安全装置与仪表

第五章安全装置与仪表第一节压力显示控制装置第二节温度显示控制装置第三节液位显示控制装置第四节安全阀等释压装置第五节溴化锂吸收式制冷机组安全装置第一节压力显示控制装置一、压力表用来测量介质压力的仪表称为压力表。制冷系统巾常用的压力表是弹簧管压力表。1．单圈弹簧管式压力表其构造如图5-1所示。2．工作原理单圈弹簧管5是一个扁圆或椭圆截面的圆形弯管，通常用磷铜、黄铜或钢制成，椭圆的长轴应与指针3的轴线相平行。弹簧管的一端固定在与压力表壳连接牢固的支座7上，并能通过带螺纹的管接头8与被测介质相连通。而另一自由端是封闭的，并以拉杆6与扇形齿轮连接。扇形齿轮又与小齿轮1相连接在小齿轮的轴心上装有指针。为消除扇形齿轮和小齿轮的间隙，在小齿轮的转轴上装上了游丝2.在介质的压力作用下弹簧管伸张，同时使指针转动。由弹簧管自由端变化的大小决定丁指针旋转角度的大小，它们都与弹簧管所受压力的大小成正比，所以其刻度标尺是均匀的。3．压力表的种类弹簧管式压力表分为三种：(1)压力表；(2)真空表；(3)压力真空表。通常测量高于大气压力的制冷剂采用压力表，测量低于大气压力的制冷剂则采用真空表，测量在大气压力上下波动的制冷剂需采用压力真空表。4．量程的规定压力表量程的选择应在稳定的负荷下，不超过压力表刻度标尺的三分之二，即若压力表盘的最大标尺为1.96MPa时，则制冷剂的压力测量范围不应超过1.46MPa。在波动的负荷则不应超过刻度标尺的一半，则最低压力最好高于刻度标尺的三分之一。二、压力控制器压力控制器又称压力继电器或压力调节嚣，是一种由压力信号来控制的电开关，即当压力超过（或低于）调定值时，控制器就能切断电路，使被控制系统停止工作，必起到保护和自动控制的作用。制冷系统中采用的压力控制器型式较多，其差别主要在于幅差调节机构不同，所以调节的方法各异。常用的压力控制器有以下几种类型：1．YWK系列压力控制器YWK系列压力控制器主要用于制冷系统中0.08~2MPa压力范围内的自动控制。控制方式为两位式，在所调定昀上、下限位发出通路或断路的电讯号。在制冷系统中，压力控制器分为保护性和调节性两种。(1)YWK-22型压力控制器的构造YWK-22型压力控制的构造如图5-2所示。(2)压力控制器的工作原理YWK-22型压力控制器，是将高压（冷凝压力）过高保护和低压（蒸发压力）过低保护两部分合并组装在一个器壳内。其高压部分在控制器右方，当系统管路中压力升高时，气箱内的波纹管被压缩，压力超过上限，波纹管上顶杆克服弹簧力，顶动跳脚板，推动电气开关动作，触头变位，切断电路使压缩机停车。当开关动作后，跳脚板上突出边缘即被扣住，掀手动复位掀钮，可使跳脚板脱扣回复正常。低压部分在控制器左方，其渡垃管内加有负压小弹簧，此小弹簧预先压缩，正常运转时，电气开关处于压紧的通路状态。当压力下降，气箱内波纹管棱拉长，压力低于调定值下限，弹簧力向下推动跳脚板，电气开关动作，触头变位，断路停车。YWK一22型低压部分的运转——抽空旋钮为一机械装置，旋杆末端剖击二分之一，往抽空方向旋转90。角，使未剖部分挡住跳脚板，不准往回转动，使原被压紧的开关不能松开等于暂时解除这一部分的保护。往同运转方向旋回90。角，剖去部分不再能够阻挡跳脚板，仍恢复原有的保护作用。2．KD系列压力控制器KD型压力控制器的气箱，接受压力信号后产生位移，通过顶杆与弹簧的张力作用，并用传动杆直接推动微动开关，省去了杠杆机构。高、低压部分用两只微动开关分别控制电路，使继电器结构紧凑，调节方便。(1)KD-155型压力控制器的构造。其构造如图5-3所示：其接线方法如图54所示：(2)KD-155型压力控制器的工作积理低压汽体通过毛细管进入低压波纹管6，若低压汽体的压力大于调定值时，由波纹管的弹山通过传动芯棒7和传动杆3，传动到微动开关16的按钮上，并使其接下面电路闭合，压缩机正常运转。若吸汽压力低于调定值时，则调节弹簧2的张力克服波纹管的弹力，把传动芯棒抬起，解除传动杆对微动开关的压力，再由开关自身的张力使按钮抬起，于是电路断开，压缩机停止运转。高压汽体通过毛细管进入高压波纹管，当其压力小于调定值时，这时调节弹簧的压力大于汽体压力，将传动螺丝抬起并解除传动杆对微动开关的压力。微动开关的按钮靠自身弹力抬起，使电路闭合，压缩机正常运转。如果压缩机排汽压力超过调定值时，高压波纹管上的压力通过传动螺丝和传动杆压下按钮，使电路断开，压缩机停止运行。调整压力控制器的压力控制值，可通过转动压力调节盘来调节，调整微动开关断开和闭合的差值可以湎过转动压差调整节盘来调节。以低压为例，当顺时针转动压力调节盘时，使调节弹簧压缩，弹力增加，控制的低压额定情就增高，逆时针旋转时则压力降低，而压差调节盘顺时针转动时，则压缩碟形弹簧4，使差动值增加；反之则减少。高压的调节方法和低压是相似的。3．FP型压力控制器FP型压力控制器是一种组合式高、低压压力控制器。这种控制器设有指示调定值的刻度板，调整时，应参看压缩机吸、排气压力表的指示值。调整后应试验调定的断开压力和闭合压力是否符合要求。为了保证安全可靠，这种试验应重复进行三次。在调整低压幅差螺钉时，应切断电源以保证安全。(1)FP型压力控制器的构造其构造见图5-5。图5-6所示为FP型压力控制器与制冷系统的连接方法图。(2)FP型压力控制器的工作原理低压控制元件控制蒸发压力，不要过低，以免制冷机在不必要的低温下工作而浪费电能。低压接管1和压缩机的吸气管道连接。当蒸发压力过低（低于调定值时），低压波垃管由于弹簧3的作用而伸张，低压顶针4退进波纹管中，低压杠杆5由于弹簧6的作用而按逆时针方向转动，由此与杠杆连接的触头板7向上运动而使触头10跳升，电路被切断，压缩机停止工作。随着蒸发压力的逐步上升，当蒸发压力上升至一定值时，低压波纹管被压缩。顶针由波纹管伸出，推动杠杆使整个杠杆按顺时针方向转动，并使触头板下落到触头19，接通磁力启动器，电路通电后，压缩机重新工作。高压控制元件是控制冷凝压力，不应过高以免造成事故。高压接管9和压缩机排汽管道连接，当排气压力过高（高于调定值）时，高压波纹管10被压缩，高压顶针12推动杠杆13运动，使高压断路开关14上翘，顶动触头板，电路切断，压缩机停止工作。随着制冷剂蒸汽在冷凝器中不断被冷凝，排汽压山也不断下降，当下降到一定值时，高压顶针的杠杆就朝相反方向运动，触头板和触头接通，压缩机日通电而重新运转。高、低压压力控制器中装置了永久磁铁15，可以使触头板和触头19接通时、或断开时的速度加快，以免跳火而烧毁触头。调整低压控制器的压力控制值（即切断电源的压力值）可旋转低压调整螺钉T，顺时针旋转，低压平衡弹簧收紧，拉力增加，控制的低压额定值就增高，反时针旋转则减小。其可调范围较大。调整高压控制器的压力控制值（即切断电源的压力值）可旋转高压控制螺钉M，顺时针旋转，高压平衡弹簧压缩，张力增大，控制的高压额定值就增高；反时针旋转则减小。4．RT型压力控制器RT型压力控制器在船舶制冷装置中常用的有低压压力控制器RTl(RTIA)和高压压力控制器RT5(RT5A)，带有字母“A”的可用于氟利昂和氨，不带A只能用于氟利昂。5．压力控制器的使用与维护为了能在制冷系统中直接调整和测定压力控制器的控制值，可以与压力控制器并联一个标准压力表。其量程范围必须包括这个压力控制器在闭合和释放时所对应的压力值，可在压力控制器上接指示灯，在指示灯亮和熄的时候从压力表上读得。为厂保证压力控制器的正常使用应做到：(1)每年校验一次。按设定值调压，检查刻度是否准确，电讯号能不能及时发出。(2)单件校验后，应装回系统后再人为地制造压力条件，观察保护作用屉舌可靠。(3)控制器发出的讯号如有闪动不稳定现象，主要是开关里U形弹簧片有问题，应拆下开关调整弹簧片，使触头上下跳动稳定。有时也可能是丝杠上凹彤螺母与开关传动杆的相对位置有移动，可拧松凹形螺母紧定螺钉，桶整相对位置，使开关传动杆跳动稳定。(4)维修时不能大拆大卸零件，没有必要，尽量不拆。(5)气箱和波纹管部分如有渗漏，需送回制造厂修理。第二节温度显示控制装置一、温度计制冷设备中常用的温度计是玻璃棒式温度计和压力式温度计。（一）玻璃棒式温度计玻璃棒式温度计如图5-7所示，其中充有水银或乙醇等液体，前者称水银温度计，后者称酒精温度汁，它们都是根据液体热胀冷缩的性质制成的。（二）压力式温度计压力式温度计如图5—8所示。压力式温度计的感温包用一毛细管与一弹簧式压力计相连接，组成一个密闭的测温系统。根据测量的范围在感温包内充以相应的液体，如氯烷、已醚或氟利昂等。测量时感温包插在被测的介质中，当被测介质的温度产生变化时，例如，温度升高时，感温包中的液体汽化成饱和蒸汽，该蒸汽的压力随被测介质温度的变化而变化，此压力的变化经毛细管传递给压力计中与单管弹簧自由端相连的拉杆，带动齿轮传动机构，使装有指针的转轴偏转一定的角度，并在标度盘上指示出被测介质的温度值。二、温度控制器温度控制器是控制冷藏库或空调房间温度恒定在某一个范围内的电开关。制冷系统中常用的温度控制器的原理大都是利用液体或汽体困温度变化引起压力的变化，使传动机构产生位移推动触点断开或闭合来控制电动机的停止或运行。温度控制器的形式较多，目前制冷系统中常用波纹管式或电接点压力式两种温度控制器，以及电子式温度调节器。（一）波纹管式温度控制器1．WT-1226型温度控制器(1)WT-1226型温度控制器的结构如图5-9所示。(2)工作原理当感温包感受的温度较低，在主调弹簧8的作用下，杠杆处于水平位置，止动螺钉2l碰在底板上，动触头10与定触头12断开，切断电源，使主电机停转。当感温包感受的温度升高时，杠杆沿逆时针方向转动，开始时只需克服主弹簧的拉力，但当螺钉6压住幅差弹簧19后，杠杆的继续旋转就必须克服幅差弹簧张力。当温度升高到调定值的高限时，由于杠杆旋转的程度已使跳簧片9积累了足够的弹力，所以动触头10就会迅速地与定触头12接触，使电源接通，主电机恢复运转。当感温包感受的温度回降时，由于主调弹簧和幅差弹簧的共同作用，杠杆就要沿顺时针方向旋转，一旦杠杆旋转了某一角度，致使螺钉6与弹簧座20脱离后，杠杆的旋转就仅仅受F弹簧的作用了。当温度回降到调定值的低限时，动触头10在跳簧片的作用下又会迅速地与定触头12断开，电源再次被切断。这样，制冷系统的温度就可以被控制在某一个温度范围之内。2．WJ35型温度控制器(1)WJ35型温度控制器的结构如图5-10所示。(2)工作原理当感温包感受的温度升高时，温包内充入的工质的压力升高，这样就使波纹管伸长，波纹管上部的顶针推动杠杆4使杠杆克服弹簧的拉力，以0’点为支点顺时针转动，从而使杠杆4的端部与微动开关的按钮分离，按钮随即向外弹出，使微动开关B的电路断开。如温度继续升高，杠杆4继续旋转，微动开关按钮继续弹出到一定值时，开关A的电路闭合。电路的断开和闭合可使制冷系统根据气候和外界变化来维持被控制温度在一定范围。当感温包所感受的温度降低时，温包内工质的压力降低，波纹管收缩，杠杆4由于弹簧的作用，按逆时针方向转动，从而使端部推上按钮．开关A的电路断开。若端部继续上升，则开关B的电路闭合。如果要改变所控制温度的数值，可以旋转凸轮8的旋柄。（二）WTQ-288型电接点压力式温度控制器电接点压力式温度控制器适用于远距离测温，井能在上作温度达到和超过调定值时发出电讯号，作为温度调节系统中的电路接触开关。1．WTQ-288型电接点压力式温度控制器的结构如图5-11所示。图5-12为WTQ-288型温控器接线图。2．工作原理当被测介质的温度变化时，感温包中氨气的压力也相应变化，此压力经毛细管2传给表内的弹簧管7并使其变形，借助于弹簧管7的自由端所连接的传动杆9，带动齿轮传动机构8，使装有示值指示针5的转轴偏转一定的角度，于标度盘上指示出介质的温度值。温度控制器电接点装置的上、下限接点，可根据需要，用专门的钥匙来调整指示针3的位置，根据上、下限指针的位骨，使其被控制的温度限制在一定范围向；而动接点则随示值指针一起移动