Danfoss Industrial refrigeration systems Application guide [ru]

0 (0)
Danfoss Industrial refrigeration systems Application guide

Руководство по проектированию

Промышленных холодильных систем

www.danfoss.com/ir

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

Содержание

 

Стр.

Аннотация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 3

1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 4

2. Регулирование работы компрессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 6

2.1 Регулирование производительности компрессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 6

2.2

Регулирование температуры нагнетания впрыском жидкого хладагента . . . . . . . . . . . . . . .

. 10

2.3

Регулирование давления в картере компрессора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 13

2.4

Предотвращение обратного потока хладагента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 14

2.5

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 15

2.6

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 16

3. Регулирование работы конденсаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 17

3.1

Конденсаторы с воздушным охлаждением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 17

3.2

Испарительные конденсаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 22

3.3

Конденсаторы с водяным охлаждением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 25

3.4

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 27

3.5

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 27

4. Регулирование уровня жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 28

4.1

Система регулирования уровня жидкости высокого давления (HP LLRS) . . . . . . . . . . . . . . .

. 28

4.2

Система регулирования уровня жидкости низкого давления (LP LLRS) . . . . . . . . . . . . . . . .

. 32

4.3

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 36

4.4

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 36

5. Регулирование работы испарителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 37

5.1

Регулирование подачи хладагента в испарители с непосредственным кипением . . . . . . . . . .

. 37

5.2

Регулирование подачи хладагента в испарители с насосной подачей . . . . . . . . . . . . . . . .

. 42

5.3

Оттайка горячим газом воздухоохладителей с непосредственным кипением хладагента . . . . . .

. 45

5.4

Оттайка горячим газом воздухоохладителей с насосной подачей хладагента . . . . . . . . . . . .

. 51

5.5

Испарители с несколькими температурными уровнями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.54

5.6

Регулирование температуры контролируемой среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 55

5.7

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 57

5.8

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 58

6. Системы смазки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 59

6.1

Охлаждение масла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 59

6.2

Регулирование разности давлений масла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 63

6.3

Система возврата масла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 66

6.4

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 68

6.5

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 69

7. Системы защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 70

7.1

Устройства для сброса давления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 70

7.2

Устройства ограничения температуры и давления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 74

7.3

Устройства контроля уровня жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 75

7.4

Детекторы утчечки хладагента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 76

7.5

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 78

7.6

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 78

8. Регулирование работы циркуляционного насоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 79

8.1

Защита насоса при помощи реле разности давлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 79

8.2

Регулирование расхода насоса перепуском . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 81

8.3

Регулирование перепада давлений на насосе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 82

8.4

Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 83

8.5

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 83

9. Прочее оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 84

9.1

Фильтры-осушители для систем на фторсодержащих хладагентах . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 84

9.2

Удаление воды из аммиачных систем охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 86

9.3

Удаление воздуха из систем охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 88

9.4

Системы утилизации тепла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 90

9.5

Справочная документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 92

10. Применение CO2 в системах охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 93

10.1 CO2 в качестве хладагента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 94

10.2 CO2 в качестве хладагента промышленных систем охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 95

10.3 Расчетное давление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 97

10.4 Эксплуатационная безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 99

10.5 Эффективность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 100

10.6 Масло в системах на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

100

10.7 Сравнение требований к компонентам систем на CO2, аммиаке и R134a . . . . . . . . . . . . . . .

102

10.8 Вода в системах на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

104

10.9 Удаление воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107

10.10 Возможные причины попадания воды в ситему на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

111

10.11 Различные особенности систем охлаждения на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 112

11. Насосная подача CO2 в промышленных системах охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 115

12. Способы регулирования работы систем охлаждения на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 125

13. Проектирование субкритических систем охлаждения на CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

126

13.1 Электронная система регулирования уровня жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

126

13.2 Оттайка горячим газом воздухоохладителей систем охлаждения с насосной подачей CO2 . . . . . .

127

14. Компоненты компании Данфосс для субкритических систем охлаждения на CO2 . . . . . . . . . . . . .

129

15. Полный ассортимент изделий из нержавеющей стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 131

16. Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

133

16.1 Типовые системы охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

133

17. Двухпозиционное и плавное регулирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 138

17.1 Двухпозиционное регулирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

139

17.2 Плавное регулирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

140

Список справочной документации в алфавитном порядке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

146

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

1

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

Аннотация

Данное руководство предназначено для исполь-

 

зования в качестве справочного материала. Его

 

целью является разъяснение различных вопро-

 

сов, связанных с регулированием работы про-

 

мышленных систем охлаждения, рассмотрени-

 

ем различных принципов регулирования и

 

примерами использования компонентов, раз-

 

работанных подразделением промышленных

 

систем охлаждения компании Данфосс (Danfoss

 

Industrial Refrigeration). Схемы приведены без-

 

относительно производительности систем, по-

 

этому при выборе того или иного технического

 

решения для конкретной системы необходимо

 

учитывать ее эксплуатационные параметры.

 

На приведенных схемах показаны не все клапа-

 

ны. Схемы не должны использоваться в качестве

 

конструкторской документации.

При проектировании холодильных установок необходимо пользоваться иными материалами

исредствами, а именно, каталогами компанийпроизводителей оборудования и программным обеспечением для выполнения расчетов (например, каталогом Danfoss Industrial Refrigeration

иПО DIRcalc).

DIRcalc - это программное обеспечение для расчета и подбора клапанов Данфосс для промышленных систем охлаждения. Программа DIRcalc распространяется бесплатно. Пожалуйста ,обратитесь в отдел продаж ближайшего представительства компании Данфосс.

При возникновении вопросов по способам регулирования, их применению и устройствам регулирования, представленным в данном руководстве, обращайтесь в компанию Данфосс.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

3

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

1. Введение

Система охлаждения с насосной подачей хладагента

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>02

 

 

Компрессор

<![if ! IE]>

<![endif]>Danfoss Tapp 0015

<![if ! IE]>

<![endif]>10-2012

 

 

 

Маслоотделитель

 

 

 

Конденсатор

 

 

Маслоохладитель

 

 

 

 

Ресивер

 

 

 

Расширительный

Парообразный хладагент

 

клапан 1

 

 

 

 

высокого давления

 

Отделитель

 

Жидкий хладагент

 

 

 

жидкости

 

высокого давления

 

 

 

Парожидкостная смесь

 

 

 

Парообразный хладагент

 

Циркуляционный

 

низкого давления

 

насос

 

Жидкий хладагент

 

 

 

низкого давления

Испаритель

 

 

Масло

 

 

 

 

À Регулирование работы компрессоров

Á Регулирование параметров масла

 

 

С какой целью?

С какой целью?

 

 

– Во-первых, для поддержания на заданном

– Для поддержания оптимальной температуры

 

уровне давления всасывания;

и давления масла, обеспечивающих надеж-

 

– Во-вторых, для обеспечения надежной

ную работу компрессора.

 

 

 

 

 

работы компрессора (пуск /останов и т.д.)

 

 

Каким образом?

Регулированием производительности компрессора в соответствии с тепловой нагрузкой на систему охлаждения путем перепуска горячего газа со стороны высокого давления на сторону низкого давления, шаговым регулированием производительности путем включения/отключения компрессора или регулированием числа оборотов вала компрессора;

Путем установки обратного клапана на линии нагнетания системы для предотвращения обратного потока хладагента в компрессор;

Поддержанием давления и температуры хладагента на входе и выходе компрессора в заданном рабочем диапазоне.

Каким образом?

Давление масла: поддержанием и регулированием перепада давления на компрессоре для обеспечения циркуляции масла, поддержанием давления в картере компрессора (только в поршневых компрессорах);

Температура масла: перепуском части масла в обход маслоохладителя; регулированием расхода охлаждающего воздуха или воды в маслоохладителе;

Уровень масла: за счет возврата масла в компрессор в аммиачных системах и низкотемпературных системах с фторсодержащими хладагентами.

4

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

1. Введение

(продолжение)

 Регулирование работы конденсаторов

С какой целью?

Для поддержания давления конденсации выше минимально допустимого значения, для обеспечения достаточного расхода хладагента через расширительные устройства;

Для обеспечения правильного распределения хладагента в системе.

Каким образом?

Включением/отключением или регулированием частоты вращения вентиляторов конденсатора, регулированием расхода охлаждающей воды, подтоплением конденсатора жидким хладагентом.

à Регулирование уровня жидкости

С какой целью?

Для обеспечения необходимого расхода жидкого хладагента со стороны высокого давления на сторону низкого давления в соответствии с фактической тепловой нагрузкой на систему;

Для обеспечения безотказной и надежной работы расширительных устройств.

Каким образом?

Регулированием степени открытия расширительного устройства в соответствии с изменением уровня жидкости.

Ä Регулирование работы насосов хладагента

С какой целью?

Для обеспечения безотказной работы насоса путем поддержания расхода хладагента через насос в допустимом рабочем диапазоне;

Для поддержания постоянной разности давлений на насосе в некоторых системах.

Каким образом?

Организацией обводного контура для поддержания расхода хладагента через насос выше минимально допустимого значения;

Отключением насоса при его неспособности обеспечить достаточный перепад давления;

Установкой регулятора давления.

Å Регулирование работы испарителей

С какой целью?

Во-первых, для поддержания постоянной температуры контролируемой среды;

Во-вторых, для оптимизации работы испарителей;

Для систем с непосредственным кипением: для предотвращения попадания жидкого хладагента из испарителя в линию всасывания компрессора.

Каким образом?

Изменением расхода хладагента через испаритель в соответствии с тепловой нагрузкой на систему;

Оттайкой испарителей.

Æ Системы защиты

С какой целью?

Для предотвращения непреднамеренного повышения или понижения давления в сосудах до нерасчетного уровня;

Для защиты компрессора от повреждения вследствие гидравлического удара, перегрузки, нехватки масла, высокой температуры и т.д.;

Для защиты насоса от повреждения вследствие кавитации.

Каким образом?

Путем установки предохранительных клапанов на сосудах и в других необходимых местах;

Отключением компрессора или насоса при выходе входного/выходного давления или разности давлений за допустимые пределы;

Отключением системы охлаждения или части системы, при превышении допустимого уровня жидкости в отделителе жидкости или ресивере.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

5

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

2. Регулирование

Компрессор — это «сердце» системы охлажде-

работы компрессоров

ния. Он выполняет две основные функции:

 

1. Поддержание давления в испарителе на

 

уровне, обеспечивающем кипение жидкого

 

хладагента при требуемой температуре;

 

2. Сжатие хладагента до состояния, необходи-

 

мого для его конденсации при нормальной

 

температуре эксплуатации.

 

Следовательно, основной задачей регулирова-

 

ния компрессора является регулирование его

 

производительности в соответствии с фактичес-

 

кой тепловой нагрузкой на систему охлаждения,

 

с целью поддержания требуемой температуры

 

кипения хладагента.

Если производительность компрессора будет больше необходимой, давление и температура кипения будут ниже требуемых значений, и наоборот.

Кроме того, для обеспечения оптимальных условий эксплуатации не следует допускать работу компрессора вне диапазона допустимых температур и давлений.

2.1

Как правило, компрессор системы охлаждения

3.

Регулирование производительности

Регулирование

выбирается из условия обеспечения произво-

 

изменением числа оборотов вала.

производительности

дительности, соответствующей максимально

Этот эффективный способ регулирования

компрессоров

возможной тепловой нагрузке на систему.

производительности применим ко всем типам

 

Однако, в условиях нормальной эксплуатации

компрессоров. Изменение числа оборотов вала

 

тепловая нагрузка на систему является, как

компрессора осуществляется с помощью двух-

 

правило, меньше расчетной. Отсюда следует,

скоростного электродвигателя или преобразо-

 

что необходимость обеспечения регулирова-

вателя частоты. Двухскоростной электродви-

 

ния производительности компрессора в соот-

гатель регулирует производительность ком-

 

ветствии с фактической тепловой нагрузкой

прессора, вращаясь с высокой скоростью при

 

на систему является непременным условием.

большой тепловой нагрузке на систему (т. е. в

 

Ниже приведены несколько общеизвестных

режиме захолаживания) и с низкой скоростью

 

способов регулирования производительности

при малой тепловой нагрузке (т. е. в режиме

 

компрессоров:

хранения).Преобразователь частоты обеспечи-

 

 

 

вает непрерывное изменение числа оборотов

 

1.

Ступенчатое регулирование

в зависимости от фактической тепловой на-

 

 

производительности.

грузки на систему. Преобразователь частоты

 

Ступенчатое регулирование производитель-

обеспечивает соблюдение требований по ми-

 

ности подразумевает разгрузку цилиндров в

нимально и максимально допустимому числу

 

многоцилиндровом компрессоре, открытие и

оборотов, регулированию температуры и дав-

 

закрытие всасывающих каналов винтового

ления, защите электродвигателя компрессора

 

компрессора, включение и отключение отдель-

и максимально допустимому току и крутящему

 

ных компрессоров в многокомпрессорных сис-

моменту. Преобразователи частоты обеспечи-

 

темах. Этот способ регулирования прост и удо-

вают низкий уровень пускового тока.

 

бен. Кроме того, при частичной тепловой на-

 

 

 

грузке эффективность системы уменьшается

4.

Регулирование производительности путем

 

незначительно. Данный способ особенно под-

 

перепуска горячего пара.

 

ходит для систем с несколькими многоцилин-

Этот способ регулирования применим к ком-

 

дровыми поршневыми компрессорами.

прессорам постоянной производительности

 

 

 

и в основном применятеся в коммерческих

 

2.

Регулирование производительности

холодильных установках. Для регулирования

 

 

с помощью золотникового клапана.

производительности компрессора часть горя-

 

Использование золотникового клапана являет-

чего газа перепускается из линии нагнетания

 

ся наиболее распространенным способом регу-

в контур низкого давления. При этом холодо-

 

лирования производительности винтовых ком-

производительность системы уменьшается как

 

прессоров. Принцип действия золотникового

за счет уменьшения подачи жидкого хладагента

 

клапана с гидравлическим приводом (масло)

в испаритель, так и за счет сброса части тепла

 

обеспечивает возможность перепуска части

в контур низкого давления.

 

пара на линии всасывания в обход компрессора.

 

 

 

Золотниковый клапан обеспечивает возмож-

 

 

 

ность плавного и непрерывного регулирования

 

 

 

производительности компрессора от 100 до

 

 

 

10% от номинальной величины. Однако, эффек-

 

 

 

тивность системы при частичной тепловой на-

 

 

 

грузке заметно уменьшается.

 

 

 

 

 

 

 

6

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

Пример 2.1.1:

 

 

 

Ступенчатое регулирование

 

 

 

производительности

 

 

В конденсатор

компрессора

Из отделителя

 

 

 

 

 

жидкости/

 

 

 

испарителя

 

 

 

 

 

Масло-

 

 

 

отделитель

Парообразный хладагент

 

 

 

высокого давления

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

 

низкого давления

 

 

 

Масло

 

 

 

ÀСтупенчатый регулятор

Danfoss

 

 

Tapp_0016

 

 

(контроллер)

10-2012

Поршневой компрессор

ÁДатчик давления

 

 

 

 

Для ступенчатого регулирования производи-

Регулирование нагрузки осуществляется при

 

тельности компрессора применяется ступенча-

выходе измеренного контролируемого значе-

 

тый контроллер EKC 331 À. EKC 331 представ-

ния давления за пределы нейтральной зоны (в

 

ляет собой четырехступенчатый контроллер с

заштрихованные области «+ zone» и «− zone»)

 

четырьмя релейными выходами. Он осущест-

 

 

вляет нагрузку и разгрузку компрессоров/

При выходе регулируемого параметра за пре-

 

поршней или электродвигателя компрессора

делы заштрихованных областей (обозначены

 

по сигналу датчиков давления AKS 33 Á или

как «++ zone» и «-- zone») включение/отключе-

 

AKS 32R, установленных на линии всасывания.

ние регулирующего устройства будет происхо-

 

Контроллер ЕКС 331 с нейтральной зоной может

дить гораздо быстрее.

 

регулировать производительность системы с

 

 

четырьмя компрессорами одинаковой фикси-

Более подробная информация приведена в

 

рованной мощности или с двумя компрессора-

руководстве по эксплуатации контроллера

 

ми регулируемой мощности (каждый из кото-

ЕКС 331(Т) компании Данфосс.

 

рых имеет разгрузочный клапан).

 

 

Контроллер модели ЕКС 331Т способен принимать сигнал от датчика температуры РТ 1000, применение которого может понадобиться для работы вспомогательных систем.

Регулирование с нейтральной зоной Нейтральная зона (NZ) представляет собой зону нечувствительности вблизи уставки регулируемого параметра, в пределах которой нагрузка/разгрузка компрессора не осуществляется.

Зона––

Технические

характеристики

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

 

Датчик давления AKS 33

Датчик давления AKS 32R

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От –1 до 34

От –1 до 34

Максимальное рабочее давление PB [бар]

55 (в зависимости от диапазона)

60 (зависит от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

От –40 до 85

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мA

От 10 до 90% от напряжения питания

 

 

 

 

Датчик давления AKS 3000

Датчик давления AKS 32

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От 0 до 60 (в зависимости от диапазона)

От –1 до 39 (в зависимости от диапазона)

Максимальное рабочее давление PB [бар]

100 (в зависимости от диапазона)

60 (в зависимости от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

От –40 до 80

От –40 до 85

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мА

от 1 до 5 В или от 0 до 10 В

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

7

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

Пример 2.1.2:

 

 

 

 

Регулирование

 

 

 

 

производительности

<![if ! IE]>

<![endif]>Danfoss Tapp 0017 10-2012

 

Компрессор

В конденсатор

компрессора путем перепуска

 

горячего газа

 

 

 

 

 

 

 

Масло-

 

 

 

 

отделитель

Парообразный хладагент

 

 

 

 

высокого давления

 

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

 

высокого давления

 

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

 

 

низкого давления

 

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

 

низкого давления

 

 

 

 

Масло

 

 

 

 

ÀЗапорный клапан

 

 

 

 

ÁРегулятор

 

 

 

Из ресивера

производительности

Испаритель

 

ÂЗапорный клапан

 

 

 

 

 

 

 

Перепуск горячего газа применятеся для ре-

пан, управляемый противодавлением, который

 

гулирования холодопроизводительности ком-

открывает клапан ICS и увеличивает расход горя-

 

прессоров постоянной производительности.

чего газа при снижении давления всасывания

 

Для регулирования расхода перепускаемого

ниже заданной величины. Благодаря этому дав-

 

горячего газа используется сервоприводный

ление в линии всасывания компрессора поддер-

 

клапан ICS Á с управлением от пилотного кла-

живается на постоянном уровне, и холодопро-

 

пана CVC по давлению в линии всасывания.

изводительность компрессора соответствует

 

Клапан CVC представляет собой пилотный кла-

фактической тепловой нагрузке на систему.

Технические

 

Сервоприводный клапан с пилотным управлением ICS

характеристики

Материал

Корпус клапана: низкотемпературная сталь

 

 

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717 и R744

 

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до +120

 

 

 

Максимальное рабочее давление [бар}

52

 

 

 

Присоединительный размер DN [мм]

От 20 до 150

 

 

 

Пилотный клапан CVC (LP)

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 120

Максимальное рабочее давление [бар}

На стороне высокого давления: 28

 

На стороне низкого давления: 17

Диапазон давлений [бар]

От –0.45 до 7

Пропускная способность Kv 3/ч]

0.2

 

 

 

Пилотный клапан CVC (XP)

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 120

Максимальное рабочее давление [бар}

На стороне высокого давления: 52

 

На стороне низкого давления: 28

Диапазон давлений [бар]

От 4 до 28

Пропускная способность Kv 3/ч]

0.2

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

8

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

Пример 2.1.3: Регулирование производительности

компрессора путем изменения числа оборотов вала

Парообразный хладагент высокого давления Парообразный хладагент низкого давления

ÀПреобразователь частоты ÁКонтроллер ÂДатчик давления

Технические

характеристики

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

<![if ! IE]>

<![endif]>Danfoss Tapp_0139 10-2012

Из отделителя

 

жидкости/

 

испарителя

В маслоотделитель

 

Из отделителя

 

жидкости/

 

испарителя

В маслоотделитель

 

PLC/OEM

контроллер

Из отделителя жидкости/

испарителя

В маслоотделитель

Регулирование производительности с помощью частотного преобразователя дает следующие преимущества:

Энергосбережение

Улучшенное регулирование и более высокое качество продуктов

Снижение уровня шума

Продление срока службы оборудования

Удобство монтажа

Простота использования. Обеспечивает точное регулирование системы

 

Преобразователь частоты AKD 102

Преобразователь частоты

 

VLT FC 102 / FC 302

 

 

 

Диапазон мощности

От 1.1 кВт до 45 кВт

От 1.1 кВт до 250 кВт

До 1200 кВт

Напряжение

200-240 В

380-480 В

200-690 В

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

9

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

2.2

Изготовители компрессоров обычно рекомен-

Существует несколько способов снижения тем-

Регулирование

дуют ограничивать температуру нагнетания

пературы нагнетания газа. Один из них заклю-

температуры нагнетания

газа во избежание перегрева и сокращения

чается в установке в поршневых компрессорах

впрыском жидкого

срока службы оборудования, а также разложе-

охлаждаемых водой головок цилиндров.

хладагента

ния масла при высоких температурах.

Другой способ состоит во впрыске жидкого хла-

 

 

дагента, взятого на выходе из конденсатора или

 

Из диаграммы «p-h» (диаграмма «давление-

ресивера, в линию всасывания, промежуточный

 

энтальпия») видно, что температура нагнетания

охладитель или боковой порт винтового ком-

 

повышается при:

прессора.

 

работе компрессора в условиях большого

 

 

перепада давления;

 

 

всасывании компрессором существенно

 

 

перегретого пара;

 

 

регулировании производительности

 

 

компрессора путем перепуска горячего газа.

 

Пример 2.2.1:

 

 

Впрыск жидкого хладагента

 

 

при помощи терморегулирую-

 

Компрессор

щего инжекторного клапана

Из отделителя

 

 

 

жидкости/

 

Парообразный хладагент

испарителя

 

высокого давления

 

 

Жидкий хладагент

 

В маслоотделитель

высокого давления

 

Парообразный хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Жидкий хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Масло

Впрыск масла

 

 

 

ÀЗапорный клапан

 

 

ÁСоленоидный клапан

Danfoss

Из ресивера

ÂТерморегулирующий

Tapp_0018

10-2012

 

инжекторный клапан

 

 

ÃЗапорный клапан

В случае превышения значения температуры

Терморегулирующий инжекторный клапан

ÄРеле температуры

нагнетания, заданного реле температуры

TEAT Â регулирует расход впрыскиваемой

 

RT 107 Ä, это реле температуры подает питание

жидкости в зависимости от температуры

 

на соленоидный клапан EVRA Á, через который

нагнетания, что предотвращает ее дальнейший

 

жидкий хладагент начнет поступать в боковой

рост.

 

порт винтового компрессора.

 

Технические

характеристики

 

Реле температуры RT

Хладагенты

Все фторсодержащие хладагенты и R717(аммиак)

Степень защиты корпуса

IP 66/54

Максимальная температура

От 65 до 300

термобаллона [°C]

 

Температура окружающей среды [°C]

От –50 до 70

Диапазон регулирования [°C]

От –60 до 150

Дифференциал Δt [°C]

От 1.0 до 25.0

 

 

 

Терморегулирующий инжекторный клапан TEAT

Хладагенты

Все фторсодержащие хладагенты и R717(аммиак)

Диапазон регулирования [°C]

Максимальная температура термобаллона: 150°C

 

Максимальный диапазон изменения температуры термобаллона: 20°C

Максимальное рабочее давление [бар]

20

Номинальная производительность* [кВт]

От 3.3 до 274

* Условия эксплуатации: Te = +5°C, Δp = 8 бар, ΔTsub = 4°C

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

Пример 2.2.2:

 

 

Впрыск жидкого хладагента

 

Компрессор

при помощи электропривод-

 

ного клапана

Из отделителя

 

 

 

 

жидкости/

 

Парообразный хладагент

испарителя

 

 

В маслоотделитель

высокого давления

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

высокого давления

 

 

Парообразный хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Жидкий хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Масло

Впрыск масла

 

 

 

ÀЗапорный клапан

 

 

ÁСоленоидный клапан

Danfoss

Из ресивера

ÂЭлектроприводный клапан

Tapp_0019

 

ÃЗапорный клапан

10-2012

 

 

 

ÄКонтроллер

Электронное регулирование впрыска жидкости

Контроллер EKC 361 посылает управляющий

ÅДатчик температуры

осуществляется с помощью электроприводного

сигнал на привод ICAD, который регулирует

 

клапана ICM Â. Датчик температуры AKS 21 с эле-

степень открытия электроприводного клапана

 

ментом PT 1000 Å измеряет температуру нагне-

ICM, ограничивая и поддерживая необходимую

 

тания и передает соответствующий сигнал в ре-

температуру нагнетания газа.

 

гулятор температуры (контроллер) EKC 361 Ä.

 

Технические

характеристики

 

Электроприводный клапан ICM

Материал

Корпус: низкотемпературная сталь

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717(аммиак) и R744(CO2)

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до 120

Максимальное рабочее давление [бар]

52

Присоединительный размер DN [мм]

От 20 до 80

Номинальная производительность* [кВт]

От 72 до 22,700

* Условия эксплуатации: Te = –10°C, Δp = 8.0 бар, ΔTsub = 4K

 

 

 

Привод ICAD

Температура окружающей среды [°C]

От –30 до 50 (воздух)

Входной управляющий сигнал

0/4–10 мA, или 0/2–10 В

Время полной перекладки при максимальной

От 3 до 45 сек. в зависимости от размера клапана

заданной скорости

 

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

11

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

Пример 2.2.3:

 

 

Впрыск жидкого хладагента

 

Компрессор

при помощи компактной

 

 

клапанной станции ICF

 

 

Парообразный хладагент

Из отделителя

В маслоотделитель

высокого давления

Жидкий хладагент

жидкости/

 

испарителя

 

высокого давления

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Жидкий хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Масло

 

 

 

 

Впрыск масла

ÀКлапанная станция ICF:

 

 

M

 

 

Запорный клапан

 

 

Фильтр

 

 

Соленоидный клапан

Danfoss

Из ресивера

Модуль ручного открытия

Tapp_0020

 

Электроприводный капан

10-2012

 

 

 

Запорный клапан

 

 

ÁКонтроллер

Для впрыска жидкого хладагента компания

ÂДатчик температуры

Данфосс может предложить очень компактную

 

клапанную станцию ICF À. В ее корпусе разме-

 

щается до шести различных модулей. Работая

 

таким же образом, как в примере 2.2.2, это ре-

 

шение отличается компактностью и удобством

 

монтажа.

 

Технические

 

Клапанная станция ICF

характеристики

Материал

Корпус: низкотемпературная сталь

 

 

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717(аммиак) и R744(CO2)

 

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до 120

 

Максимальное рабочее давление [бар]

52

 

Присоединительный размер DN [мм]

От 20 до 40

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

12

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

2.3 В процессе запуска компрессора или после от- Регулирование давления в тайки испарителя необходимо предусмотреть

картере компрессора

регулирование давления всасывания, иначе

 

оно может оказаться слишком большим, что

 

может привести к перегрузке электродвигате-

 

ля компрессора.

 

Перегрузка может привести к повреждению

 

электродвигателя компрессора.

 

Ниже указаны два способа решения этой про-

 

блемы:

 

1. Разгрузка компрессора при пуске. Пуск ком-

 

прессора с неполной нагрузкой можно осу-

 

ществить, используя различные методы ре-

 

гулирования его производительности, на-

пример, разгружая часть поршней в случае многоцилиндровых поршневых компрессоров или перепуская некоторую часть всасываемого пара в обход компрессора с помощью золотниковых клапанов в случае винтовых компрессоров и др.

2.Регулирование давления в картере поршневых компрессоров. Давление всасывания можно поддерживать на заданном уровне путем установки на линии всасывания управляемого противодавлением регулирующего клапана. Клапан не откроется, пока давление в линии всасывания не упадет ниже заданной величины.

Пример 2.3.1:

 

 

Регулирование давления в

 

 

картере компрессора при

Компрессор

В конденсатор

помощи клапанов ICS и CVC

 

 

Парообразный хладагент

Из

Маслоотделитель

 

высокого давления

испарителя

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Масло

 

 

ÀРегулятор давления

Danfoss

 

в картере

Tapp_0021

 

ÁЗапорный клапан

10-2012

 

 

 

Для регулирования давления при пуске компрессора, после оттайки испарителя и в других случаях возможного превышения давления всасывания,в линию всасывания предусматривается установка сервоприводного клапана ICS À с пилотным управлением и пилотного клапана типа CVC, управляемого противодавлением.

Клапан ICS не откроется, пока давление всасывания за ним не опустится ниже заданной пилотным клапаном CVC величины. Таким образом, пар высокого давления в линии всасывания постепенно поступает в картер, обеспечивая регулирование производительности компрессора.

Технические

характеристики

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

 

Сервоприводный клапан ICS с пилотным управлением

Материал

Корпус: низкотемпературная сталь

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717(аммиак) и R744(CO2)

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до +120

Максимальное рабочее давление [бар]

52

Присоединительный размер DN [мм]

От 20 до 150

Производительность* [кВт]

От 11 до 2440

* Условия эксплуатации: Te = –10°C, Tl = 30°C, Δp = 0.2 бар, ΔTsub = 8K

 

 

 

Пилотный клапан CVC (LP)

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 120

Максимальное рабочее давление [бар]

На стороне высокого давления: 28

 

На стороне низкого давления: 17

Диапазон давлений [бар]

От –0.45 до 7

Пропускная способность Kv 3/ч]

0.2

 

 

 

Пилотный клапан CVC (XP)

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 120

Максимальное рабочее давление [бар]

На стороне высокого давления: 52

 

На стороне низкого давления: 28

Диапазон давлений [бар]

От 4 до 28

Пропускная способность Kv 3/ч]

0.2

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

13

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

2.4

Непременным условием нормальной работы

вала в обратную сторону и повреждению под-

Предотвращение

системы охлаждения является предотвращение

шипников компрессора.

обратного потока

обратного потока конденсированного хлада-

Также необходимо предотвращать миграцию

хладагента

гента из конденсатора в маслоотделитель и

хладагента в маслоотделитель и далее в ком-

 

компрессор. В поршневых компрессорах обрат-

прессор во время его останова. Для предотвра-

 

ный поток хладагента может привести к гидра-

щения обратного потока хладагента на выходе

 

влическому удару. В винтовых компрессорах

из маслоотделителя следует предусмотреть

 

обратный поток может привести к вращению

установку обратного клапана.

Пример 2.4.1:

 

 

Предотвращение обратного

 

 

потока хладагента

 

 

 

 

Компрессор

 

 

В конденсатор

 

 

Масло-

 

Из

отделитель

 

испарителя

 

Парообразный хладагент

 

 

высокого давления

 

 

Парообразный хладагент

 

 

низкого давления

 

 

Масло

Danfoss

 

 

 

 

Tapp_0023_02

 

ÀОбратно-запорный клапан

10-2012

 

 

 

Технические

характеристики

Обратно-запорный клапан SCA À во время работы системы охлаждения функционирует как обратный клапан, и также может использоваться в качестве запорного клапана и перекрывать линию нагнетания при техническом обслуживании системы. Этот комбинированный обратно-запорный клапан более удобен при монтаже и имеет меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с вариантом установки стандартных запорного и обратного клапанов по отдельности.

Критерии выбора обратно-запорного клапана:

1.Клапан следует выбирать исходя из производительности системы, а не из диаметра трубопровода.

2.Необходимо учитывать условия эксплуатации как при номинальной, так и при и частичной тепловой нагрузке на систему. Скорость потока при номинальной нагрузке должна быть близка к рекомендуемым значениям в то время как при частичной нагрузке она должна быть выше минимального рекомендуемого значения.

Более подробная информация по выбору клапанов приведена в каталоге на изделие.

 

Обратно-запорный клапан SCA

Материал

Корпус:

специальная холодностойкая сталь, аттестованная для работы

 

 

при низких температурах

 

Шток:

полированная нержавеющая сталь

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717.

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до 150

Открывающий перепад давления [бар]

0.04 (пружина на 0.3 бар доступна для заказа как запасная часть)

Максимальное рабочее давление [бар]

52

 

Присоединительный размер DN [мм]

От 15 до 125

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

14

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

2.5

Выводы

Регулирование

Применение

Преимущества

Недостатки

Регулирование производительности компрессора

 

 

Ступенчатое регулирова-

Применяется для многоци-

Простой способ регулиро-

Не обеспечивается

ние производительности

линдровых компрессоров,

вания.

плавность регулирования,

компрессора при помощи

винтовых компрессоров

Эффективность при полной

особенно при небольшом

контроллера ЕКС 331 и дат-

с несколькими всасываю-

и частичной нагрузке при-

количестве ступеней

чика давления AKS 32/33.

щими портами и систем с

мерно одинакова.

регулирования. Наличие

 

несколькими параллельно

 

колебаний давления

 

работающими компрессо-

 

всасывания.

 

рами.

 

 

Регулирование произво-

Применяется для компрес-

Непрерывное регулирова-

Низкая эффективность

дительности компрессора

соров с постоянной произ-

ние производительности в

компрессора в условиях

перепуском горячего газа

водительностью.

соответствии с фактической

частичной нагрузки.

при помощи клапанов ICS

 

тепловой нагрузкой на сис-

Высокое энергопотребле-

и CVC.

 

тему. Горячий газ способ-

ние.

 

 

ствует возврату масла из

 

 

 

испарителя в компрессор.

 

Регулирование

Применяется для всех

Низкий пусковой ток.

Компрессор должен быть

производительности

компрессоров, способных

Энергосбережение.

пригоден для эксплуатации

компрессора путем

работать на пониженных

Низкий уровень шума.

на пониженных оборотах.

изменения числа оборотов.

оборотах.

Большой срок службы.

 

 

 

Простота монтажа.

 

Регулирование температуры нагнетания впрыском жидкого хладагента

 

 

Механическая система

Применяется для систем, в

Простой и эффективный

Впрыск жидкого хладагента

впрыска жидкого

которых существует

способ регулирования.

может привести к повреж-

хладагента при помощи

вероятность превышения

 

дению компрессора. Данный

клапанов TEAT, EVRA(T) и RT.

температуры нагнетания.

 

способ менее эффективен

 

 

 

по сравнению с примене-

 

 

 

нием промежуточного

 

 

 

охладителя.

Электронная система

Применяется для систем, в

Универсальный и компакт-

Не применим для горючих

впрыска жидкого хладагента

которых существует

ный способ регулирования.

хладагентов. Впрыск жид-

при помощи контроллера

вероятность превышения

Возможны дистанционный

кого хладагента может при-

ЕКС 361 и клапана ICM.

температуры нагнетания.

контроль и регулирование. вести к повреждению ком-

Электронная система

 

 

прессора. Данный способ

впрыска жидкого хладагента

 

 

менее эффективен по срав-

при помощи контроллера

 

 

нению с применением про-

ЕКС 361 и клапанной

 

 

межуточного охладителя.

станции ICF.

 

 

 

Регулирование давления в картере компрессора

Регулирование давления в картере компрессора при помощи клапанов ICS и CVC.

Регулирование давления в картере компрессора при помощи клапанов ICS и CVP.

Применяется для поршне-

Простой и надежный способ

Наличие постоянного

вых компрессоров, в основ-

регулирования.

падения давления в линии

ном, в системах охлаждения

Эффективный способ

всасывания.

малой и средней произво-

защиты поршневых

 

дительности.

компрессоров при пуске

 

 

и после оттайки горячим

 

 

газом.

 

 

 

 

Предотвращение обратного потока хладагента

Предотвращение

 

 

 

 

 

Применяется для всех

Технически простой способ

Наличие постоянного

обратного потока

 

 

 

 

 

холодильных установок.

регулирования. Простота и

падения давления в линии

хладагента при помощи

 

 

 

 

 

 

удобство монтажа.

нагнетания.

 

 

 

 

 

 

клапана SCA.

 

 

 

 

 

 

Низкое гидравлическое

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление.

 

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

15

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

2.6 Справочная документация

Справочная документация в алфавитном порядке указана на стр. 146

Техническое описание / Руководство

Инструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

Документ

 

Тип

Документ

 

Тип

Документ

 

Тип

Документ

AKD 102

PD.R1.B

 

ICF

PD.FT1.A

 

AKD 102

MG11L

 

ICF

PI.FT0.C

AKS 21

RK0YG

 

ICM

PD.HT0.B

 

AKS 21

RI14D

 

ICM 20-65

PI.HT0.A

AKS 33

RD5GH

 

ICS

PD.HS2.A

 

AKS 32R

PI.SB0.A

 

ICM 100-150

PI.HT0.B

CVC

PD.HN0.A

 

REG

PD.KM1.A

 

AKS 33

PI.SB0.A

 

ICS 25-65

PI.HS0.A

CVP

PD.HN0.A

 

SCA

PD.FL1.A

 

CVC-XP

PI.HN0.A

 

ICS 100-150

PI.HS0.B

EKC 331

RS8AG

 

SVA

PD.KD1.A

 

CVC-LP

PI.HN0.M

 

REG

PI.KM1.A

EKC 361

RS8AE

 

TEAT

PD.AU0.A

 

CVP

PI.HN0.C

 

SCA

PI.FL1.A

EVRA(T)

PD.BM0.B

 

 

 

 

EKC 331

RI8BE

 

SVA

PI.KD1.A

 

 

 

 

 

 

EKC 361

RI8BF

 

TEAT

PI.AU0.A

 

 

 

 

 

 

EVRA(T)

PI.BN0.L

 

 

 

Для загрузки последней версии документации посетите веб-сайт компании Danfoss.

16

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

3. Регулирование

В эксплуатационных условиях, характеризую-

работы конденсаторов

щихся большими колебаниями температуры

 

окружающей среды и/или тепловой нагрузки,

 

необходимо предусматривать регулирование

 

давления конденсации для предотвращения

 

слишком сильного его понижения. Слишком

 

низкое давление конденсации приводит к не-

 

достаточному перепаду давления на расшири-

 

тельном устройстве, и, как следствие, к недо-

 

статочной подаче хладагента в испаритель.

 

Следовательно, регулирование производи-

 

тельности конденсатора в основном применя-

 

ется в зонах с умеренным климатом и в мень-

 

шей степени в субтропиках и тропиках.

 

Основная идея регулирования заключается в

 

регулирования производительности конден-

сатора при низкой температуре окружающей среды для поддержания давления конденсации выше минимально допустимого уровня.

Регулирование производительности конденсации осуществляется либо путем регулирования расхода циркулирующего через конденсатор воздуха или охлажадющей воды, либо за счет уменьшения эффективной площади поверхности теплообмена.

В конденсаторах различных типов применяются различные способы регулирования. Сами конденсаторы подразделяются на:

3.1Конденсаторы с воздушным охлаждением

3.2Испарительные конденсаторы

3.3Конденсаторы с водяным охлаждением

3.1 Конденсатор с воздушным охлаждением пред- Конденсаторы с воздушным ставляет собой теплообменник, состоящий из

охлаждением

оребренных труб. Он может быть горизонталь-

 

ным, вертикальным или V-образной формы.

 

Окружающий воздух продувается через тепло-

 

обменник при помощи осевых или центробеж-

 

ных вентиляторов.

Конденсаторы с воздушным охлаждением применяются в промышленных системах охлаждения, эксплуатируемых в условиях высокой влажности воздуха. Для регулирования давления конденсации в конденсаторах с воздушным охлаждением могут применяться приведенные ниже способы.

3.1.1 - Ступенчатое регулирование

Первый способ регулирования заключается в использовании необходимого количества реле давления типа RT 5 компании Данфосс, настроенных на различные значения давления включения и отключения вентиляторов.

Второй способ регулирования работы вентиляторов заключается в использовании реле давления компании Данфосс типа RT-L с нейтральной зоной. Первоначально реле использовалось вместе со ступенчатым контроллером с

заданным количеством контактов, соответствующим количеству вентиляторов. Однако данная система срабатывала слишком быстро и для задержки включения и отключения вентиляторов необходимо было использовать таймеры.

Третий способ регулирования заключается в использовании современного ступенчатого контроллера ЕКС 331 компании Данфосс.

3.1.2 - Регулирование скорости вращения вентиляторов

Этот способ регулирования производительности конденсатора в основном используется в случае необходимости уменьшения уровня шума вентиляторов.

Для реализации данного способа может быть использован преобразователь частоты AKD компании Данфосс.

3.1.3 - Регулирование площади теплообмена

Для регулирования площади теплообмена необходим ресивер. Объем ресивера должен быть достаточным для компенсации колебаний по объему хладагента в конденсаторе.

Регулирование площади теплообмена осуществляется двумя следующими способами:

1.При помощи основных клапанов ICS или PM с пилотным клапаном постоянного давления CVP(HP), установленных на линии горячего газа на входе в конденсатор и клапана ICV с пилотным клапаном перепада давления CVPР(HP), установленного на трубопроводе между линией горячего газа и ресивером. Для предотвращения миграции жидкого хладагента из ресивера в конденсатор, в трубопроводе между ними устанавливается обратный клапан NRVA.

2.При помощи основного клапана ICS с пилотным клапаном постоянного давления CVP(HP), установенных в трубопроводе, соединяющем конденсатор и ресивер, и при помощи клапана ICS с пилотным клапаном перепада давления CVPР(HP), установленных в трубопроводе между линией горячего газа и ресивером. Этот способ регулирования, в основном, используется в коммерческих холодильных установках.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

17

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

Пример 3.1.1:

 

 

Ступенчатое регулирование

 

 

производительности кон-

 

 

денсатора с воздушным ох-

 

 

лаждением путем включения

 

 

и отключения вентиляторов

 

 

при помощи ступенчатого

 

 

контроллера ЕКС 331

 

 

 

Из

 

 

линии нагнетания

Конденсатор

 

 

Парообразный хладагент

 

 

высокого давления

 

 

Жидкий хладагент

 

 

высокого давления

 

 

 

 

Ресивер

ÀСтупенчатый контроллер

 

 

ÁДатчик давления

 

 

ÂЗапорный клапан

Danfoss

 

ÃЗапорный клапан

К расширительному

Tapp_0031_02

ÄЗапорный клапан

10-2012

устройству

 

 

 

EKC 331 À представляет собой четырехступен-

В некоторых холодильных установках исполь-

 

чатый контроллер, имеющий до четырех релей-

зуется контроллер ЕКС 331Т. Данный контрол-

 

ных выходов. Он осуществляет переключение

лер может получать управляющий сигнал от

 

режимов работы вентиляторов по сигналам дав-

датчика температуры типа РТ 1000, например,

 

ления конденсации от датчика давления AKS 33

AKS 21. Датчик температуры обычно устанав-

 

Á или AKS 32R. Принцип регулирования с ней-

ливается на выходе из конденсатора.

 

тральной зоной контроллера EKC 331 À обе-

Примечание. Регулирование с помощью

 

спечивает регулирование производительно-

 

сти по конденсации с поддержанием давления

контроллера EKC 331T и датчика температуры

 

конденсации выше минимально допустимого

PT1000 не является таким точным, как с помо-

 

значения.

щью EKC 331 и датчика давления, поскольку

 

Подробная информация по регулированию с

температура на выходе из конденсатора может

 

не совсем точно отражать фактическое давле-

 

нейтральной зоной приведена в подразделе 2.1.

ние конденсации ввиду переохлаждения жид-

 

Обводной трубопровод, на которой установлен

кости или наличия в холодильной системе не-

 

конденсируемых газов. Включение вентилято-

 

запорный клапан SVA Ä служит для уравнива-

ров в условиях недостаточного переохлаждения

 

ния давлений в ресивере и на входе в конден-

хладагента может сопровождаться резким

 

сатор для обеспечения отвода жидкого хлада-

вскипанием хладагента.

 

гента из конденсатора в ресивер.

 

Технические

характеристики

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

 

Датчик давления AKS 33

Датчик давления AKS 32R

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От –1 до 34

От –1 до 34

Максимальное рабочее давление PB [бар]

55 (зависит от диапазона)

60 (зависит от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

–40 to 85

 

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мA

От 10 до 90% от напряжения питания

 

 

 

 

Датчик давления AKS 3000

Датчик давления AKS 32

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От 0 до 60 (зависит от диапазона)

От –1 до 39 (зависит от диапазона)

Максимальное рабочее давление PB [бар]

100 (зависит от диапазона)

60 (зависит от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

От –40 до 80

От –40 до 85

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мА

от 1 до 5 В или от 0 до 10 В

18

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

Пример 3.1.2:

 

 

Регулирование скорости

 

 

вращения вентиляторов

 

 

конденсаторов с воздушным

 

 

охлаждением

 

 

 

Из линии

 

 

нагнетания

 

 

 

Конденсатор

Парообразный хладагент

 

 

высокого давления

 

Ресивер

Жидкий хладагент

 

 

высокого давления

 

 

 

Danfoss

К расширительному

ÀПреобразователь частоты

устройству

Tapp_0141_02

 

ÁДатчик давления

10-2012

 

 

 

 

Регулирование производительности с помощью

 

 

частотного преобразователя дает следующие

 

 

преимущества:

 

 

Энергосбережение

 

 

Улучшенное регулирование и более высокое

 

 

качество продуктов

 

 

Снижение уровня шума

 

 

Продление срока службы оборудования

 

 

Удобство монтажа

 

 

Простота использования. Обеспечивает

 

 

точное регулирование системы

 

Технические

характеристики

 

Преобразователь частоты AKD 102

Преобразователь частоты

 

VLT FC 102 / FC 302

 

 

 

Диапазон мощности

От 1.1 кВт до 45 кВт

От 1.1 кВт до 250 кВт

До 1200 кВт

Напряжение

200-240 В

380-480 В

200-690 В

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

19

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

Пример 3.1.3:

 

 

 

Регулирование производи-

 

 

 

тельности конденсаторов

 

 

 

с воздушным охлаждением

 

 

 

путем изменения площади

 

 

 

поверхности теплообмена

 

 

 

 

 

Конденсатор

 

Линия

 

 

 

всасывания

 

 

Парообразный хладагент

Компрессор

 

 

высокого давления

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

высокого давления

 

 

 

À Регулятор давления

 

 

 

Á Запорный клапан

 

Ресивер

 

 Обратный клапан

 

 

 

à Запорный клапан

 

 

 

Ä Запорный клапан

 

 

 

Å Дифференциальный

Danfoss

 

К расширительному

регулятор давления

К маслоохладителю

устройству

Tapp_0148_02

Æ Запорный клапан

 

10-2012

 

 

 

 

 

 

Данный способ регулирования обеспечивает

CVPP поддерживает необходимое давление в

 

поддержание давления в ресивере на доста-

ресивере. Вместо дифференциального регу-

 

точно высоком уровне при низких температу-

лятора давления Å может быть использован

 

рах окружающего воздуха.

перепускной клапан OFV.

 

Сервоприводный клапан ICS À открывается

Обратный клапан NRVA Â обеспечивает повы-

 

при достижении значения давления нагнетания,

шенное давление в конденсаторе, задерживая

 

заданного пилотным клапаном CVP.

в нем жидкий хладагент. Для этого требуется

 

Клапан ICS À закрывается при падении давле-

ресивер достаточно большого объема. Также

 

ния ниже заданного пилотным клапаном CVP

обратный клапан NRVA предотвращает мигра-

 

значения.

цию жидкости из ресивера в конденсатор, когда

 

 

последний становится более холодным в пери-

 

Сервоприводный клапан ICS Å с пилотным

од простоя компрессора.

 

 

клапаном постоянного перепада давления

 

 

Технические

характеристики

 

Сервоприводный клапан с пилотным управлением ICS

Материал

Корпус: низкотемпературная сталь

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717(аммиак) и R744(CO2)

Температура контролируемой среды [°C]

От –60 до 120

Максимальное рабочее давление [бар]

52

Присоединительный размер DN [мм]

От 20 до 150

Номинальная производительность* [кВт]

На линии всасывания: от 20 до 3950

 

На линии жидкости высокого давления: от 179 до 37,000

* Условия эксплуатации: R717, Tliq=30°C, Pdisch.=12 бар, ΔP=0.2 бар, Tdisch.=80°C, Te=-10°C

 

 

 

Пилотный клапан перепада давления CVPP

Хладагенты

Все общепринятые негорючие хладагенты, включая R717(аммиак)

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 120

Максимальное рабочее давление [бар]

CVPP (LP): 17

 

CVPP (HP): до 40

Диапазон регулирования [бар]

CVPP (LP): от 0 до 7

 

CVPP (HP): от 0 до 22

Пропускная способность Kv 3/ч]

0.4

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

20

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

Технические

характеристики

(продолжение)

 

Пилотный клапан постоянного давления CVP

Хладагенты

Все общепринятые хладагенты, включая R717(аммиак) и R744(CO2)

Температура контролируемой среды [°C]

–50 to 120

Максимальное рабочее давление [бар]

CVP (LP): 17

 

CVP (HP): 40

 

CVP (XP): 52

Рабочий диапазон давлений [бар]

CVP (LP): от –0.66 до 7

 

CVP (HP): от–0.66 до 28

 

CVP (XP): от 25 до 52

Пропускная способность Kv 3/ч]

CVP (LP): 0.4

 

CVP (HP): 0.4

 

CVP (XP): 0.2

 

 

 

Перепускной клапан OFV

Материал

Корпус: сталь

Хладагенты

Все общепринятые негорючие хладагенты, включая R717(аммиак)

Температура контролируемой среды [°C]

От –50 до 150

Максимальное рабочее давление [бар]

40

Присоединительный размер DN [мм]

20/25

Открывающий перепад давления [бар]

От 2 до 8

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

21

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

3.2

Испарительный конденсатор представляет со-

Испарительные

бой конденсационный аппарат, охлаждаемый

конденсаторы

окружающим воздухом в сочетании с орошени-

 

ем водой, распыляемой форсунками и за счет

 

отбойников в направлении, противоположном

 

направлению принудительно подаваемого по-

 

тока воздуха. Капли воды испаряются, отдавая

 

воспринимаемое от хладагента тепло воздуху,

 

что существенно увеличивает производитель-

 

ность конденсатора.

 

Современные испарительные конденсаторы

 

имеют стальной или пластиковый кожух с осе-

 

выми или центробежными вентиляторами, ус-

 

тановленными в нижней или верхней части кон-

 

денсатора.

 

Поверхность теплообмена в мокровоздушном

 

потоке образована змеевиком из стальных труб.

 

Над форсунками, разбрызгивающими воду (в

 

сухом воздухе), обычно предусматривается

 

пароохладитель, выполненный из оребренных

 

стальных труб и предназначенный для умень-

 

шения температуры горячего пара перед его

попаданием в зону теплообмена в мокровоздушном потоке. Это позволяет существенно уменьшить отложение накипи на змеевике основного теплообменника.

По сравнению с обычными конденсаторами с водяным охлаждением, для конденсаторов данного типа требуется значительно меньший расход воды. Регулирование производительности испарительного конденсатора осуществляется либо применением двухскоростного вентилятора, либо методом изменения скорости вращения вентилятора, а в условиях очень низких температур окружающей среды – отключением насоса подачи воды в конденсатор.

Испарительные конденсаторы имеют ограничения по применению в условиях высокой относительной влажности воздуха. Для условий холодного климата (температура окружающей среды < 0°C) необходимо предусматривать меры по удалению воды из испарительного конденсатора для предотвращения повреждения конденсатора при ее замерзании.

3.2.1 - Регулирование работы испарительных конденсаторов

Для регулирования давления конденсации или производительности испарительных конденсаторов используются различные способы:

1.Регулирование работы вентилятора и насоса подачи воды при помощи реле давления типа RT или KP.

2.Регулирование работы вентилятора и насоса подачи воды при помощи реле давления с нейтральной зоной типа RT-L.

3.Регулирование работы двухскоростных вентиляторов и насоса подачи воды при помощи ступенчатого контроллера.

4.Регулирование скорости вращения вентилятора и работы насоса подачи воды при помощи преобразователей частоты.

5.Регулирование при помощи реле протока производства Danfoss Saginomiya, подающего аварийный сигнал при выходе из строя насоса подачи воды.

22

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

Пример 3.2.1:

 

 

 

 

Ступенчатое регулирование

 

 

 

 

работы испарительного

 

 

 

 

конденсатора при помощи

 

 

 

 

реле давления RT

 

 

 

 

 

 

 

 

Насос

 

 

 

 

подачи

 

Линия

 

 

воды

 

 

Конденсатор

 

всасывания

 

 

Компрессор

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

 

 

высокого давления

 

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

 

высокого давления

 

 

Ресивер

 

Вода

 

 

 

 

ÀРеле давления

 

 

 

 

ÁРеле давления

 

 

 

 

ÂЗапорный клапан

Danfoss

 

 

К расширительному

ÃЗапорный клапан

 

К маслоохладителю

устройству

Tapp_0033_02

 

 

 

ÄЗапорный клапан

10-2012

 

 

 

 

 

 

 

 

Данный способ регулирования обеспечивает

При падении давления конденсации ниже устав-

 

поддержание давления конденсации, а также

ки реле давления RT 5A À после отключения

 

давления в ресивере на достаточно высоком

всех вентиляторов в условиях очень низких

 

уровне при низких температурах окружающей

температур окружающей среды, реле RT 5A À

 

среды.

 

отключает насос подачи воды.

 

При падении давления на входе в конденсатор

После отключения насоса подачи воды

 

ниже уставки реле давления RT 5A Á, реле

необходимо слить воду из конденсатора и

 

отключает вентилятор, тем самым уменьшая

водяных трубопроводов для предотвраще-

 

производительность конденсации.

 

ния образования накипи и льда.

Технические

 

Реле высокого давления RT 5A

 

характеристики

Хладагенты

R717 и фторсодержащие хладагенты

 

 

 

 

Степень защиты корпуса

IP 66/54

 

 

 

Температура окружающего воздуха [°C]

От –50 до 70

 

 

 

Диапазон регулирования [бар]

RT 5A: от 4 до 17

 

 

Максимальное рабочее давление [бар]

22

 

 

 

Максимальное испытательное давление [бар]

25

 

 

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

23

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

Пример 3.2.2:

 

 

 

Ступенчатое регулирование

 

 

 

производительности испа-

 

 

 

рительного конденсатора

 

 

 

при помощи ступенчатого

 

 

 

контроллера ЕКС 331

 

 

 

 

 

 

Насос

 

 

 

подачи

 

Линия

 

воды

 

всасывания

Конденсатор

 

 

 

Компрессор

 

 

Парообразный хладагент

 

 

 

высокого давления

 

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

высокого давления

 

 

 

Вода

 

Ресивер

 

 

 

 

ÀСтупенчатый контроллер

 

 

 

ÁДатчик давления

 

 

 

ÂЗапорный клапан

 

 

 

ÃЗапорный клапан

Danfoss

 

К расширительному

ÄЗапорный клапан

Tapp_0034_02

К маслоохладителю

устройству

10-2012

 

 

 

Данный способ аналогичен приведенному в

рование нагрузки не осуществляется.

 

примере 3.2.1, но с использованием ступенчатого

 

 

 

контроллера EKC 331 À. Более подробная инфор-

Регулирование нагрузки осуществляется при

 

мация по EKC 331 приведена на стр. 7.

выходе измеренного контролируемого значе-

 

 

ния давления за пределы нейтральной зоны (в

 

Для регулирования производительности испа-

заштрихованные области «+ zone» и «− zone»)

 

рительных конденсаторов можно использовать

 

 

 

контроллер EKC 331 и датчик давления AKS.

При выходе регулируемого параметра за пре-

 

При этом последовательное регулирование ра-

делы заштрихованных областей (обозначены

 

боты насоса подачи воды должно осуществлять-

как «++ zone» и «-- zone») включение/отключе-

 

ся в последнюю очередь. Последовательное

ние регулирующего устройства будет происхо-

 

регулирование подразумевает один и тот же

дить гораздо быстрее.

 

 

порядок включения и отключения элементов.

 

 

Технические

характеристики

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

Контроллер модели ЕКС 331Т способен принимать сигнал от датчика температуры РТ 1000, применение которого может понадобиться для работы вспомогательных систем.

Регулирование с нейтральной зоной Нейтральная зона (NZ) представляет собой зону нечувствительности вблизи уставки регулируемого параметра, в пределах которой регули-

 

Датчик давления AKS 33

Датчик давления AKS 32R

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От –1 до 34

От –1 до 34

Максимальное рабочее давление PB [бар]

55 (в зависимости от диапазона)

60 (в зависимости от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

От –40 до 85

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мA

От 10 до 90% от напряжения питания

 

 

 

 

Датчик давления AKS 3000

Датчик давления AKS 32

Хладагенты

Все хладагенты, включая R717

Все хладагенты, включая R717

Рабочий диапазон давлений [бар]

От 0 до 60 (в зависимости от диапазона)

От –1 до 39 (в зависимости от диапазона)

Максимальное рабочее давление PB [бар]

100 (в зависимости от диапазона)

60 (в зависимости от диапазона)

Рабочий диапазон температур [°C]

От –40 до 80

От –40 до 85

Диапазон компенсированной

Для низкого давления: от –30 до +40

Для низкого давления: от –30 до +40

температуры [°C]

Для высокого давления: от 0 до +80

Для высокого давления: от 0 до +80

Номинальный выходной сигнал

От 4 до 20 мА

от 1 до 5 В или от 0 до 10 В

24

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

3.3

Если первоначально конденсаторы с водяным

ладителях с охлаждением охлаждающей воды

Конденсаторы с водяным

охлаждением выполнялись в виде кожухотруб-

в градирнях и возвратом ее в конденсатор.

охлаждением

ных теплообменников, то в настоящее время

Они также могут использоваться в качестве

 

они зачастую представляют собой пластинча-

конденсаторов-утилизаторов тепла для произ-

 

тые теплообменники современной конструкции.

водства горячей воды.

 

 

Конденсаторы с водяным охлаждением не по-

Регулирование давления конденсации осущест-

 

лучили широкого распространения, поскольку

вляется с помощью управляемого давлением

 

зачастую трудно обеспечить большой расход

водяного клапана или электроприводного

 

воды, который потребляют теплообменники

водяного клапана, управляемого электронным

 

этого типа (в связи с дефицитом воды и/или

контроллером. Водяной клапан регулирует

 

большими ценами на воду).

расход охлаждающей воды в соответствии с

 

В настоящее время конденсаторы с водяным

давлением конденсации.

 

 

 

 

охлаждением широко применяются в водоох-

 

 

Пример 3.3.1:

 

 

 

Регулирование расхода воды

 

 

 

через конденсатор с водяным

 

 

 

охлаждением при помощи

 

 

 

водяного клапана

 

 

 

 

 

 

Выход

 

 

 

охлаждаю-

 

Линия

 

щей воды

Парообразный хладагент

всасывания

 

 

 

 

 

высокого давления

Компрессор

 

 

Жидкий хладагент

 

 

 

 

 

высокого давления

 

Конденсатор

Вход

Вода

 

 

 

 

охлаждаю-

 

 

 

щей воды

ÀЗапорный клапан

Danfoss

 

 

ÁЗапорный клапан

 

К расширительному

Tapp_0035_02

 

ÂВодяной клапан

10-2012

 

устройству

 

 

 

 

Данный способ регулирования обеспечивает

 

 

 

поддержание давления конденсации на посто-

 

 

 

янном уровне. Давление конденсации хлада-

 

 

 

гента передается через капиллярную трубку в

 

 

 

верхнюю часть водяного клапана WVS Â и ре-

 

 

 

гулирует степень его открытия. Водяной клапан

 

 

 

WVS является регулятором пропорционально-

 

 

 

го типа.

 

 

Технические

характеристики

 

Водяной клапан WVS

Материал

Корпус: чугун

 

Сильфон: алюминий и коррозионностойкая сталь

Хладагенты

R717, ХФУ, ГХФУ, ГФУ

Контролируемая среда

Пресная вода, нейтральные рассолы

Температура контролируемой среды [°C]

От –25 до 90

Диапазон закрывающего давления [бар]

От 2.2 до 19

Макимальное рабочее давление

26.4

на стороне хладагента [бар]

 

Макимальное рабочее давление

10

на стороне воды [бар]

 

 

 

Присоединительный размер DN [мм]

От 32 до 100

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

25

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

 

 

Пример 3.3.2:

 

Контроллер

 

Регулирование расхода воды

 

 

через конденсатор с водяным

 

 

 

охлаждением при помощи

 

 

 

электроприводного водяного

 

 

 

клапана

 

 

 

Парообразный хладагент

 

 

Вход

высокого давления

 

 

охлаждаю-

Линия

 

щей воды

Жидкий хладагент

 

всасывания

 

 

высокого давления

 

 

 

 

 

Вода

Компрессор

 

 

ÀДатчик давления

 

Конденсатор

Выход

 

 

охлаждаю-

ÁКонтроллер

 

 

 

 

щей воды

ÂЭлектроприводный клапан

Danfoss

 

 

ÃЗапорный клапан

 

К расширительному

Tapp_0036_02

 

ÄЗапорный клапан

10-2012

 

устройству

 

 

 

 

Контроллер Á получает сигнал давления кон-

Электроприводные клапаны типа VM 2 и VFG 2

 

денсации от датчика давления AKS 33 À и вы-

предназначены для систем централизованного

 

дает соответствующий управляющий сигнал на

отопления, но могут также использоваться для

 

привод AMV 20 электроприводного клапана

регулирования расхода воды в холодильных

 

VM 2 Â. Таким образом, осуществляется регули-

установках.

 

 

рование расхода охлаждающей воды и поддер-

 

 

 

жание давления конденсации на постоянном

 

 

 

уровне.

 

 

 

В данном случае обеспечивается возможность

 

 

 

настройки конфигурации контроллера на про-

 

 

 

порционально-интегральное (ПИ) или пропор-

 

 

 

ционально-интегрально-дифференциальное

 

 

 

(ПИД) регулирование.

 

 

Технические

характеристики

 

Электроприводный клапан VM 2

Материал

Корпус: красная бронза

Контролируемая среда

Оборотная вода/ вода с содержанием гликоля до 30%

Температура контролируемой среды [°C]

От 2 до 150

Максимальное рабочее давление [бар]

25

Присоединительный размер DN [мм]

От 15 до 50

Не все клапаны показаны на схемах. Схемы не должны использоваться в качестве конструкторской документации.

26

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

3.4

Выводы

Регулирование

 

 

 

Применение

Преимущества

Недостатки

 

Регулирование работы конденсаторов с воздушным охлаждением

 

 

 

 

Ступенчатое регулирование

 

 

 

В основном применяется в

Ступенчатое регулирование

Не применим в условиях

производительности кон-

 

 

 

промышленных системах

расхода воздуха путем

очень низких температур

денсатора с воздушным

 

 

 

охлаждения, эксплуатиру-

включения и отключения

окружающей среды.

охлаждением путем включе-

 

Конденсатор

 

емых в условиях жаркого

или изменения скорости

Ступенчатое регулирование

ния и отключения вентиля-

 

 

Ресивер

климата, и в гораздо мень-

вращения вентиляторов.

работы вентиляторов может

торов при помощи ступен-

 

 

 

шей степени для систем,

Экономия энергии.

сопровождаться высоким

чатого контроллера ЕКС 331.

 

 

 

эксплуатируемых в услови-

Отсутствие потребления

уровнем шума.

 

 

 

 

 

ях холодного климата.

воды.

 

 

 

Регулирование скорости

 

 

 

Применяется для всех кон-

Низкий пусковой ток.

Не применим в условиях

вращения вентиляторов

 

 

 

денсаторов с вентилятора-

Энергосбережение.

очень низких температур

конденсатора с воздушным

 

 

 

ми, способными работать

Низкий уровень шума.

окружающей среды.

охлаждением.

 

Конденсатор

 

на пониженных скоростях

Большой срок службы.

 

 

 

 

 

Ресивер

вращения.

 

Простота монтажа.

 

 

Регулирование работы испарительных конденсаторов

 

 

 

 

 

Ступенчатое регулирова-

 

 

 

Промышленные холодиль-

Значительно меньшее

Не применяется в районах

ние производительности

 

 

 

ные установки очень боль-

потребление воды по срав-

с высокой относительной

испарительного конден-

 

 

 

шой производительности

нению с конденсаторами

влажностью воздуха. Необ-

сатора при помощи реле

Из линии

 

 

 

 

с водяным охлаждением

ходимость слива воды из

давления RT.

нагнетания

 

 

 

 

и сравнительная простота

трубопроводов при нера-

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор

 

 

регулирования.

 

ботающем насосе подачи

 

 

 

 

 

 

Экономия энергоресурсов.

воды в условиях холодного

 

 

Ресивер

 

 

 

 

 

климата.

 

Ступенчатое регулирова-

 

 

 

Промышленные холодиль-

Значительно меньшее

Не применяется в районах

ние производительности

 

 

 

ные установки очень боль-

потребление воды по срав-

с высокой относительной

испарительного конденса-

 

 

 

шой производительности.

нению с конденсаторами

влажностью воздуха. Необ-

тора при помощи ступен-

Из линии

 

Насос

 

 

с водяным охлаждением и

ходимость слива воды из

чатого контроллера EKC331.

 

 

 

сравнительно простое ре-

трубопроводов при нера-

 

воды

 

 

нагнетания

 

 

 

 

 

 

подачи

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор

 

 

гулирование. Возможноcть

ботающем насосе подачи

 

 

 

 

 

 

дистанционного управления.

воды в условиях холодного

 

 

Ресивер

 

 

 

Экономия энергоресурсов.

климата.

 

Регулирование работы конденсаторов с водяным охлаждением

 

 

 

 

Регулирование расхода

 

 

Вход охлаж-

Водоохладители, конденса-

Простота регулирования

Не применим в условиях

воды через конденсатор

 

 

дающей воды

торы-утилизаторы тепла.

производительности.

дефицита воды.

Компрессор

 

Выход

при помощи водяного

 

Конденсатор

 

 

 

 

 

 

 

охлаждающей

 

 

 

 

 

 

клапана.

 

 

воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регулирование расхода

 

 

Вход охлаж-

Водоохладители, конденса-

Простота регулирования

Данный способ является

воды через конденсатор

 

 

дающей воды

торы-утилизаторы тепла.

производительности кон-

более дорогостоящим по

при помощи электропри-

Компрессор

 

Выход

 

 

денсатора и процесса ре-

сравнению со стандартным

водного водяного клапана.

 

 

 

куперации тепла. Возмож-

устройством системы. Не

 

Конденсатор

охлаждающей

 

 

 

 

 

воды

 

 

ность дистанционного

применим в условиях де-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

управления.

 

фицита воды.

 

3.5

Техническое описание / Руководство

Инструкции

 

 

Справочная документация

Тип

Документ

Тип

Документ

Тип

Документ

Тип

Документ

Справочная документация

AKD 102

PD.R1.B

ICS

PD.HS2.A

AKD 102

MG11L

ICS 25-65

PI.HS0.A

AKS 21

RK0YG

NRVA

PD.FK0.A

AKS 21

RI14D

ICS 100-150

PI.HS0.B

в алфавитном порядке

 

 

AKS 33

RD5GH

RT 5A

PD.CB0.A

AKS 32R

PI.SB0.A

NRVA

PI.FK0.A

указана на стр. 146

 

 

AMV 20

ED95N

SVA

PD.KD1.A

AKS 33

PI.SB0.A

RT 5A

RI5BC

 

 

 

 

CVP

PD.HN0.A

VM 2

ED97K

AMV 20

EI96A

SVA

PI.KD1.A

 

 

CVPP

PD.HN0.A

WVS

PD.DA0.A

CVP, CVPP

PI.HN0.C

VM 2

VIHBC

 

 

 

 

 

 

CVP-XP

PI.HN0.J

WVS

PI.DA0.A

Для загрузки последней версии документации посетите веб-сайт компании Danfoss.

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

27

Руководство по проектированию промышленных холодильных систем

4. Регулирование

Регулирование уровня жидкости является важ-

уровня жидкости

ным аспектом проектирования промышленных

 

систем охлаждения. Поддержание уровня жид-

 

кости на постоянном уровне осуществляется

 

регулированием впрыска жидкости.

 

Имеется два разных типа проектных решений

 

по системе регулирования уровня жидкости:

 

 

Система регулирования уровня жидкости

 

 

 

 

высокого давления (HP LLRS)

 

 

Система регулирования уровня жидкости

 

 

 

 

низкого давления (LP LLRS)

 

Характерные особенности систем регулиро-

 

вания уровня жидкости высокого давления:

 

1. Упор на поддержание уровня жидкости на

 

 

стороне высокого давления.

 

2. Критическая заправка хладагента.

 

3. Небольшой объем ресивера или даже его

 

 

отсутствие.

 

4. Применяется в основном в водоохладителях

 

 

и других системах с небольшим количеством

 

 

заправляемого хладагента (например, в

 

 

небольших морозильниках).

Характерные особенности систем регулирования уровня жидкости низкого давления:

1.Упор на поддержанием уровня жидкости на стороне низкого давления.

2.Ресивер большого объема (как правило).

3.Достаточно большое количество заправляемого хладагента.

4.В основном применяется в децентрализованных системах.

Оба принципа регулирования могут быть реализованы при помощи как механических, так и электронных компонентов.

4.1

При проектировании систем HP LLRS необхо-

Система регулирования

димо принимать во внимание следующие

уровня жидкости высокого

обстоятельства:

давления (HP LLRS)

Сразу после образования жидкости в конден-

 

 

саторе она подается в испаритель (на сторону

 

низкого давления).

 

Жидкость, выходящая из конденсатора, харак-

 

теризуется либо небольшим переохлаждением,

 

либо переохлаждение вовсе отсутствует. Это

 

обстоятельство имеет большое значение при

 

поступлении жидкости на сторону низкого

 

давления. Потеря давления в трубопроводе

 

или на компонентах системы может привести к

 

резкому вскипанию жидкости и, как следствие,

 

к уменьшению ее расхода.

 

Для обеспечения достаточного количества хла-

 

дагента в системе, объем заправки должен

 

быть тщательно рассчитан. Чрезмерная заправ-

 

ка системы хладагентом увеличивает опасность

 

затопления испарителя или отделителя жидко-

 

сти и уноса жидкости в компрессор (гидравли-

 

ческий удар).

Недостаточная заправка системы приведет к недостаточной подаче хладагента в испаритель. Расчет объема сосудов низкого давления (отделителя жидкости / кожухотрубного испарителя) должен выполняться очень тщательно, чтобы обеспечить размещение хладагента при любых условиях, не допуская вероятности возникновения гидравлического удара.

Из вышеприведенных соображений следует, что системы HP LLRS главным образом удовлетворяют требованиям установок с небольшим количеством хладагента, таких как водоохладители или небольшие морозильники.

Для водоохладителей ресиверы, как правило, не требуются. Даже если ресивер все-таки потребуется для работы пилотных клапанов и обеспечения подачи хладагента в маслоохладитель, его габаритные размеры будут очень небольшими.

28

DKRCI.PA.000.C6.50 / 520H7708

© Danfoss A/S (RC-MDP/MWA), 2014-10

Loading...
+ 122 hidden pages