Эксплуатация, ремонт и модернизация термокамер.

Общее устройство термокамеры

 

На рис. 1 представлена обща функциональная схема термокамеры.

В её состав входят ТЭНы, вентиляторы для перемешивания воздуха, форсунка с клапаном, воздуховоды, обеспеивающие приток и отток воздуха, дымогенератор, сигнализирующее устройство и пульт управления с датчиками и контроллером.

Рис. 1 Функциональная схема термокамеры.

Обычно в термокамере устанавливается три датчика температуры:

- датчик температуры воздуха в термокамере «Сухой»;

- датчик для определения влажности в камере «Влажный»;

- датчик температуры в продукте.

Сухой и влажный датчики устанавливаются в ванночку. Причем ближе к стенке как правило устанавливается влажный датчик, это связано с требованиями по точности измерения температуры и влажности в камере.

В зависимости от конкретного исполнения камеры отдельные элементы представленные на схеме могут отсутствовать. В самом простейшем варианте в камере устанавливается одна группа ТЭНов, односкоростной вентилятор и форсунка.

Датчики температуры.

 

По датчику температуры воздуха производится поддержание заданной температуры в камере. По разности температур «Сухого» и «Влажного» термометра определяется влажность в камере.

Для контроля можно использовать следующие точки:

По датчику температуры в продукте определяется степень готовности изделия и производится отключение камеры (отключение камеры кроме того может производиться и по времени).

Обычно в качестве датчиков температуры в термокамерах (отечественных и импортных) используются термопреобразователи сопротивления. Характеристикой датчика служит зависимость изменения его сопротивления от температуры. Характеристику определяется сопротивлением при 0 ºС и материалом чувствительного элемента.

В настоящее время в термокамерах два типа термопреобразователей сопротивления. В отечественных термокамерах наиболее распространены термопреобразователи ТСМ 50М (медный), импортных термокамерах – ТСП Pt100 (платиновый).

Датчики температуры 50М:

- сопротивление при t=0 ºС Rt=50 Ом, при t=100 ºС Rt=71,4 Ом.

- в диапазоне 0-100 ºС характеристика линейная.

Датчик температуры Pt100:

- сопротивление при t=0 ºС Rt=100 Ом, при t=100 ºС Rt=138,5 Ом.

- характеристика нелинейная.

Существуют три основные схемы подключения датчиков: двухпроводная, трехпроводная и четырехпроводная.

Большинство приборов применяемых в термокамерах использует трехпроводную схему. При такой схеме к чувствительному элементу подводятся три провода, два из которых замкнуты накоротко непосредственно у термосопротивления. Такая схема позволяет производить измерение сопротивления соединительных проводов, для их компенсации с целью повышения точности измерения до требуемого уровня.

При подключении такого датчика к прибору необходимо правильно подключить провод, который подходит к термосопротивлению один (обычно он специально помечается на датчике производителм) два других провода можно подключать в любом порядке. Если третий провод не помечен его можно прозвонить с помощью тестера: сопротивление между двумя замкнутыми проводами обычно составляет 1-2 Ома, соответственно третий провод и будет искомым.

Проверку работоспособности датчика можно провести поместив его в среду с заранее известной температурой и измерив его сопротивление соответствующим прибором.

В качестве такой среды может быть взята водо-ледяная смесь, температура которой 0 ºС. Для приготовления такой смеси берется лед (есть практически на всех мясоперерабатывающих предприятиях) и заливается водой, затем вода практически полностью сливается, так чтобы получилась мокрая «каша» изо льда. Температура такой смеси будет равна 0 ºС ±0,1 ºС.

Если измерение сопротивления датчика производится при нормальных условиях (22 ºС), сопротивления будут следующие: для датчика 50М – 54,71 Ом, для датчика Pt100 – 108,57 Ом.

Кроме того следует учитывать сопротивление соединительных проводов.

Для датчиков выпускаемы нашим предприятием ориентировочная прибавка к сопротивлению составляет 0,32 Ом на каждый метр соединительных проводов (0,16 Ом на каждую жилу), т.е. при длине провода датчика 3 м прибавка к сопротивлению датчика будет около 1 Ом, т.е. при температуре 22 ºС сопротивления датчика с проводами составит ориентировочно: для датчика 50М 55,7 Ом, для датчика Pt100 109,6 Ом.

Рис.2 Датчики температуры для технологического оборудования.

Приборы управления температурно-влажностными режимами

 

Существует ряд приборов предназначенных для управления термокамерами.

Одним из первых таких приборов является прибор ИТР0211А. Прибор содержит 4 цифровых табло, на которых отображается температура в камере, влажность, температура в продукте и текущее время, в качестве входных датчиков могут быть подключены датчики сопротивления любого типа (50М, 100М, 50П, 100П, Pt100). Сигнал управления выдаются с помощью 4 реле. Реле1- управление ТЭНами, реле2 – управление сигнализацией (конец процесса), реле3 – управление клапаном подачи воды в форсунку, реле 4 управление вентилятором. Прибор обеспечивает требуемые режимы и может устанавливаться на различные термокамеры в целях их модернизации или ремонта, подходит к термокамеам производства КОН, ПОМЗ (КТОМИ), Павловского ОМЗ и пр.

В настоящее время выпускается версия прибора ИТР0211В. В приборе добавлена возможность раздельного упралвения ТЭНами (в целях снижения расхода электрической энергии и повышения точности регулирования температуры), добавлен импульсный режим упвления клапаном подачи воды, импульный режим включения звонка (для продления его срока службы).

Данные приборы отличаются простотой настройки и управления. Внешний вид прибора показан на рис.

Рис. 3. Прибор ИТР0211А.

В настоящее время в целях повышения степени автоматизации термокамер и повышения качества технологических процессов нами разработан и серийно выпускается программирумая версия прибора ИТР0211А в двух модификациях ИТР-П01А и ИТР-П02А. В приборах можно запрограммировать пошаговый режим управления термокамерой (99 программ по 20 шагов). На каждом шаге задается свой температурно-влажностный режим. Удобство настройки и управления обеспечивается максимальной приближенностью к приборам ИТР0211А и наличием буквенно-цифрового ЖК табло, выдающего подсказки на всех этапах работы прибора. Кроме того в приборе реализованы функции бездатчикового управления влажностью, управление двухскоростным вентилятором, управления ТЭНами до трех групп, возможность запуска с любого шага, возможность перехода к предыдущему/следующему шагу во время выполнения программы, изменение параметров текущего, выполняемого шага, без внесения изменений в программу. Всё управление прибором максимально упрощено и доступно даже для человека не имеющего специальной подготовки. Прибор марки ИТР-П02А отличается от ОТР-П01А наличием восьми дополнительных реле, позволяющих автоматизировать управления задвижками, заслонками и прочими дополнительными устройствами. Внешний вид прибора показан на рис.4

Рис. 4. Прибор ИТР-П02А

Пульты управления для термокамер

 

В ряде случаев возникает необходимость полной замены автоматики термокамеры.

В этих целях можно воспользоваться схемой на рис. Или заказать пульт управления целиком. Один из вариантов такого пульта показан на рис. 5.

Рис.5. Пульт управления для термокамеры

В состав типового пульта входят:

·        прибор ИТР0211А

·        автоматические выключатели (раздельные для силовой части и слаботочной)

·        магнитные пускатели для ТЭНов (по одному на каждую группу ТЭНов обычно 1 или 2)

·        пускатель для управления форсункой (отдельный пускатель в целях защиты реле прибора)

·        электро-магнитный звонок

·        пускатели для упрвления вентилятором (возможны варианты с несколькими пускателями, для обеспечения различных режимов движения греющей среды)

Кроме того в пуль могут быть установлены:

·        тумблер выбора скорости вентилятора

·        выключатель для прибора

·        переключатель рода работы (ВАРКА, ОБЖАРКА, КОПЧЕНИЕ,  СУШКА) для автоматического управления задвижками

·        переключатель для ручного включения (блокировки) цепей правления