Systèmes de contrôle automatisés pour les entraînements électriques d'unités de réfrigération. Systèmes d'automatisation de la réfrigération. Contrôle de la température dans un objet réfrigéré

La condition principale du développement technique de toute industrie est l'automatisation des processus de production, c'est-à-dire un ensemble de mesures techniques qui excluent totalement ou partiellement la participation humaine à une certaine étape du processus de production.

Les principaux objectifs automatisation de la réfrigération sommes:

• mécanisation du processus de production;
• maintenance précise des paramètres spécifiés de l'équipement;
• prévention des pannes d'équipements;
• durée de vie accrue équipement de réfrigération;
• réduction du personnel et réduction des coûts de main-d'œuvre;
• assurer la sécurité du travail du personnel.

Toute opération effectuée par le conducteur de machines frigorifiques modernes se prête à l'automatisation, mais cela ne signifie pas qu'il est nécessaire d'automatiser tous les processus. Automatisation des équipements de réfrigération elle n'est nécessaire que dans les cas où les qualifications de l'interprète ne sont pas du tout requises pour effectuer des opérations, ou lorsque l'interprète ne peut pas atteindre la précision de contrôle requise. Il est également impératif d'automatiser tous les processus se déroulant dans des conditions explosives et dangereuses pour la santé humaine.

Selon le degré d'automatisation, les équipements de réfrigération peuvent être conditionnellement divisés en trois groupes:

1. 1. Équipement de réfrigération à commande manuelle - toutes les fonctions de commande et contrôle du système de réfrigération effectué par le personnel.
2. 2. Dans les équipements de réfrigération partiellement automatisés, certains processus sont automatisés, mais l'équipement doit fonctionner avec la présence constante de personnel ; dans de telles machines, le démarrage se fait le plus souvent manuellement, et l'arrêt est automatisé.
3. 3. Les équipements de réfrigération entièrement automatisés ne nécessitent pas la présence constante de personnel d'entretien, mais n'annulent pas le besoin d'inspections et d'entretien périodiques conformément aux réglementations en vigueur. En général, les unités de réfrigération à éjection et à absorption de vapeur sont entièrement automatisées en raison de l'absence de mécanismes mobiles dans celles-ci.

Variétés de systèmes d'automatisation de réfrigération

Un système d'automatisation est une combinaison d'un objet d'automatisation et de dispositifs automatiques, grâce auxquels il est possible de contrôler le travail systèmes de réfrigération sans la participation du personnel de service.

Types de systèmes d'automatisation :

Systèmes en boucle ouverte - ils sont rarement utilisés, ils sont divisés en types:

• un système d'automatisation en boucle ouverte à communication directe, dans lequel le suivi est effectué en fonction d'un paramètre indirect (par exemple, dans les systèmes de ventilation en fonction de la température de l'air extérieur) ;
• système d'automatisation en boucle ouverte avec rétroaction, qui n'effectue que des fonctions d'information (mesure, signalisation).

Systèmes fermés dont le principe est de déterminer l'écart de la valeur réelle du paramètre de contrôle par rapport à celle spécifiée. Ce sont ces systèmes d'automatisation qui sont utilisés pourcontrôler travail unité de réfrigération... Types de systèmes d'automatisation fermés :

• systèmes de contrôle automatique, c'est-à-dire ceux qui maintiennent les paramètres à un niveau donné ;
• systèmes de protection automatique, c'est-à-dire ceux qui éteignent automatiquement l'équipement lorsque son fonctionnement normal est perturbé.

Les principales pièces et dispositifs du système d'automatisation de l'installation de réfrigération

Principaux éléments du système automatisation de la réfrigération:

• élément de mesure (sensible) équipé d'un dispositif de paramètres de contrôle de réfrigération paramètres à une valeur donnée;
• un capteur qui enregistre un changement de la valeur contrôlée ;
• panneau de commande de réfrigération, c'est à dire. un organisme de régulation qui, sur un signal d'un élément de mesure, modifie la fourniture d'un signal ou d'une énergie à un objet régulé ;
• dispositif de transmission qui relie le capteur au mécanisme de transmission.

Tableau de commande du groupe frigorifique et des automatismes du groupe frigorifique

L'élément principal qui contrôle les dispositifs des systèmes d'automatisation de l'installation de réfrigération est tableau de commande groupe frigorifique... Le panneau de commande contient des dispositifs de contrôle automatique, de régulation et de protection, ainsi que des dispositifs de signalisation, grâce auxquels le fonctionnement normal du système de réfrigération est assuré.

Les dispositifs de contrôle automatique situés sur tableau de commande groupe frigorifique, réguler le fonctionnement des pompes et des compresseurs lorsque la charge change. Lorsque la température du réfrigérant baisse, ainsi que lorsque la pression dans les évaporateurs tombe en dessous de la valeur limite, les compresseurs s'arrêtent automatiquement ; lorsque la température dans l'évaporateur augmente, les compresseurs se mettent automatiquement en marche. Parfois, pour le contrôle automatique des compresseurs, un relais temporisé est utilisé, qui est programmé pour un certain temps d'allumage des unités.

A l'aide d'automatismes sur le panneau de commande, les paramètres clés du fonctionnement du groupe frigorifique - température et pression - sont maintenus à un niveau optimal. Avec une diminution de la charge thermique, la température du liquide de refroidissement est maintenue à un niveau donné grâce à la régulation automatique en douceur de la capacité de refroidissement de l'unité, qui peut être effectuée des manières suivantes :

1. 1) étranglement des vapeurs de réfrigérant devant le compresseur, à la suite de quoi la pression diminue;
2. 2) contournement d'une partie des vapeurs de la conduite de refoulement vers la conduite d'aspiration ;
3. 3) une augmentation de l'espace mort dans le compresseur à piston, à la suite de quoi l'aspiration des vapeurs de réfrigérant de l'évaporateur diminue.

Les dispositifs de contrôle automatique qui modifient le débit de réfrigérant vers l'évaporateur garantissent également un fonctionnement sûr du compresseur et une protection contre les coups de bélier.

L'alarme automatique est utilisée pour informer l'opérateur de l'installation de réfrigération d'un changement dans le mode de fonctionnement de l'équipement, ce qui peut déclencher la protection automatique. De plus, l'alarme automatique informe l'opérateur par un signal sonore de la mise en marche et de l'arrêt de l'équipement, des raccords et des appareils.

La protection automatique des équipements de réfrigération évite conséquences dangereuses violations des paramètres de fonctionnement normaux des machines de réfrigération. En cas de changements brusques des paramètres de fonctionnement (forte augmentation de la pression de refoulement, diminution de la pression et de la température d'évaporation, non-respect du mode de fonctionnement du système de lubrification, vérification du système de réfrigération et d'autres situations), des dispositifs spécialement conçus éteignent les unités de réfrigération, empêchant leur panne.

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ÉTABLISSEMENT D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL BUDGÉTAIRE DE L'ÉTAT

RÉPUBLIQUE DE MARIY EL

"TECHNICUM TRANSPORT ET ÉNERGIE".

Travail de cours sur le sujet

Automatisation de la réfrigération

PM 01.02 Systèmes d'automatisation pour les organisations agricoles

Smirnov A.V.

Krasny Yar

introduction

1.3 Schéma du cycle de réfrigération

2.1 Méthodologie de conception d'un circuit

Conclusion

Bibliographie

introduction

Les systèmes de contrôle et de régulation automatisés font partie intégrante de l'équipement technologique de la production moderne, contribuent à l'amélioration de la qualité des produits et améliorent les performances économiques de la production en choisissant et en maintenant des modes technologiques optimaux.

L'automatisation libère une personne de la nécessité de contrôler directement les mécanismes. Dans le processus de production automatisé, le rôle d'une personne est réduit au réglage, au réglage, à la maintenance des équipements d'automatisation et à la surveillance de leur fonctionnement. Si l'automatisation facilite le travail physique d'une personne, alors l'automatisation a pour objectif de faciliter également le travail mental. Le fonctionnement des équipements d'automatisation nécessite un personnel de service hautement qualifié.

Les groupes frigorifiques à compresseur occupent l'une des premières places parmi les autres industries en termes de niveau d'automatisation. Les installations frigorifiques se caractérisent par la continuité des processus qui s'y déroulent. Dans ce cas, la production de froid à tout moment doit correspondre à la consommation (charge). Presque toutes les opérations dans les installations de réfrigération sont mécanisées et les processus transitoires s'y développent relativement rapidement. Cela explique le développement élevé de l'automatisation dans la technologie de réfrigération.

L'automatisation des paramètres offre des avantages significatifs :

Fournit une diminution du nombre de travailleurs, c'est-à-dire une augmentation de la productivité de son travail,

Conduit à un changement dans la nature du travail du personnel de service,

Augmente la précision du maintien des paramètres du froid produit,

Augmente la sécurité du travail et la fiabilité du fonctionnement de l'équipement,

appareils de controle

L'automatisation des machines et installations frigorifiques a pour but d'augmenter la rentabilité de leur travail et d'assurer la sécurité des personnes (principalement le personnel de service).

L'efficacité économique du refroidisseur est assurée par des coûts d'exploitation inférieurs et des coûts de réparation d'équipement inférieurs.

Les équipements manuels et les machines partiellement automatisées fonctionnent avec une présence constante du personnel de service.

Les équipements entièrement automatisés ne nécessitent pas la présence constante de personnel de maintenance, mais n'excluent pas la nécessité d'inspections et de contrôles périodiques conformément aux réglementations en vigueur.

Une installation frigorifique automatisée doit contenir un ou plusieurs systèmes d'automatisation, chacun remplissant des fonctions spécifiques. De plus, il existe des dispositifs qui unissent (synchronisent) le fonctionnement de ces systèmes.

Un système d'automatisation est une combinaison d'un objet d'automatisation et de dispositifs automatiques qui vous permettent de contrôler le fonctionnement de l'automatisation sans la participation du personnel de maintenance.

L'objet du projet de cours est une unité de réfrigération dans le complexe, ses éléments individuels.

Le but de ce projet de cours est de décrire le processus technologique des équipements de réfrigération, de développer schéma fonctionnel cette installation et le choix des moyens techniques d'automatisation.

1. Description du processus technologique

1.1 Automatisation des stations de compression frigorifique

Le froid artificiel est largement utilisé dans l'industrie alimentaire, notamment pour la conservation des denrées périssables. Le refroidissement garantit une haute qualité des produits stockés et fabriqués.

Le refroidissement artificiel peut être effectué périodiquement et en continu. Un refroidissement périodique se produit lorsque la glace fond ou lorsque du dioxyde de carbone solide (glace sèche) est sublimé. Cette méthode de refroidissement présente un gros inconvénient, car le réfrigérant perd ses propriétés de refroidissement lors de la fusion et de la sublimation ; pendant le stockage à long terme des produits, il est difficile d'assurer une certaine température et l'humidité dans le compartiment réfrigérateur.

Dans l'industrie alimentaire, le refroidissement en continu à l'aide de groupes frigorifiques est répandu, où le réfrigérant est gaz liquéfié(ammoniac, fréon, etc.) - effectue un processus circulaire dans lequel, après la mise en œuvre de l'effet de réfrigération, il restaure son état d'origine.

Les réfrigérants utilisés bouillent à une certaine pression, en fonction de la température. Par conséquent, en changeant la pression dans la cuve, il est possible de changer la température du fluide frigorigène, et, par conséquent, la température dans la chambre de réfrigération. Le compresseur aspire le fréon de l'évaporateur II, le comprime et à travers le séparateur d'huile III le pompe dans le condenseur IV. Dans le condenseur, le fréon est condensé en raison de l'eau de refroidissement et le fréon liquide du condenseur, refroidi dans le récepteur linéaire V, à travers la vanne de régulation VI pénètre dans l'évaporateur II, où, en s'évaporant, il refroidit le liquide de refroidissement intermédiaire (saumure, eau glacée ) pompé vers les consommateurs froids par la pompe VII ...

La vanne de régulation VI sert à l'étranglement du fréon liquide, dont la température est réduite dans ce cas. Le système d'automatisation prévoit un contrôle automatique du fonctionnement du compresseur et une protection d'urgence. La commande de démarrage automatique du compresseur est une augmentation de la température de la saumure (eau glacée) à la sortie de l'évaporateur. Pour contrôler la température, un contrôleur de température de type est utilisé, dont le capteur est installé sur la ligne de sortie de saumure (eau glacée) de l'évaporateur.

Lorsque le compresseur fonctionne mode automatique les fonctions de protection d'urgence suivantes sont en place : contre une diminution de la différence de pression d'huile dans le système de lubrification et le carter - un capteur de différence de pression est utilisé ; d'une diminution de la pression d'aspiration et d'une augmentation de la pression de refoulement - un pressostat est utilisé; à partir d'une augmentation de la température de refoulement - un capteur de température est utilisé; du manque de débit d'eau à travers les chemises de refroidissement - un commutateur de débit est utilisé; d'une augmentation d'urgence du niveau de fréon liquide dans l'évaporateur - un commutateur de niveau à semi-conducteur est utilisé.

Lorsque le compresseur est démarré en mode automatique, une vanne à entraînement électromagnétique s'ouvre pour alimenter en eau les chemises de refroidissement et la vanne de la dérivation est fermée.

La pression de la saumure dans la conduite de décharge est surveillée par un pressostat.

Le contrôle à distance de la température de l'air, de la saumure, de l'eau aux points de contrôle du groupe frigorifique est effectué par des convertisseurs thermiques.

L'équipement de surveillance, de contrôle et de signalisation du reste de l'équipement technologique est situé dans les panneaux du panneau de commande.

1.2 Analyse des effets perturbateurs de l'objet d'automatisation

Ce schéma prévoit la surveillance, la régulation, le contrôle et la signalisation des paramètres du processus technologique.

Contrôle des niveaux supérieur et inférieur de fréon liquide dans le récepteur linéaire, dans lequel le niveau est contrôlé, dont dépend le remplissage du récepteur.

Aussi, la température de l'air dans l'unité de réfrigération est soumise à un contrôle, dont dépendent le refroidissement et la quantité de froid produit. refroidisseur d'air de compresseur d'automatisation de réfrigération

En contrôlant la pression de la saumure froide dans la canalisation de refoulement, qui dépend du refoulement par la pompe, la pompe, agissant sur la saumure froide, modifie son alimentation.

La température de l'eau froide entrant dans le condenseur depuis la piscine est également contrôlée, ce qui est nécessaire pour condenser (refroidir) les vapeurs de fréon.

A la sortie du condenseur, la température du fréon liquide est contrôlée, qui pénètre dans le récepteur linéaire.

La vanne de régulation VI installée sur la canalisation sert à étrangler le fréon liquide, ce qui réduit en même temps la température.

Une augmentation de la température de la saumure (eau glacée) à la sortie de l'évaporateur contrôle le fonctionnement du compresseur et sert de commande pour démarrer automatiquement le compresseur.

Une vanne à entraînement électromagnétique est installée sur la canalisation du récepteur, agissant sur laquelle l'alimentation en fréon liquide de l'évaporateur est régulée.

S'il n'y a pas de débit d'eau à travers les chemises de refroidissement ou si la pression de l'eau est inférieure à la limite définie, le compresseur est arrêté.

Sur l'alimentation en eau des chemises de refroidissement, une vanne à entraînement électromagnétique est installée sur la canalisation, agissant sur laquelle, lorsque le compresseur est démarré en mode automatique, change sa position à l'état ouvert, et en même temps la vanne se ferme.

A partir d'une montée d'urgence du niveau d'ammoniac liquide, des capteurs de température sont installés dans l'évaporateur pour surveiller le niveau supérieur. Grâce à la vanne installée dans la canalisation depuis le récepteur, le niveau de fréon liquide dans l'évaporateur est régulé.

1.3 Schéma du cycle de réfrigération

Le cycle de réfrigération est fondamentalement identique à d'autres technologies normales. La différence la plus importante est la tuyauterie supplémentaire de la conduite de liquide à la vanne d'injection d'impulsions sur le compresseur. Pour permettre l'accès au liquide libre en ébullition, la tuyauterie doit être installée sur une section horizontale de la conduite de liquide et, surtout, dirigée vers le bas. Un filtre doit être installé pour protéger la vanne d'injection à impulsions et le compresseur ; le voyant permet une inspection visuelle de l'alimentation en fluide. Dimensions de la conduite de liquide à la vanne d'impulsion d'injection : 10 mm (3/8"). La conception et le contrôle du cycle a une influence importante du cycle d'injection et donc de pleine performance des produits. La surchauffe des gaz d'aspiration et la différence entre la pression de condensation et la pression d'aspiration doivent être maintenues aussi faibles que possible (la surchauffe minimale doit être réglée).

Bonne isolation de la conduite d'aspiration/courtes longueurs de tuyauterie ;

Refus des échangeurs de chaleur (lorsque possible);

Faible chute de pression dans les tuyaux et les composants ;

Petite différence de température entre l'évaporateur et le condenseur ;

Contrôle de la pression de condensation.

2. Elaboration d'un schéma fonctionnel d'un groupe frigorifique

2.1 Méthodologie de conception d'un circuit

Les schémas d'automatisation sont le principal document technique qui définit la structure de blocs fonctionnels des nœuds individuels pour la surveillance, le contrôle et la régulation automatiques du processus technologique et pour équiper l'objet de contrôle d'instruments et d'équipements d'automatisation (y compris la télémécanique et l'équipement informatique).

L'objet du contrôle dans les systèmes d'automatisation des processus technologiques est un ensemble de équipement auxiliaire ainsi que les organes de fermeture et de régulation qui y sont intégrés, ainsi que l'énergie, les matières premières et autres matériaux déterminés par les particularités de la technologie utilisée.

Les tâches d'automatisation sont résolues plus efficacement lorsqu'elles sont élaborées dans le cadre du développement d'un processus technologique.

Durant cette période, la nécessité de faire évoluer les schémas technologiques se révèle souvent afin de les adapter aux exigences d'automatisation établies sur la base d'analyses technico-économiques.

La création de systèmes d'automatisation efficaces prédétermine la nécessité d'une étude approfondie du processus technologique non seulement par les concepteurs, mais également par les spécialistes des organisations d'installation, de mise en service et d'exploitation. Lors du développement de schémas d'automatisation pour les processus technologiques, il est nécessaire de résoudre les problèmes suivants:

Obtenir des informations primaires sur l'état du processus technologique de l'équipement ;

Impact direct sur le processus technologique de gestion ;

Stabilisation des paramètres technologiques du procédé ;

Contrôle et enregistrement des paramètres technologiques des processus et de l'état

équipement technologique;

Ces tâches sont résolues sur la base d'une analyse des conditions de fonctionnement des équipements technologiques, des lois et critères identifiés pour le contrôle des objets, ainsi que des exigences en matière de précision de stabilisation, de contrôle et d'enregistrement des paramètres technologiques, pour la qualité de la régulation. et fiabilité.

Les tâches d'automatisation, en règle générale, sont mises en œuvre à l'aide de moyens techniques, notamment: dispositifs sélectifs, moyens d'obtention d'informations primaires, moyens de conversion et de traitement des informations, moyens de présentation et de transmission d'informations au personnel de service, dispositifs combinés, complets et auxiliaires . Le résultat de l'élaboration de schémas d'automatisation est:

1 Sélection des méthodes de mesure des paramètres technologiques ;

2 Sélection des principaux moyens techniques d'automatisation qui répondent le mieux aux exigences et conditions de fonctionnement de l'objet à automatiser ;

3 Détermination des entraînements des mécanismes exécutifs des organes de régulation et d'arrêt des équipements technologiques, commandés automatiquement ou à distance ;

4 Placement d'équipements d'automatisation sur des cartes, des consoles, des équipements technologiques et des canalisations, etc. et détermination des méthodes de présentation des informations sur l'état du processus et des équipements technologiques.

Le développement moderne de toutes les industries se caractérise par une grande variété de procédés technologiques qui y sont utilisés.

Les équipements de traitement et les communications dans le développement de schémas d'automatisation doivent être décrits, en règle générale, de manière simplifiée, sans spécifier de dispositifs technologiques individuels et de pipelines auxiliaires. Cependant, un schéma de processus ainsi représenté devrait donner une idée claire du principe de son fonctionnement et de son interaction avec les outils d'automatisation.

Tous les appareils et équipements d'automatisation représentés sur les schémas d'automatisation se voient attribuer des désignations de référence (positions), qui sont enregistrées dans tous les documents du projet.

Les désignations sur les schémas d'automatisation des équipements électriques au stade de la documentation de travail ou dans la conception en une étape doivent correspondre aux désignations adoptées dans les schémas des circuits électriques.

Lors de la détermination des limites de chaque groupe fonctionnel, les circonstances suivantes doivent être prises en compte : si un appareil ou un régulateur est connecté à plusieurs capteurs ou reçoit des influences supplémentaires sous un autre paramètre (par exemple, un signal de correction), alors tous les éléments de circuit exécutant des les fonctions appartiennent à ce groupe fonctionnel qu'elles influencent.

Le régulateur de rapport, en particulier, fait partie du groupe fonctionnel, qui est influencé par un paramètre indépendant.

Le schéma d'automatisation est réalisé sous la forme d'un dessin, qui montre schématiquement dans des images conventionnelles schématiques: les équipements technologiques, les communications, les commandes et les outils d'automatisation, indiquant les connexions entre les équipements technologiques et les outils d'automatisation, ainsi que les connexions entre les blocs fonctionnels individuels et éléments d'automatisation.

Les schémas d'automatisation peuvent être développés avec plus ou moins de détails. Cependant, la quantité d'informations présentées dans le schéma doit fournir une image complète des principales décisions prises sur l'automatisation de ce processus technologique et la possibilité d'établir, au stade du projet, des listes d'applications d'instruments et d'équipements d'automatisation, de raccords de canalisation, panneaux et consoles, les principaux matériel d'installation et produits, et au stade de la conception détaillée - l'ensemble des matériaux de conception prévus dans le projet.

Le schéma d'automatisation est généralement réalisé sur une seule feuille, qui décrit les moyens et équipements d'automatisation de tous les systèmes de surveillance, de régulation, de contrôle et de signalisation liés à une installation technologique donnée. Dispositifs d'assistance, tels que les réducteurs et les filtres à air, les alimentations, les relais, les disjoncteurs, les interrupteurs et les fusibles dans les circuits d'alimentation, les boîtes de jonction et autres dispositifs et éléments de montage ne sont pas représentés sur les schémas d'automatisation.

Les schémas d'automatisation peuvent être réalisés de deux manières: avec une image conventionnelle de cartes et de panneaux de commande sous forme de rectangles (en règle générale, dans la partie inférieure du dessin), qui montrent l'équipement d'automatisation installé dessus; à l'image d'équipements d'automatisation sur des schémas technologiques à proximité des dispositifs de sélection et de réception, sans construire de rectangles, représentant classiquement des boucliers, des consoles, des points de contrôle et de gestion.

Lorsque les schémas sont exécutés selon la première méthode, ils montrent tous les appareils et équipements d'automatisation qui font partie du bloc fonctionnel ou du groupe, et le lieu de leur installation. L'avantage de cette méthode est une grande clarté, ce qui facilite grandement la lecture du schéma et le travail avec les matériaux de conception.

Lors de la construction de circuits selon la deuxième méthode, bien qu'elle ne donne que idée générale sur les décisions prises pour automatiser l'installation, une réduction de la quantité de documentation est obtenue. La lecture des schémas d'automatisation ainsi réalisés est difficile, ils ne reflètent pas l'organisation des points de contrôle et la gestion des objets.

Dans l'image agrandie, les schémas montrent : dispositifs sélectifs, capteurs, convertisseurs, dispositifs secondaires, actionneurs, organes de régulation et d'arrêt, équipements de commande et de signalisation, dispositifs complets (machines de commande centralisées, dispositifs télémécaniques), etc.

Avec une image simplifiée, les schémas montrent : les appareils de sélection, les appareils de mesure et de régulation, les actionneurs et les organes de régulation. Pour représenter les dispositifs intermédiaires (dispositifs secondaires, convertisseurs, équipements de commande et de signalisation, etc.), des désignations générales sont utilisées conformément aux normes en vigueur pour les désignations dans les schémas d'automatisation.

L'image composite suppose que les outils d'automatisation sont pour la plupart développés, mais certains nœuds sont affichés de manière simplifiée.

Les dispositifs et moyens d'automatisation intégrés aux équipements technologiques et de communication ou qui leur sont liés mécaniquement sont représentés sur le dessin à proximité immédiate d'eux. Ces moyens d'automatisation comprennent : des dispositifs sélectifs pour la pression, le niveau, la composition de la matière, des capteurs qui perçoivent l'effet des grandeurs mesurées et régulatrices (dispositifs à orifice de mesure, rotamètres, compteurs, thermomètres à expansion, etc.), des actionneurs, des régulateurs et des obturateurs corps.

2.2 Schéma fonctionnel de l'automatisation du module frigorifique

Un groupe frigorifique automatisé se compose de deux compresseurs (KM) équipés de dispositifs de protection automatique, de deux séparateurs d'huile (MO), d'un collecteur d'huile (MC), d'un pré-condenseur (FKD), d'un condenseur (KD) avec ventilateurs, d'un récepteur linéaire (RL) avec deux capteurs de niveau, deux refroidisseurs d'air (VO) installés dans la chambre et équipés de ventilateurs, de régulateurs de remplissage et d'électrovannes (CB), un séparateur de liquide (liquide de refroidissement) avec deux capteurs de niveau, un récepteur de vidange (RD) avec un capteur de bas niveau et CB, deux pompes à eau.

2.3 Fonctionnement des nœuds du schéma fonctionnel de l'automatisation du module de réfrigération

La principale variable contrôlée dans ce schéma est la température de l'air dans la chambre de réfrigération. Elle est régulée en allumant et en éteignant le KM, et en hiver, elle peut être maintenue en allumant et en éteignant les radiateurs électriques VO No. 1 et VO No. 2

Pour contrôler chaque KM, un panneau de contrôle automatique de petite taille de type PAK a été conçu. Les KM sont équipés de dispositifs standard de protection automatique contre les modes de fonctionnement d'urgence

Le remplissage VO est automatiquement contrôlé par la surchauffe de la vapeur.

Le blocage suivant est prévu : La mise en marche du KM n'est possible qu'après la mise en marche de la pompe à eau et du ventilateur KD ; Après avoir éteint le KM n°1 (n°2), le SV sur la ligne d'alimentation en liquide vers VO n°1 (n°2) doit être fermé

Selon le niveau de fréon liquide dans le liquide de refroidissement, un arrêt d'urgence du CM est effectué dans le RD, le niveau inférieur du liquide est surveillé et signalé, et dans le RL, les niveaux inférieur et supérieur

2.3.1 Unité de protection automatique du compresseur

Comme déjà indiqué, un panneau de commande standard de type PAK a été conçu pour chaque KM. Ce panneau assure le contrôle automatique et la protection du CM contre les modes de fonctionnement d'urgence. Sur le devant du panneau de commande, il y a une touche pour sélectionner le mode KM, des boutons, une alarme lumineuse (multi-numérique). Le panneau de commande est connecté aux contacts du thermostat de chambre, ainsi qu'aux contacts des dispositifs de protection : le relais de commande du système de lubrification (RCCS) 4a (13a) ; pressostat à deux blocs (DRD) 5a (14a); relais de contrôle de la température de refoulement (RT) 3a (12a) - il est prévu d'utiliser l'ERT développé à l'Institut Agroholod ; commutateur de débit d'eau (RP) 6a (15a); commutateur de niveau (RU) 25b, 26b pour liquide de refroidissement - développement "Agroholod".

L'actionnement de l'un des dispositifs de protection automatique répertoriés éteint le CM et en même temps le voyant de signalisation s'allume, dans lequel s'affiche le chiffre correspondant, qui indique pour quelle raison le CM est éteint. Étant donné que le XM fonctionne en mode automatique, alors à arrêt d'urgence KM sur la garde du gardien le voyant s'allume. A ce signal, le gardien appelle le conducteur, qui élimine la cause de l'accident et allume le CM.

Les dispositifs de protection automatique fonctionnent ainsi. Le RCCS est déclenché en cas de diminution de la chute de pression d'huile sur la ligne de refoulement de la pompe à huile et dans le carter KM en dessous de la valeur de consigne.

Lorsque le débit d'eau à travers la chemise KM diminue, ou lorsqu'il disparaît complètement, le commutateur de débit d'eau est activé.

Si la température de refoulement dépasse celle réglée, le PT de refoulement est déclenché.

Le DRP surveille les pressions d'aspiration et de refoulement des agents. Ce relais a deux unités de mesure(deux soufflets), qui à travers le système de levier affectent la même paire de contacts. Si la pression d'aspiration devient inférieure à la valeur admissible, en raison de laquelle de l'air peut être aspiré dans le système, ce qui entraînera la formation de mousse de l'huile, ou si la pression de refoulement devient supérieure à la valeur admissible (cela peut entraîner la destruction du CM ), alors ce relais éteint le moteur CM.

Dans le liquide de refroidissement, les niveaux d'alarme supérieur et inférieur d'ammoniac sont surveillés. Les contacts des deux capteurs sont connectés aux deux consoles PAK car le liquide de refroidissement est un récipient commun aux deux CM. La duplication du contrôle du niveau dans le liquide de refroidissement est nécessaire afin d'éviter les coups de bélier et ainsi éviter la défaillance du CM. Si, pendant le fonctionnement, le niveau dans le liquide de refroidissement atteint la valeur supérieure, le capteur 25b fonctionnera et éteindra le CM. A noter que le raccordement du RD au liquide de refroidissement réduit considérablement la possibilité d'augmenter le niveau dans le liquide de refroidissement jusqu'à la valeur supérieure.

2.3.2 Unité d'activation automatique de la pompe à eau de réserve

Le schéma technologique prévoit deux pompes (l'une fonctionne, l'autre est de secours). Le circuit d'automatisation permet ainsi l'activation automatique de la pompe à eau de secours. Un manomètre à contact électrique 29a est installé sur la ligne de refoulement commune des pompes à eau. Si, à ce stade, la pression de refoulement de l'eau et de l'eau chute en dessous de la pression admissible lorsque la pompe principale est en marche, le manomètre à électrocontact réagit à cela et donne une commande pour allumer automatiquement la pompe à eau de secours.

2.3.3 Unité de dégivrage des aéroréfrigérants

Le VO se décongèle par temps. Pour cela, dans le schéma d'automatisation, deux relais temporisés moteur MCP ont été conçus avec une temporisation maximale de 24 heures.

La décongélation VO est effectuée à tour de rôle avec une fréquence d'une fois par jour. La décongélation dure de 20 à 30 minutes.

Pendant la période de démarrage, le dégivrage du VO est effectué manuellement et en mode stockage - automatiquement. La décongélation est effectuée avec de la vapeur d'ammoniac chaude, qui est fournie au VO à partir de la ligne d'injection KM.

En cours de dégivrage VO #1, KM #2 fonctionne, et quand VO #2 dégivre, KM #1 fonctionne. Dans ce cas, à l'aide de 13 SW, ils constituent les chemins de déplacement correspondants de l'agent. Les positions correspondantes du CB lors du dégivrage manuel et automatique du VO sont les mêmes. Envisagez de dégivrer les VO #1 et #2 manuellement en mode démarrage. Par exemple, le dégivrage du VO #1 s'effectue de cette manière. Le KM 31 et le ventilateur n°1 sont éteints. Le KM n° 2, le ventilateur n° 2 fonctionnent en mode démarrage, la pompe à eau et le ventilateur n° 3 KD fonctionnent également. A l'aide de l'interrupteur universel, qui appartient au VO n° 1, fermer SV A3 (sur la ligne liquide) et A2 (sur la ligne vapeur), A9 ... A12, et ouvrir A1 et A4. CB VO n° 2 A7 et A6 sont ouverts, et A5 et a8 sont fermés. Ouvrez SV A13.

Le dégivrage automatique des VO n°1 et n°2 s'effectue par temps. La particularité du dégivrage en mode automatique est qu'après le dégivrage (durée de 20 à 30 minutes), par exemple, le VO n° 1, ce VO n'est pas inclus dans le fonctionnement pendant la journée, mais le VO n° 2 fonctionne. Au bout d'une journée, la VO n°2 est décongelée, qui ne fonctionne alors plus pendant une journée. Pendant ces jours, le VO n°1 fonctionne, et ainsi de suite. Ainsi, en mode stockage, seuls un VO et un CM sont toujours en fonctionnement.

3. Le choix des moyens techniques du groupe frigorifique

3.1 Sélection et justification du choix des instruments et équipements d'automatisation

Le compresseur est équipé d'un capteur-relais de différence de pression de type RKS-OM5 (1) conçu pour contrôler l'alarme et la régulation à deux positions de la différence de pression dans les systèmes de lubrification des groupes frigorifiques dans les installations mobiles et fixes et pour automatiser les technologies processus. Milieux contrôlés : fréons, air, eau, huile ; ammoniac pour le capteur RKS-OM5A. Les appareils sont réalisés avec une zone morte orientée vers l'augmentation de la différence de pression par rapport à la consigne. La limite de réponse est réglée sur l'échelle à l'aide de la vis de réglage. L'appareil de sortie a un contact inverseur. Le pouvoir de coupure des contacts à une tension de 220 V ne dépasse pas 300 V -A pour le courant alternatif et 60 W pour le courant continu.

Les appareils du type spécifié sont conçus pour fonctionner à une température ambiante de -50 à +65 ° C et le capteur RKS-OM5A à des températures de --30 à +65 ° C et à une humidité relative jusqu'à 98 %.

dimensions 66x104x268 mm. ne pèse pas plus de 1,6 kg.

L'exécution est ordinaire, l'exportation tropicale.

La pression de la saumure dans la canalisation de refoulement est contrôlée par un pressostat D220A (11), à partir d'une diminution de la pression d'aspiration et d'une augmentation de la pression de refoulement - un pressostat D220A (2) est utilisé

Les pressostats doubles type D220 (2, 11) ont un capteur basse pression(DND) et capteur haute pression(DVD), agissant au moyen d'un système de leviers sur un dispositif de contact de commutation commun. Les caractéristiques techniques des perceuses sont données par le MDN prévoit la commutation des contacts lorsque la pression contrôlée descend à la valeur de consigne et revient à la position initiale lorsque la pression contrôlée monte (en tenant compte de la zone morte). Le DVD commute les contacts lorsque la pression contrôlée monte à la valeur de consigne et revient à sa position d'origine lorsque la pression contrôlée chute (en tenant compte de la zone morte). Structurellement, chaque capteur comprend un élément sensible - un soufflet et une unité de réglage de la consigne. Le MDN fournit également un nœud pour définir la zone morte. L'étalement des opérations ne dépasse pas 0,01 MPa pour le MDN et 0,02 MPa pour le DVD. D220A-12 Pression maximale admissible du fluide, 2,2 MPa. Limites du réglage de fonctionnement, (- 0,09) - (+ 0,15) MPa. Erreur de fonctionnement de base, 0,02 MPa. Zone morte, 0,03-0,1 MPa. Ammoniac en environnement contrôlé dans les groupes frigorifiques sur objets fixes (modification A) et non stationnaires (modification AR)). Dimensions hors tout, 200X155X85mm.

Le signal du capteur de température va au capteur de température-relais de type TR-OM5 (3) est destiné à être utilisé dans les systèmes de contrôle et de régulation à deux positions de la température des fluides liquides et gazeux dans les installations de réfrigération et autres. Les capteurs ТР-ОМ5-00 - ТР-ОМ5-04 sont produits avec une zone morte orientée vers l'augmentation de la température de l'environnement surveillé par rapport au point de consigne de réponse, et le reste des dispositifs - vers l'abaissement de la température. Le dispositif de contact a un contact inverseur. La puissance commutée des contacts ne dépasse pas 300 V -A à 220 V AC et 60 W à 220 V DC. Les capteurs sont conçus pour fonctionner à des températures ambiantes de --40 à +50 ° C et à une humidité relative jusqu'à 98%. Les limites du réglage de fonctionnement (- 60) - (- 30) ° С. L'erreur de base est de ± 1,0 ° C. La zone morte est réglable de 4 à 6°C. Longueur capillaire 1,5 ; 2,5 ; 4,0 ; Dix.

Dimensions hors tout 160x104x68 mm, poids pas plus de 2,2 kg. Exécution ordinaire, export, tropical.

Le contrôleur de débit à soufflet RPS (4) est conçu pour contrôler la présence d'un débit d'eau avec une température allant jusqu'à 70 ° C dans les systèmes d'automatisation pour divers processus technologiques. Le relais doit être installé horizontalement. La limite de réponse est ajustée à l'aide d'une vis spéciale sur l'échelle. Avant d'installer le relais, un trou est percé dans la traversée située entre les deux soufflets, dont le diamètre est déterminé en fonction du graphique de la dépendance du débit à la pression à l'entrée du relais. L'horaire est donné dans le manuel d'instructions. Le périphérique de sortie a un contact de fermeture. L'erreur de réponse ne dépasse pas 10 % du débit nominal.

Le relais est conçu pour fonctionner à des températures ambiantes de 5 à 50°C et une humidité relative jusqu'à 95%. Diamètre d'alésage nominal, 20 mm. Pression maximale admissible du fluide, 0,1 MPa. Limites de consigne de déclenchement, 0-100 l/min. Le courant admissible du dispositif de contact est de 2 A à une tension de 220 V AC. Les dimensions globales sont de 135x115x18 mm, le poids ne dépasse pas 2,5 kg. Exécution ordinaire, export, tropical.

Les détecteurs de niveau à semi-conducteur des types PRU-5M et PRU-5MI (7b, 8b, 9b, 12b, 13b) sont conçus pour contrôler le niveau d'ammoniac, de fréon, d'eau, de carburant diesel, d'huile et d'autres liquides avec une densité d'au moins 0,52 g / cm3 dans les installations fixes et navales. Les appareils se composent d'un transducteur primaire (PP) et d'un transducteur de transmission (PRP). Dans le convertisseur primaire, le mouvement du flotteur est converti en un signal alternatif au moyen de bobines incluses dans le circuit en pont. Le changement de tension aux bornes des bobines se produit à la suite d'un changement de leur inductance dû au mouvement du flotteur du matériau magnétique. Le signal du PP va à l'amplificateur différentiel PRP avec un relais électromagnétique de sortie. En fonction de la position du niveau du liquide surveillé, le relais de sortie est déclenché, dont les contacts peuvent être utilisés dans les circuits de surveillance et de commande externes des actionneurs.

Le convertisseur primaire du relais PRU-5MI est conçu pour fonctionner dans les zones dangereuses des locaux et des installations extérieures, le convertisseur de transmission est utilisé en dehors des zones dangereuses.

Matériau des pièces en PP en contact avec l'environnement contrôlé - acier 12X18H10T et acier 08 KP ; le flotteur, en fonction de l'agressivité de l'environnement contrôlé, dispose d'un revêtement protecteur correspondant.

Alimentation du relais avec une tension alternative de 220 ou 380 V et une fréquence de 50 ou 60 Hz. Consommation d'énergie pas plus de 10 VA. Dimensions hors tout : PP 90x135x180 mm ; PRP 152x90x X295 mm ; poids : PP pas plus de 2,5 kg ; PRP pas plus de 2,7 kg. L'exécution est ordinaire, tropicale.

Les vannes à membrane sans joint avec tiroir de déchargement 15kch888r SVM (5,6, 9v) sont contrôlées par un actionneur électromagnétique dans une conception étanche. L'étanchéité de l'élément d'obturation est assurée par une chute de pression dans le tiroir d'au moins 0,1 MPa. Température ambiante pour l'eau et l'air jusqu'à 50 ° , pour la saumure et la mousse de --50 à +50 ° . Diamètre d'alésage nominal 25, 40, 50, 65. Longueur face à face 160, 170, 230, 290. Saumure moyenne de travail (-40) - (+45), avec huile (-30) - (+45). Pression conditionnelle 1,6 MPa. Le type de courant et de tension est variable 127, 220, 380 ; constante 110, 220. Poids 6,2 ; 7.8. Fabricant ou fournisseur "Semenovskiy Valve Plant".

L'élément de détection TCM (14-18, 19a) est un enroulement de fil de cuivre sans cadre recouvert d'un film en plastique fluoré et placé dans un manchon métallique à paroi mince avec de la poudre céramique. Elément sensible - cuivre type ECHM - 070 - diamètre 5 mm et longueur 20, 50 ou 80 mm. Les limites de mesure des éléments sensibles au cuivre sont de - 50 à + 200°С, l'inertie est de 15 et 25 s pour les caractéristiques statiques nominales de 50M et 100M, respectivement.

Le signal du TCM va au dispositif à huit canaux UKT38-V. UKT38-V (19b) Un dispositif de contrôle de la température à huit canaux avec une barrière de protection contre les étincelles intégrée

UKT38-V est conçu pour contrôler la température dans plusieurs zones simultanément (jusqu'à 8) et alerter sur la sortie de l'un des paramètres surveillés en dehors des limites spécifiées, ainsi que pour leur enregistrement sur un ordinateur.

Il est utilisé pour connecter des capteurs situés dans des zones dangereuses dans des équipements technologiques dans les industries alimentaires, médicales et de raffinage du pétrole. L'appareil dispose d'un circuit de niveau à sécurité intrinsèque, qui assure sa protection contre les explosions.

UKT38-V est un dispositif de comparaison à huit canaux avec huit entrées pour connecter des capteurs, une unité de protection contre les étincelles, une unité de traitement de données à microprocesseur qui génère un signal « Alarme » et un relais de sortie. L'enregistrement des paramètres surveillés sur l'ordinateur s'effectue via l'adaptateur réseau OWEN AC2 via l'interface RS-232.

Entrées d'instruments

UKT38-B dispose de 8 entrées pour connecter des capteurs de mesure.

Les entrées UKT38-B ne peuvent être que du même type et sont effectuées dans l'une des modifications suivantes :

01 pour le raccordement de thermocouples à résistance de type TSM 50M ou TSP 50P ;

03 pour le raccordement de thermocouples à résistance tels que ТСМ 100М ou ТСП 100П ;

04 pour le raccordement de thermocouples de type TXK (L) ou TXA (K) ;

L'unité de traitement de données est conçue pour traiter les signaux d'entrée, indiquer les valeurs surveillées et générer une alarme.

L'unité de traitement de données UKT38-B comprend 8 appareils de comparaison.

Des dispositifs de sortie

UKT38-V a un relais de sortie "Urgence" pour activer l'alarme ou l'arrêt d'urgence de l'unité.

Pour contrôler la température, on utilise un régulateur de température de type RT-2 (106) dont la sonde 10a est installée en sortie de saumure (eau glacée) de l'évaporateur.

Les régulateurs de température de type RT-2 (10b) sont conçus pour le contrôle de température à deux positions RT2, à trois positions RTZ et proportionnel RT-P dans les systèmes d'automatisation pour la ventilation, la climatisation et d'autres processus technologiques. Les régulateurs fonctionnent dans un ensemble avec des thermocouples à résistance ТСМ et ТСП avec des caractéristiques statiques nominales 1 \ w Gr. 23 et 100P, respectivement.

Les contrôleurs à deux positions ont une zone de retour réglable de 0,5 à 10 ° C; régulateurs à trois positions - zone morte réglable 0,5-10 ° C. Les contrôleurs proportionnels fonctionnent en combinaison avec un actionneur avec un rhéostat de rétroaction avec une résistance de 120 ou 185 ohms. Valeur minimum bande proportionnelle pas plus de 1 ° , maximum - pas moins de 5 ° , la sensibilité ne dépasse pas 10% de la bande proportionnelle. L'erreur de base tolérée ne dépasse pas 1 °C sur une échelle allant jusqu'à 40 °C et ne dépasse pas 2 °C sur une échelle supérieure à 40 °C.

Les contacts de sortie commutent les circuits CA jusqu'à 2,5 A et les circuits CC jusqu'à 0,2 A à des tensions jusqu'à 220 V.

Alimentation des régulateurs en 220 V AC, 50 ou 60 Hz. Consommation électrique jusqu'à 8 VA.

Les régulateurs sont conçus pour fonctionner à des températures ambiantes de 5 à 50°C et une humidité relative jusqu'à 80%.

Dimensions hors tout 90x150x215 mm, poids pas plus de 2,5 kg.

Exécution ordinaire, export, tropical.

Conclusion

Aujourd'hui, la technologie de la réfrigération est à un niveau très élevé haut niveau... Le développement de nouveaux modèles de groupes frigorifiques a même aujourd'hui touché le domaine de la microélectronique. Aussi, la technologie de production des machines frigorifiques et les technologies informatiques numériques n'ont pas été épargnées.

L'utilisation d'unités de réfrigération avec contrôle informatique dans la vie de tous les jours, il ajoute considérablement à leur fonctionnement, permet de gagner du temps et le contrôle informatique de l'état des composants de l'unité maintient son fonctionnement plus fiable et plus sûr pendant de nombreuses années.

L'utilisation d'unités de réfrigération commandées par ordinateur dans la production augmente l'efficacité de la production, garantit un contrôle fiable de la température, préservant ainsi de manière fiable les matières premières et garantit des pertes minimales.

Le principal inconvénient de telles installations est peut-être la complexité et le coût élevé de la réparation des pièces électroniques de la commande par ordinateur. De plus, les composants électroniques nécessitent des conditions de fonctionnement particulières. Un autre inconvénient est que les réfrigérateurs contrôlés par ordinateur sont assez chers, mais les économies réalisées sur les pertes minimales de matières premières lors du stockage en production justifient pleinement le coût des unités.

Un autre problème non négligeable est le manque de spécialistes pour l'entretien de ces équipements. Mais la plupart des entreprises invitent des spécialistes de l'étranger pour entretenir les unités de réfrigération importées, car la plupart des réfrigérateurs à commande numérique sont fournis de l'étranger.

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Rendez-vous

Les installations de refroidissement au propane du gaz naturel sont conçues pour garantir simultanément les paramètres requis du point de rosée de l'eau et des hydrocarbures par condensation des fractions d'eau et d'hydrocarbures (HC) à basses températures ah (jusqu'à moins 30 0 ). La source froide est un cycle de réfrigération externe au propane.

Le principal avantage de telles installations est la faible perte de charge du flux d'alimentation (l'étranglement du flux de gaz naturel n'est pas nécessaire) et la possibilité d'extraire la fraction de produit C3+.

Pour éviter la formation d'hydrates, une injection d'inhibiteur est utilisée: éthylène glycol (pour des températures non inférieures à moins 35 0 ) et méthanol (pour des températures allant jusqu'à moins 60 0 С).

Principaux avantages

Fiabilité

• Procédé en continu basé sur la condensation de fractions eau et HC en présence d'un inhibiteur de formation d'hydrates.
• Pas de fluctuations cycliques.
• Échangeur de chaleur à calandre et tube gaz-gaz avec tête basse température.
• Le facteur de service du moteur du compresseur frigorifique est de 110 %.
• Système automatique de maintien de la pression dans le réservoir lors de l'utilisation dans des climats froids.
• Chauffage électrique du collecteur d'inhibiteur dans un séparateur triphasé.

Efficacité

• Séparateur à froid avec emballage coalescent efficace et long temps de séjour.
• Echangeur de chaleur gaz-propane (refroidisseur) avec faisceau tubulaire immergé.

Options possibles

• Économiseur de cycle de réfrigération (standard pour les systèmes de plus de 150 kW et températures d'évaporation inférieures à moins 10 0 С).
• Séparateur d'entrée.
• Echangeur de chaleur gaz-liquide (permet de réduire la consommation électrique du compresseur).

Système technologique

Le flux de gaz naturel saturé en humidité est envoyé au séparateur d'entrée (1), dans lequel l'eau libre et les fractions de HC sont retirées du flux. La fraction gazeuse est envoyée vers l'échangeur de chaleur gaz-gaz (2) pour un pré-refroidissement avec un flux de gaz sec strippé du séparateur froid. Pour éviter la formation d'hydrates dans l'échangeur de chaleur, des buses sont prévues pour l'injection d'un inhibiteur (méthanol ou éthylène glycol).

Riz. 3 Schéma de principe d'un groupe frigorifique au propane

Après pré-refroidissement dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz, le flux est acheminé vers l'échangeur de chaleur gaz-propane (refroidisseur) (4), dans lequel la température du flux est réduite à une valeur prédéterminée au moyen d'un échange de chaleur avec un courant de propane bouillant. Le flux d'alimentation se trouve dans le faisceau de tubes, qui à son tour est immergé dans le volume de réfrigérant.

Le mélange vapeur-liquide formé à la suite du refroidissement entre dans la séparation dans un séparateur triphasé à basse température (5), où il est divisé en flux de gaz épuré, de condensat et d'un inhibiteur de formation d'hydrates saturé d'eau.

Le gaz extrait sec (DSG) est alimenté à contre-courant dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz (2) puis évacué à l'extérieur de l'unité.

Les fractions liquides sont détournées par des contrôleurs de niveau automatiques indépendants vers les lignes appropriées.

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L'une de nos principales tâches est de combattre le mythe selon lequel le traitement du gaz est difficile, long et coûteux. Étonnamment, les projets qui sont mis en œuvre aux États-Unis en 10 mois prennent jusqu'à trois ans dans la CEI. Des usines occupant 5 000 m2 aux États-Unis peuvent difficilement tenir sur 20 000 m2 dans la CEI. Les projets qui rapportent aux États-Unis en 3 à 5 ans, même avec un coût de réalisation du produit nettement inférieur, ne rapportent jamais en Russie et au Kazakhstan.

Le froid est utilisé dans les technologies de nombreux procédés de transformation des produits agricoles. Grâce aux réfrigérateurs, les pertes lors du stockage des produits sont considérablement réduites. Les aliments réfrigérés peuvent être transportés sur de longues distances.

Le lait destiné à la transformation ou à la vente est généralement prérefroidi. Avant d'être envoyé dans une entreprise laitière, le lait ne peut être conservé plus de 20 heures à une température ne dépassant pas 10 "C.

En agriculture, la viande est refroidie principalement dans les fermes et les élevages de volailles. Dans ce cas, les méthodes de refroidissement suivantes sont utilisées : à l'air, à l'eau froide, à l'eau avec fonte des glaces et irrigation à l'eau froide. La congélation de la viande de volaille se fait soit à l'air froid, soit par immersion dans de la saumure froide. La congélation à l'air est effectuée à une température de l'air dans des chambres de réfrigération de -23 à -25 ° C et à une vitesse de l'air de 3 ... 4 m / s. Pour la congélation par immersion dans de la saumure, des solutions de chlorure de calcium ou de propylène glycol à une température de -10°C et inférieure sont utilisées.

La viande destinée à la conservation à long terme est congelée de la même manière que la congélation. Gelé

l'air est effectué à une température d'air refroidi de -30 à -40 ° C, lors de la congélation en saumure, la température de la solution est de -25 ...- 28 ° C.

Les œufs sont conservés dans des réfrigérateurs à une température de -1 ...- 2 ° C et une humidité relative de 85 ... 88%. Après refroidissement à 2...3°C, ils sont placés dans une enceinte de stockage.

Les fruits et légumes sont réfrigérés dans des installations de stockage fixes. Les fruits et légumes sont stockés dans des chambres frigorifiques avec batteries de refroidissement dans lesquelles circule un agent froid ou de la saumure.

Dans les systèmes refroidis par air, l'air est d'abord refroidi, qui est ensuite soufflé dans les chambres de stockage par des ventilateurs. Dans les systèmes mixtes, les aliments sont refroidis avec de l'air froid et une batterie.

En agriculture, le froid s'obtient à la fois sans machine (glaciers, refroidissement à la glace salée) et à l'aide de réfrigérateurs spéciaux. Dans le refroidissement des machines, la chaleur du milieu à refroidir est évacuée vers l'environnement extérieur à l'aide d'agents réfrigérants à bas point d'ébullition (fréon ou ammoniac).

Dans l'agriculture, les compresseurs à vapeur et les machines de réfrigération à absorption sont largement utilisés.

Le moyen le plus simple pour obtenir une température du fluide de travail inférieure à la température ambiante est que ce fluide de travail (réfrigérant) soit comprimé dans un compresseur, puis refroidi à température ambiante puis soumis à une détente adiabatique. Dans ce cas, le fluide de travail effectue un travail du fait de son énergie interne et sa température diminue par rapport à la température ambiante. Ainsi, le fluide de travail devient une source de froid.

En principe, toute vapeur ou gaz peut être utilisé comme réfrigérant. Dans les premières machines frigorifiques à entraînement mécanique, l'air était utilisé comme réfrigérant, mais dès la fin du 19ème siècle. il a été remplacé par l'ammoniac et le dioxyde de carbone, car une machine frigorifique à air est moins économique et plus encombrante qu'une machine à vapeur, en raison du débit d'air élevé dû à sa faible capacité calorifique.

Dans les installations frigorifiques modernes, le fluide de travail est une vapeur de liquides qui, à des pressions proches de l'atmosphérique, bout à basse température. Des exemples de tels réfrigérants sont l'ammoniac NH3, l'anhydride sulfureux SO2, le dioxyde de carbone CO 2 et les fréons - dérivés chlorés du type C m H x F y Cl2. Le point d'ébullition de l'ammoniac à pression atmosphérique est de 33,5°C, Fréon-12 -30°C, Fréon-22 -42°C.

Les fréons sont largement utilisés comme réfrigérants - dérivés halogénés d'hydrocarbures saturés (C m H n) obtenus en remplaçant les atomes d'hydrogène par des atomes de chlore et de fluor. En technologie, en raison de la grande variété de fréons et de leurs noms relativement complexes, un système de désignation numérique conditionnelle a été établi, selon lequel chacun de ces composés, en fonction de formule chimique a son propre numéro. Les premiers chiffres de ce nombre désignent classiquement l'hydrocarbure dont le dérivé est ce fréon : méthane - 1, éthane - 11, propane - 21. Si des atomes d'hydrogène non substitués sont présents dans le composé, leur nombre s'ajoute à ces nombres. De plus, à la somme résultante ou au nombre d'origine (si tous les atomes d'hydrogène du composé sont substitués), ajoutez sous la forme caractère suivant un nombre exprimant le nombre d'atomes de fluor. C'est ainsi que sont obtenues les désignations : R11 au lieu du monofluorotrichlorométhane CFCI2, R12 au lieu du difluorodichlorométhane CF 2 C1 2, etc.

Dans les unités de réfrigération, le R12 est généralement utilisé comme réfrigérant, et à l'avenir, le R22 et le R142 seront largement utilisés. Les avantages des fréons sont l'innocuité relative, l'inertie chimique, l'incombustibilité et la sécurité contre les explosions ; inconvénients - faible viscosité, propice aux fuites et capacité de se dissoudre dans l'huile.

La figure 8.15 montre un diagramme schématique groupe frigorifique à compresseur de vapeur et son cycle idéal dans un diagramme de 75. Dans le compresseur 1 la vapeur de réfrigérant humide est comprimée, ce qui entraîne (section un B) on obtient de la vapeur sèche saturée ou surchauffée. Habituellement, le degré de surchauffe ne dépasse pas

130 ... 140 "C, afin de ne pas compliquer le fonctionnement du compresseur en raison de contraintes mécaniques accrues et de ne pas utiliser d'huile

Riz. 8.15.

/ - compresseur ; 2 - chambre réfrigérée; 3- la soupape d'étranglement; 4 - condensateur de qualités spéciales. Vapeur surchauffée du compresseur avec paramètres pi et 02 entre dans le refroidisseur (condenseur 2). Dans le condenseur à pression constante la vapeur surchauffée dégage de la chaleur surchauffée dans l'eau de refroidissement (processus Avant JC) et sa température devient égale à la température de saturation de 0 H2. Renoncer ensuite à la chaleur de vaporisation (processus CD), la vapeur saturée se transforme en liquide bouillant (point ré). Ce fluide s'écoule vers le papillon des gaz 3, après passage, il se transforme en vapeur saturée légèrement sèche (x 5 = 0,1 ... 0,2).

On sait que l'enthalpie du fluide de travail avant et après étranglement est la même, mais la pression et la température diminuent. Le diagramme 7s montre la ligne pointillée d'enthalpie constante d-e, point e qui caractérise l'état de la vapeur après étranglement.

De plus, la vapeur humide pénètre dans un récipient refroidi, appelé réfrigérateur. 4. Ici, à pression et température constantes, la vapeur se dilate (processus e-a), enlever une certaine quantité de chaleur. Dans le même temps, le degré de siccité de la vapeur augmente (x | = 0,9 ... 0,95). Vapeur avec des paramètres d'état caractérisés par un point 1, est aspiré dans le compresseur, et le fonctionnement de l'unité est répété.

En pratique, la vapeur après la vanne d'étranglement n'entre pas dans le réfrigérateur, mais dans l'évaporateur, où elle évacue la chaleur de la saumure, qui, à son tour, évacue la chaleur du réfrigérateur. Cela est dû au fait que, dans la plupart des cas, l'unité de réfrigération dessert un certain nombre de consommateurs froids, puis la saumure non réfrigérante sert de liquide de refroidissement intermédiaire, circulant en permanence entre l'évaporateur, où elle est refroidie, et les refroidisseurs d'air spéciaux dans les réfrigérateurs. . Comme saumures, des solutions aqueuses de chlorure de sodium et de chlorure de calcium sont utilisées, qui ont des points de congélation suffisamment bas. Les solutions ne peuvent être utilisées qu'à des températures supérieures à celles auxquelles elles gèlent sous forme d'un mélange homogène, formant de la glace salée (le point appelé cryohydrate). Le point de cryohydrate pour une solution de NaCl avec une concentration massique de 22,4% correspond à une température de -21,2"C, et pour une solution de CaCl 2 avec une concentration de 29,9, une température de -55°C.

L'indicateur de l'efficacité énergétique des unités de réfrigération est le coefficient de réfrigération e, qui est le rapport entre la puissance frigorifique spécifique et l'énergie consommée.

Le cycle réel d'un groupe frigorifique à compresseur de vapeur diffère du cycle théorique en ce que, en raison de la présence de pertes par friction internes, la compression dans le compresseur se produit non pas le long de l'adiabat, mais le long du polytrope. En conséquence, la consommation d'énergie dans le compresseur est réduite et le coefficient de performance est réduit.

Pour obtenir des températures basses (-40 ... 70°C) nécessaires dans certains processus technologiques, les installations de compresseurs à vapeur à un étage s'avèrent soit peu économiques, soit totalement inadaptées en raison de la diminution de l'efficacité du compresseur due aux températures élevées du fluide de travail à la fin du processus de compression. Dans de tels cas, des cycles de réfrigération spéciaux ou, dans la plupart des cas, une compression à deux étages ou à plusieurs étages sont utilisés. Par exemple, la compression en deux étapes des vapeurs d'ammoniac permet d'obtenir des températures jusqu'à -50 ° C et la compression en trois étapes - jusqu'à -70 ° C.

Principal avantage groupes frigorifiques à absorption en comparaison avec les chambres des compresseurs - l'utilisation de l'énergie thermique à faible et moyen potentiel pour la production de froid n'est pas électrique, mais thermique. Ce dernier peut être obtenu à partir de vapeur d'eau prélevée, par exemple, sur une turbine de centrales de cogénération.

L'absorption est le phénomène d'absorption de vapeur par une substance liquide (absorbant). Dans ce cas, la température de la vapeur peut être inférieure à la température de l'absorbant qui absorbe la vapeur. Pour le processus d'absorption, il est nécessaire que la concentration de la vapeur absorbée soit égale ou supérieure à la concentration d'équilibre de cette vapeur au-dessus de l'absorbant. Naturellement, dans les unités de réfrigération à absorption, les absorbants liquides doivent absorber le fluide frigorigène à un débit suffisant, et aux mêmes pressions, leur point d'ébullition doit être nettement supérieur au point d'ébullition du fluide frigorigène.

Les plus courantes sont les usines d'absorption d'ammoniac-eau, dans lesquelles l'ammoniac sert de réfrigérant et l'eau d'absorbant. L'ammoniac est très soluble dans l'eau. Par exemple, à 0°C, jusqu'à 1148 volumes d'ammoniac vaporeux se dissolvent dans un volume d'eau, et une chaleur d'environ 1220 kJ/kg est dégagée.

Le froid dans l'unité d'absorption est généré selon le schéma illustré à la figure 8.16. Ce diagramme montre les valeurs approximatives des paramètres du fluide de travail dans l'installation sans tenir compte de la perte de charge dans les canalisations et de la perte de la tête de température dans le condenseur.

Dans le générateur 1 la solution d'ammoniaque saturée s'évapore lorsqu'elle est chauffée à la vapeur d'eau. En conséquence, un composant à bas point d'ébullition est distillé - de la vapeur d'ammoniac avec un mélange insignifiant de vapeur d'eau. Si la température de la solution est maintenue à environ 20°C, alors la pression de saturation des vapeurs d'ammoniac sera d'environ 0,88 MPa. Pour que la teneur en NH 3 de la solution ne diminue pas, à l'aide d'une pompe de transfert 10 un concentré fort est alimenté en continu de l'absorbeur au générateur.

Riz. 8.16.

/-Générateur; 2- condensateur; 3 - la soupape d'étranglement; 4- évaporateur; 5 pompes ; b-vanne de dérivation; 7- conteneur réfrigéré; absorbeur; 9 bobines ; 10- pompe

solution d'ammoniaque de bain. La vapeur d'ammoniac saturée (x = 1), obtenue dans le générateur, est envoyée au condenseur 2, où l'ammoniac se transforme en liquide (x = 0). Après étranglement 3 l'ammoniac entre dans l'évaporateur 4, dans le même temps, sa pression diminue à 0,3 MPa (/ n = -10°C) et le degré de siccité devient environ 0,2. Dans l'évaporateur, la solution d'ammoniac est évaporée grâce à la chaleur fournie par la saumure du réservoir refroidi 7. Dans ce cas, la température de la saumure diminue de -5 à -8°C. Par pompe 5 il est de nouveau distillé dans le réservoir 7, où il est à nouveau chauffé à -5°C, en prélevant la chaleur de la pièce et en y maintenant une température constante, environ -2°C. L'ammoniac évaporé dans l'évaporateur avec un degré de siccité x = 1 pénètre dans l'absorbeur 8, où absorbé par une solution faible fournie par la vanne de dérivation 6 du générateur. L'absorption étant une réaction exothermique, afin d'assurer la continuité du processus d'échange thermique, l'absorbant est éliminé avec de l'eau de refroidissement. La solution d'ammoniaque forte obtenue dans l'absorbeur 10 pompes dans le générateur.

Ainsi, dans l'installation considérée, il y a deux appareils (un générateur et un évaporateur), où la chaleur est fournie au milieu de travail de l'extérieur, et deux dispositifs (un condenseur et un absorbeur), dans lesquels la chaleur est retirée du milieu de travail . En comparant les schémas du compresseur de vapeur et des unités d'absorption, on peut noter que le générateur de l'unité d'absorption remplace la partie refoulement et l'absorbeur remplace la partie aspiration du compresseur alternatif. La compression du réfrigérant est gratuite énergie mécanique, à l'exception du faible coût de pompage d'une solution forte de l'absorbeur au générateur.

Dans les calculs pratiques, le coefficient de refroidissement e, qui est le rapport de la quantité de chaleur q 2 perçu par le fluide de travail dans l'évaporateur à la quantité de chaleur q tu passé dans le générateur. Le coefficient de performance ainsi calculé est toujours inférieur au coefficient de performance de l'installation de compression de vapeur. Cependant, une évaluation comparative de l'efficacité énergétique des méthodes envisagées d'obtention de froid résultant de la comparaison directe des méthodes des seuls coefficients de réfrigération des unités d'absorption et de compresseur à vapeur est incorrecte, car elle est déterminée non seulement par la quantité, mais aussi par le type d'énergie dépensée. Les deux méthodes d'obtention de froid doivent être comparées en fonction de la valeur du coefficient de performance réduit, qui est le rapport de la puissance frigorifique q 2 pour alimenter la consommation de chaleur q ça c'est à dire.? pr = Yag I- Il s'avère qu'à des températures d'évaporation de -15 à -20 ° C (utilisées par la plupart des consommateurs), les installations d'absorption e pr sont plus élevées que les installations de compresseur à vapeur, de sorte que, dans un certain nombre de cas, les installations d'absorption sont plus rentable non seulement lorsqu'elles sont alimentées en vapeur provenant des turbines, mais également lorsqu'elles sont alimentées en vapeur directement à partir de chaudières à vapeur.

CONFÉRENCE 9

Thème "Instrumentation et automatisation de la machine frigorifique"

Cible: Etudier la structure et le principe de fonctionnement des dispositifs d'instrumentation et d'automatisation des machines frigorifiques des voitures

1. Refroidisseurs et climatiseurs. Pigarev V.E., Arkhipov P.E. M., Route, 2003.

2. Programme de contrôle pédagogique « Climatisation dans une voiture de voyageurs ».

Plan de cours :

1. Principes d'automatisation des unités de réfrigération.

2. Concepts de base de la régulation automatique

dispositifs d'automatisation.

4. Régulateurs pour remplir l'évaporateur de réfrigérant.

Principes d'automatisation de la réfrigération

Les paramètres environnementaux - température, humidité, direction et force du vent, précipitations, rayonnement solaire - changent continuellement au cours de la journée, ainsi qu'en raison du mouvement rapide de la voiture. La charge thermique sur la voiture change également en conséquence. Afin de maintenir des paramètres d'air stables à l'intérieur de la voiture dans ces conditions, il est nécessaire de modifier en permanence les performances du système de refroidissement (en été) ou de chauffage (en hiver), et si nécessaire, les performances du système de ventilation. Par conséquent, quelle que soit la perfection des systèmes de ventilation, de chauffage, de refroidissement et d'alimentation eux-mêmes et quelle que soit la qualité de leurs paramètres coordonnés entre eux et avec les charges thermiques de la voiture, l'installation de climatisation ne sera pas en mesure de fournir un confort conditions dans la voiture si son contrôle ne sera pas automatisé, et la machine de réfrigération fournira le traitement thermique requis de la cargaison périssable et maintiendra le régime de température spécifié de l'espace réfrigéré. Le matériel roulant frigorifique utilise des groupes frigorifiques, entièrement ou partiellement automatisés. Le degré d'automatisation du groupe frigorifique est choisi en fonction de sa conception, de ses dimensions et des conditions de fonctionnement. Dans les usines entièrement automatisées, le démarrage, l'arrêt des machines et la régulation de la capacité de refroidissement sont effectués automatiquement sans l'intervention du personnel de service. Ces installations sont équipées d'ARV et de sections ZB-5. L'automatisation complète nécessite des coûts de maintenance initiaux et ultérieurs élevés pour des appareils et instruments complexes. Cependant, l'automatisation complète des groupes frigorifiques ARV a permis d'abandonner l'entretien des voitures le long du parcours par le personnel de service et de passer à leur entretien périodique. Maintenance aux points spécialisés (PTO ARV).

Lors de l'exploitation d'unités de réfrigération partiellement automatisées, une surveillance constante du personnel de service est requise. La présence de personnel vous permet d'abandonner l'automatisation de l'allumage et de l'extinction de la machine de réfrigération, le processus de dégivrage du refroidisseur d'air, etc. En conséquence, une réduction significative des coûts initiaux est obtenue. L'automatisation de la protection dans ces machines doit être entièrement fournie, ainsi que pour une installation entièrement automatisée.

Des installations partiellement automatisées, on distingue classiquement les installations semi-automatisées, dans lesquelles la mise en marche et l'arrêt de l'équipement est effectuée manuellement par un mécanicien, et le maintien du mode de fonctionnement établi est effectué par des dispositifs d'automatisation. Les unités de réfrigération semi-automatisées comprennent les unités d'une section de 5 voitures du BMZ.

Les unités de réfrigération automatisées fonctionnent toujours à leur optimum. Ceci permet de réduire le temps nécessaire pour atteindre la température requise dans l'espace cargo, d'augmenter ainsi le temps de rotation des équipements et de réduire la consommation d'énergie. Une unité de réfrigération automatisée maintient plus précisément un régime de température donné dans une pièce réfrigérée, ce qui ne peut pas être atteint avec un contrôle manuel. Cela vous permet de préserver la qualité des marchandises transportées et de réduire leurs pertes pendant le transport. Le système d'automatisation protège de manière fiable l'unité de réfrigération contre les modes de fonctionnement dangereux, augmente sa durée de vie et garantit la sécurité du personnel d'exploitation. L'automatisation élève la culture de la production, améliore et facilite les conditions de travail du personnel de service. Dans la pratique, les tâches du personnel de bord se réduisent à des inspections et vérifications périodiques du mode de fonctionnement des équipements et à l'élimination des dysfonctionnements identifiés. Naturellement, les systèmes d'automatisation sont différents. En ce qui concerne les systèmes d'automatisation, les unités de climatisation peuvent être classées selon trois critères : selon des paramètres d'air contrôlés : température ou humidité, ou les deux de ces paramètres, c'est-à-dire par la teneur en chaleur; par la nature du procédé de traitement de l'air : chambres humides d'humidification et de séchage avec pulvérisation et filtration directes du mélange vapeur-air, ou chambres avec mouillage superficiel et également transfert direct de chaleur et de masse, ou chambres utilisant l'échange thermique par voie froide (ou chaude ) paroi refroidie à l'eau froide ou à la saumure (eau chaude chauffée ou saumure), ou chambres avec refroidisseurs d'air à détente directe, ou chambres avec dessiccants solides ou liquides - adsorbants ; selon le schéma de traitement de l'air : chambres à flux direct (sans recours à la recirculation), ou chambres à recirculation primaire constante ou variable, ou chambres à double recirculation constante ou variable. Un dispositif spécial de régulation de l'humidité (le séchage spécial de l'air est effectué par son refroidissement plus profond qu'il n'est nécessaire pour maintenir le régime de température avec chauffage ultérieur) n'est pas utilisé dans les installations de climatisation des chariots. En été, lorsque la déshumidification de l'air est requise, elle est effectuée simultanément au processus de refroidissement dans le refroidisseur d'air. En hiver, lorsqu'il est nécessaire d'humidifier l'air, cela est effectué en raison du dégagement d'humidité des passagers. Ainsi, selon la première caractéristique, le procédé de régulation automatique du fonctionnement des unités de climatisation automobile est le plus simple et revient à maintenir la température dans les locaux de la voiture dans les limites spécifiées. Les chambres humides, les adsorbants solides et liquides, l'échange de chaleur par refroidissement à l'eau ou à la saumure ne sont pas utilisés dans les voitures particulières. Il en résulte que, selon la deuxième caractéristique, les systèmes d'automatisation des climatiseurs à chariot sont assez simples. Aucune variable, et encore moins la double recirculation, à la fois constante et variable, n'est utilisée dans les wagons. La présence de recirculation avec un rapport constant d'air extérieur et recirculé ne fait que compliquer le système de ventilation, sans apporter de modifications au système de contrôle automatique. Ainsi, selon le troisième critère, et donc en général, les automatismes des unités de climatisation pour voitures particulières sont relativement simples par rapport aux automatismes des autres climatiseurs, à la fois confortables et technologiques. Pour maintenir la température dans la pièce réfrigérée dans l'intervalle spécifié, il est nécessaire de réguler la puissance frigorifique de l'installation, calculée pour la demande maximale de froid. La régulation peut être lisse ou positionnelle (pas à pas).

Régulation fluide peut être fait : en changeant en douceur la fréquence de rotation de l'arbre du compresseur ; contournement (balayage) de la vapeur de la conduite de refoulement vers la conduite d'aspiration ; une modification du volume de travail du compresseur (dans les compresseurs à vis); en ouvrant le clapet d'aspiration sur une partie de la course du piston, etc. Bon nombre des méthodes ci-dessus sont rarement utilisées en raison de la complexité de leur mise en œuvre structurelle ou en raison de pertes d'énergie importantes.

Contrôle de position peut être effectué en modifiant le coefficient du temps de travail, c'est-à-dire variation de la durée du groupe frigorifique par cycle. Cette méthode est largement utilisée dans les systèmes à haute capacité de stockage thermique. Le contrôle de position est également effectué en augmentant la vitesse du vilebrequin du compresseur à l'aide de moteurs électriques à plusieurs vitesses. La fréquence de rotation de l'arbre du moteur est modifiée en commutant les pôles du stator. Sur le matériel roulant frigorifique, la capacité frigorifique est régulée en modifiant le coefficient de temps de travail. Le fonctionnement cyclique de l'unité de réfrigération est obtenu par des mises en marche et arrêts périodiques. Le rapport entre la durée de fonctionnement du groupe frigorifique р et la durée totale du cycle  est appelé coefficient de durée de fonctionnement : b = p /  .

Le coefficient de temps de travail peut également être défini comme le rapport des gains de chaleur dans la pièce refroidie Q t à la puissance frigorifique de l'installation Q 0, c'est-à-dire b = Qt/Q 0.

La température dans la chambre réfrigérée des voitures réfrigérées est généralement contrôlée par l'allumage et l'extinction périodiques de l'unité de réfrigération à l'aide d'un dispositif automatique à deux positions - un thermostat (interrupteur de température). Pendant le fonctionnement cyclique, la température dans la chambre réfrigérée ne reste pas constante, mais varie dans certaines limites, qui dépendent du réglage du différentiel du thermostat. Au fur et à mesure que le différentiel augmente, les temps de cycle et les fluctuations de température augmentent. Lorsque la température dans la pièce réfrigérée atteint la limite supérieure définie, le thermostat allume l'unité de réfrigération. Une fois que la température dans la pièce refroidie atteint la limite inférieure, le thermostat donne une impulsion électrique pour arrêter l'unité. Avec une augmentation des apports de chaleur dans la voiture, la durée de l'installation augmente.

2. Notions de base

à propos de la régulation automatique

Un système de contrôle automatique est une combinaison d'un objet de contrôle et d'un dispositif de contrôle qui effectue un processus en tout ou en partie sans l'intervention du personnel d'exploitation. Un objet de contrôle - un complexe d'éléments techniques qui effectuent la tâche technologique principale - est caractérisé par les valeurs de certaines quantités à son entrée et à sa sortie. Si l'on considère un wagon réfrigéré comme un objet de contrôle, alors la valeur de sortie sera la température dans l'espace de chargement t vag , et la valeur d'entrée est la capacité de réfrigération de la machine de réfrigération Q 0. La valeur de sortie, qui doit être maintenue dans un certain intervalle, est appelée paramètre contrôlé et est notée X 0. Une quantité d'entrée dans un objet est un paramètre qui contrôle la quantité de sortie. Influence externe sur l'objet de contrôle, provoquant un écart du paramètre contrôlé par rapport à la valeur initiale N.-É. 0, appelé la charge. Dans ce cas, ce seront des flux de chaleur dans la voiture. Q n.m. Valeur réelle du paramètre contrôlé X sous charge Q n s'écarte de la valeur réglée X 0. Cet écart est appelé non-concordance : X = X - X 0. Impact sur l'objet qui réduit le désalignement  N.-É., est un effet régulateur. Dans notre exemple, ce sera la capacité de refroidissement de la machine Q 0. Si Q 0 = Qn, puis X = 0, et le paramètre réglable ne change pas : N.-É. 0 - const .

Un dispositif qui détecte le décalage AX et agit sur l'objet pour réduire le décalage est appelé un régulateur automatique, ou simplement un régulateur.

L'objet et le régulateur forment un système de contrôle automatique (Fig. 1).

Riz. 1. Système de contrôle automatique

La régulation peut être effectuée en charge et en désadaptation. Dans le premier cas, le régulateur

perçoit un changement dans la charge et modifie l'influence réglementaire du même montant, en maintenant l'égalité Q 0 = Qn... Cependant, il est plus facile de surveiller l'écart du paramètre contrôlé. N.-É. 0, celles. modifier l'action réglementaire Q 0 selon la valeur NS.

Les systèmes d'automatisation diffèrent par leur objectif: contrôle, signalisation, protection, régulation et combiné. Entre eux, ils diffèrent par la composition des éléments et les connexions entre eux. Le schéma structurel d'un automatisme détermine les maillons dont il est constitué. Par exemple, un système de contrôle automatique comprend un objet de contrôle et un régulateur automatique constitué de plusieurs éléments - un élément sensible, un conducteur, un élément de comparaison, un organe de régulation, etc. En figue. 2 montre un système de contrôle automatique simple à boucle largement utilisé dans l'automatisation de la réfrigération. Le fonctionnement de l'objet est caractérisé par le paramètre Xà la sortie pour laquelle la régulation est effectuée. L'objet est affecté par une charge externe Q n.m. La gestion s'effectue par voie réglementaire Q 0. Le régulateur automatique doit changer la valeur Q 0 pour que la valeur X. correspondait à la donnée N.-É. 0. Le système a des circuits directs et de rétroaction. La chaîne de communication directe sert à former et à transmettre à l'objet de l'influence réglementaire Q 0 ; la boucle de rétroaction fournit des informations sur l'avancement du processus. Le circuit de communication directe comprend un amplificateur (U), un actionneur (IM ) et l'organisme de réglementation (OR). Un élément sensible (SE ).

Riz. 2. Schéma fonctionnel de la régulation automatique

Les deux circuits sont fermés par un élément de comparaison (ES). Les éléments individuels (amplificateur, actionneur) ne doivent pas être utilisés dans le régulateur. Certaines parties peuvent servir d'éléments multiples.

Le système fonctionne comme suit. Le régulateur perçoit le paramètre régulé comme un élément sensible X et le convertit en une valeur N.-É. 1, pratique pour une transmission ultérieure.

Cette valeur convertie entre dans l'élément de comparaison, à l'autre entrée dont le signal N.-É. 2, représentant la tâche au régulateur à partir de l'appareil 3. Dans l'élément de comparaison, une opération de soustraction est effectuée, à la suite de laquelle la non-concordance est obtenue  N.-É.= X– N.-É. 0.

Signalez N.-É. fait fonctionner le reste du circuit. Dans l'amplificateur, sa puissance s'élève à N.-É. 3 et agit sur l'actionneur, qui convertit ce signal en une forme d'énergie pratique à utiliser. X 4 et modifie la position du régulateur. En conséquence, le flux d'énergie ou de matière fourni à l'objet change, c'est-à-dire l'influence réglementaire change.

En prenant comme exemple une voiture frigorifique, il est possible de tracer l'interaction des éléments du schéma structurel (Fig. 1 et 2).

Température dans la voiture X perçoit le système thermosensible du thermostat, le convertit en pression N.-É. 1 et agit sur le ressort du thermostat ES, ajusté à une force de compression spécifique par la vis d'entraînement 3. Lorsque la température dans le chariot augmente t vag à la suite de l'afflux de chaleur Q m le décalage augmente  X.

A une certaine valeur t wag ferme les contacts du thermostat, y compris le système de commande électrique de la machine de réfrigération Toi, qui reçoit de l'énergie E d'une source externe. Actionneurs EUX le système électrique comprend la machine de réfrigération RO, qui affecte la valeur Q n à l'objet. Des schémas fonctionnels d'autres automatismes peuvent être obtenus à partir du schéma considéré. Le système de signalisation diffère du système de contrôle en ce qu'il n'a pas d'actionneur. La chaîne d'anticipation est rompue et le signal X3 servi au personnel de service (appel, allumage du voyant) qui doit faire le réglage. Dans le système de protection automatique, au lieu d'un actionneur et d'un organe de régulation, il existe un dispositif de commande qui éteint le groupe frigorifique. Dans les systèmes d'alarme et de protection, le signal X3 change brusquement lorsque la quantité X atteint la valeur définie. Les détendeurs automatiques sont classés selon leur fonction : détendeurs de pression, de température, de niveau, etc. Ils diffèrent par la conception de l'élément de détection. Les régulateurs sont d'action directe et indirecte. Si la puissance du signal d'erreur est suffisante pour influencer le régulateur, le régulateur est considéré comme à action directe. Les régulateurs à action indirecte utilisent une source d'alimentation externe pour entraîner le régulateur E(électrique, pneumatique, hydraulique, combiné) alimenté par un amplificateur de puissance W.

Selon la méthode d'influence sur l'objet, on distingue les régulateurs d'action douce et positionnelle (relais). Dans les régulateurs modulants, le régulateur peut prendre n'importe quelle position entre le maximum et le minimum. Dans les contrôleurs de position, le régulateur peut avoir deux ou plusieurs positions spécifiques. Par le type d'élément moteur, les régulateurs stabilisent, logiciel, suivent et optimisent. Les régulateurs stabilisateurs maintiennent la valeur régulée à un niveau de consigne constant. Les contrôleurs de programme modifient la valeur contrôlée en fonction d'un programme pré-planifié, les programmes de suivi - en fonction des modifications de certains paramètres externes, l'optimisation des contrôleurs, l'analyse des paramètres externes, fournissent un contrôle de processus optimal. Dans les installations frigorifiques, les régulateurs stabilisateurs sont plus souvent utilisés.

Le système de régulation correspond aux caractéristiques éléments individuels machines avec des changements dans leur capacité de refroidissement.

Les caractéristiques représentent les dépendances de la puissance frigorifique, de la consommation d'énergie pour le fonctionnement du compresseur et du refroidissement du condenseur aux conditions extérieures, c'est-à-dire de la température ambiante. Ils permettent d'établir l'interconnexion des paramètres du compresseur, de l'évaporateur et du condenseur. La construction des caractéristiques est réalisée en fonction des équations du bilan thermique du système "machine frigorifique - chambre réfrigérée" et des ratios énergétiques décrivant le fonctionnement des principaux éléments de la machine, en tenant compte de la variation dans le temps des paramètres du réfrigérant et l'environnement. Dans ce cas, le bilan et les rapports énergétiques sont représentés en fonction de la température de l'objet refroidi (point d'ébullition du fluide frigorigène) et de la température ambiante (température de condensation du fluide frigorigène).

Le processus de régulation de la machine au mode de refroidissement requis ou à un régime de température donné peut théoriquement être mis en œuvre quantitativement ou qualitativement. La première consiste à modifier le débit du réfrigérant à travers l'évaporateur, la seconde - à modifier ses paramètres. Cependant, la température de l'objet à refroidir est déterminée par le point d'ébullition du réfrigérant, qui s'ajuste automatiquement en fonction de la puissance frigorifique du compresseur, de l'évaporateur et du condenseur. Par conséquent, le processus de contrôle détermine non seulement l'équilibre de la capacité de refroidissement du compresseur Q ok et évaporateur Q oi , mais aussi le niveau de température d'évacuation ou d'apport de chaleur. Par conséquent, la régulation d'une machine à compresseur à vapeur est un processus combiné, combinant des méthodes quantitatives et qualitatives.

La vanne d'étranglement sert d'organe exécutif du système de régulation (régulateur de puissance frigorifique). Le mode de fonctionnement de la machine, qui correspond au point d'intersection des caractéristiques du compresseur et de l'évaporateur Q d'accord = Q oi , fournir un changement dans la zone d'écoulement de la vanne. Le schéma de correspondance des caractéristiques des principaux éléments de la machine à une certaine valeur constante de la température ambiante est illustré à la Fig. 3.

Caractéristique de l'évaporateur Q d'accord = F(T 0) (T 0 - point d'ébullition du réfrigérant) correspond à une modification du flux thermique de la pièce refroidie, caractéristique du compresseur Q d'accord = F(T 0) - régulation de ses performances, caractéristique de débit du papillon des gaz Q dv = f(T 0) définit le degré de sa fermeture ou de son ouverture. Les caractéristiques des éléments répertoriés de la machine lors du changement de mode de fonctionnement sont représentées par des lignes en pointillés. Point UNE définit le point de fonctionnement du système "machine - local réfrigéré" comme objet de régulation lors du passage d'un mode de fonctionnement à un autre. Dans ce cas, le point UNE′  correspond au mode de fonctionnement en cours de régulation du compresseur, et le point UNE′′ - lors de la modification des caractéristiques de l'évaporateur. La capacité de refroidissement d'une machine équipée d'un compresseur à piston est contrôlée par une régulation progressive ou progressive (positionnelle) de sa capacité. Dans les machines de petite et moyenne puissance, les méthodes suivantes de régulation en douceur à l'aide de dispositifs structurels externes ou intégrés se sont généralisées: dérivation de réfrigérant du côté refoulement à l'aspiration (équilibrage), qui est réalisée par des vannes de régulation contrôlées d'un capteur de pression ou de température ; étranglement à l'aspiration avec transfert du compresseur pour travailler à une pression d'aspiration réduite ; changer le volume de l'espace mort en y connectant un volume externe supplémentaire; changement de la fréquence de rotation de l'arbre du compresseur.

Riz. 3. Caractéristiques des principaux éléments de la machine frigorifique

La régulation pas à pas dans les machines de petite et moyenne puissance frigorifique est principalement réalisée par la méthode "start-stop" avec une fréquence de cycle maximale allant jusqu'à 5-6 par heure; pour les compresseurs à plusieurs étages, l'arrêt des cylindres individuels est utilisé efficacement en appuyant sur les soupapes d'aspiration à l'aide de poussoirs mécaniques. Le mouvement des poussoirs est commandé par des entraînements hydrauliques, pneumatiques ou électromagnétiques. Un système électronique de contrôle des performances est introduit avec l'effet d'un champ électromagnétique sur les vannes d'aspiration.

Un exemple de contrôle proportionnel pas à pas est la régulation de la température de l'air dans la voiture en été, lorsque, avec une augmentation du flux de chaleur dans la voiture, la capacité de réfrigération de l'unité de réfrigération augmente (la vitesse de rotation de l'arbre du compresseur augmente ou plusieurs de ses cylindres sont allumés). Dans ce cas, une impulsion signalant la nécessité d'augmenter la capacité de réfrigération est une nouvelle augmentation de la température de l'air dans la voiture.

Un exemple de contrôle modulant proportionnel est la régulation de la température de l'air dans la voiture en hiver, lorsque, avec une augmentation des pertes de chaleur de la voiture, la température de l'eau dans la chaudière à eau augmente progressivement. Dans ce cas, une impulsion signalant la nécessité d'augmenter la température de l'eau dans la chaudière est une modification de la température de l'air extérieur. Le plus parfait, mais aussi le plus vue complexe le contrôle proportionnel est un contrôle irrégulier basé sur l'utilisation d'un retour sensible et flexible, grâce auquel le paramètre contrôlé varie dans des limites très étroites ou même reste à un niveau presque constant. Initialement, la régulation isodromique était utilisée pour assurer une vitesse de rotation constante des pièces de la machine, d'où son nom (en grec, iso - constant, égal; dromos - run, speed). Actuellement, il est utilisé dans une grande variété de processus, par exemple, pour diriger automatiquement des navires le long d'une route donnée.

En raison de la complexité de l'équipement, des conditions difficiles de son fonctionnement avec vibrations et secousses, et surtout, en raison de l'absence de besoin pratique d'un contrôle extrêmement précis de la température de l'air, la régulation isodromique n'est pas utilisée dans les installations de climatisation pour voitures.

Lors du choix d'une méthode de contrôle, il est nécessaire de prendre en compte les coûts initiaux et d'exploitation, la fabricabilité et la fiabilité de la structure. Pour évaluer l'efficacité énergétique du système de contrôle, le rapport entre la puissance frigorifique du compresseur à un degré de contrôle donné et la puissance nominale est utilisé : = qop / qon = f (T 0). Les indicateurs de l'efficacité comparative des principales méthodes de régulation des performances des compresseurs alternatifs sont illustrés à la Fig. 4. Pour les méthodes start-stop (ligne 1) et l'enfoncement des soupapes d'admission (ligne 2 ) se caractérisent par de faibles pertes d'énergie et une indépendance pratique du mode de fonctionnement. Etranglement d'aspiration (ligne 3 ) il y a une forte baisse d'efficacité avec une augmentation du point d'ébullition du réfrigérant ; par conséquent, cette méthode est utilisée dans les compresseurs qui fonctionnent dans une plage étroite de pressions d'ébullition. Équilibrage (ligne 4 ) - le moins option efficace la régulation, puisqu'elle est associée à la perte d'énergie de la vapeur comprimée lors de son by-pass, à une augmentation de la température d'aspiration du fluide frigorigène, et, par conséquent, de la température de refoulement ; les pertes d'énergie avec cette méthode correspondent au degré de réduction de la capacité de refroidissement de la machine.

Dans les machines frigorifiques équipées de compresseurs à vis, les méthodes suivantes de régulation de la puissance frigorifique sont utilisées : étranglement à l'aspiration, équilibrage, modification de la vitesse de rotation de l'arbre et système à tiroir.

L'étranglement est assuré par la fermeture automatique du papillon installé à l'entrée du compresseur. L'efficacité de cette méthode est limitée par une diminution de la productivité jusqu'à 70 % du nominal ; avec un étranglement plus profond, l'efficacité est considérablement réduite.

Riz. 4. Efficacité énergétique des principales méthodes de régulation des performances des compresseurs alternatifs

L'équilibrage est réalisé en contournant une partie du réfrigérant à travers la soupape de sécurité du côté refoulement vers le côté aspiration.

L'application de cette méthode est généralement limitée aux compresseurs secs.

La régulation la plus économique en coupant une partie du volume des cavités de travail pendant le processus de compression est assurée par le système à tiroir. Malgré la complexité de la conception du compresseur, un tel système ouvre des possibilités de circuits supplémentaires pour améliorer les machines de réfrigération à vapeur.

L'automatisation de la machine frigorifique permet de haute précision maintenir le niveau requis des paramètres du processus de refroidissement, correspondant au mode technologique optimal, ainsi qu'exclure partiellement ou totalement la participation du personnel de maintenance au fonctionnement des équipements de réfrigération.

Dans les machines à compresseur à vapeur, les objets de l'automatisation sont échangeurs de chaleur, en particulier le degré de remplissage de l'évaporateur en fluide frigorigène liquide et la pression du processus de condensation. L'indicateur objectif et techniquement le plus pratique reflétant le degré de remplissage de l'évaporateur est la surchauffe de la vapeur

à la sortie de celui-ci. En effet, lorsqu'une partie de la surface caloporteuse de l'évaporateur assure une surchauffe des vapeurs de fluide frigorigène, une diminution de son alimentation entraîne une diminution du taux de remplissage, et, par conséquent, une augmentation de la surchauffe. Dans le même temps, une augmentation de la température de surchauffe au-dessus du niveau de conception dégrade les performances énergétiques de la machine et la fiabilité de son fonctionnement. L'apport de réfrigérant à l'évaporateur au-delà de la capacité de transfert de chaleur est associé au débordement de l'évaporateur et à la diminution de la surchauffe. Ce dernier conduit à une diminution de la capacité de refroidissement de la machine, et dans certains cas au fonctionnement du compresseur sur vapeur humide, ce qui peut conduire à un coup de bélier.

Les systèmes de contrôle automatique du degré de remplissage de l'évaporateur par surchauffe des vapeurs de réfrigérant sont lisses et positionnels (généralement à deux étages). Les détendeurs thermostatiques (TRV) sont largement utilisés comme contrôle automatique dans les systèmes flottants, dans lesquels la surchauffe de la vapeur de réfrigérant est obtenue comme la différence entre la température de la vapeur sortant de l'évaporateur et le point d'ébullition du réfrigérant. Des détendeurs thermostatiques, assurant le processus d'étranglement du réfrigérant de la pression de condensation à la pression d'évaporation, sont installés sur la ligne entre le condenseur et l'évaporateur.

Un schéma de principe du contrôle automatique du niveau de réfrigérant dans l'évaporateur à l'aide du détendeur, utilisé dans les machines à fréon RPS, est illustré à la Fig. 5. Elément sensible de la tête de mesure 1 détendeur thermostatique réalisé sous la forme d'une membrane 2 ou soufflet, est influencée par la différence de pression entre la vapeur surchauffée, correspondant à la température de surchauffe, et le fluide frigorigène à la sortie de l'évaporateur 7 correspondant au point d'ébullition. Vapeur surchauffée générée dans un thermosystème constitué d'un thermocylindre 6 et capillaire 3 , pénètre dans l'espace au-dessus de la membrane ; l'espace sous la membrane est relié à un tuyau d'égalisation 4 avec conduite d'aspiration de compresseur 5 ... Dans ce cas, le tube d'égalisation est connecté à la conduite d'aspiration à l'endroit où le bulbe est installé. Dans certaines conceptions, un absorbeur solide est introduit dans le ballon thermique et l'ensemble du système thermique est rempli de gaz.

Déplacer la tige 12 en raison de la déformation de l'élément sensible avec un changement de température, la surchauffe fournit l'ouverture ou la fermeture vanne d'arrêt 11 réguler le débit de réfrigérant liquide du condenseur à l'évaporateur à travers la ligne 10 ... Avec la vis de réglage 8 changer la force de serrage du ressort 9 et, par conséquent, la température de surchauffe requise. Dans le processus de régulation automatique, le détendeur doit assurer le niveau de remplissage optimal de l'évaporateur et la stabilité du système dans toute la plage de variation requise de la puissance frigorifique, ce qui est particulièrement important pour les machines frigorifiques du matériel roulant réfrigéré. Le fonctionnement pratiquement stable du système de détendeur commence en cas de surchauffe (3 6) K. Pour étendre la plage de régulation et augmenter sa stabilité, plusieurs détendeurs peuvent être utilisés dans le système.

Riz. 5. Schéma de contrôle automatique du niveau de réfrigérant dans l'évaporateur à l'aide du détendeur

Le processus de régulation automatique de la pression de condensation du réfrigérant dans les machines à condenseurs à air est effectué en modifiant la vitesse ou le débit de l'air de refroidissement.

Techniquement, il est équipé d'un système d'obturateur ou de vanne papillon, de l'utilisation de ventilateurs à angle d'installation variable des pales de guidage, de l'utilisation de moteurs électriques à deux vitesses, ainsi que de l'arrêt périodique des ventilateurs. Une modification de la vitesse ou du débit de l'air de refroidissement entraîne une modification du coefficient de transfert thermique du condenseur, et donc

changements de température et de pression du processus de condensation.

Dans certains cas, une augmentation de la température de condensation est obtenue par noyage partiel de la surface du condenseur avec du liquide

réfrigérant.

Les dispositifs de contrôle automatique, en plus de surveiller les paramètres de l'évaporateur et du condenseur, maintiennent la température de consigne de l'air dans la pièce refroidie, assurent l'élimination rapide du givre ("couche de neige") de la surface de l'évaporateur, régulent le niveau d'huile dans les séparateurs d'huile , etc. Le fonctionnement du système de contrôle est associé à une protection automatique, qui comprend un ensemble de mesures pour fonctionnement sûr machines frigorifiques et prévient les modes d'urgence en éteignant la machine.

Le système de protection automatique comprend des capteurs appropriés (relais de protection et dispositifs pour convertir les impulsions de ces relais en un signal d'arrêt). Dans certains cas, le système de protection est complété par un verrouillage, ce qui exclut le redémarrage de la machine sans éliminer la cause qui a déclenché la protection.

Dans les refroidisseurs à compresseur, les capteurs du système de protection surveillent le niveau de pression et de température maximales du réfrigérant au refoulement du compresseur, la pression minimale à l'aspiration, la pression et la température de l'huile dans le système de lubrification et le fonctionnement du moteur électrique. , ce qui empêche sa surcharge ou son court-circuit. Une alarme lumineuse ou sonore peut être introduite dans le système de protection automatique, signalant l'atteinte de la valeur limite de la valeur surveillée ou l'approche d'un mode de fonctionnement dangereux de la machine.

3. Classification et éléments de base

dispositifs d'automatisation

Par fonction, les automatismes peuvent être divisés en quatre groupes principaux : régulation, protection, contrôle, alarme.

Les dispositifs de commande automatique permettent d'allumer ou d'éteindre l'unité de réfrigération et ses dispositifs individuels, et contrôlent également les processus de fonctionnement. Dans les groupes frigorifiques du matériel roulant, les dispositifs de contrôle assurent les fonctions suivantes : remplir correctement l'évaporateur de fluide frigorigène (vannes thermostatiques, etc.) ; maintenir la température dans les chambres réfrigérées à intervalles spécifiés (thermostats, duostats); réguler la pression dans le condenseur dans un intervalle donné (pressostats); assurer le dégel en temps opportun du givre de l'évaporateur (pressostats, relais de programme, thermostats); ouvrir ou arrêter l'alimentation en fluide frigorigène liquide ou vapeur (électrovannes, clapets anti-retour) ; limiter le débit de fluide frigorigène vers le compresseur depuis l'évaporateur (régulateurs de pression d'aspiration).

Des dispositifs de protection automatique éteignent l'ensemble du groupe frigorifique ou des dispositifs individuels lorsque des modes de fonctionnement dangereux se produisent : lorsque la pression de refoulement maximale admissible est atteinte (pressostats) ; avec dépression côté aspiration (pressostats) ; en cas de chute de pression d'huile dans le système de lubrification du compresseur (différence de pression) ; à basse température d'huile dans le carter du compresseur (thermostats) ; à haute température vapeurs de réfrigérant comprimées dans le compresseur (thermostat) ; lorsque le moteur est surchargé ou court-circuité (relais thermiques, disjoncteurs, fusibles).

Les dispositifs de contrôle automatique mesurent et, dans certains cas, enregistrent certains paramètres de l'unité de réfrigération, par exemple, la température dans une pièce réfrigérée (thermographe), la consommation d'électricité (compteur électrique), le temps de fonctionnement de l'équipement (compteurs horaires), etc. Dispositifs d'alarme automatiques inclure la lumière ou signaux sonoresà l'atteinte de la valeur de consigne de la valeur contrôlée ou à l'approche du mode de fonctionnement dangereux de la machine.

Les automatismes sont constitués des parties principales suivantes : un élément sensible (capteur), un mécanisme de transmission, un corps de régulation (de travail), un dispositif de réglage (setter). L'élément de détection perçoit la valeur contrôlée (température, pression, niveau de liquide, etc.) et la convertit en une forme d'énergie pratique pour la transmission à distance. Le mécanisme de transmission relie l'élément sensible au corps de régulation (de travail).

Le régulateur agit sur le signal de l'élément sensible. Dans les dispositifs d'action tout ou rien (relais), le corps de travail ne peut prendre que deux positions. Par exemple, les contacts électriques du pressostat (pressostat) ou du thermocontact (thermostat) peuvent être fermés ou ouverts, l'électrovanne peut être fermée ou ouverte. Dans les dispositifs à action douce (proportionnelle), chaque changement de la valeur contrôlée correspond au mouvement de l'élément de régulation (par exemple, mouvement régulier de la vanne de régulation lorsque la charge thermique sur l'évaporateur change). L'appareil de réglage de l'appareil règle la consigne de la valeur contrôlée ou surveillée. L'écart de la valeur contrôlée, qui ne provoque pas de mouvement du régulateur, est appelé la bande morte, ou le différentiel de l'appareil. Les éléments sensibles des appareils à pression sont fabriqués sous la forme de soufflets et de diaphragmes. Le soufflet est un tube ondulé à paroi mince. Les soufflets sont en laiton, bronze, acier inoxydable. Lorsque la pression dans le soufflet change, sa longueur peut changer de manière significative. Les membranes sont réalisées sous la forme de plaques élastiques rondes fixées autour du périmètre. Les membranes peuvent être élastiques (métal) et souples (caoutchouc, plastique, tissus caoutchoutés).

204 Les éléments thermosensibles se présentent sous la forme de plaques bimétalliques et de systèmes thermosensibles avec diverses charges. Dans les éléments basés sur l'expansion des solides lors du chauffage, la température est convertie en mouvement mécanique (éléments dilatométriques). Le mouvement se produit en raison des coefficients inégaux de dilatation linéaire pour différents métaux. En figue. 3.6 un B montrant des éléments avec deux pièces métalliques 1 et 2 de matériau différent, En figue. 3.6 c, d -élément de détection bimétallique, c'est-à-dire constitué de deux couches de métaux soudées ensemble.

Dans les éléments avec dilatation thermique des liquides, la dépendance de la variation du volume de liquide par rapport à la température est utilisée. Capteurs remplis de mercure (fig. 3.7, un B), sont utilisés pour convertir la température en un signal électrique sans système mécanique intermédiaire. Le capteur de la fig. 3.7, une a une caractéristique de relais, dans la fig. 3.7, b - lisse. Auparavant utilisés sur les trains frigorifiques, les capteurs de température à contact au mercure se sont avérés insuffisamment fiables, car des ruptures apparaissaient dues aux vibrations et aux chocs en mouvement. colonne de mercure et le circuit électrique était coupé. De plus, les capteurs de contact au mercure sont conçus pour une faible puissance de signal électrique.

Riz. 3.6. Éléments de détection dilatométriques

Riz. 3.7. Liquide

thermosensible