Использование сигнализатора расхода воды

При установке сигнализатора на выходе из испарителя следует быть внимательными, поскольку на данном участке вода имеет низкую температуру, что повышает вероятность конденсации в клеммной коробке сигнализатора. Таким образом, проводя техническое обслуживание, следует каждый раз покрывать смазкой механические детали сигнализатора, для исключения его заедания.

Если расход через испаритель Qv1 отвечает норме, то пластинка сигнализатора находится под давлением воды (рис.85.7). Давление воды больше, чем давление натяжения пружины. Цепь сигнализатора замкнута, и компрессор продолжает работу (рис.85.7 схема сверху). При недостаточном расходе Qv2, давление воды становится меньше силы натяжения пружины, контакты сигнализатора размыкаются, и происходит остановка компрессора (рис.85.7 нижняя схема).

Для примера возьмем небольшое устройство для производства ледяной воды мощностью в 60 кВт. Его расход через испаритель составляет 10 м3/час, а перепад температур 5 К. Перед тем как приступить к настройке любого управляющего элемента, необходимо убедиться, что расход воды отвечает заданному.

Сигнализатор расхода воды настраивают следующим образом. Медленно закрывают запорный вентиль, установленный на магистрали подачи ледяной воды, и следят за поведением давления кипения НД. После того как она опустилась ниже отметки в −1 С, сигнализатор должен сработать, отключив компрессор.

Как только мы начинаем откручивать запорный вентиль, расход воды возрастает, и контакты сигнализатора расхода замыкаются. На практике не всегда все так просто, возможны ситуации, когда даже при полностью закрытом запорном вентиле контакты сигнализатора остаются замкнутыми и при открытом вентиле не замыкаются. Основной причиной этому является неправильная установка сигнализатора или то, что длина пластины сигнализатора не отвечает диаметру трубопровода.

На представленном рисунке рис.85.8 длина язычка L является недостаточной и замыкание контакта сигнализатора не происходит, несмотря на то, что Qv1 соответствует номинальному значению.

Подкрутив регулировочный винт сигнализатора, наш ремонтник остался довольным, поскольку контакт замкнулся. В дальнейшем такой сигнализатор может просто не сработать, когда расход воды снизится.

Для использования данного сигнализатора для труб различного диаметра, его комплектуют различной длины пластинками. Их несоответствие с диаметром трубопровода является причиной нестабильной работы сигнализатора расхода. Рассмотрим основные случаи (рис.85.9):

• в первом варианте монтажник не установил язычок;
• второй вариант показывает, что сигнализатор расхода сильно прикручен и язычок уперся в стенку трубопровода;
• в третьем варианте длина пластины больше диаметра трубопровода;
• в четвертом варианте мы видим неправильную установку сигнализатора (задом наперед).

Перед правильной установкой сигнализатора расхода в первых трех случаях необходимо слить воду с места его расположения, после чего подобрать длину пластины, которая отвечает диаметру трубопровода. В четвертом варианте следует довернуть корпус сигнализатора, если при этом не возникнет риск утечки воды.

С целью повышения надежности работы устройства используют и другую систему контроля воды через испаритель – дифференциальный датчик давления (рис.85.11).

Если через испаритель расход воды будет близок к нулю, то и потери давления в нем будут близки к нулю. Так, если на входе в испаритель давление составляет 2 бара, то и на выходе оно останется неизменным (при отсутствии расхода давления на выходе). Получается, что на каждом сильфоне давление будет одинаковым, контакты датчика разомкнуты, и компрессор остановлен. После того, как запустится насос ледяной воды, расход начнет повышаться и потери давления на испарителе будут минимальны. Давление в сильфонах станет разным, и контакт датчика замкнется. При запуске компрессора с сигнализатором расхода ситуация будет обстоять также. Как только расход воды через испаритель начнет снижаться, по команде датчика давления компрессор запуститься.

Для сравнения эффективности датчика давления и сигнализатора давления, рассмотрим установки с холодопроизводительностью 60 кВт, номинальный расход ледяной воды которых составляет 10 м3/ч. Предположим, что при данном расходе их потери давления составят 3 м вод. ст. Теперь можно пронаблюдать, насколько снизится давление на испарителе, если расход составит 5 м3/ч (рис.85.12).

Наблюдая взаимосвязь потерь давления и расхода, мы видим, что потери давления пропорциональны не расходу, а его квадрату. Поэтому при снижении расхода с 10 м3/ч до 5 м3/ч, потери давления составят 3/4=0,75 м вод.ст.

Из-за соотношения расхода и потерь давления обеспечивается чувствительность датчика давления, что упрощает его настройку. Но при установке данного типа датчиков необходимо соблюдать определенные правила.

Основным условием является то, что между чувствительным элементом датчика (сильфоном) и теплообменником не должно быть арматуры. Так при подключении датчика давления к трубопроводам в точках С и D (рис.85.13), если запорные вентили А и В закрыты, расход через испаритель приблизится к нулю. Согласно показаниям датчика, перепад будет максимальным, и компрессор продолжит работать.

На линии всасывания насоса (точка Е) давление поддерживается расширительным бачком (1,7 бар). Если перекрыть запорный вентиль на испарителе, то потери давления приблизятся к нулю. Поэтому давление в точках F и С будет иметь давление как и на входе в насос – 1,7 бар. В точке D (давление нагнетания) давление будет выше. Предположим, что оно равно 2,5 бар.

При подключении датчика давления к точкам С и D на него будет действовать разность давлений 2,5-1,7=0,8 бар, несмотря на то, что при нулевом расходе их разность должна быть равной нулю. В данном случае датчик давления не сможет отключить компрессор, и он будет работать без расхода воды через испаритель.

Кроме того, если датчик защиты от замерзания воды в испарителе установлен в точке G, то он не сможет зафиксировать резкое понижение температуры в испарителе из-за отсутствия расхода. Впоследствии вода замерзнет, и трубки испарителя разрушатся.

Для исключения вероятности замерзания воды большинство производителей холодильных машин устанавливают датчик защиты внутри кожуха испарителя, что не позволяет воде замерзать, даже при отсутствии расхода.

Еще раз отметим, что параллельно со снижением расхода воды всегда имеют место потери давления на испарителе, и если датчик давления подсоединить к точкам G и Н, то компрессор тут же будет остановлен. Исходя из этого, можно судить о надежности защитного прибора, который правильно настроен и установлен.