Регуляторы компрессора

Главной задачей регулятора производительности является обеспечение уменьшения тепловой нагрузки на систему охлаждения и сохранение заданной температуры кипения хладагента. При повышении мощности компрессора выше заданного показателя, температура кипения и давление опустятся ниже необходимых значений. В то же время при снижении производительности компрессора будет наблюдаться повышение значений температуры кипения и давления.

С целью сохранения надлежащих условий эксплуатации компрессора необходимо тщательно следить за тем, чтобы он работал в рамках допустимых значений температур и давлений.

Регулирование производительности

Известны следующие способы регулирования производительности компрессора:

• ступенчатый. Это простой и удобный способ регулирования. Метод ступенчатого регулирования основан на частичной разгрузке цилиндров компрессора (для винтового компрессора на открытии и закрытии всасывающих каналов, в многокомпрессорных системах – на включении и отключении нескольких компрессоров). При небольшой тепловой нагрузке на систему эффективность компрессора снижается незначительно. Ступенчатое регулирование производительности компрессора рекомендуют применять для систем оборудованных несколькими многоцилиндровыми поршневыми компрессорами;
• при помощи золотникового клапана. Данным способом производительность компрессора можно регулировать от 10 до 100% от начальной мощности. В это время КПД устройства во время частичной тепловой нагрузке заметно снижается. Под золотниковым клапаном понимают устройство, которое используют с целью регулирования мощности винтовых компрессоров. Он оборудован гидравлическим приводом и перепускает часть газа на линии всасывания мимо компрессора;
• изменение скорости вращения электродвигателя. Метод регулирования производительности компрессора можно использовать к различным типам компрессора. Скорость вращения меняется при помощи преобразователя частоты или посредством применения двухскоростного электродвигателя. Последний регулирует производительность компрессора, вращаясь с высокой скоростью. В режиме захолаживания тепловая нагрузка на систему наибольшая, а в режиме хранения – минимальная. При помощи преобразователя частоты скорость вращения электродвигателя изменяется в зависимости от тепловой нагрузки на систему;
• путем перепуска горячего газа. Данный способ регулирования производительности применяется к компрессорам постоянной производительности. С целью изменения производительности из линии нагнетания горячий газ направляется в линию низкого давления. В это время холодопроизводительность снижается, поскольку уменьшается подача жидкого хладагента в испаритель (в результате отдачи тепла в линию низкого давления).

Нейтральная зона регулятора

В компрессорах постоянной производительности с целью регулирования холодопроизводительности используют перепуск горячего газа. Его расход меняют при помощи вентиля ICS (2) и CVC.

Когда давление на линии всасывания опускается ниже заданного уровня, то пилотный вентиль CVC открывает вентиль ICS и повышает расход газа. Перед компрессором давление всасывания поддерживается на заданном уровне, а холодопроизводительность соответствует фактической тепловой нагрузке на систему.

Технические характеристики пилотного вентиля ICS и CVC

Регулирование температуры нагнетания

В то время, когда температура нагнетания становится больше заданной термостатом RT107 (5) величины, он подает питание на соленоидный клапан EVRA (2). Именно через него жидкий хладагент попадает в боковой штуцер винтового компрессора. Расход впрыскиваемой жидкости регулирует термочувствительный инжекторный клапан ТЕ-АТ (3) и не позволяет увеличиваться температуре нагнетания. При помощи электроприводного вентиля ICM (3) осуществляется электронное регулирование впрыска жидкости, а датчик температуры AKS 21 РТ 1000 (6) передает данные об измерениях температуры нагнетания в контроллер ЕКС 361 (5).

Как только температура нагнетания доходит до определенной величины, контроллер отправляет сигнал на привод ICAD, ограничивающий температуру нагнетания газа путем открытия электроприводного вентиля ICM.

Регулятор давления

Данная ситуация имеет несколько путей решения. В первом случае запуск компрессора выполняют с неполной нагрузкой, что достигается путем регулировки производительности компрессора. С этой целью производят отключение нескольких цилиндров компрессора. В результате часть газа на линии всасывания будет проходить мимо винтовых компрессоров при помощи золотниковых клапанов.

Второй способ заключается в регулировании давления в картере компрессора. Сохранить давление всасывания на заданном уровне можно при помощи регулирующего клапана. Он будет находиться в закрытом положении до тех пор, пока давление на линии всасывания не опустится ниже установленного уровня.

После оттаивания испарителя давление в картере во время запуска компрессора можно контролировать путем монтажа сервоприводного ICS (1) и пилотного CVC вентиля. Сервоприводный вентиль с пилотным управлением будет находиться в закрытом состоянии до тех пор, пока давление всасывания не станет ниже величины, заданной пилотом. Таким образом, высокое давление пара на линии всасывания, переходит в картер, гарантируя компрессору должную производительность.

Если в холодильном оборудовании давление всасывании более 17 бар, то пилотный вентиль CVC не используется. В этом случае в качестве регулятора давления выступает пилотный вентиль постоянного давления типа CVР. Как только давление всасывания достигает установленной отметки, вентиль CVР открывается, пар высокого давления проходит через сервопоршень вентиля ICS в сторону линии всасывания, после чего давление в нем снижается и вентиль закрывается. Благодаря этому давление всасывание не поднимается выше заданного уровня.

Через некоторое время после начала работы компрессор откачает значительную часть пара, и давление кипения опустится значительно ниже отметки, заданной вентилем CVР. Как только это случится, он закроется, а вентиль ICS начнет открываться. При стабильной работе системы вентиль ICS остается открытым. В то же время регуляторы REG (2) и (3) также будут пребывать в открытом положении.

Регулировка обратного течения хладагента

Для того чтобы хладагент не попадал в маслоотделитель во время остановки компрессора необходимо на выходе из него установить обратный клапан.

Запорный обратный клапан SCA (1) сочетает в себе функции обратного клапана, во время работы системы охлаждения и применятся в роли запорного вентиля. С его помощью можно также перекрывать во время обслуживания системы линию нагнетания. По сравнению с обычным запорным вентилем он имеет меньшее гидравлическое сопротивление и легко монтируется.

Выбирая запорный обратный клапан, также нужно учитывать производительность системы, а не диаметр трубопровода. Важными показателями являются условия работы при номинальной и неполной нагрузке на систему. Скорость потока в первом случае должна быть в пределах рекомендованных значений, а во втором — выше минимального уровня.

Выводы