Реле протока воды

• Обнаружение потока воды или жидкости: Реле протока следит за потоком хладагента в системе. Когда поток снижается ниже определенного уровня (что может указывать на проблемы, такие как утечки или поломки насосов), реле может сработать.
• Защита системы: Реле протока играет важную роль в защите оборудования. Если поток хладагента снижается до опасного уровня или останавливается совсем, реле может отключить работу чиллера или активировать предупреждающий сигнал, чтобы предотвратить повреждение оборудования или снизить его износ.
• Оптимизация эффективности: Реле протока также может использоваться для оптимизации эффективности работы чиллера. Например, оно может регулировать скорость насосов или вентиляторов в зависимости от текущего потока хладагента, чтобы уменьшить энергопотребление и снизить операционные расходы.
• Диагностика: Реле протока может собирать данные о потоке хладагента и передавать их контрольной системе или оператору для диагностики и мониторинга состояния системы.

Реле протока принцип работы

• Установка: Реле протока обычно устанавливается на трубопроводе, через который проходит хладагент. Оно содержит механизм, чувствительный к потоку, например, плунжер, который подвергается воздействию потока.
• Действие механизма: При нормальном потоке хладагента механизм внутри реле остается в неподвижном состоянии. Однако если поток снижается ниже определенного уровня, механизм может начать двигаться или срабатывать.
• Срабатывание реле: Когда механизм внутри реле протока срабатывает, это создает электрический сигнал или контактное состояние, которое может быть передано контрольной системе. Этот сигнал может быть использован для выполнения различных действий, таких как отключение чиллера, активация предупреждающей сигнализации или регулирование работы других компонентов системы охлаждения.
• Мониторинг и управление: Контрольная система чиллера или оператор мониторит состояние реле протока и использует информацию о потоке хладагента для принятия решений о дальнейших действиях, таких как управление насосами, вентиляторами и другими компонентами системы.

Реле протока испарителя (РП) наиболее важный элемент гидравлического контура, обеспечивающий надежную и безаварийную работу чиллера в течение всего периода его эксплуатации. Установка реле протока в системе холодоснабжения обязательна, поскольку его основная функция — защита чиллера от нештатной ситуации: чрезвычайно малом либо при полном отсутствии протока жидкости через испаритель. Это возможно в системе лишь только в одном случае — при неработающем компрессоре холодильной машины.

Реле протока — датчик (микровыключатель, реле перепада давлений и т.п.), сигнализирующий контроллеру чиллера о том, что в системе циркуляции теплоносителя есть физический проток жидкости через испаритель чиллера, причем величина расхода через испаритель соответствует номинальному расчетному значению на выбранные рабочие параметры чиллера в системе холодоснабжения.

На практике находят применение реле протока различных типов: механические и дифференциальные реле, датчики перепада давлений и др. Назначение устройств одно — сигнализировать контроллеру чиллера о нормальном протоке жидкости через испаритель. Этим обусловлено место установки реле протока — на трубопроводных магистралях циркуляционного контура вблизи испарителя, как показано на Рис.7.

Наиболее целесообразно устанавливать реле протока на трубопроводной магистрали на выходе из испарителя. Выбирается прямолинейный участок трубы длиной не менее 10 калибров и по центру этого участка устанавливается реле протока. Не допускается установка реле протока вблизи гибов трубы, запорных клапанов или вентилей, регулирующей арматуры.

Корпус реле протока монтируется в вертикальном положении, причем направление стрелки на корпусе реле протока должно совпадать с направлением потока теплоносителя. При установке реле протока необходимо обеспечить защиту контактной группы реле от попадания в корпус грязи и влаги. Допускается установка механического реле протока на прямолинейных вертикальных участках труб, но только при условии направления движения теплоносителя снизу — вверх.

Наиболее простым и дешевым реле протока являются механические реле, принцип работы которых заключается в замыкании контактов микровыключателя при повороте чувствительной пластины («пера») находящейся в потоке движущейся жидкости. Длина пластины выбирается в зависимости от диаметра трубопровода магистрали, в который вставляется реле протока.

Выбор длины пластины является ответственным моментом при установке реле протока, поскольку предопределяет его чувствительность. Так, при коротких длинах пластины контакты реле протока, установленного в трубопроводе большого диаметра, не замкнутся даже при нормальных величинах расхода, как показано на Рис.8.

При больших диаметрах трубопроводов рекомендуется подкладывать под чувствительную пластину несколько пластин меньшей длины (своеобразная «рессора»), в противном случае возможен быстрый выход из строя реле вследствие поломки пластины в месте заделки. На Рис.9 показаны типичные практические ошибки при инсталляции механических реле протока:

В первом случае при установке реле протока «забыли» установить пластину; во втором случае длинная пластина «цепляется» за трубу при ее повороте. В третьем случае длина пластина не соответствует диаметру трубопровода, поэтому пластина при монтаже реле протока установилась в каком-то произвольном положении; в четвертом случае стрелка на корпусе реле протока не соответствует направлению потока в магистрали.

Замыкание контактов реле протока при достижении требуемой расчетной величины расхода жидкости в магистрали регулируется винтом в корпусе реле при настройке гидравлического контура во время проведения пусконаладочных работ (см. Рис.10). Если по какой то причине расход в магистрали, считай в испарителе, станет меньше (G„2 < G„i), то контакты реле протока размыкаются и на контроллер чиллера поступает команда на остановку компрессора.

В чиллерах, как правило, предусмотрены две последовательно скоммутированные ступени защиты по отсутствию или несоответствию расчетному значению расхода жидкости через испаритель. На Рис.11, в качестве примера, представлен фрагмент электрической схемы чиллера DAIKIN с одновинтовым компрессором.

Первая ступень представляет собой «сухие» контакты насоса (S9L), которые замыкаются при подаче силового электропитания на насосную группу циркуляционного контура. Сигнал о включении насосной группы поступает на контроллер, но этого недостаточно для подтверждения нормального расхода жидкости через испаритель чиллера. Для этого служит реле протока, замыкание контактов (S8L) которого указывает на то, что расход через испаритель достиг требуемой величины. Только после этого начинается обратный отсчет таймера запуска компрессора чиллера и после его обнуления происходит собственно запуск компрессора.

Если, по какой то причине, расход жидкости через испаритель уменьшился или вообще прекратился, происходит размыкание цепочки защит и компрессор чиллера аварийно останавливается. Современные контроллеры чиллеров фиксируют аварию, таким образом, можно достаточно просто выявить причину аварийной остановки (реле протока).

При необходимости цепочка защит (Рис.11) по протоку жидкости через теплообменные аппараты чиллера может быть расширена. Так, при монтаже чиллеров с водяным охлаждением конденсатора в эту цепочку последовательно включают «сухие» контакты насосной группы и реле протока по стороне конденсатора.

При инсталляции оборудования холодильной станции необходимо учитывать также особенности электроподключения чиллера и насосной группы. Силовое электропитание рекомендуется выполнять раздельно: не допускается подключение насосной группы от чиллера. При пуске холодильной станции первым всегда производится включение насосной группы, затем чиллера.

Номинальные параметры чиллера (холодопроизводительность, потребляемая мощность и расход через испаритель) приводятся в технических данных агрегата при температуре окружающей среды +35°C; теплоносителе циркуляционного контура — вода; температуре воды на выходе из испарителя + 7°C; разность температур воды на входе/выходе из испарителя 5K.

Из условий оптимальной работы теплообменного аппарата — испарителя (теплообменных и гидравлических характеристик агрегата) допускается рабочая разность температур в узком диапазоне от 3 до 8 K. В соответствии с вышеизложенным различают:

• Минимальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий максимальной разности температур на испарителе — 8К. Эта величина является нижним порогом по расходу в системе циркуляции испарителя, ниже которого изготовителем не рекомендуется работа аппарата — при столь малых расходах возможно замораживание каналов испарителя.
• Номинальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий стандартной разности температур на испарителе — 5К, теплоноситель — вода. Эта величина характеризует устойчивую работу чиллера.
• Максимальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий минимальной разности температур на испарителе — 3К. Эта величина является верхним пределам по расходу в системе циркуляции испарителя. Дальнейшее увеличение расхода нецелесообразно вследствие ухудшения характеристик испарителя из-за возрастания его гидравлического сопротивления.
• Расчетный расход теплоносителя через испаритель чиллера, соответствующий выбранной при проектировании системы холодоснабжения разности температур на испарителе, выбранных параметрах чиллера при подборе оборудования, выбранном типе теплоносителя циркуляционного контура. Для стандартных условиях расчетная величина расхода соответствует номинальной.