Реле высокого давления выполняют только одну заданную для них функцию, а именно защиту: их задача заключается в остановке компрессора при недопустимом повышении давления нагнетания. Существуют также комбинированные реле низкого/высокого давления, выполняющие функции обоих приборов.
Некоторые реле возвращаются в рабочее положение (взводятся) вручную, некоторые — автоматически, а у отдельных реле можно по желанию выбрать любой из этих способов. Реле с ручным взводом вернуть в рабочее положение можно только тогда, когда давление в контуре на всасывающей магистрали будет равно сумме давления срабатывания (остановки компрессора) и величины разброса (реле низкого давления), а в нагнетательной магистрали — разности давления срабатывания (остановки компрессора) и величины разброса (реле высокого давления). Некоторые модели реле давления оборудованы двойным сильфоном, предотвращающим потери хладагента в случае разрушения регулировочного сильфона (внутреннего).
В этом случае компрессор может быть вновь запущен после его отключения по команде реле, только когда реле будет заменено. Большинство реле давления нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды, если, разумеется, эти изменения остаются в заданном диапазоне (от −40 до +65°С для моделей, приведенных в табл. 3.1.5-8, при этом допускается работа при температуре до +80° в течение не более 2 часов).
Реле давления предназначены для контроля и автоматической защиты компрессора в случаях, когда давление всасывания меньше расчетного; давление нагнетания выше допустимого предела, предусмотренного испытанием системы на плотность. Кроме того, реле низкого давления двухблочного реле могут быть использованы для поддержания заданной температуры в охлаждаемом объекте. Промышленностью выпускаются реле давления в одноблочном и двухблочном исполнении.
Одноблочные реле давления по своей конструкции и принципу действия отличаются от манометрических реле температуры только отсутствием чувствительной термосистемы. Вместо нее контролируемое давление подается на сильфон через импульсную трубку.
Двухблочное реле контролирует два давления, действующие на один микропереключатель.
Характеристики реле давления. В зависимости от назначения различают реле низкого и высокого давления
Реле низкого давления. Прямое срабатывание этого реле (размыкание контакта) происходит при понижении контролируемого давления до величины, установленной на шкале уставки. Обратное срабатывание (замыкание контакта) происходит при повышении контролируемого давления на величину настройки дифференциала. Схема работы прибора представлена на рис. 100, а характеристики приборов этого типа — в табл. 61.
Реле высокого давления. Прямое срабатывание реле высокого давления (размыкание контакта) происходит при увеличении контролируемого давления до величины, установленной на шкале уставки. Обратное срабатывание (замыкание контакта) бывает при понижении контролируемого давления на величину настройки дифференциала. Схема работы прибора представлена на рис. 101, а характеристики приборов этого типа — в табл. 62.
Двухблочное реле давления. Прибор включает в себя узлы низкого и высокого давления (рис. 102). Узел низкого давления устроен и работает аналогично одноблочному реле низкого давления.
Узел высокого давления имеет нерегулируемый дифференциал. При воздействии на сильфон высокого давления двуплечий рычаг узла высокого давления поворачивается против часовой стрелки и отодвигает от кнопки микропереключателя плечо рычага низкого давления. Основной рычаг узла низкого давления может оставаться в поднятом положении, а его плечо будет отодвинуто от микропереключателя пружиной заводской настройки.
При понижении высокого давления двуплечий рычаг перемещается по часовой стрелке и перестает препятствовать замыканию контакта плечом узла низкого давления.
Характеристики приборов этого типа приведены в табл. 63.
Установка и настройка реле давления. Приборы устанавливают на щите компрессора и соединяют импульсными трубками с полостями всасывания и нагнетания.
Нельзя присоединять приборы до всасывающего вентиля и после нагнетательного, поскольку при этом они будут контролировать давление в испарителе и конденсаторе и при закрытых вентилях компрессора его защиты не обеспечат. Контакты приборов включаются последовательно в цепь катушки магнитного пускателя компрессора.
Защита компрессора от опасных режимов работы. Реле низкого давления или узел низкого давления двухблочного реле служит для защиты компрессора во время работы при давлении ниже атмосферного во избежание подсасывания воздуха в систему через неплотности. Компрессор должен быть в этом случае отключен.
Реле высокого давления или узел высокого давления двухблочного реле служит для защиты компрессора от разрушения
Настройка шкалы уставки реле (или узла) низкого давления производится на избыточное давление 0,02—0,03 МПа.
Шкала уставки реле (или узла) высокого давления настраивается для аммиачных компрессоров и компрессоров, работающих на R-22, на 1,3—1,4 МПа; для компрессоров, работающих на R-12, на 1,0 МПа.
Величина дифференциала в этих случаях не имеет существенного значения. Для уменьшения времени возврата после срабатывания реле величина дифференциала устанавливается минимальной.
Следует помнить, что при правильно настроенных реле давления и отсутствии в полости компрессора избыточного давления (например, после ремонта) реле низкого давления имеет разомкнутый контакт. Для пуска компрессора следует чуть приоткрыть всасывающий вентиль компрессора, увеличив тем самым давление в компрессоре на величину настройки основной шкалы плюс дифференциал.
Автоматическое поддержание температуры охлаждаемого объекта. В малых холодильных установках температура камеры или хладоносителя может поддерживаться пуском или остановкой агрегата по команде реле низкого давления.
Настройку реле производят в следующей последовательности:
в зависимости от заданной температуры охлаждаемого объекта определяют предполагаемую температуру кипения хладагента по оптимальной разности температур;
пользуясь диаграммами i – lgP , S – Т или таблицей насыщенного пара хладагента, находят давление, соответствующее температуре его кипения;
с учетом абсолютного давления, применяемого в диаграммах и таблицах, устанавливают избыточное давление на шкале диапазона реле;
дифференциал располагают в среднем положении шкалы;
окончательную настройку прибора ведут по эталонному термометру.
Пример. В охлаждаемой камере температура должна быть –5 °С. Холодильная установка работает на R-12. Предполагаемая разность температур между воздухом камеры и кипением хладона-12 — 10 °С. Следовательно, t0 = –15 °С.
По диаграмме i – lgP или таблице насыщенного пара определяем, что абсолютное давление, соответствующее t0 = –15 °С, составляет 1,83·10 5 Па; значит, избыточное давление составит 0,83·10 5 Па. На шкале диапазона реле низкого давления устанавливают 0,83·10 5 Па (0,83 кгс/см 2 ).
При достижении устойчивого режима работы установки, если температура камеры превысит —5 °С (по эталонному термометру в средней части помещения на 2/3 высоты камеры от пола), то уставку шкалы диапазона смещают в сторону уменьшения давления и наоборот. Настройка дифференциала производится при слишком коротких или длинных циклах работы установки.
Проверка реле давления и его основные неполадки. Реле низкого давления периодически проверяют закрытием всасывающего вентиля, реле высокого давления — закрытием подачи воды или прекращением подачи воздуха на конденсатор.
Характерными неполадками реле давления являются обгорание контактов, поломка микропереключателя, засорение присоединительных штуцеров, нарушение целостности сильфонов, разрегулирование прибора, нарушение герметичности присоединительных трубок, пружины прибора теряют упругость.
При засорении штуцеров их прочищают латунной проволокой. Негерметичность импульсных трубок устраняют пайкой или бортовкой в зависимости от применяемого хладагента. При прочих неисправностях прибор заменяют и отправляют в ремонт.
.В.Шишов, главный инженер компании "Фармина"
(см. журнал "Холодильная техника" №5, 2005 г.)
Превышение давления нагнетания компрессора выше определенной величины приведет к его заклиниванию, сгоранию электрических обмоток. Сильное понижение давления всасывания вызовет повреждение компрессора из — за возможного появления электрической дуги в его корпусе; ухудшит возврат масла; приведет к замерзанию воды или этиленгликоля в чиллерах (концентрация теплоносителя подбирается таким образом, чтобы его температура замерзания была на 6 ÷80°С ниже рабочей температуры кипения ). Чтобы этого непроизошло устанавливают реле давления.
Электромеханические реле высокого и низкого давления KP Danfoss на заводе не настраиваются. При настройке следует убедиться, что уставка на высокое давление не превышает максимальное рабочее давление ресивера
Предельные значения давлений настройки приведены в таблице:
Реле высокого давления можно настроить на более низкое значение в зависимости от назначения установки и окружающих условий (в средней полосе величина уставки для конденсаторов с воздушным охлаждением обычно на 5 бар ниже максимального значения в таблице). Если на компрессоре используется нагнетательный вентиль, реле высокого давления нужно подсоединять к штуцеру манометра на данном вентиле.
Поскольку потребление энергии в спиральных компрессорах почти прямо пропорционально изменению давления на линии нагнетания, регулирование высокого давления можно использовать для ограничения максимального тока питания. Однако в любом случае возможность регулирования высокого давления не должна заменять внешнюю защиту цепи питания.
Минимальное значение настройки реле низкого давления для спиральных компрессоров Performer рекомендуется 0,2 бара изб. Аварийный выключатель по низкому давлению не настраивается ниже 0,1 бар изб.
Рекомендуемые точки настройки реле в режиме откачки: на 1,5 бара (R22, R407С) или 1бар (R134a) ниже номинального давления кипения.
В системах, не использующих цикл с вакуумированием, сигнальный контакт реле низкого давления служит для включения аварийного сигнального устройства.
Широко применяются малогабаритные реле давления с заводскими уставками АСВ (Danfoss –Sagonomiya) для защиты холодильных установок. Реле высокого давления стандартного исполнения имеют уставки отключения 18 бар (tконд = 49°С для R22) и 26 бар (tконд = 65°С для R22), дифференциалы — 5 и 6 бар. Реле низкого давления стандартного исполнения имеют уставки отключения 0,5 бар (to= -31°С для R22), 0,7 бар (to = -29°С для R22) и 1,7 бар (to = -17°С для R22), дифференциал — 1 бар.
Исправность защиты по давлению нагнетания проверяют, прекращая подачу охлаждающей среды на конденсатор — можно закрыть вентиль на трубопроводе подачи воды на конденсатор, или остановить вентилятор конденсатора при воздушном охлаждении; можно также перекрыть подачу воздуха на конденсатор заслонкой, контролируя по манометру медленный рост давления (не более 0,5 бар/мин) до выключения компрессора. Запрещается производить проверку защиты по давлению нагнетания закрытием нагнетательных вентилей.