Định nghĩa Rơ le áp xuất
-
Rơ le áp suất, relay áp suất hay chính là công tắc áp suất là dụng cụ chuyển đổi các tín hiệu áp suất hoặc hiệu áp suất thành ra sự đóng ngắt (ON/OFF) của mạch điện.
Phân loại Rơ le áp suất
Có hai loại Rơ le áp xuất thấp và Rơ le áp xuất cao
Rơ le áp suất thấp
Rơ le áp suất đơn nhận và khống chế một tín hiệu áp suất. Nó chủ yếu dùng để bảo vệ máy nén (Rơ le áp suất cao) hoặc áp suất quá thấp phía hút (Rơ le áp suất thấp)
Nguyên tắc cấu tạo rơ le áp suất thấp
Hình 1. Nguyên lý cấu tạo rơ le áp suất đơn
1 - Vít đặt áp suất thấp
2 - Vít đặt áp suất cao
3 - Vít đặt áp suất vi sai
4- Tay đòn chính
5 - Lò xo chính
6 - Lò xo vi sai
7 - Hộp xếp
8 - Đầu nối áp suất thấp
9 - Đầu nối áp suất cao
10 - Lối luồn dây điện
11 - Tiếp điểm điện
12 - Tay đòn
13 - Cơ cấu lật
14 - Gối đỡ
Rơ le áp suất thấp là loại Rơ le hoạt động ở áp suất bay hơi và ngắt mạch điện của máy nén khi áp suất giảm xuống quá mức cho phép để bảo vệ máy nén hoặc để điều khiển năng suất lạnh. Hình 1 giới thiệu nguyên lý cấu tạo của một Rơ le áp suất thấp.
Nguyên lý hoạt động rơ le áp suất thấp
Vít (1) và (3) là hai vít điều chỉnh áp suất cắt và đóng của Rơ le. Tay đòn chỉnh (4) mang cơ cấu lật (13) và tiếp điểm (11) được dẫn tới đáy của hộp xếp (7). Tay đòn nối cơ cấu lật (13) tới lò xo phụ chỉ có thể quay quanh một chốt cố định ở khoang giữ tay đòn. Vì thế tiếp điểm chỉ có hai vị trí cân bằng. Hộp xếp chỉ có thể dịch chuyển khi áp suất vượt quá giá trị ON và OFF. Vị trí của cơ cấu lất tác động lên cơ cấu này với hai lực, lực thứ nhất là lực từ hộp xếp trừ đi lực của lò xo chính, và lực thứ hai là lực kéo của lò xo vi sai. Trên hình 3.1, tiếp điểm đang ở vị trí ON (1-4). Khi áp suất trong hộp xếp từ từ giảm xuống thì hầu như không có chi tiết nào trong Rơ le chuyển động. Chỉ khi nào áp suất trong hộp xếp giảm xuống dưới mức đã điều chỉnh (giá trị chính trừ giá trị vi sai), tay đòn (4) bị kéo xuống đủ mức làm cho cơ cấu lật (13) đột ngột thay đổi vị rí, tiếp điểm 1 đột ngột rời 4 bật xuống 2 (OFF). Và khi áp suất trong hộp xếp tăng lên, vượt qua vị trí điều chỉnh của lò xo chính (giá trị chính) nhờ cơ cấu lật, tay đòn (4) lại đột ngột thay đổi vị trí tiếp điểm 1 rời 2 sang 4 (ON).
Hình 2. Rơ le áp suất thấp của Danfoss
1 - Vít đặt áp suất thấp
2 - Tay đòn chính
3 - Lò xo chính
4 - Vít nối điện tiếp điểm
5 - Tiếp địa
6 - Hộp xếp
7 - Ống nối áp suất cao
8 - Lối luồn dây điện
9 - Tiếp điểm
10 - Cơ cấu lật
11 - Vít điều chỉnh vi sai
12 - Khóa vít điều chỉnh
13 - Lò xo vi sai
14 - Nút Reset
Thời gian đóng mạch của Rơ le (thời gian tiếp điểm động gặp tiếp điểm tĩnh đến lúc kết thúc quá trình đóng mạch) thường nhỏ hơn một phần vạn giây. Hệ thống các tiếp điểm cần phải làm việc với tốc độ cao để tránh tạo ra các tia lửa điện hoặc hồ quang xuất hiện khi mở tiếp điểm. Hồ quang phát ra sẽ làm cháy hoặc làm nóng chảy và dính tiếp điểm, làm giảm tuổi thọ của Rơ le. Hồ quang là nguyên nhân cơ bản là hỏng hệ thống tiếp điểm của Rơ le. Hình 2 giới thiệu cấu tạo của một Rơ le áp suất thấp của Danfoss.
Cách cài đặt cho Rơ le áp lực thấp
Hình 3. Đặc tính làm việc của rơ le áp lực thấp
Trên Rơ le áp lực thấp luôn có hai thang: thang cài đặt áp suất làm việc của thiết bị bay hơi cho hệ thống lạnh (low pressure range) nhờ vít (1/2), thang còn lại cài đặt áp suất vi sai (differential low pressure range) nhờ vít (3).
Gọi:
-
LP[cut-in] : là áp lực cài đạt để bảo vệ hệ thống lạnh của Rơ le áp lực thấp ở thang low pressure.
-
ΔP = LP[cut-in] - LP[cut-out] : là giá trị áp suất vi sai được cài ở thang differential low pressure.
-
LP = Po : là áp lực thấp (áp suất bay hơi) thực tế ở hộp xếp hay ở thiết bị bay hơi.
Trong quá trình hệ thống lạnh làm việc thì Po luôn thay đổi do nhiệt độ buồng lạnh luôn thay đổi theo suốt thời gian làm lạnh – làm đông sản phẩm, hoặc có thể do một sự cố bất thường nào đó xảy ra làm cho áp suất bay hơi thấp hơn so với bình thường, hình 3 đặc tính làm việc của Rơ le áp lực thấp.
-
Khi LP ≥ LP[cut-in] - ΔP = LP[cut-out] máy nén chạy, hệ thống lạnh hoạt động.
-
Khi LP < LP[cut-in] - ΔP = LP[cut-out] máy nén dừng, hệ thống lạnh không hoạt động và tự hoạt động trở lại khi LP tăng lên, LP = LP[cut-out] + ΔP = LP[cut-in].
Rơ le áp suất cao
Nguyên tắc cấu tạo
Hình 4. Nguyên lý cấu tạo rơ le áp suất cao
1 - Vít đặt áp suất cao
2 - Vít đặt áp suất cao
3 - Vít đặt áp suất vi sai
4- Tay đòn chính
5 - Lò xo chính
6 - Lò xo vi sai
7 - Hộp xếp
8 - Đầu nối áp suất thấp
9 - Đầu nối áp suất cao
10 - Lối luồn dây điện
11 - Tiếp điểm điện
12 - Tay đòn
13 - Cơ cấu lật
14 - Gối đỡ
Nguyên tắc làm việc
Rơ le áp suất cao là Rơ le hoạt động ở áp suất ngưng tụ của môi chất lạnh và ngắt mạch điện khi áp suất vượt mức cho phép để bảo vệ máy nén. Về nguyên tắc cấu tạo thì Rơ le áp suất cao cũng tương tự như Rơ le áp suất thấp (hình 1) nhưng các tiếp điểm được bố trí ngược lại. Tuy nhiên do tính chất an toàn (áp suất cao) nên khi Rơ le áp suất cao tác động ngắt thì không tự động đóng mạch lại được (dù áp suất giảm xuống giá trị đặt trừ giá trị vi sai) mà cần phải tác động reset để đưa Rơ le trở lại trạng thái ban đầu. Mức độ an toàn còn được phân biệt bởi vị trí của nút reset: reset ngoài vỏ Rơ le và reset trong vỏ Rơ le. Hình 4 giới thiệu một loại Rơ le áp suất cao của Danfoss. Hiện nay, một số hãng đã chế tạo loại Rơ le áp lực cao tự rết sau khi đã khắc phục sự cố, khả năng làm việc của loại này tương đối ổn định.
Cách cài đặt cho Rơ le áp lực cao
Hình 5. Đặc tính làm việc của rơ le áp lực cao
Trên Rơ le áp lực cao luôn có hai thang: thang cài đát áp suất làm việc của thiết bị ngưng tụ cho hệ thống lạnh (high pressure range) nhờ vít (1/2), thang còn lại cài đặt áp suất vi sai (differential high pressure range) nhờ vít (3).
Gọi:
-
HP[cut-in] : là áp lực cài đạt để bảo vệ hệ thống lạnh của Rơ le áp lực cao ở thang high pressure.
-
ΔP = HP[cut-out] - LP[cut-in] : là giá trị áp suất vi sai được cài ở thang differential high pressure.
-
HP = Pk : là áp lực cao (áp suất ngưng tụ) thực tế ở hộp xếp hay ở thiết bị ngưng tụ.
Trong quá trình hệ thống lạnh làm việc thì Pk luôn ổn định bởi vì nhiệt độ môi trường làm mát ổn định, nếu có thay đổi thì sự thay đổi đó không đáng kể, còn nếu không thì hệ thống lạnh làm việc không ổn định. Nhưng vì một sự cố bất thường bất thường nào đó sảy ra làm cho áp suất ngưng tụ tăng nhanh hơn so với bình thường, hình 5 đặc tính làm việc của Rơ le áp lực cao.
-
Khi HP ≤ HP[cut-in] + ΔP = HP[cut-out] máy nén chạy, hệ thống lạnh hoạt động.
-
Khi LP > LP[cut-in] + ΔP = LP[cut-out] máy nén dừng, hệ thống lạnh không hoạt động và tự hoạt động trở lại khi HP giảm, HP = HP[cut-out] - ΔP = HP[cut-in].