Проектирование компрессорного цеха для базисного холодильника производительностью Е=8000 т. в г. Новосибирск

При частичной автоматизации  устройства автоматики управляют только некоторыми технологическими операциями. Поэтому требуется непрерывное обслуживание и наблюдение со стороны технического персонала.

При полной автоматизации  устройства автоматики полностью управляют  основными процессами, что позволяет  отказаться от непрерывного обслуживания. Обслуживание может быть периодическим (один раз в сутки, в неделю, и т. д.) или по необходимости с участием персонала.

 

12.1 Обоснование выбора схемы автоматизации

 

Холодильная установка  обслуживает две температуры кипения: t₁ = –10°С, t₂ = –30°С. На предприятии применяется компаундная схема с последовательным сжатием и последовательным  дросселированием. Для данной установки принимаем схему комплексной автоматизации. Это позволяет уменьшить число обслуживаемого персонала компрессорного цеха и снизить себестоимость выработки холода.

 

12.2 Описание контролируемых параметров холодильной установки

 

12.2.1 Автоматизация компрессорного агрегата

 

В схеме холодильной  установки  на каждую температуру кипения установлены по одному винтовому агрегату. На компрессорных агрегатах, работающих в режиме одноступенчатого сжатия, установлены следующие приборы в соответствии с назначением. Аварийная защита, предусматривающая аварийное отключение компрессора.

• При чрезмерном повышении давления нагнетания;

 

• При чрезмерном понижении давления всасывания;
• При превышении допустимой температуры нагнетания; 
  
• При недостаточном протоке воды в охлаждающей системе компрессора;
• При недостаточном давлении масла в системе смазки компрессора.

В систему автоматической защиты компрессора подключены датчики предельно-допустимого уровня в циркуляционном ресивере.

Через систему управления компрессоров осуществляется пуск и  остановка компрессоров по сигналам от датчиков температуры, установленных  на жидкостных трубопроводах от циркуляционных ресиверов до насосов и от датчика давления, установленного на газовой линии компаундного ресивера.                                                                                                                                                                                                                                

Кроме того, необходимо предусматривать возможность регулирования производительности компрессора в зависимости от изменения температуры жидкого хладагента или воздуха в камерах и от изменения давления в газовом трубопроводе, регистрируемыми вышеописанными датчиками температуры и давления. При работе компрессоров обязательно контролируются следующие параметры:

• Давление и температура на всасывании в компрессор (10, 13; 26, 29);
• Давление и температура на нагнетании компрессора (9, 12; 25);
• Давление масла в системе смазки компрессора (7, 8; 23, 24).

Приборы, контролирующие указанные выше параметры, устанавливаются  по месту (на приборном щите компрессора). Для обеспечения централизованного  управления несколькими компрессорами и для облегчения крупных холодильных установок рекомендуется местные приборы дублировать датчиком с электрическим выходом, с целью вывода показаний на центральный щит управления. На центральный щит управления выводится также вся исполнительная,  предупредительная и аварийная сигнализация, причем аварийная сигнализация на ряду со световой обязательно должна дублироваться звуковой.

 

12.2.2 Автоматизация циркуляционного ресивера

 

На компаундных циркуляционных ресиверах устанавливаются следующие приборы:

● от превышения предельно допустимого уровня в ресивере предусмотрены  два дублирующих друг друга реле уровня, включенные в схему автоматической защиты компрессора (аварийная сигнализация) (39, 40, 49, 50);

● от повышенного заполнения циркуляционного ресивера установлено реле уровня (предупредительная сигнализация) (41, 51);

● реле уровня рабочего заполнения ресивера управляет закрытием и открытием электромагнитного вентиля, установленного на линии жидкого хладагента(42);

● заполнение компаундного ресивера управляется закрытием и открытием электромагнитного вентиля, который получает сигнал от реле температуры установленных на ресивере (52, 53).

 

12.2.3 Автоматизация дренажного и линейного ресиверов

 

На дренажных и линейных ресиверах устанавливаются датчики уровня, контролирующие верхний и нижний уровни заполнения сосуда, а также приборы, показывающие давление (33, 34, 37, 63, 64, 65).

 

12.2.4 Автоматизация аммиачного циркуляционного насоса

 

Герметичные циркуляционные насосы имеют систему автономного охлаждения жидким аммиаком. Для безопасной работы насоса, охлаждающая рубашка насоса должна быть всегда заполнена жидким аммиаком. Это контролируется датчиком уровня (48, 59), установленного на линии, соединяющей охлаждающую рубашку насоса с паровой частью ресивера. Для того, чтобы жидкость из охлаждающей рубашки не перетекала в ресивер на линии, их соединяющей, за датчиком уровня устанавливают регулирующий вентиль или диафрагму. Для безопасной работы насоса необходимо, чтобы разность давлений жидкости на всасывании в насос и на нагнетании была не менее паспортной величины, что контролируется двухпозиционным реле давления (46-47; 57-58). Значения этих давлений должны контролироваться с помощью показывающих приборов давления, установленных на соответствующих трубопроводах. При снижении уровня жидкости в охлаждающей рубашке насоса или понижения перепада давлений автоматически отключается насос и подается сигнал на аварийную сигнализацию. Включение насоса блокируется с системой пуска компрессора. Компрессор не может быть запущен до пуска насоса.

 

12.2.5 Автоматизация водяного насоса

 

Водяные насосы должны иметь  защиту от срыва потока, что контролируется реле разности давлений  (68), датчик   которого установлен на всасывающем и нагнетательном трубопроводе. На нагнетательном трубопроводе установлен датчик показывающего прибора давления (69).

 

12.2.6 Автоматизация водяного горизонтального конденсатора

 

На водяном конденсаторе устанавливаются следующие приборы:

 

●  манометр (75), контролирующий давление в конденсаторе;

● реле протока (74), контролирующее подачу холодной воды в конденсатор для охлаждения холодильного агента и управляющее пуском  и остановкой электродвигателя  компрессора.

 

12.2.7 Автоматизация маслоотделителя и маслосборника

 

На маслоотделителе и маслосборнике устанавливаются только приборы показывающее давление (61, 62).

 

12.2.8 Автоматизация градирни

 

На градирню устанавливаются следующие приборы:

● реле температуры (71), контролирующее температуру воды идущей на охлаждение винтовых агрегатов и управляющее пуском и остановкой электродвигателя  вентилятора градирни (70);

● реле уровня (72), контролирующее добавку свежей воды в градирню и управляющее закрытием и открытием электромагнитного вентиля, установленного на трубопроводе, свежей воды(73).

 

12.2.9 Автоматизация приборов охлаждения

 

Для поддержания требуемой  температуры воздуха в помещении  используется индивидуальное питание  приборов охлаждения. В данной схеме  подача жидкого хладагента в приборы  охлаждения осуществляется с помощью  электромагнитного вентиля по сигналам от установленных в помещениях датчиков температуры (78, 82). Давление (температура) кипения поддерживается постоянной в циркуляционном ресивере. Для этой цели на жидкостной линии от циркуляционного ресивера до насоса устанавливаются датчики температуры (38), по сигналам которых система управления компрессором производит изменение производительности.

 

12.3 Описание схемы автоматизации

 

Термореле (KP63, KP68, KP73) контролирует температуру воздуха в камерах, сигнал регулирования заполнения жидким хладагентом приборов охлаждения (позиции 77, 81) через электромагнитный вентиль (позиции 78, 82).

 Термореле (KP81,  KP77, KP79) контролирует температуру нагнетания, сигнал автоматической защиты (позиции 12,28).

Реле низкого давления KP1A (позиции 10,26) контролирует давление всасывания, сигнал защиты при понижении давления всасывания ниже допустимого значения.

Реле высокого давления KP5A, KP1A (позиции 9,25) контролирует давление нагнетания, сигнал защиты при чрезмерном повышении давления.

Реле низкого давления ДЕМ 105-02 контролирует давление нагнетания водяного насоса (позиции 68), сигнал защиты при понижении давлений нагнетаний. 

Реле уровня РОС-501 регулирует уровень жидкого  хладагента в циркуляционном ресивере (позиции 39, 40; 49, 50), сигнал защиты при достижении предельного уровня заполнения сосуда.

Реле уровня PMFL 80-1, PMFL 80-2 регулирует уровень жидкого хладагента в циркуляционном ресивере (позиция 42), сигнал регулирования заполнения путем закрытия или открытия электромагнитного вентиля (позиция 43).

Реле уровня РОС-501 регулирует уровень заполнения жидким хладагентом линейного ресивера (позиции 63, 64), сигнал защиты при достижении нижнего или верхнего уровней.

Реле уровня РОС-501 регулирует уровень заполнения жидким хладагентом дренажного ресивера (позиции 33, 34), сигнал защиты при достижении верхнего или нижнего уровней.

 

12.4 Перечень приборов контроля

 

Места установки приборов контроля, регулирования, защиты их марки  характеристики и уровни установки  сведены в таблицу 4.1.

 

Перечень приборов контроля Таблица 4.1

Поз.	Место установки	Наименование прибора	Характеристика	Уровень прибора или уровень  установки
6	В системе смазки компрессора	Реле температуры  KP68	-5÷350C	300C
7-8	В системе смазки компрессора	Реле разности давлений MP55A	-0,1÷1,2 МПа	0,1 МПа
9	Нагнетательный трубопровод компрессора (запасного)	Реле высокого давления KP5A	0,8÷3,2 МПа	1,74 МПа
10	Всасывающий трубопровод компрессора (запасного)	Реле низкого давления KP1A	-0,09÷0,7 МПа	0,0612 МПа
11	В системе охлаждения масла компрессора	Реле протока FQS-U30G	_____	________
12	Нагнетательный трубопровод компрессора (запасного)	Реле температуры KP81	80÷1500C	1050C

 

15	Нагнетательный трубопровод	Манометр  АМУ-1	аммиак  0 - 2,5 МПа	________
16	Всасывающий трубопровод	Мановакууметр АМВУ-1	аммиак  0÷0,6 МПа	________
22	В системе смазки компрессора	Реле температуры  KP68	-5÷350C	300C
23- 24	В системе смазки компрессора	Реле разности давлений MP55A	-0,1÷1,2 МПа	0,1 МПа
25	Нагнетательный трубопровод компрессора	Реле высокого давления KP5A	0,8÷3,2 МПа	1,74 МПа
26	Всасывающий трубопровод компрессора	Реле низкого давления KP1A	-0,09÷0,7 МПа	0,255 МПа
27	В системе охлаждения масла компрессора	Реле протока FQS-U30G	_____	________
28	Нагнетательный трубопровод компрессора	Реле температуры KP81	80÷1500C	1050C
31	Нагнетательный трубопровод	Манометр  АМУ-1	аммиак  0 - 2,5 МПа	________
32	Всасывающий трубопровод	Мановакууметр АМВУ-1	аммиак  0÷0,6 МПа	________
33; 34;	Дренажный ресивер	Реле уровня РОС-501	________	верхний 80% нижний 20%
35	Дренажный ресивер	Реле уровня PMFH 80-1	________	________
36	Дренажный ресивер	Поплавок SV-4	________	________
37	Дренажный ресивер	Мановакууметр АМВУ-1	аммиак  0÷0,6 МПа	________
38	Трубопровод между циркуляционным ресивером (-30°С) и насосом	Реле температуры KP63	-50÷100C	-300C
39; 40; 41;	На циркуляционном ресивере	Реле уровня РОС-501	-400C	предельный 80% повышенный70% рабочий 30%
43   42	На циркуляционном ресивере	Реле уровня PMFL 80-1 SV-1	-400C
44	На циркуляционном ресивере	Мановакууметр АМВУ-1	аммиак  0÷0,6 МПа	________