R717, T

ciecz

=30°C, P

-60 do 120

Ciecz o wysokim ciśnieniu: 179 do 37 000

=12bar, ∆P=0,2bar, T

tłocz.

=80°C, Te=-10°C

tłocz.

Do zaworu rozprężnego

Zawór pilotowy różnicy ciśnień CVPP

Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane, niepalne czynniki, w tym R717 Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] CVPP (LP): 17

Zakres regulacji [bar] CVPP (LP): 0 do 7

Wartość Kv m3/h 0,4

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

-50 do 120

CVPP (HP): do 40

CVPP (HP): 0 do 22

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Dane techniczne (ciąg dalszy)

Zawór pilotowy stałego ciśnienia CVP

Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane czynniki, włącznie z R717 i R744

Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] CVP (LP): 17

Zakres ciśnień [bar] CVP (LP): -0,66 do 7

Wartość Kv m3/h CVP (LP): 0,4

Materiał Korpus: stal Czynniki chłodnicze Wszystkie powszechnie używane czynniki, włącznie z R717 Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] 40 Średnica nominalna DN [mm] 20/25 Zakres różnicy ciśnienia otwarcia [bar]

-50 do 120

CVP (HP): do 40 CVP (XP): 52

CVP (HP): -0,66 do 28 CVP (XP): 25 do 52

CVP (HP): 0,4 CVP (XP): 0,2

Zawór upustowy OFV

-50 do 150

2 do 8

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

3.2 Skraplacze natryskowowyparne

Skraplacz natryskowo-wyparny jest chłodzony otaczającym powietrzem oraz wodą natryskiwaną przeciwprądowo z dysz. Krople wody częściowo odparowują, w efekcie zwiększając wydajność skraplacza.

Współczesne skraplacze natryskowo-wyparne posiadają obudowę wykonaną ze stali lub tworzyw sztucznych oraz osiowe bądź odśrodkowe wentylatory umieszczone na dole lub u góry aparatu.

Powierzchnię wymiany ciepła znajdującą się w strumieniu wilgotnego powietrza stanowią gładkie rury stalowe. Ponad dyszami wodnymi (w strumieniu suchego powietrza) umieszcza się zwykle odcinki użebrowanych rur stalowych, w których następuje odebranie ciepła przegrzania par, zanim traﬁą one do strefy skraplania poniżej dysz. Dzięki

3.2.1 - Regulacja pracy skraplaczy natryskowowyparnych

Regulację ciśnienia skraplania w tych wymiennikach ciepła można zrealizować na różne sposoby:

1. Sterowanie pracą wentylatorów za pomocą

presostatów RT lub KP oraz wyłączanie pomp wody (najstarsze rozwiązanie).

2. Sterowanie pracą wentylatorów za pomocą

regulatora ciśnienia ze strefą nieczułości RT-L oraz wyłączanie pomp.

3. Sterowanie pracą dwubiegowych

wentylatorów oraz pomp za pomocą regulatora wielostopniowego.

4. Ciągła regulacja prędkości obrotowej

wentylatorów oraz pomp za pomocą przetwornic częstotliwości.

5. Wykorzystanie czujnika przepływu

Saginomiya jako urządzenia alarmowego w przypadku zaniku cyrkulacji wody.

temu spowalnia się znacznie proces narastania

kamienia kotłowego na zasadniczej powierzchni

wymiany ciepła.

Ten typ skraplacza charakteryzuje się znacznie

mniejszym zużyciem wody chłodzącej w porównaniu

do wymiennika chłodzonego jedynie wodą.

Regulacja wydajności skraplacza natryskowo-

wyparnego może być realizowana z wykorzystaniem

dwubiegowych silników wentylatorów, bądź przez

płynną zmianę ich prędkości obrotowej oraz,

w przypadku bardzo niskiej temperatury otoczenia

przez wyłączenie cyrkulacyjnej pompy wody.

Stosowanie skraplaczy natryskowo-wyparnych

jest ograniczone w obszarach o podwyższonej

wilgotności względnej. W zimnych obszarach,

gdzie w temperatura otoczenia spada poniżej

0°C, należy zabezpieczyć urządzenie przed

możliwością zamarznięcia poprzez usuniecie

wody ze skraplacza.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład zastosowania 3.2.1: Regulacja wielostopniowa z wykorzystaniem presostatów RT

Przewód ssawny

Sprężarka

Skraplacz

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

Zbiornik cieczy

Woda

À Presostat Á Presostat Â Zawór odcinający Ã Zawór odcinający

Danfoss Tapp_0033_02 10-2012

Do chłodnicy oleju

Ä Zawór odcinający

Pompa wody

Do zaworu rozprężnego

Dane techniczne

Rozwiązanie to, w przypadku niskiej temperatury otoczenia, utrzymuje ciśnienie skraplania i ciśnienie w zbiorniku na wystarczająco wysokim poziomie.

Gdy ciśnienie na wlocie do skraplacza obniży się poniżej wartości nastawionej na presostacie RT 5A Á, regulator ten wyłączy wentylator, w celu zmniejszenia wydajności skraplacza.

Presostat wysokiego ciśnienia RT 5A

Czynniki chłodnicze R717 i czynniki syntetyczne Obudowa IP 66/54 Temperatura otoczenia [°C] -50 do 70 Zakres regulacji [bar] RT 5A: 4 do 17 Maks. ciśnienie robocze [bar] 22 Maks. ciśnienie próbne [bar] 25

Przy wyjątkowo niskiej temperaturze otoczenia, gdy pomimo wyłączenia wentylatorów ciśnienie skraplania spadnie poniżej nastawy presostatu RT 5A À, regulator zatrzyma pompę wody.

W przypadku wyłączenia pompy, woda powinna zostać usunięta ze skraplacza i rur, aby zapobiec odkładaniu się kamienia kotłowego i zamarzaniu.

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

WYD

Przykład zastosowania 3.2.2: Regulacja wielostopniowa z wykorzystaniem sterownika EKC 331

Przewód ssawny

Sprężarka

Skraplacz

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem

Zbiornik cieczy

Woda

À Regulator wielostopniowy Á Przetwornik ciśnienia Â Zawór odcinający Ã Zawór odcinający

Danfoss Tapp_0034_02 10-2012

Do chłodnicy oleju

Do zaworu rozprężnego

Ä Zawór odcinający

Rozwiązanie to działa na tej samej zasadzie, jak w przykładzie 3.2.1, z tym że elementem sterującym jest wielostopniowy regulator EKC 331 À. Więcej informacji na temat sterownika EKC 331 znajduje się na stronie 7.

Wydajność skraplaczy wyparnych można regulować za pomocą regulatora mocy EKC 331 oraz przetwornika ciśnienia AKS. Ostatnim krokiem jest wybór regulacji sekwencyjnej dla pompy wody. Regulacja sekwencyjna oznacza, że stopnie zawsze są włączane i wyłączane w tej samej kolejności.

Wersja EKC 331T może współpracować z czujnikiem temperatury PT 1000, co może okazać się potrzebne w przypadku układów pośrednich.

Regulacja ze strefą neutralną Strefa neutralna (SN) stanowi przedział wokół wartości nastawionej (WN), w którym nie następuje obciążanie ani odciążanie. Poza strefą neutralną (w zakreskowanych

przedziałach „Strefa +” i „Strefa -”, w których mierzone

ciśnienie wykracza poza strefę neutralną), sterownik

podejmuje działanie obciążające lub odciążające.

W odchyleniach od nastawy wykraczających poza

przedziały zakreskowane („Strefa + +” i „Strefa - -”)

zmiany wydajności sprężarki (WYD) dokonywane

są szybciej.

Więcej szczegółowych informacji można znaleźć

w instrukcji obsługi sterownika EKC 331(T) ﬁrmy

Danfoss.

Pompa wody

Strefa

Dane techniczne

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Czynniki chłodnicze Zakres roboczy [bar] -1 do 34 -1 do 34 Maks. ciśnienie pracy PB [bar] 55 (zależnie od zakresu roboczego) 60 (zależnie od zakresu roboczego) Zakres temperatury pracy [°C] -40 do 85 Skompensowany zakres temperatury [°C] Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie ciśnienie: 0 do +80 Znamionowy sygnał wyjściowy 4 do 20 mA 10 do 90% napięcia zasilania

Znamionowy sygnał wyjściowy 4 do 20 mA 1 do 5 V albo 0 do 10 V

Przetwornik ciśnienia AKS 33 Przetwornik ciśnienia AKS 32R Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie z R717 Wszystkie cz ynniki chłodnicze, włącznie z R717

Przetwornik ciśnienia AKS 3000 Przetwornik ciśnienia AKS 32

Wszystkie czynniki chłodnicze, włącznie z R717 Wszystkie cz ynniki chłodnicze, włącznie z R717

ciśnienie: 0 do +80

Niskie ciśnienie: -30 do +40 / Wysokie ciśnienie: 0 do +80

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

3.3 Skraplacze chłodzone wodą

Przykład zastosowania 3.3.1: Regulacja przepływu wody przez skraplacz z wykorzystaniem zaworu wodnego

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Woda

Pierwotna postać skraplacza wodnego, to płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła. Obecnie jednak bardzo często ma on formę wymiennika płytowego o nowoczesnej konstrukcji.

Skraplacze wodne nie są wykorzystywane powszechnie, ponieważ w wielu rejonach nie dopuszcza się do zużywania w celu chłodzenia skraplacza tak dużych ilości wody (brak, lub też wysoka cena wody).

Przewód ssawny

Sprężarka

Obecnie skraplacze wodne są często spotykane w schładzaczach wody („chillerach”), gdzie woda chłodząca krąży w obiegu zamkniętym i oddaje ciepło w chłodni kominowej. Znajdują ponadto zastosowanie jako wymienniki do odzysku ciepła skraplania w celu podgrzewania wody.

Regulację ciśnienia skraplania można zrealizować z wykorzystaniem presostatycznego zaworu wodnego, albo wodnego zaworu silnikowego, współpracującego ze sterownikiem elektronicznym, w celu regulacji przepływu wody chłodzącej zależnie od ciśnienia skraplania.

Odpływ wody chłodzącej

Skraplacz Dopływ wody

chłodzącej

À Zawór odcinający Á Zawór odcinający Â Zawór wodny

Dane techniczne

Danfoss Tapp_0035_02 10-2012

Prezentowane rozwiązanie zapewnia utrzymywanie ciśnienia skraplania na stałym poziomie. Sygnał o ciśnieniu skraplania czynnika chłodniczego jest przekazywany rurką kapilarną do górnej części zaworu wodnego WVS Â i steruje stopniem jego otwarcia. Zawór wodny WVS jest regulatorem proporcjonalnym.

Zawór wodny WVS

Materiały Korpus: żeliwo

Mieszek: aluminium i stal z zabezpieczeniem antykorozyjnym

Czynniki chłodnicze R717, CFC, HCFC, HFC Płyny robocze Woda słodka, nieagresywna solanka Zakres temperatury medium [°C] -25 do 90 Regulowane ciśnienie zamknięcia [bar] 2,2 do 19 Maksymalne ciśnienie robocze po stronie czynnika chłodniczego [bar] Maksymalne ciśnienie robocze po stronie cieczy [bar] Średnica nominalna DN [mm] 32 do 100

26,4

Do zaworu rozprężnego

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

Przykład zastosowania 3.3.2: Regulacja przepływu wody przez skraplacz z wykorzystaniem zaworu silnikowego

Czynnik w fazie gazowej pod wysokim ciśnieniem Czynnik w fazie ciekłej pod wysokim ciśnieniem Woda

À Przetwornik ciśnienia Á Regulator Ã Zawór silnikowy Ã Zawór odcinający Ä Zawór odcinający

Przewód ssawny

Sprężarka

Danfoss Tapp_0036_02 10-2012

Sterownik Á otrzymuje informację o ciśnieniu skraplania z przetwornika AKS 33 À i wysyła odpowiedni sygnał sterujący do siłownika AMV 20 zaworu silnikowego VM 2 Â. Tym sposobem następuje dostosowanie przepływu wody chłodzącej, a ciśnienie skraplania utrzymuje się na stałym poziomie.

Sterownik

Odpływ wody chłodzącej

Skraplacz

Do zaworu rozprężnego

Dopływ wody chłodzącej

W tym rozwiązaniu, sterownik może być

regulatorem typu PI lub PID.

VM 2 i VFG 2 są zaworami silnikowymi,

zaprojektowanymi dla układów centralnego

ogrzewania i mogą także służyć do regulacji

przepływu wody w instalacjach chłodniczych.

Dane techniczne

Zawór silnikowy VM 2

Materiał Korpus: brąz Płyny robocze Woda obiegowa / wodne roztwory glikolu do 30% Zakres temperatury medium [°C] Maks. ciśnienie robocze [bar] 25 Średnica nominalna DN [mm]

2 do 150

15 do 50

Na rysunkach nie pokazano wszystkich zaworów. Rysunków nie należy kopiować do celów projektowych.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

3.4 Podsumowanie

Rozwiązanie Zastosowanie Zalety Ograniczenia

Regulacja pracy skraplaczy powietrznych

Wielostopniowa regulacja pracy wentylatorów z wykorzystaniem sterownika EKC 331

Skraplacz

Zbiornik cieczy

Płynna regulacja obrotów wentylatorów w skraplaczach powietrznych

Skraplacz

Zbiornik cieczy

Regulacja pracy skraplaczy natryskowo-wyparnych

Regulacja wielostopniowa z wykorzystaniem presostatów RT

Z przewodu tłocznego

Skraplacz

Zbiornik cieczy

Głównie w przemysłowych instalacjach chłodniczych w klimacie gorącym oraz w dużo mniejszym stopniu w klimatach chłodniejszych.

Wszystkie skraplacze z wentylatorami o zmiennej prędkości obrotowej.

Przemysłowe instalacje chłodnicze o bardzo dużej wydajności.

Stopniowa regulacja przepływu powietrza, także z wentylatorami wielobiegowymi. Oszczędność energii. Brak poboru wody.

Niski prąd rozruchowy Oszczędność energii Mniejszy hałas Dłuższy okres eksploatacji Uproszczona instalacja

Znaczne zmniejszenie zużycia wody, w porównaniu do skraplaczy wodnych, przy stosunkowo łatwej regulacji wydajności. Oszczędność energii.

Bardzo niska temperatura otoczenia. Możliwość głośnej pracy wentylatora.

Bardzo niska temperatura otoczenia.

Wysoka wilgotność względna powietrza otaczającego; W klimacie zimnym potrzeba s

puszczania wody w okresach

postoju pomp.

Regulacja wielostopniowa z wykorzystaniem sterownika EKC 331

Z przewodu tłocznego

Zbiornik cieczy

Regulacja pracy skraplaczy wodnych

Regulacja przepływu wody z wykorzystaniem presostatycznego zaworu wodnego

Regulacja przepływu wody z wykorzystaniem zaworu silnikowego

3.5 Dokumenty źródłowe

Alfabetyczny spis wszystkich dokumentów źródłowych znajduje się na stronie 146

Sprężarka

Skraplacz

Sprężarka

Skraplacz

Karty katalogowe / Instrukcje

Typ Materiał

AKD 102 PD.R1.B AKS 21 RK0YG AKS 33 RD5GH AMV 20 ED95N CVP PD.HN0.A CVPP PD.HN0.A

Skraplacz

Dopływ wody chłodzącej

Odpływ wody chłodzącej

Dopływ wody chłodzącej

Odpływ wody chłodzącej

źródłowy

Przemysłowe instalacje chłodnicze o bardzo dużej wydajności.

Pompa wody

Schładzacze cieczy („chillery”), układy z odzyskiem ciepła skraplania.

Typ Materiał

źródłowy ICS PD.HS2.A NR VA PD.FK0.A RT 5A PD.CB0.A SVA PD.KD1.A VM 2 ED97K WVS PD.DA0.A

Znaczne zmniejszenie zużycia wody, w porównaniu do skraplaczy wodnych, przy stosunkowo łatwej regulacji wydajności. Możliwość

Wysoka wilgotność względna powietrza otaczającego; W klimacie zimnym potrzeba spuszczania wody w okresach

postoju pomp. zdalnego sterowania. Oszczędność energii.

Łatwa regulacja wydajności. Problemy z dostępnością

wody.

Łatwa regulacja wydajności skraplacza i odzysku ciepła.

Wyższy koszt; Problemy

z dostępnością wody. Możliwość zdalnego sterowania.

Instrukcje obsługi

Typ Materiał

źródłowy AKD 102 MG11L AKS 21 RI14D AKS 32R PI.SB0.A AKS 33 PI.SB0.A AMV 20 EI96A CVP, CVPP PI.HN0.C CVP-XP PI.HN0.J

Typ Materiał

źródłowy ICS 25-65 PI.HS0.A ICS 100-150 PI.HS0.B NR VA PI.FK0.A RT 5A RI5BC SVA PI.KD1.A VM 2 VIHBC WVS PI.DA0.A

Najnowsze wersje materiałów źródłowych można pobrać z witryny internetowej ﬁrmy Danfoss.

Przykłady zastosowań Automatyka do Przemysłowych Układów Chłodniczych z użyciem amoniaku i CO

4. Regulacja poziomu cieczy

4.1 Układ regulacji poziomu cieczy po stronie wysokiego ciśnienia

Regulacja poziomu cieczy odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu przemysłowych instalacji chłodniczych. Polega na sterowaniu ilością doprowadzanej cieczy tak, aby utrzymać jej stały poziom w danym aparacie.

Projektując układ regulacji poziomu cieczy, można wykorzystać jedną z dwóch zasadniczych metod:

Regulacja poziomu cieczy po stronie wysokiego ciśnienia (HP LLRS)

Regulacja poziomu cieczy po stronie niskiego ciśnienia (LP LLRS)

Wysokociśnieniowe układy regulacji poziomu cieczy charakteryzują się zwykle:

1. Uwzględnianiem poziomu cieczy po stronie skraplacza,

2. Krytycznie małą ilością czynnika chłodniczego w układzie,

3. Małym zbiornikiem lub nawet jego brakiem,

4. Wykorzystaniem głównie w agregatach do schładzania wody („chillerach”) i innych układach o małym napełnieniu czynnikiem (np. w małych zamrażarkach).

Podczas projektowania wysokociśnieniowego układu regulacji poziomu cieczy, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:

Ciecz powstająca w skraplaczu jest od razu dostarczana do parownika (na stronę niskiego ciśnienia).

Niskociśnieniowe układy regulacji poziomu cieczy charakteryzują się zwykle:

1. Uwzględnianiem poziomu cieczy po stronie niskiego ciśnienia,

2. Dużym zbiornikiem cieczy za skraplaczem,

3. Stosunkowo dużym napełnieniem instalacji czynnikiem chłodniczym,

4. Wykorzystaniem w układach zdecentralizowanych

Obie metody regulacji można zrealizować z wykorzystaniem mechanicznych, jak i elektronicznych elementów automatyki.

w pełni wykorzystać powierzchni wymiany ciepła w parowniku. Pojemność zbiorników po stronie niskiego ciśnienia (oddzielacz cieczy, parownik płaszczowo-rurowy) musi mieć odpowiednio obliczoną pojemność, aby pomieścić czynnik chłodniczy w każdych warunkach, bez ryzyka zassania par mokrych przez sprężarkę.

Ciecz opuszczająca skraplacz charakteryzuje się małym dochłodzeniem lub jego brakiem. Fakt ten odgrywa rolę podczas przepływu czynnika na stronę niskiego ciśnienia. Na skutek spadków ciśnienia w przewodach lub także w elementach układu, może dochodzić do pojawienia się mieszaniny cieczowo-gazowej (częściowego odparowania cieczy), co zmniejsza natężenie przepływu czynnika.

Ilość czynnika w układzie musi być precyzyjnie określona. Przepełnienie instalacji zwiększa ryzyko zalewania parownika lub oddzielacza cieczy, a co za tym idzie, porywania cieczy do sprężarki (uderzenie hydrauliczne). Z kolei zbyt mała ilość czynnika w układzie nie pozwoli

Z wyżej wymienionych powodów, regulacja poziomu cieczy po stronie wysokiego ciśnienia nadaje się szczególnie do układów o małym napełnieniu czynnikiem chłodniczym, jak schładzacze wody („chillery”) albo małe zamrażarki „Chillery” zwykle nie wymagają zbiorników cieczy. Z wyżej wymienionych powodów, regulacja poziomu cieczy po stronie wysokiego ciśnienia nadaje się szczególnie do układów o małym napełnieniu czynnikiem chłodniczym, jak schładzacze wody („chillery”) albo małe zamrażarki Nawet jeśli zainstalowanie zbiornika jest konieczne w celu zainstalowania zaworów pilotowych i zasilania czynnikiem chłodnicy oleju, to zbiornik ten jest niewielki.

+ 122 hidden pages

Danfoss Chłodnictwo przemysłowe Aplikacje z użyciem amoniaku i CO2 Application guide [pl]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual