«Danfoss» импульсные вентили AKV

ADAP-KOOL – это электронная система управления холодильным оборудованием, состоящая из программного обеспечения, большого числа различных контроллеров и вспомогательных устройств; среди них:

  • Контроллеры испарителей различных типов;
  • Контроллеры производительности;
  • Контроллеры чиллеров;
  • Контроллеры поддержания уровня;
  • Устройства для сбора и передачи информации.

В данной статье будут рассмотрены контроллеры испарит6елей.

Поддержание перегрева в испарителе – одна из основных и наиболее сложных задач, которые решаются с помощью автоматических средств управления холодильной установкой.

рис1 акv10В контроллерах испарителей системы ADAP-KOOL используют электронные импульсные вентили типа AKV (рис. 1).

Работа вентилей AKV основана на принципе пульсирующей модуляции (рис. 2).рис2 принцип работы

В течении периода равного 6 с, клапан совершает цикл открытия-закрытия. В зависимости от нагрузки на испаритель соотношение между временем, когда клапан открыт (ОТ), и временем всего цикла (РТ) меняется. Причём это соотношение равно соотношению между фактической и максимальной нагрузками на испаритель (ОД), т.е. при требуемой относительной холодопроизводительности ОД=33% клапан будет находиться в течении 2 с в открытом положении и 4 с – в закрытом.

рис3 конструкция акvВентили типа AKV (рис. 3) имеют ту же конструкцию, что и электромагнитные соленоидные вентили. Однако, чтобы обеспечить большой ресурс (5…10 лет) и исключить гидравлические удары, конструкцию вентиля доработали: в качестве материала для седла и подушки использовали специальный пластик, имеющий значительную механическую прочность и не подверженный кавитации; сердечник клапана снабдили тефлоновыми направляющими, изготовленными с высокой точностью, что позволяет существенно уменьшить зазор между ними и гильзой; применили систему гидравлического демпфирования.

При использовании расширительных вентилей такого типа стало возможным реализовать адаптивное регулирование перегрева. Это функция основана на том принципе, что каждый испаритель имеет свою кривую минимального стабильного перегрева, необходимый для устойчивой работы холодильной установки при определённой нагрузке на испаритель.

Использование традиционного терморегулирующего вентиля (ТРВ). рис4 характеристикиРабочая характеристика ТРВ линейная. Настраивая ТРВ, устанавливают такой статический перегрев (линия1, рис. 4), чтобы при любом допустимом изменении нагрузки на испаритель значение перегрева не было бы меньше минимального стабильного MSS. Как видно на рис. 4, при максимальной нагрузке на испаритель система работает со слишком большим перегревом, что снижает холодопроизводительность установки. Уменьшение статического перегрева (линия 2, рис. 4) позволяет повысить холодопроизводительность при максимальной нагрузке, однако при уменьшении нагрузки (в случае попадания во «влажную, нестабильную зону») возможно возникновение нежелательных пульсаций давления, которые могут привести к попаданию неиспарившегося жидкого хладагента в линию всасывания.

рис5 схемаподключАдаптивное регулирование перегрева при использовании электронных импульсных вентилей типа AKV. Такое регулирование позволяет добиться того, чтобы фактический перегрев следовал за линией MSS (минимального стабильного перегрева) при любых нагрузках (рис. 5), обеспечивая при этом надёжную и эффективную эксплуатацию холодильной установки.

рис6 регулирДля измерения перегрева используют датчики температуры входящего из испарителя хладагента и преобразователь давления, измеряющий давление кипения. Данная схема позволяет измерять величину перегрева с большой точностью и оперативностью. Адаптивное регулирование перегрева с помощью вентилей типа AKV показано на рис. 6.

Контроллер плавно уменьшает значение перегрева до того момента, пока пульсация давления не будет превышать определённого значения; когда значения пульсаций превысят допустимый уровень, перегрев станет плавно увеличиваться, пока не будет достигнут стабильный режим работы. Таким образом обеспечивается максимальная эффективность работы испарителя на всех режимах.

рис7 контроллерНа рис. 7 представлены контроллер АКС-72А в комплекте с датчиками температуры и давления, а также вентиль ARV-10 (справа). Схема подключения контроллера приведена на рис. 8.рис8 подключение

Повышение холодопроизводительности испарителя и широкий рабочий её диапазон (от 10 до 100%), возможность работы в большом диапазоне температур кипения позволяют с успехом использовать электронный импульсный расширительный вентиль в скороморозильных аппаратах различного типа, чиллерах и других холодильных установках, приближая их по эффективности к установкам с затопленными испарителями при значительном сокращении стоимости оборудования и упрощении схемы регулирования.

Широкий диапазон производительности делает возможным осуществление модуляционного контроля за температурой. Модуляционный контроль обеспечивает поддержание температуры в охлаждаемом объёме с точностью до 0.2 0С путём адаптирования количества хладагента, подаваемого в испаритель, к требуемой температуре в камере, тем самым достигается непрерывное охлаждение.

Модуляционный контроль температуры способствует также поддержанию постоянной и более высокой, чем при традиционной схеме регулирования, влажности. Это свойство особенно важно при хранении неупакованных продуктов, таких, как мясо, фрукты и цветы. При этом значительно сокращается усушка продукта и микробиологическая активность на его поверхности, а также изменяется цвет.

При использовании электронного расширительного вентиля значительно уменьшается разность температур воздуха и поверхности воздухоохладителя, что способствует меньшему «обмерзанию» теплообменника и тем самым повышению его холодопрроизводительности, уменьшению числа и времени оттаек. Путём применения AKV достигается экономия электроэнергии (до 12%) потребляемой всей холодильной установкой.

Одной из энергосберегающих функций контроллеров семейства ADAP-KOOL является также «оттайка по необходимости». Принцип её заключается в том, что если не возникает в оттайке, то пропускают некоторые её циклы. В случае, если окончание оттайки по температуре произошло намного быстрее, чем по времени, контроллер может принять решение об отмене следующего цикла оттаивания. Это позволяет уменьшить электропотребление, поддерживать более благоприятный температурно-влажностный режим, уменьшить приток тепла в систему.

Мало кто знает, что в типичном супермаркете третьим по величине потребителем после компрессоров (47%) и вентиляторов испарителей (19%) является кантовый подогреватель стёкол (около 18% общего энергопотребления всей холодильной системой), применяемый для предотвращения их запотевания в торговом холодильном оборудовании. Отключение данного подогревателя при работе в ночном режиме и пульсирующий режим работы днём сокращают эту величину более чем на 60%.

При использовании всех вышеперечисленных энергосберегающих функций, функции логического управления вентиляторами испарителя и функции плавающего давления конденсации (испарителя) экономится до 30% электроэнергии, потребляемой холодильным оборудованием.

Существует большое число модификаций контроллеров: контроллеры, управляющие одним, двумя, тремя испарителями; контроллеры для торгового оборудования, промышленных испарителей, затопленных испарителей; контроллеры с функцией регистрации данных и хранения их в течении года.

     автоматизация коммерческих холодильных установок.

 

Добавить комментарий