Каскадные установки

Основной принцип  работы:  каскадная  машина  состоит  из  двух  одноступенчатых  машин,  называемых  верхней  и  нижней  ветвями  каскада,  они  связаны  друг  с  другом  при помощи теплообменника –  испарителя-конденсатора. Нижняя  ветвь  каскада  отбирает  тепло  у  потребителя холода  и  работает  на  хладагенте R23,  а  верхняя,  охлаждает конденсатор нижней ветви, она работает на хладагенте R22 .

Верхняя ступень каскада 
состоит из следующих основных компонентов: агрегата на основе  спирального компрессора  с маслоотделителем, жидкостного ресивера  с  запорными  вентилями на входе и выходе и плавкой вставкой, конденсатора воздушного. Так же  на жидкостной линии установлены  смотровое  стекло  с  индикатором  влажности,  жидкостной  фильтр-осушитель  и терморегулирующий  вентиль (ТРВ), который  регулирует  подачу  хладагента  в испарители. В  качестве испарителя  верхней  ступени  и   конденсатора  нижней  ступени   используется  пластинчатый теплообменник(испаритель-конденсатор).

Нижняя
  ступень  каскада. Компрессор  сжимает  низкотемпературный  фреон,  который поступает  в  маслоотделитель,  где  происходит  отделение  масла  от  фреона.  Скопившееся  в маслоотделителе масло, сливается обратно в компрессор. Далее хладагент попадает в испаритель-конденсатор,  и там происходит процесс  конденсации. На жидкостной  линии  установлены  фильтр-осушитель и  смотровое  стекло  с индикатором  влажности. После жидкий  хладагент поступает на ТРВ и идет в воздухоохладитель, где кипит (испаряется) при пониженном давлении. Необходимая  для  кипения  теплота  отнимается  от  охлаждаемого  объекта,  после  чего  пары  хладагента  возвращаются в компрессор. На линий всасывания стоит буферная емкость, которая обеспечивает поддержание допустимого давления во время остановки системы.   Щит управления позволяет задавать и поддерживать в автоматическом режиме требуемую  температуру воздуха в камере,  а также предохраняет установку от аварийных режимов работы.

Расшифровка обозначения моделей:

АК ZF-18/ZF24 M K  З

АК — Агрегат каскадный на базе   герметичных спиральных компрессоров «Copeland Scroll»

ZF-18/ZF24
  — Модели компрессоров

— Опция «М»  (маслоотделитель, линия возврата масла,  смотровой глазок,  запорный вентиль)

— Опция «К» Система регулирования  давления конденсации  (реле давления на  каждый вентилятор  конденсатора +  обратный клапан  на входе в ресивер)

З
 — Опция «З» Система для запуска при низкой температуре окр. среды (регулятор  давления до себя на  нагнетательной линии, дифференциальный клапан)

Опция «М»: система маслоотделения(маслоотделитель, линия возврата масла, смотровой глазок, запорный вентиль). Рекомендуется устанавливать в системах с большим объемом испарительной части, а также в низкотемпературных агрегатах из-за высокой вязкости масла и низкой плотности всасываемых компрессором паров хладагента.

Опция «К»: система регулирования давления конденсации (реле давления на каждый вентилятор, обратный клапан на входе в ресивер).  В холодное время года давление в конденсаторе воздушного охлаждения падает и он становится переразмерным вследствие обдува его теплопередающей поверхности слишком холодным воздухом. Питание испарителя жидким хладагентом нарушается, а значит уменьшается холодопроизводительность. Если конденсатор воздушного охлаждения размещается на улице или в неотапливаемом помещении, то обязательно нужно устанавливать реле давления на каждый вентилятор для регулирования давления конденсации и обратный клапан перед ресивером, чтобы исключить обратный отток жидкости в конденсатор.

Опция «З»: Система для запуска при низкой температуре окружающей среды (регулятор давления до себя на нагнетательной линии, дифференциальный клапан).

При низких температурах окружающей среды могут возникнуть трудности с запуском установки. Так как давление в конденсаторе воздушного охлаждения низкое в холодное время, и подпитка испарителя ухудшается, то компрессор будет всасывать больше, чем испаритель способен произвести, а следовательно давление будет понижаться, пока компрессор не выключится предохранительным реле низкого давления. Для повышения давления в жидкостной магистрали используется регулятор давления «до себя», который будет закрыт, пока давление не повысится до давления уставки. С магистрали нагнетания в ресивер делается отводной канал, по которому через дифференциальный клапан  будет перепускатся нагнетаемый газ, если разность давлений будет больше настройки дифференциального клапана. После повышения давлений дифференциальный клапан закрывается, а регулятор давления «до себя» открывается, и установка выходит на нормальный режим.

Таблицы подбора по холодопроизводительности, кВт (перегрев на всасывании 20 К, переохлаждение 2 К,температура  конденсации  R22  40 0C)

Q- холодопроизводительность, кВт;

P- потребляемая мощность, кВт;

A- рабочий ток, A.

Электрические и массогабаритные характеристики.

В связи с постоянным усовершенствованием изготавливаемой продукции, изготовитель оставляет за собой право изменять габаритно-установочные размеры и вносить конструктивные изменения без уведомления заказчика .

 

Схема каскадной холодильной установки:

1 — конденсатор; 211 — маслоотделители; 3 — компрессор верхней ветви каскада; 4101214 — теплообменники; 5 — конденсатор-испаритель; 613 — фильтр-осушитель; 7 — линейный ресивер; 8 — расширительный сосуд; 9 — компрессор нижней ветви каскада; 15 — воздухоохладитель; 1′6′7′ — дроссели; 2′— 5′— соленоидные вентили

Каскадные установки с двумя одноступенчатыми ветвями наиболее широко распространены в серийно выпускаемых испытательных камерах, так как обеспечивают поддержание температур в широком диапазоне, просты по структуре, компактны, легко автоматизируются, в них относительно просто решается возврат масла в компрессор. Распространенный вариант каскадной холодильной установки показан на рис. 6. Компрессор 3 верхней ветви каскада нагнетает пар в маслоотделитель 2 и конденсатор 1. Жидкий хладагент из конденсатора поступает в линейный ресивер 7, освобождается от влаги и загрязнений в фильтре-осушителе 6, охлаждается в теплообменнике 4, дросселируется в дросселе 1′ и кипит в конденсаторе-испарителе 5, отводя теплоту от конденсирующегося хладагента нижней ветви каскада. Образовавшийся пар нагревается в теплообменнике 4 и всасывается компрессором 3. Компрессор 9 нижней ветви каскада нагнетает пар в теплообменник 10, в котором пар охлаждается водой или воздухом, и далее в маслоотделитель 11, теплообменник 12 и конденсатор-испаритель 5. Жидкий хладагент проходит фильтр-осушитель 13, теплообменник 14, дроссель 6′ и поступает в воздухоохладитель 15, в котором кипит, охлаждая воздух камеры. Образовавшийся пар нагревается в теплообменниках 14 и 12 и всасывается компрессором 9. Соленоидные вентили 2′ и 4′ закрываются одновременно с выключением компрессоров 3 и 9, чтобы предотвратить поступление жидкого хладагента со стороны высокого давления в конденсатор-испаритель и воздухоохладитель и их переполнение, и открываются при включении компрессоров. Соленоидный вентиль 3′ открывается при включении компрессора 9, чтобы соединить сторону высокого давления с расширительным сосудом 8, и закрывается при включении компрессора. Соленоидный вентиль 5′ открывается на период выхода камеры на стационарный режим, обеспечивая подачу жидкого хладагента и через дроссель 7′ (обычно ручной регулирующий вентиль), поскольку массовая подача хладагента в пусковой период в несколько раз больше, чем в установившийся, и штатный дроссель 6′ не может обеспечить подачу такого количества хладагента.

Оставьте комментарий