Регуляторы давления

Изменение давления в объекте, подаваемого на вход регуля­тора, вызывает перемещение клапана, что соответственно изме­няет регулирующее воздействие (подвод или отвод газа или жидкости, оказывающей влияние на давление кипения или кон­денсации). С увеличением давления клапан может открываться (регулятор давления «до себя») или закрываться (регулятор давления «после себя»). Регуляторы «до себя» применяют для поддержания в испарителе постоянного давления, устанавливая их на выходе из испарителя; для поддержания давления кон­денсации путем изменения подачи воды на конденсатор. Регу­ляторы «после себя» иногда используют для ограничения дав­ления всасывания во избежание перегрузки электродвигателя (регулятор ставят перед компрессором). Регуляторы с боль­шим проходным сечением выполняют непрямого действия. Пе­ремещение клапана регулятора может быть плавным (ПРД) или двухпозиционным (ДРД). Последние широкого применения не получили.

Регуляторы давления прямого действия. Принцип действия различных регуляторов давления был рассмотрен в гл.1, §2. Здесь же остановимся лишь на особенностях конструкции неко­торых из них.

Регулятор давления конденсации (рис.1, а) при повыше­нии давления р_к увеличивает подачу охлаждающей воды. По­этому его часто называют водорегулирующим вентилем (ВРВ). С увеличением давления р_к донышко сильфона / через шток сжимает пружину 5 и открывает клапан 3. Мембрана 2 защи­щает от коррозии сильфон, а в случае нарушения его герме­тичности не допускает попадания хладагента в водяную ли­нию. Мембрана 4 предохраняет от коррозии пружину. Гайкой 6 регулируют диапазон начала открытия клапана от 5 до 18·10⁵ Па. Диапазон пропорциональности (нерегулируемый) (2÷4) 10⁵ Па.

Максимальная пропускная способность при перепаде дав­лений 10⁵ Па зависит от диаметра проходного отверстия:

Для условных диаметров 65, 80 и 100 мм применяют регуля­торы непрямого действия, имеющие расход воды при тех же условиях соответственно 50, 80 и 120 т/ч.

Регуляторы давления непрямого действия. Принцип дейст­вия регулятора давления непрямого действия рассмотрим на примере регулятора давления всасывания типа АДД-40М (рис. 1,6). При повышении давления всасывания р_вс пар по каналу А поступает под мембрану 4. Прогибаясь вверх, мемб­рана сжимает пружину 2 и прикрывает разгрузочный (вспомо­гательный) клапан 5.

Пар выйдет через центральное отверстие в поршне 6, давление р_пр над ним уменьшится, и под действи­ем пружины 7 он переместится вверх, уменьшая проход пара че­рез баковые отверстия. С умень­шением р_вс пружина 2 приоткро­ет клапан 5 и давление ро по ка­налу Б поступит на поршень, от­жимая его вниз.

Винт 1 позволяет принуди­тельно отжать поршень, т. е. от­крыть клапан. Винтом 3 регули­руют начало открытия от 0.З до 2·10⁵ Па.

Схема включения регуляторов давления непрямого действия с вынесенным пилотным вентилем (ПВ) показана на рис.2.

При регулировании давления «до себя» с повышением р₁ клапан пилотного вентиля ПВ (регулятор давления прямого действия) открывается, увеличивая подачу пара на поршень исполнительного механизма (ИМ). Давление р_пр

возрастает, пока расход пара через дроссель Др не станет рав­ным поступлению пара через пилотный вентиль. Поршень не­много сожмет пружину, и расход пара через основной клапан станет больше, обеспечивая требуемое значение давления р₁(в пределах статической ошибки). Если в поршне ИМ имеется дроссельное отверстие, то наружный дроссель Др не требуется.

Для поддержания заданного давления «после себя» (р₂) отбор давления производят датчиком Д2 (показано пунктиром). Но с повышением р₂ клапан ПВ должен не открываться, а за­крываться. Регулирование заданного давления производится винтом натяжения пружины на пилотном вентиле.

Реле разности давлений. В холодильных машинах реле разности давлений нашли широкое применение для защиты компрессоров в случае нарушения работы масляного насоса. Когда разность давлений на нагнетательной стороне насоса и всасывающей стороне (давление в картере) становится меньше допустимого значения (1,5-2·10⁵Па), реле размыкает элект­рические контакты и останавливает компрессор. Их называют еще реле контроля смазки (РКС).

Реле типа РКС (рис.4, а) имеют два сильфона 1 и 8, воздействующие на общий рычаг 2. В нижний сильфон 1 (плю­совой) подается более высокое давление, чем в верхний 8 (минусовой). Когда разность этих давлений становится выше силы сжатой пружины 3, рычаг 2 поворачивается вокруг оси O₁ по часовой стрелке. В этом же направлении вращаетсяи рычаг 9, соединенный с ним шарнирно под определенным уг­лом. Угол между рычагами фиксируется винтом 12 и пружиной 13. Рычаг 9 нажимает на рычаг переключателя 11, перебрасы­вая перекидную пружину 10 вправо. При этом замкнется кон­такт в цени b — а (контакт b —с разомкнётся).

Заданная разность давлений регулируется вращением вин­та 7. Когда гайка А опускается, сжимая пружину 3, разность давлений увеличивается, значение ее указывается стрелкой 5 на шкале 6.

Реле РКС-1 имеют обыкновенное исполнение, остальные ОМ5. Реле для аммиака — с буквой А, остальные — для фреонов.

Реле типа РКС-ГКА-01 (рис. 4, б) имеет герметичный магнитоуправляемый контакт 2 (геркон). С увеличением разности давлений р₂ —p₁ магнит отжимает пружину 3 и контакты геркона замыкаются (рис-3),- Геркон хомутиком крепится к кор­пусу так, чтобы стрелка А указывала по шкале заданную раз­ность давлений.

Для устранения искры при размыкании контакта парал­лельно катушке реле или пускателя подключают цепь состоя­щую из резистора (1—2 кОМ) и конденсатора на 1 мкФ Диф­ференциал не более 0,6·10⁵ Па. Пригодны для помещений класса В 1б.

Реле разности давлений	Диапазон настройки (Ризб ), 105 Па	Нормальное положение контактов (при ∆р=0)
Разности давлний срабатывания	Дифференциал нерегулируемый
РКС-1 РКС-1-ОМ5-01 РКС-1-ОМ5-01А РКС-1-ОМ5-02А РКС-1-ОМ5-03 РКС-1-ОМ5-03А	0.2-1.8 0.2-2.5 0.2-2.5 0.5-4 0.5-4 0.5-6	0.3 0.5 0.6 0.4 0.7 1.0

Начинают широко применяться магнитоуправляемые кон­такты— герконы (рис. 3). В прозрачный стеклянный кор­пус 1 геркона герметично вмонтированы две контактные плас­тины 2 из ферромагнитного материала. С приближением маг­нита 3 магнитные линии пройдут через пластины 2, при этом верхний контакт намагнитится, как полюс S, а нижний, как по­люс N, и контакты резко замкнутся. При удалении магнита пружинящие контакты пластины разомкнутся. При горизон­тальном перемещении магнита чувствительность геркона мень­ше, чем при вертикальном. Вместо постоянного магнита можно использовать катушку электромагнита. Благодаря вакууму искра не вызывает пригорания контактов. Герконы применяют­ся для приборов, работающих во взрывоопасных помещениях
.

Одноблочные реле давления. Эти реле бывают двух типов: низкого давления РД_н и высокого давления РД_В. В РД_н кон­такты при повышении давления замыкаются, а в РД_В — раз­мыкаются. Реле РД_Н используют для включения и остановки компрессора, чтобы обеспечить заданное давление в испарите­ле, а также для защиты машины от работы на очень низком давлении; РД„ служит для отключения компрессора при чрез­мерно высоком диплопии нагнетания.

Типовая конструкция роле низкого давления показана на рис. 5. При повышении давления на донышко сильфона 20 шток 19 поворачивает рычаг 17, преодолевая силу упругости сжатой пружины 8. Когда рычаг 17 упрется в верхний выступ вилки 22, давлению придется преодолеть еще силу упругости

растянутой пружины 23, Рычаг 9 под воздействием пружины

18, навитой па ось О₃ прижат к винту 16 и вращается вместе с рычагом 17 вокруг оси О₁. Когда ось О₄ на конце рычага 9 перейдет за линию О₅- О₆, пружина переключателя 12 обес­печит резкое замыкание контактом 14 и 15.

При понижении давления на сильфон пружины 8 и 23, преодолевая давление пружины 21 и оставшегося давления, по­ворачивают рычаги 17 и 9 в обратном направлении. Когда вил­ка рычага 22 дойдет до упора в корпусе 1, верхний конец вил­ки перестает воздействовать на рычаг 17, и размыкание кон­тактов обеспечивает только пружина 8.

Регулировка давления выключения осуществляется винтом 6, который, перемещая гайку 7 по прорези в шкале 4, изменя­ет натяжение пружины 8. При снижении давления выключения на столько же снижается давление включения, т. е. величина дифференциала (р_вкл —Р_выкл) остается постоянной.

Дифференциал регулируется путем изменения давления включения винтом 2, который, перемещая гайку 3, изменяет на­тяжение пружины 23. Пластина 5 фиксирует положение винтов после регулировки.

В случае несовпадения давления выключения по шкале с фактическим (по манометру) юстировочным винтом 16 меняют угол между рычагами 17 и 9. Для подгонки дифференциала котировочным винтом 11 поворачивают рычаг 13 относительно оси О₆ в стойке 10, изменяя зазор между контактами 14 я 15. Юстировочные винты используют только при сборке при­боров и затем пломбируют.

Техническая характеристика одноблочных реле приведена в табл. 2. Реле с буквой А в марке прибора предназначены для аммиачных машин, остальные — для фреоновых. Приборы ис­полнения ОМ категории 5 (ОМ5) по ГОСТ 15150—69 предна­значены для помещений класса В 16, стационарных, транспорт­ных и судовых установок.

Одноблочные реле давления	Диапазон настройки (Ризб ), 105 Па	Нормальное положение контактов (при р=0)
срабатывание	дифферециалла
Низкого давления   РД-1-01	-0.3÷+4	0.4-2.5	РДн
РД-1-0М5-01 РД-1-ОМ5-01А РД-1-ОМ5-02 РД-1-ОМ5-04	-0.3÷+4 -0.7÷+4 1-10 -0.9÷+2.5	0.4-2.5 0.4-2.5 1-6 0.4-1
Высокого давления   РД-2-03	7-19	2-5	РДв
РД-2-ОМ5-02 РД-2-ОМ5-03 РД-2-ОМ5-05 РД-2-ОМ5-05А	1-10 7-10 10-30 10-30

Двухблочные реле давлений. В этих приборах реле низкого и высокого давлений скомпонованы в одном корпусе, воздей­ствуя на общий электрический контакт (рис. 56). Механизм РД_Н аналогичен РД-1-01 (см. рис. 55): при повышении низко­го давления р_н шток сильфона 1, преодолевая усилия пружин 8 и 4, поворачивает рычаг 2 и рычаг 10, нажимая на кнопку микропереключателя 11, включает контакты а и b, через кото­рые обычно включают катушку пускателя компрессора. Детали 1—10, 17 и 18 аналогичны соответствующим деталям ре­ле РД-1-01.При повышении высокого давления р_в (например, давле­ния нагнетания в компрессо­ре) донышко сильфона 16, преодолевая силу упругости пружины 13, поворачивает ры­чаг 15 вокруг оси 0₄, и носик рычага отводит рычаг 10 от контакта микропереключате­ля, размыкая контакт в цепи а — b. Приснижении давления р_в на величину дифференциа­ла пружина 18 поворачиваетрычаг 10, ион снова замыкает контакт цепи. Установка заданной величины 1—10, 17 и 18 аналогичны соответствующим деталям ре­ле РД-1-01.При повышении высокого давления р_в (например, давле­ния нагнетания в компрессо­ре) донышко сильфона 16, преодолевая силу упругости пружины 13, поворачивает ры­чаг 15 вокруг оси 0₄, и носик рычага отводит рычаг 10 от контакта микропереключате­ля, размыкая контакт в цепи а — b. Приснижении давления рв на величину дифференциа­ла пружина 18 поворачиваетрычаг 10, ион снова замыкает контакт цепи.

Реле расхода. Реле расхода (их называют еще реле протока или струйными реле) часто применяют для остановки компрес­сора в случае уменьшения расхода воды через водяную ру­башку или при уменьшении расхода рассола через испаритель из-за опасности его замерзания.

Реле протоки РП-67 (рис. 97, а) состоит из корпуса 1, на­садки 5 и микровыключателя 3. Вентилем В (на входе) и на­садкой 5 устанавливают требуемый расход воды, чтобы давле­ние в корпусе при этом, нажимая на мембрану, замыкало кон­такты 4 переключателя. С уменьшением расхода до нижнего предела контакты 4 размыкаются. Реле протока РП-67 —это,

по существу, реле давления. Поэтому в замкнутых системах, где давление воды достаточно велико, РП-67 и при отсутствии расхода не обеспечит отключения. Более универсальны в этом отношении реле расхода, где кинетическая энергия струи пре­образуется не в давление, а в перемещение (например, как у ротаметров).

Реле расхода типа РП-Г.К-М (рис.97,б) в отличие рота­метра имеет не конический, а цилиндрический корпус 1. Поэто­му, когда расход воды больше заданного, поплавок-магнит 6 с полюсными наконечниками 5 перемещается вверх, не останав­ливаясь, т. е. до упора в ограничительную скобу 2. При этом контакты геркона 3 замыкаются. Геркон крепится на корпусе скобой 4. При снижении расхода поплавок опускается и кон­такты геркона размыкаются. Упорные скобы 2 предохраняют поплавок от залипания и обеспечивают проток воды в крайних положениях.

Минимальный расход воды (в м³/ч), при котором контакты еще замкнуты, указан цифрой в марке прибора: РП-ГК-0,ЗМ; РП-ГК-0,7М и РПУ-ГК-1.5М. Искрогасящий контур РП-ГК. такой

же, как у ПРУ-ГК (см. главу 5).