Материал: Модернизация системы управления термобарокамеры

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Точность поддержания давления в диапазоне от 40 до 1 мм рт. ст. ± 1%, ± 1 мм рт. ст. в диапазоне 760 - 40 мм рт. ст. - ± 2,5%

Холодильная машина: каскадная фреонная

верхняя ветвь - фреон 22,

нижняя ветвь - фреон 13.

Охлаждение конденсатора верхней ветви - водяное.

Расход воды - 1,5м3/час.

Рабочее напряжение, подаваемое на испытуемые изделия - до 5000 в переменного тока частотой 50 Гц.

Рабочее напряжение, подаваемое на испытуемые изделия при давлении мм. рт. ст. не более 450 в.

Предельный ток для высоковольтных изоляторов - 50 А.

Мощность рассеивания от испытуемых изделий не более 0,5 кВт.

Питание - сеть переменного трёхфазного тока (4-х проводная линия с нулевым проводом ) напряжением 380 В, частотой 50 Гц.

Максимальная мощность - 18 кВт.

Вес камеры примерно 1200 кг.

Габариты (ширина, длина, высота) - 1696* 1520*1830

ВЕНТИЛЯТОР

Осевой вентилятор служит для перемешивания воздуха в камере и обеспечивает равномерное распределение температуры в полезном объёме. Вал вентилятора вращается на двух конических подшипниках, установленных в корпусе вентилятора. Герметизация вращающегося вала осуществляется торцовым уплотнителем по типу уплотнения вала фреоновоного компрессора ФВ-6. Для контроля уровня масла в корпусе вентилятора установлено мерное стекло. Охлаждение вентилятора водяное.

НАГРЕВАТЕЛЬ

Нагреватель камеры малоинерционный двух секционный. Нагревательные элементы представляют спираль, закреплённую через изоляторы к каркасу. Каркас нагревателя сварен из гнутого профиля.

Основная нагревательная секция - трёхфазная. Регулируемая секция однофазная.

ХОЛОДИЛЬНО-ВАКУМНЫЙ АГРЕГАТ

Конструктивно выполнен на общей раме, представляющую собой сварную конструкцию из швеллеров.

На раме закреплены компрессоры с электродвигателями, конденсатор, маслоотделители вакуумный агрегат и расширительная ёмкость. На расширительной ёмкости установлен конденсатор - испаритель и два теплообменника, выполненных в виде единого изолированного блока. Элементы холодильной машины соединены между собой медными трубками со штуцерным соединением. В системе нижней и верхней ветви установлен предохранительный клапан.

КОНДЕНСАТОР - ИСПАРИТЕЛЬ

Кожухозмеевикового типа. Корпус изготовлен из стальной трубы с приваренными донышками. Внутри корпуса расположены змеевики из медных труб, в которых кипит фреон 22. В межтрубном пространстве конденсируется фреон 13.

МАСЛООТДЕЛТТЕЛИ

Конструктивно выполнены одинаково. Служит для отделения масла от паров фреона и возврата его обратно в картер компрессора.

Отделения масла происходит за счёт изменения направления движения потока, а также прохождения его через слой керамических колец. В маслоотделителе происходит частичное охлаждение паров фреона циркулирующей по змеевику водой.

Отделившееся масло собирается в нижней части маслоотделителя и по мере наполнения перепускается в картер компрессора поплавковым клапаном. На случай отказа поплавкового клапана установлен ручной вентиль для перепуска масла.

РАСШИРИТЕЛЬНАЯ ЁМКОСТЬ

Представляет стальной цилиндр с вваренными донышками и служит для снижения давления в нижней ветви при стоянках холодильной машины. На всасывающей и нагнетательной линии расширительной ёмкости установлены запорные вентили. Вентиль на всасывающей линии постоянно открыт и закрывается при ремонте агрегата, когда весь фреон 13 закачивается в ёмкость. Вентиль на нагнетательной линии открывается во время стоянки холодильной машины и закрывается во время её работы. На всасывающей линии установлено сопло, представляющее из себя заглушку с отверстием малого диаметра, которое препятствует чрезмерному повышению давления фреона в нагнетательной ветви в период пуска холодильной машины.

ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ

Выполнен из медных труб, закреплённых в двух боковых решётках. Подвод жидкого фреон в каждую из восьми секций воздухоохладителя осуществляется через распределитель. Отвод пара происходит через общий коллектор.

.3 ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕРМОБАРОКАМЕРЫ В ТЕПЛОВОМ РЕЖИМЕ

2.3.1 Принцип работы системы автоматического управления

Для получения в камере тепла используются нагреватели, через которые вентилятором продувается воздух. Циркуляция воздуха в камере осуществляется по замкнутой схеме, для чего в камере предусмотрен специальный канал.

Поддержание температуры - позиционное. Контроль и управление процессом осуществляется контроллером ПЛК73. Аварийная защита осуществляется прибором ЭРА-М.

Для выхода камеры на режим переключатель рода работы устанавливается в положение «Автотепло», открывается вентиль охлаждения вентилятор указатель задачи регулирующего устройства контроллером ставится на отметку, соответствующую заданной температуре и включается контроллером. Устанавливается выключатель в положение «Включено».

Кнопкой включается катушка магнитного пускателя, через контакты которого подаётся питание на цепи управления и главные цепи.

Получают питание реле, у которых нормально замкнутые контакты служат для блокировки электрических цепей при автоматическом управлении, а н.о. контакты - для блокировки цепей при ручном управлении. Катушка магнитного пускателя получает питание через контакт реле, переключатель при срабатывании которой включаются вентилятор камеры и сигнальная лампа.

Питание на катушку магнитного пускателя поступает через контакт магнитного пускателя и клемму контроллером ПЛК73. Включается нагреватель и сигнальная лампа.

Катушка магнитного пускателя получает питание через контакт магнитного пускателя, включаются нагреватель, сигнальная лампа.

При достижении температуры, близкой к заданной (за 2-3С) отключается нагреватель и лампа, т.к. катушка магнитного пускателя обесточивается контактом «меньше нормы» моста. Нагреватель продолжает работать.

При достижении заданной температуры, т. е при совмещении, показывающей стрелки моста с указателем задачи, замыкается его контакт (клемма), срабатывает реле и своим контактом обесточивает катушку магнитного пускателя. Отключаются нагреватель и лампа. Если температура в камере понизится, разомкнётся контакт (клемма), обе сточится реле, которое своим контактом замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя. Включается нагреватель и лампа и цикл повторяется. Мощность нагревателя может регулироваться регулятором напряжения в зависимости от тепловых потерь камеры.

В случае повышения температуры до аварийной размыкается контакт регулятора температуры, обесточивается реле и своим контактом замыкает цепь питания лампы «Авария» и звонка, контактом обесточивается катушка магнитного пускателя, камера отключается.

Для снятия звукового сигнала при устранении аварии, тумблер звонка устанавливается в положение “Отключено”.

Примечание: Положение регулятора напряжения регулируемой секции нагревателя соответствует мощности: 0в - 0квт, 220в-15 квт.

2.4 ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Охлаждение камеры производится низкотемпературным воздухоохладителем путём непосредственного испарения в нём фреона. Циркуляция воздуха осуществляется, так же как и при режиме тепла.

Поддержание температуры - позиционное, путём включения и выключения холодильной машины. Контроль и управление тепловым процессом осуществляется электронным контроллером.

Для выхода камеры на режим переключатель рода работы устанавливается в положение «Авт. Холода» указатель задачи регулирующего моста ставится на отметку, соответствующую заданной температуре, включается мост.

Закрывается вентиль на линии нагнетания расширительной ёмкости, открывается вентиль жидкостной линии конденсатора.

Кнопкой включается катушка магнитного пускателя, подаётся питание на цепи управления «главные цепи», включается лампа «Cеть».

Открывается соленойдный вентиль воды, т. к. катушка его получает питание через контакт переключателя, вода поступает в трубки конденсатора и маслоотделителей, срабатывают реле. Катушка через контакты реле и контакт переключателя рода работ. Включается электродвигатель компрессора верхней ветви, лампа. Катушка солинойдного вентиля получает питание через контакт магнитного пускателя, вентиль открывается и фреон из конденсатора через фильтр-осушитель теплообменник поступает в терморегулирующий вентиль где дросселируется и через распределитель поступает в змеевик конденсатора - испарителя идёт в газожидкостный теплообменник, перегревается от встречного потока жидкого фреона идущего из конденсатора и засасывается компрессором.

Сжатые компрессором пары подаются в масло - отделитель откуда попадают в конденсатор. В конденсаторе пары фреона конденсируются, отдавая тепло охлаждающей воде.

Включается электродвигатель компрессора, лампа открывается соленоидный вентиль. Катушка соленоидного вентиля, получив контакт срабатывает и открывается вентиль. Жидкий фреон из конденсатора- испарителя через теплообменник, фильтр поступает в терморегулирующий вентиль и сопло дросселируется и подаётся в воздухоохладитель где кипит, охлаждая воздух продуваемый через воздухоохладитель. Образовавшиеся пары фреона из воздухоохладителя поступают в теплообменник, перегреваются встречным потоком жидкого фреона, идущего из конденсатора-испарителя, затем, поступая в теплообменник, вторично перегреваются газообразным фреоном, идущим из компрессора через маслоотделитель. Перегретые пары фреона засасываются компрессором, сжимаются и через маслоотделитель, теплообменник нагнетаются в межтрубное пространство конденсатора - испарителя, где конденсируются испаряющимся в трубках фреоном.

При достижении в камере температуры -40 С размыкается контакт (меньше нормы), обесточивает катушку соленоидного вентиля, вентиль закрывается, и жидкий фреон наступает в воздухоохладитель.

Только через термовентиль, который регулирует количество подаваемого фреона. При достижении в камере заданной температуры замыкается контакт «Норма» моста ИП1(клемма).

Катушка магнитного пускателя, получив питание через контакты: «Норма» моста и реле, срабатывает, включает нагреватель, лампу, обесточивает контактом пускатель, отключается электродвигатель компрессора нижней ветви, лампа и соленоидный вентиль.

Нагреватель в режиме холода включается для повышения точности поддержания температур.

При поддержании режима в диапазоне температур -35 -65 С нагреватель вручную отключается регулятором напряжения. При повышении температуры в термобарокамере контакт моста (клемма) размыкается, срабатывает реле, которое своим контактом замыкает цепь питания магнитного пускателя. Включается электродвигатель компрессора нижней ветви, лампа, солиноидный вентиль и цикл повторяется.

Схема обеспечивает возможность включения вакуумного насоса: тумблером, или автоматическое поддержание вакуума в камере посредством вакуумметра или ртутного реле, без поддержания режима холода.

Катушка магнитного пускателя получает питание через контакты реле, магнитного пускателя, контакт тумблера, переключателя рода работ: при автоматическом - через контакты реле.

Реле давления - защита соответственно верхней и нижней ветви от максимального и минимального давления. При повышении или понижении давления в ветвях холодильной машины размыкаются контакты реле соответственно обесточиваются катушки магнитных пускателей отключающие электродвигатели верхней и нижней ветви.

При остановке холодильной машины вентилем перепускается фреон в расширительную ёмкость.

Вентиль жидкого фреона на конденсаторе закрывается.

ПРИМЕЧАНИЕ. Правая задающая стрелка управляет малым нагревателем и устанавливается в заданную температуру:

Первая задающая стрелка управляет работой большого нагревателя и устанавливается, в зависимости от режима, на 2 - 6° С ниже температуры правой задающей стрелки. Чем выше температура, заданная правой стрелкой, тем меньше должен быть разрыв между стрелками.

В режиме «Автоматический холод» правая стрелка управляет катушкой соленоидного вентиля, левая малым нагревателем и холодильной машиной. Если заданная, отрицательная температура ниже - 40 С, то правая стрелка ставится около - 40° С, в зависимости от условий эксплуатации.

Если же температура регулирования выше - 40° С, то стрелки сдвигаются вместе. Но можно правую стрелку ставить правее на несколько делений, в зависимости от условий эксплуатации.

Расход охлаждающей воды на конденсаторе верхней ветви устанавливается вручную и может регулироваться в процессе работы.

Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=870378