Автоматизация строительных процессов. Курсовая работа по дисциплине Автоматизация строительных процессов
 Скачать 1.43 Mb.
|
в месте спая защищены двумя концентрическими экранами. Материал экранов - жаропрочная сталь марки Х20Н80Т (ЭИ-435). Для просасывания воздуха мимо спая наружная труба термоэлектрического преобразователя присоединена к источнику, создающему разрежение. Для получения скорости протекания воздуха в отсасывающем термоэлектрическом преобразователе 50-70 м/с достаточно, чтобы падение разрежения на нем составляло 250- 300 кгс/м2 (25-30 МПа). Рис. 7. Отсасывающая термопара ТГОС-2- первый экран; 2 - второй экран: 3 - защитная трубка; 4 - патрубок; 5 - соединительные ребра; 6 - отросток для измерения разрежения; 7 - спай термоэлектродов Периодический контроль величины разрежения во всасывающем патрубке осуществляется по 11-образному манометру. Измерение разрежения производится при работе термоэлектрического преобразователя, когда через него просасывается воздух. В качестве источника разрежения может быть использован всасывающий патрубок вентилятора "острого" дутья, если он может создать нужное разрежение. Для этого патрубок термоэлектрического преобразователя с помощью переходника подключается к всасывающему патрубку вентилятора и измерительному прибору. Если вентилятор "острого" дутья не обеспечивает нужного разрежения, то следует использовать эжектор, работающий от сжатого воздуха. При нормальной работе термоэлектрического преобразователя наружный кожух должен быть горячим. Охлаждение его является признаком засорения термоэлектрического преобразователя пылью, просасывающейся через него со вторичным воздухом. Для очистки термоэлектрического преобразователя следует продуть его сжатым воздухом. Периодичность очистки зависит от запыленности вторичного воздуха. В связи с тем, что температура вторичного воздуха в различных точках сечения шахты при одном и том же режиме различна, необходимо выбрать такое место установки термоэлектрического преобразователя, где бы температура была наиболее близка к среднему значению температуры по всему сечению шахты. На основании экспериментальных исследовании можно рекомендовать установку термоэлектрического преобразователя в горизонтальном сечении шахты на 1 -1,5 м ниже порога печи, примерно посредине длины шахты (вдоль осп печи) на глубину 0,5-1 м со стороны, противоположной падению клинкера с обреза печи. В этом случае отклонение измеренной температуры от средней по всему сечению шахты не будет превышать ±50 °С для разных режимов. 2. Устройство контроля расхода воздуха Измерение расхода воздуха общего дутья производится при помощи мультипликатора, представленного на рис. 8.  Рис. 8. Мультипликатор 1 - полное давление; 2 - искусственно созданное статическое давление При измерении расхода воздуха в воздухопроводе мультипликатором в измерительной трубке создается местное сужение. Здесь скорость протекания воздуха повышается по сравнению со скоростью потока до сужения. Увеличение скорости, а следовательно, и кинетической энергии в суженном сечении вызывает уменьшение потенциальной энергии потока. Соответственно и статическое давление в этом сечении будет меньше, чем в сечении до дроссельного устройства. Воздушный поток, входя в сужающуюся часть насадки, ускоряется, в связи с чем статическая составляющая давления быстро уменьшается. Отбор статического давления происходит в суженной части описываемого устройства, где статическая составляющая достигает своего минимума. Поскольку величина полного давления измеряется в невозмущенной части потока, перепад между полным давлением и искусственно созданным статическим давлением оказывается больше динамической составляющей потока. Данная пневмометрическая трубка является измерительным элементом с индивидуальной тарировкой. Мультипликатор устанавливается на прямом участке воздухопровода, не имеющем местных сопротивлений, так, чтобы рабочая часть мультипликатора располагалась в центре воздушного потока. Для измерения перепада давлений, пропорционального расходу, применяются стандартные дифференциальные тягомеры. Рассмотрим одну из наиболее часто встречаемых на заводах систем автоматического контроля и регулирования процесса охлаждения клинкера в колосниковых холодильниках. Назначение системы - автоматическое управление работой холодильника, при котором обеспечивается охлаждение клинкера до заданной температуры, увеличивается количество вводимого тепла в печь с вторичным воздухом при одновременной его стабилизации, уменьшается расход электроэнергии, увеличивается срок службы холодильника и облегчается труд обслуживающего персонала. Схема регулирования состоит из трех систем (рис. 9): системы стабилизации расхода воздуха общего дутья с воздействием на направляющий аппарат вентилятора общего дутья и с коррекцией по температуре неподвижного колосника; системы регулирования давления воздуха под колосниковой решеткой горячей камеры холодильника с воздействием на число ходов решетки; системы стабилизации разрежения в горячей головке печи с воздействием на направляющий аппарат дымососа аспирационной установки. .1 Автоматическое регулирование Задачей автоматического регулирования является поддержание постоянства определенных величин технологического процесса, например, заданных значений температур, разрежений, расходов и т. п., либо их изменение по определенному закону в зависимости от времени или от других величин. Эту роль выполняют автоматические регуляторы. Производственную установку или ее участок, в котором происходит процесс, подлежащий автоматическому регулированию, наливают объектом регулирования. Комплекс объекта с регулятором называется системой автоматического регулирования. Физическая величина, заданное значение которой необходимо поддерживать для нормального хода технологического процесса, называется регулируемой величиной. При отклонении регулируемой величины от заданного значения необходимо изменить приток количества вещества или энергии в объект или сток последних из объекта. Физическая величина, изменением которой осуществляется воздействие на регулируемую величину, называется регулирующей величиной и ее изменение регулирующим воздействием. Для изменения регулирующей величины объект должен быть оборудован регулирующим органом. Зоной нечувствительности называют предельное изменение регулируемой величины, при которой регулятор не действует. Элемент, осуществляющий перемещение регулирующего органа называют исполнительным механизмом регулятора. Устройство, позволяющее изменять задание регулятора, называется задатчиком. Задание устанавливается человеком, а регулятор только поддерживает значение регулируемой величины. Такие системы называются системами автоматической стабилизации. Существуют системы программного регулирования, в которых задание изменяется с течением времени по определенной программе. Системы, в которых заданное значение регулируемой величины должно изменяться в зависимости от изменения других величин (характер этого изменения заранее не известен), называются следящими системами. Для упрощения анализа свойств и работы систем автоматического регулирования их принято разделять на отдельные элементы - звенья, каждое из которых воздействует на последующее звено, в свою очередь, подвергаясь воздействию предшествующего звена. Место приложения воздействия предшествующего звена называется входом, а место подключения последующего звена - выходом данного звена. 2.1.1 Регулирование расхода воздуха Система стабилизации расхода воздуха общего дутья является основной системой регулирования. При изменении грануляции клинкера или толщины слоя клинкера на решетке количество воздуха не остается постоянным: при мелком клинкере или большом слое расход воздуха уменьшается, при крупном клинкере или небольшом слое - увеличивается. Система стабилизации расход воздуха общего дутья поддерживает этот расход постоянным. В разработанной системе расход воздуха измеряется непосредственно. Перепад, создаваемый на мультипликаторе, подается на дифференциальный тягомер, где преобразуется в электрический сигнал, поступающий на регулятор. Схема осуществляет астатическое регулирование. Исполнительный механизм воздействует на направляющий аппарат общего дутья. Важным параметром работы холодильника является температура колосника. Она не должна превышать заданного значения. В противном случае ее необходимо быстро снизить (до установленного значения), увеличив расход воздуха общего и "острого" дутья. В схеме это осуществлено путем коррекции задания регулятора общего расхода в зависимости от температуры колосника Тк. В случае нагрева колосника выше заданной температуры замыкается контакт позиционного регулятора, встроенного в электронный потенциометр, регистрирующий Тк, который в свою очередь замыкает цепь реле. Последнее своим замыкающим контактом подключает к измерительному мосту регулятора сопротивление. Уменьшение задания происходит только после снижения Тк до заданного значения. Для более интенсивного охлаждения колосника в случае увеличения его температуры выше заданной увеличивается расход воздуха "острого" дутья. В случае засорения минусовой импульсной трубки мультипликатора (при работающей автоматике) регулятор может закрыть направляющий аппарат вентилятора общего дутья до остановки двигателя исполнительного механизма конечным выключателем, в результате создается такое положение, когда воздуха, поступающего в печь, будет недостаточно для сгорания топлива. Поэтому настройке нижнего путевого выключателя следует уделить особое внимание. Направляющий аппарат вентилятора общего дутья должен оставаться всегда открытым настолько, чтобы воздуха, нагнетаемого вентилятором в печь, хватало для сгорания топлива. Величину минимального открытия определяют следующим образом. В течение пяти-семи смен находят пределы регулирования направляющего аппарата по дистанционному указателю положения при работе регулятора, затем выставляют путевой выключатель на значение, соответствующее минимальному проделу регулирования. После установки путевого выключателя необходимо проверить, достаточно ли воздуха для сгорания максимально допустимого количества топлива, подаваемого в печь. Определение исходных данных для настройки регулятора производится отдельно для каждого холодильника. Величина пульсации расхода общего дутья ДОобщ.д не должна превышать ±2,5 мм вод. ст. Настроечными параметрами регулятора являются: среднее значение расхода воздуха, зона нечувствительности, цена деления залатчика, время изодрома, скорость обратной связи и длительность импульса. Выше уже было сказано, что одной из основных задач системы регулирования является улучшение теплосъема с клинкера и охлаждение его до определенной температуры. Увеличение теплового КПД холодильника происходит при рациональном снижении количества воздуха, проходящего через него. Однако для уменьшения температуры клинкера необходимо увеличивать количество воздуха, подаваемого в холодильник. Начиная с некоторого значения температура клинкера не снижается. Это объясняется тем, что па горячей решетке клинкер отдает максимальное количество тепла с поверхности, а затем перемещается на холодную решетку, под которую воздух почти никогда не подается (даже если воздух и подается под холодную решетку, то в печь он не идет, а отбирается дымососом аспирации). Таким образом, увеличение расхода воздуха сверх определенного значения не дает эффективного результата. Дальнейшее снижение температуры клинкера достигается уменьшением скорости решетки. Но уменьшение скорости решетки может сопровождаться ростом температуры колосников, поэтому среднее значение расхода воздуха выбирается при минимально допустимой скорости решетки достаточным для охлаждения крупного клинкера. Остальные настроечные параметры регулятора определяются аналогично описанному ранее. 3. Дистанционное управление Как уже отмечалось выше, применяемое в настоящее время технологическое и транспортное оборудование и имеющиеся средства автоматизации ограничивают возможности централизации управления даже на заводах, оснащаемых современной техникой. В результате имеется значительное количество территориально разрозненных постов управления. Для управления ходом технологического процесса в целом используется диспетчерское управление, позволяющее координировать работу отдельных цехов. Основными средствами диспетчерского управления на цементных заводах являются в настоящее диспетчерская сигнализация и связь. С помощью сигнализации диспетчер завода осуществляет контроль за ходом производственного процесса. Щиты сигнализации состоят в основном из сигнальной панели с мнемонической схемой, панели счетчиков, числа часов работы агрегатов и шкафа с аппаратурой. Сигнальная панель (рис.10) выполняется из зеркального стекла с нанесенной на нем мнемонической схемой завода. Символы основных агрегатов, работа которых контролируется (дробилки, болтушки, сырьевые, цементные и угольные мельницы, печи, сушильные барабаны), просвечиваются зеленым, красным светом лампочками, расположенными с задней стороны панели. Свечение символов ровным зеленым светом сигнализирует о работе, а ровным красным - о нерабочем состоянии агрегата. При изменении состояния любого агрегата (остановку действующего или пуск стоявшего) соответствующий символ начинает светиться мигающим светом, аналогичным цвету его предыдущего состояния. Одновременно подается звуковой сигнал. При квитировании диспетчером сигнала путем нажатия кнопки "съем сигнала" звуковой сигнал прекращается, а символ агрегата переходит на свечение цветом, соответствующим его новому состоянию. При квитировании сигнала диспетчер нажимает кнопку и включает шаговый искатель. Обегая последовательно 'все панели, рычаг искателя подпитывает обесточившееся ранее при изменении состояния одного из агрегатов реле. Последнее срабатывает, отключает через реле звонок и источник мигающего света и одновременно переключает лампочку символа на ровный свет того цвета, который соответствует новому состоянию агрегата. Символы имеют, кроме зеленого и красного, еще и белый цвет ("тихий ход"), который включается, как и остальные, соответствующим блок-контактом роторной станции печи через дополнительное реле. Если в кабинетах директора, и главного инженера завода имеются дублирующие сигнальные щиты, сигнальные лампы последних подключаются параллельно лампам основной, панели на щите диспетчера. Счетчики числа часов работы агрегатов подключаются дополнительными контактами соответствующих реле к шинке датчика временных импульсов и отсчитывают, таким образом, время работы агрегатов. Счетчики эти устанавливаются в диспетчерской, обычно на отдельной панели. Для прямой связи диспетчера завода с цехами, в том числе с основными постами управления производственными участками, используется прямая телефонная и частично громкоговорящая связь. Наибольшее распространение имеют диспетчерские установки, рассчитанные на включение 40 абонентских линий, двух соединительных линий с коммутатором административно-хозяйственной связи или с городской телефонной станцией и одной линии выхода на радиоузел. Коммутатор имеет два рабочих места - для диспетчера и оператора - и позволяет осуществлять: а) индивидуальный разговор с усилением и без него; б) проведение диспетчерских совещаний; в) трансляцию телефонных передач через заводской радио узел. Для вызова абонентов, находящихся в производственных цехах, предусматривают обычно дополнительные сигналы в виде светофоров и звонков громкого боя. В дополнение к диспетчерской установке для связи диспетчера с ограниченным числом важнейших участков иногда применяется односторонняя оперативная громкоговорящая связь. Ее оборудование состоит в основном из абонентских репродукторов и устанавливаемого на диспетчерском пункте усилителя, к которому подключается микрофон и панели коммутации. Приняв через репродуктор распоряжение диспетчера, абонент в случае необходимости отвечает диспетчеру через ближайший телефон установки. На многих цементных заводах используются импортные установки двухсторонней громкоговорящей диспетчерской связи. Последние состоят из диспетчерского коммутатора на двадцать номеров и из абонентских постов. Часть абонентских постов (первичные посты) представляет собой небольшие коммутаторы, к которым подсоединяется до трех вторичных абонентских постов. Коммутатор и диспетчерские посты снабжены микрофонами-репродукторами. Отдельные абонентские посты (первичные и вторичные), предназначающиеся для монтажа непосредственно в цехах, имеют исполнение для наружной установки и снабжены добавочными звуковыми и световыми вызывными устройствами. Первичные абонентские посты рассчитаны на одновременную связь с двумя коммутаторами - диспетчерским и директорским. Коммутатор и абонентские посты имеют самостоятельные источники питания (выпрямители), рассчитанные на присоединение к сети 220В неременного тока через штепсельную розетку, и отдельные усилители. Благодаря этому уровень напряжения звуковой частоты в соединительных линиях не превышает 0,5В, что позволяет использовать для диспетчерской связи, как и в диспетчерских установках комплексную слаботочную сеть завода. Отдельные элементы абонентских постов (переключающие, усилительные и вызывные устройства и релейные комплекты) выполнены в виде взаимозаменяемых выдвижных блоков. Громкоговорящая диспетчерская связь позволяет осуществлять индивидуальные переговоры с первичными и через них со вторичными абонентскими листами, а также циркулярные передачи (совещания). Наряду с этим возможна прямая громкоговорящая связь между первичными и вторичными абонентскими постами.  Рис 10. Сигнальная панель щита диспетчера 4. Сигнализация Предусматривается световая контрольная и аварийная сигнализации, и звуковая аварийная. Световая контрольная и аварийная сигнализации выполняются индивидуальными сигнальными лампами (механизм-лампа), которые отключены при неработающих механизмах, загораются ровным светом при включении механизмов и мигающим - при аварийном отключении их. Схемы световой сигнализации работают следующим образом. При автоматизированном режиме управления механизмами ПТС ключ устанавливается в положение А и подается питание через замыкающий контакт на шину. В результате по мере запуска механизмов и замыкания контактов выходных реле загораются ровным - светом соответствующие сигнальные лампы, например при замыкании контакта включается лампа. Схемы включения ламп конвейера, грохотов и вентилятора аналогичны схеме включения лампы конвейера, а ламп шибера - лампам шибера. После окончания запуска линии контакт размыкается и отключает все сигнальные лампы, кроме ламп дробилки и положения шиберов. При необходимости все отключившиеся лампы диспетчер может включить, установив ручку в положение (включено). При аварийном отключении любого из механизмов замыкаются контакты и подключаются шина и прерыватель, который подает пульсирующее напряжение на шину. В результате лампы работающих механизмов горят ровным светом, а лампы отключившихся механизмов - мигающим. Одновременно с этим включится звонок аварийной сигнализации. Работа схемы звуковой аварийной сигнализации происходит следующим образом. При подаче питания в схемы запуска и схемы сигнализации выключателем включается звонок, так как реле при этом обесточено и его контакт в цепи звонка замкнут. Одновременно с этим замыкается цепь разрядки конденсатора и последний разряжается на сопротивление. Диспетчер, убедившись, что аварийный звонок работает, нажатием кнопки снятия сигнала ставит под ток реле, подготавливая схему аварийной сигнализации к принятию любого аварийного сигнала. Контроль работы ПТС осуществляется через реле, которое включается при запуске питателя и отключается при остановке питателя. Таким образом, когда заканчивается запуск всей цепочки механизмов, реле обесточивается и своими контактами размыкает цепь разрядки конденсатора и замыкает цепь зарядки. После этого, в случае аварийного отключения питателя, когда обесточивается реле, а контакт замыкается, конденсатор разряжается на сопротивление, подав при этом положительный потенциал на правый конец обмотки реле. В результате этого реле обесточивается и своим контактом включает аварийный звонок. Диспетчер кнопкой отключает звонок и приводит схему в рабочее состояние, а по световой сигнализации определяет причину аварийного отключения. При всех остановках завода диспетчером становится под ток реле, размыкающее при этом свой контакт в цепи разрядки, и поэтому при отключении питателя и включении реле цепь разрядки не замыкается. .1 Коммутационная аппаратура, сигнальные устройства Для коммутации цепей управления, их переключения, включения катушек электромагнитных аппаратов и сигнальных устройств служат кнопки управления, пакетные переключатели, ключи управления и выключатели. Чтобы включать катушки аппаратов, на фасадах щитов управления устанавливают одно-, двух- и трехштифтовые кнопки управления КУ-121 или кнопки К-03, К-20 и К-23 меньших габаритов. Кнопки КУ-121, состоят из стандартных элементов, каждый из которых имеет по одному мостиковому контакту. Такую же комбинацию контактов имеет кнопка К-03. При необходимости одновременного одинакового воздействия на две независимые цепи применяются кнопки К-23 (с двумя контактами) или К-20 (с двумя контактами). Конструкция их аналогична конструкции кнопки К-03 и отличается от последней расположением контактов. Кнопки управления, устанавливаемые на импортных щитах управления, набираются из элементов, сходных с элементами кнопки КУ-121. В случае необходимости одновременного воздействия на несколько цепей элементы устанавливаются один над другим таким образом, чтобы их штифты служили как бы продолжением друг друга. Для переключения целей управления используются обычные пакетные переключатели серии ПК в открытом (для установки на щитах и внутри шкафов) и в защищенном исполнении. Если надо переключать более трех независимых цепей, то вместо пакетных переключателей ПК используют многоцепные универсальные переключатели серии УП. Последние имеют различные схемы соединений и изготовляются как с фиксацией положения рукоятки (и контактов), так и с самовозвратом последней. Для сигнализации работы механизмов, положения переключающих органов технологического потока, наличия или отсутствия необходимых величин давления, температуры и т.п. на щитах управления устанавливают оптические сигнальные устройства. На щитах дистанционного управления отечественного производства для оптической сигнализации применяют, как правило, сигнальные лампы в арматурах или сигнальные табло.. Для увеличения срока службы лампы и обеспечения ее включения на определенные напряжения, соответствующие напряжению цепей управления щита, в котором устанавливается лампа, в арматуру встраивается добавочное сопротивление, величина которого выбирается в зависимости от напряжения, подводимого к лампе. Лампы снабжаются стеклянными или пластмассовыми колпачками различного цвета. Арматуры сигнальных ламп АСЭ-48 и ЛС-53, предназначенные дли цилиндрических ламп с нормальным цоколем, не имеют встроенных добавочных сопротивлений, и последние устанавливаются на внутренней стороне панели щита рядом с арматурой. Величина сопротивлений, как и для арматур АСС-ДС-38, зависит от напряжения сети, к которой подключается лампа. В качестве устройств предупредительной оптической сигнализации устанавливаются светосигнальные арматуры СОМ-200 с красным стеклом. Для звуковой сигнализации (предпусковой, командной и аварийной) используются, как правило, звонки громкого боя в пылебрызгозащищенном исполнении, а также сирены. Звонки и сирены предназначены для включения в цепь постоянного тока и переменного. |