Судовая холодильная установка как объект автоматизации

Судовая холодильная установка создает и поддерживает в охлаждаемых помещениях (провизионных кладовых, рефрижераторных трюмах, охлаждаемых контейнерах) температурный режим, необходимый для хранения скоропортящегося груза. В каждом объекте охлаждения должна поддерживаться вполне определенная температура, определяемая условиями хранения данного груза. Продолжительность хранения и качество груза во многом зависят от того, насколько точно выдерживается рекомендованный температурный режим в помещении. Неоправданно низкая температура кипения хладагента, отводящего теплоту от охлаждаемого объекта, нарушает технологию хранения груза, ведет к потере его массы из-за значительной усушки, снижает экономичность работы холодильной установки. Поэтому требуется поддерживать такую температуру кипения хладагента, которая обеспечивала бы благоприятные условия хранения груза и эффективную работу холодильной машины.

Теплота, отводимая холодильной машиной от охлаждаемых объектов, воспринимается кипящим жидким хладагентом в испарителях. Для эффективной работы испарителей необходимо поддерживать максимально возможную степень их заполнения жидким хладагентом, не допуская переполнения, которое приводит к влажному ходу компрессора.

Устойчивая работа автоматических средств, управляющих заполнением испарителя жидким хладагентом, зависит от давления в конденсаторе, которое необходимо поддерживать на заданном уровне. Безопасная работа компрессора, конденсатора и испарителей характеризуется определенными значениями давления и температур. При достижении этими параметрами предельных значений для защиты механизмов и аппаратов от разрушения требуется незамедлительное выключение компрессора или снижение его нагрузки, подача предупредительного или аварийного сигнала. Так, при падении давления смазочного масла, охлаждающей воды, повышении давления и температуры нагнетания эксплуатация компрессора холодильной установки должна быть прекращена.

Автоматизация судовой холодильной установки включает автоматизацию процессов регулирования, защиты и сигнализации.

Регулирование - это процесс поддержания значения параметра (температуры, давления и т. п.), называемого регулируемым, постоянным либо в заданных пределах. Например, процесс поддержания постоянной температуры в охлаждаемом помещении называется регулированием температуры. Соответственно сама температура будет регулируемым параметром. Процесс поддержания постоянным заданного давления конденсации будет регулированием давления конденсации, где в качестве регулируемого параметра выступает давление конденсации.

Система автоматического регулирования (САР) обеспечивает поддержание регулируемого параметра (температуры, давления или уровня) в заданных пределах. Она включает в себя объект регулирования, автоматический регулятор, регулирующий орган, а также связи между ними (рис. 6.1, а).

Объект регулирования - это помещение, емкость, система или механизм, в котором регулируется протекающий процесс, т. е. поддерживается постоянное значение регулируемого параметра. Так, при регулировании температуры в охлаждаемом помещении объектом регулирования будет само помещение. При регулировании давления конденсации в качестве объекта регулирования выступает конденсатор.

Автоматический регулятор контролирует заданный процесс в объекте регулирования и управляет работой регулирующего органа в соответствии с задачей регулирования.

Регулирующий орган (клапан, механизм) служит для изменения расхода вещества (хладагента, воздуха, рассола), подводимого к объекту регулирования.

Система автоматического регулирования работает следующим образом. Автоматический регулятор постоянно замеряет величину регулируемого параметра у_Об и сравнивает ее с заданным значением у_зад. При отклонении регулируемого параметра у_об от заданного значения у_зад автоматический регулятор через регулирующий орган изменяет расход подводимого вещества х_ро таким образом, чтобы регулируемый параметр вернулся в исходное состояние.

Например, увеличение тепловой нагрузки Q_H на охлаждаемое помещение вызовет в нем рост темпера туры. Автоматический регулятор, определив значение и знак отклонения регулируемой температуры от заданной, даст управляющий сигнал х на регулирующий орган. Он увеличивает отвод теплоты и помещения, и его температура вернется к заданному значению.

Системы автоматической защиты (САЗ) устраняют возможность аварий при внезапном изменении режима работы агрегата. При достижении контролируемым значением у_о предельного значения у_зад предельный автоматический регулятор через регулирующий, орган (см. рис. 6.1, a) либо выключает контролируемый агрегат, либо ограничивает рост параметра у_Об во избежание разрушения механизма.

Системы автоматической сигнализации (САС) в зависимости от назначения делятся на две группы системы аварийно- предупредительной сигнализации и системы сигнализации работающих механизмов.

Система аварийно-предупредительной сигнализации при достижении контролируемым параметров у_об значения у_зад выдает световую или звуковой сигнал у_с. Обслуживающий персонал изменяет опасный режим работы механизма, воздействуя на регулирующий орган.

Системы сигнализации второй группы дают световую индикации на пульте управления холодильной установкой о включении в работ наиболее важных механизмов.

Автоматическое