производственная парктика. производственная практика 7-038 Артамонов А.В. 190-471 (2). Совместный рабочий график (план) проведения практики и индивидуальное задание
 Скачать 2.66 Mb.
|
|
1.4 Контрольно-измерительные приборы Средства электрических измерений, выпускаемые заводами, широко используются в различных отраслях промышленности, особенно в электроэнергетике. В настоящее время электроизмерительная техника интенсивно развивается во всех направлениях: − повышается точность и быстродействие, расширяется частотный диапазон, совершенствуются конструкции многообразных электроизмерительных приборов. В ряде приборов наряду с отсчетными и записывающими устройствами предусматриваются контакты для цепей сигнализации определенных значений измеряемой величины и автоматического управления производственными процессами; − расширяется номенклатура измерительных преобразователей, широко применяемых при измерениях различных физических величин и других целей; − выпускаются и совершенствуются измерительные информационные системы, предназначенные для автоматического получения, передачи, обработки и представления информации в той или иной форме и значениях измеряемых или контролируемых физических величин. Эта информация может обрабатываться с помощью вычислительных машин, передаваться по каналам связи и использоваться для автоматического управления. Производство измерений требует знания методов измерений и свойств измерительных приборов, а следовательно, и их устройства, умения выбрать надлежащий метод измерения и подобрать измерительную аппаратуру, уменья собрать схему, произвести наблюдения и записи, обработать полученные данные и произвести поверку измерительных приборов. Виды измерительных приборов точность чувствительность Электродинамический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии двух проводников при протекании по ним электрического тока. Электродинамический прибор состоит из измерительного преобразователя, преобразующего измеряемую величину в переменный или постоянный ток, и измерительного механизма 16 электродинамической системы. Наиболее распространены электродинамические приборы с подвижной катушкой, внутри которой на оси со стрелкой расположена подвижная катушка. Вращающий момент на оси возникает в результате взаимодействия токов в обмотках катушек и пропорционален произведению действующих значений этих токов. Уравновешивающий момент создаёт пружина, с которой связана ось. При равенстве моментов стрелка останавливается. Электродинамические приборы - наиболее точные электроизмерительные приборы, применяемые для определения действующих значений тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. При последовательном соединении обмоток катушек угол поворота стрелки пропорционален квадрату измеряемой величины. Такое включение обмоток применяется в электродинамических приборах для измерения напряжения и силы тока (вольтметры и амперметры). Электродинамические измерительные механизмы используют также для измерения мощности (ваттметры). При этом через неподвижную катушку пропускают ток, пропорциональный току, а через подвижную - ток, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи. Показания прибора пропорциональны активному или реактивному значению электрической мощности. В случае исполнения электродинамических механизмов в виде логометров их применяют как частотомеры, фазометры и фарадометры. Электродинамические приборы изготовляют главным образом переносными приборами высокой точности - классов 0,1; 0,2; 0,5. Разновидность электродинамических приборов - ферродинамический прибор, в котором для усиления магнитного поля неподвижной катушки применяют магнитопровод из ферромагнитного материала. Такие приборы предназначаются для работы в условиях вибрации, тряски и ударов. Класс точности ферродинамических приборов 1,5 и 2,5. Электростатический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрические заряды. В электростатическом приборе, измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, 17 определяемое электростатическим измерительным механизмом. Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укрепленному на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерительного механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Электростатический прибор, используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в том числе высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внешних электростатических полей, которое ослабляется внутренним экранированием прибора. Электростатический прибор, выпускаются наивысшего класса точности 0,005. Термоэлектрический прибор - измерительный прибор для измерения силы переменного тока, реже электрического напряжения, мощности. Представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерителя с одним или несколькими термопреобразователями. Термопреобразователь состоит из термопары (или нескольких термопар) и нагревателя, по которому протекает измеряемый ток. Под действием тепла, выделяемого нагревателем, между свободными концами термопары возникает термоэдс, измеряемая магнитоэлектрическим измерителем. Для расширения пределов измерения термопреобразователей используют высокочастотные измерительные трансформаторы тока. Термоэлектрические приборы обеспечивают сравнительно большую точность измерений в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривой тока, протекающего через нагреватель. Их основные недостатки - зависимость показаний от температуры окружающей среды, значительное 18 собственное потребление мощности, недопустимость больших перегрузок (не более чем в 1,5 раза). Применяются преимущественно для измерения действующего значения силы переменного тока (от единиц мкА до нескольких десятков А) в диапазоне частот от нескольких десятков Гц до нескольких сотен МГц с погрешностью 1-5%. Электромагнитный прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на взаимодействии магнитного поля, пропорционального измеряемой величине, с сердечником, выполненным из ферромагнитного материала. Основные элементы электромагнитного прибора: измерительная схема, преобразующая измеряемую величину в постоянный или переменный ток, и измерительный механизм электромагнитной системы. Электрический ток в катушке электромагнитной системы создаёт электромагнитное поле, втягивающее сердечник в катушку, что приводит к возникновению на оси вращающего момента, пропорционального квадрату силы тока, протекающего по катушке. В результате действия на ось пружины создаётся момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси. При взаимодействии моментов ось и связанная с ней стрелка поворачиваются на угол, пропорциональный квадрату измеряемой величины. При равенстве моментов стрелка останавливается. Выпускаются электромагнитные амперметры и вольтметры для измерений главным образом в цепях переменного тока частотой 50 Гц. В электромагнитном амперметре катушка измерительного механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока, в вольтметре параллельно. Электромагнитные измерительные механизмы применяют также в логометрах. Наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 800 Гц. Магнитоэлектрический прибор - измерительный прибор непосредственной оценки для измерения силы электрического тока, напряжения или количества электричества в цепях постоянного тока. Подвижная часть измерительного механизма магнитоэлектрического прибора перемещается вследствие взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и проводника с током. 19 Наиболее распространены магнитоэлектрические приборы с подвижной рамкой, расположенной в поле постоянного магнита. При протекании по виткам рамки тока возникают силы, образующие вращающий момент. Ток к рамке подводится через пружинки или растяжки, создающие противодействующий вращающий механический момент. Под действием обоих моментов рамка перемещается на угол, пропорциональный силе тока в рамке. Непосредственно через обмотку рамки можно пропускать только небольшие токи силой от нескольких мкА до десятков мА, чтобы не перегреть обмотки и растяжки. Для расширения пределов измерений по току и по напряжению к рамке подключают шунтирующие и добавочные сопротивления, подключаемые извне или встроенные. Существуют магнитоэлектрические приборы, у которых постоянный магнит помещен внутри подвижной катушки, а также магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом, укрепленным на оси внутри неподвижной катушки. Применяются также магнитоэлектрические логометры. Магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом более просты, имеют меньшие габариты и массу, но меньшую точность и чувствительность, чем приборы с подвижной рамкой. Для отсчёта показаний используют стрелочный или световой указатель: луч света от осветителя направляется на зеркальце, укрепленное на подвижной части прибора, отражается от него и образует на шкале магнитоэлектрического прибора световое пятно с тёмной чертой в центре. Отличительные особенности магнитоэлектрического прибора - равномерная шкала, хорошее успокоение, высокие точность и чувствительность, малое потребление мощности; они чувствительны к перегрузкам, к механическим сотрясениям и ударам и мало чувствительны к влияниям внешних магнитных полей и окружающей температуры. Электроизмерительный комбинированный прибор - измерительный прибор, в котором для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерительный механизм либо несколько различных измерительных преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство электроизмерительного комбинированного прибора градуируют в 20 единицах тех величин, которые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрического напряжения, силы переменного и постоянного тока - ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления - ампервольтомметры (авометры); индуктивности, напряжения постоянного тока, количества импульсов - универсальные цифровые электроизмерительные комбинированные приборы. 21 2.Многотопливный котел для сжигания биомассы Работа данного котлоагрегата основана на технологии пузырькового кипящего слоя (ПКС), когда разные виды топлива во взвешенном состоянии сжигаются в кипящем слое, состоящем из песка, золы и разных добавок. Горячий песок эффективно подсушивает и воспламеняет твердые виды биотоплива с низкой теплотворной способностью или высокой зольностью. Сильный вихревой поток и высокий коэффициент смешения продуктов термической обработки позволяют обеспечить высокий КПД сгорания и низкий уровень выбросов в атмосферу. Рисунок1.Многотопливный котел с электрофильтром При использовании технологии ПКС решетка кипящего слоя с тонким слоем горячего песка остается установленной внизу топки. При полном сгорании топлива все тепло втягивается в зону горения, что делает ПКС весьма эффективной технологией для сжигания биомассы и вторичных топливных ресурсов. Многотопливный котел представляет собой однобарабанную установку, которая состоит из топки, пароперегревателя, а также сопел вторичного и третичного дутья, решетки кипящего слоя, экономайзера и воздухоподогревателя. В кипящем слое твёрдые частицы во взвешенном состоянии смешиваются с потоком воздухом, и получившаяся смесь из газа и твердых частиц имеет характеристики жидкости. При 22 скорости движения воздуха от 1,5 м/с до 2,0 м/с кипящий слой ведет себя как жидкость, он не выходит через топку с потоком отработанных газов. В верхней части топки средняя скорость газа составляет около 3-4 м/сек. Топливо попадает через топку на решетку кипящего псевдоожиженного слоя. Легкие частицы сгорают над этим слоем, твердые частицы сгорают внутри псевдосжижженного слоя, в то время как летучие вещества сгорают как внутри слоя, так и над ним. При нормальных условиях температура кипящего слоя может колебаться от 700 0C до 950 0C. Кипящий слой состоит из слоя песка и золы. Как правило, высота засыпки составляет 0,5 метра. В связи с высоким теплосодержанием кипящего слоя процесс сжигания характеризуется устойчивостью и не требует использования дополнительного вида топлива даже при сжигании Установка многотопливного котла на НПАО «Сильвамо Корпорейшн Рус» (б. Светогорский ЦБК) для выработки энергии на собственные нужды и утилизации отходов биомассы, низкокачественных видов топлива. Вихревое движение обеспечивает хорошее смешение и сжигание топлива. Теплота отходящих газов используется для генерации пара в паропроводах тракта топки. Уходящие из топки газы сначала охлаждаются в пароперегревателях, на поверхностях испарительных контуров паропроводов, а потом в паропроводах решетки кипящего слоя, включенных в испарительный контур. Зола оседает в электростатическом фильтре. Схема производства пара в новом котле Из деаэраторов питательная вода температурой около 105 0C подается насосом в экономайзер котла (водоподогреватель), где она подогревается за счет тепла отходящих газов до 130 0C через стенку теплообменника. Из экономайзера питательная вода поступает в барабан. Из барабана она подается в паропроводы паропроводной системы топки, где превращается в пар. Выработанный котлом пар температурой 4400 C и давлением 3.9 МПа попадает в основной паровой коллектор, где он смешивается с паром, выработанным другими котлами. Новый котел на биомассе позволил ЦБК вырабатывать дополнительный объем пара с замещением пара, производимого котлоагрегатом ТЭЦ-3, который подлежит выводу из эксплуатации в рамках проекта. Новый котел вырабатывает около 18% пара от 23 общего объема пара, производимого на Светогорском ЦБК. Пар, вырабатываемый всеми котельными установками, включая содорегенерационные котлы, поступает в один паровой коллектор, соединяющий ТЭЦ-3 и ТЭЦ-4, из которого он подается на паровые турбины. Паровые турбины производят около половины электроэнергии, потребляемой Светогорским ЦБК, остальная электроэнергия поступают от сетевых компаний. Тепло отработанного пара Светогорский ЦБК использует в производственнотехнологическом процессе, для отопления завода, а также продает близлежащему городу. Светогорский ЦБК не продает произведенное электричество сетевым компаниям. Система подача топлива в котел на биомассе Многотопливный котел может сжигать около 50 тонн биомассы в час. Все топливо в виде биомассы представляет собой побочный продукт (отходы) производства НПАО «Сильвамо Корпорейшн Рус». Для обеспечения бесперебойной подачи в котел биотоплива с поддержанием массового соотношения КДО/ОСВ и прочих параметров в допустимых пределах, проектом предусмотрена установка соответствующего оборудования. Твердые виды топлива попадают в котел по существующим пневмолиниям конвейерно пневматической системы транспортировки топлива. Установка многотопливного котла на НПАО «Сильвамо Корпорейшн Рус» (б. Светогорский ЦБК) для выработки энергии на собственные нужды и утилизации отходов биомассы. Уменьшение влажности осадка биологической очистки и отходов сортировки целлюлозы предусматривается на установке по обезвоживанию, разработанной фирмой USF “Aguaflow”. Ил и отходы сортировки целлюлозы поступают в бункер с илом, а затем – в две дренажные системы для обезвоживания. Затем КДО и обезвоженный ил с дренажной установки поступают по ленточному конвейеру (производства компании “BMH Wood Technology Oy”) в два бункера (150 м 3 каждый), расположенных перед котлоагрегатом. До того как отправить отходы биомассы в бункер их необходимо перемешать для получения однородной массы. В топливных бункерах есть разгрузочно-шнековый транспортер, который сбрасывает твердое биотопливо на транспортер. Топливо распределяется по подводящим трубопропроводам с 24 помощью наклонного транспортера. На каждой трубе для подачи топлива находится запорный клапан, предотвращающий противоток топлива из топки. Такие подводящие топливо трубопропроводы оборудованы системой подачи и очистки газа, что улучшает подачу и распределение топлива, а также позволяет охладить загрузочные линии. Резервное топливо – природный газ, который используется для разжигания котла и увеличения производства пара в случае нехватки твердого топлива (отходов биомассы). Природный газ поступает из основного газопровода ТЭЦ-4 во внешний газопровод (длина 240 м), потом попадает на газораспределительную станцию, где, прежде чем он попадет в котлоагрегат, происходит понижение давления с 0,6 МПа до 0,2 МПа. С распределительной станции газ подается через запорный клапан и фильтр в газоприёмник, потом в пусковые и нагрузочные горелки. Пусковые горелки находятся на боковых экранах топки, они используются для подогрева песка до температуры, необходимой для начала процесса горения твердого биотоплива. Пусковые горелки можно также использовать для стабилизации процесса горения. Нагрузочные горелки обеспечивают равномерную нагрузку в случае сбоев в подаче биотоплива. 25 3.Состояние и задачи модернизации электрооборудования конвейеров 3.1 Ленточные конвейеры для перемещения биомассы В отличие от грузоподъемных машин, которые перемещают грузы определенными порциями и обратным движением без груза возвращаются за новой порцией груза, конвейеры как транспортные машины предназначаются для перемещения грузов непрерывным потоком без остановок для их загрузки и разгрузки. Конвейеры предназначены для работы с массовыми грузами, т.е. грузами, состоящими из большого числа однородных частиц или кусков, или штучными грузами, перемещаемыми в большом количестве. Все машины непрерывного транспорта можно подразделить на две группы: транспортные машины с тяговым элементом (лента, цепь, канат), в которых груз перемещается вместе с тяговым элементом, и транспортные машины без тягового элемента. Основной характеристикой конвейеров является их производительность – объемная V, м 3 / ч, массовая Q, т/ч или штучная С, шт/ч. Ленточный конвейер на сегодняшний день является одним из самых распространенных механизмов непрерывного транспорта благодаря простой конструкции, долговечности, небольшому расходу энергии, высокой производительности и надежности. Он используется для перемещения штучных, сыпучих и кусковых грузов в заданном направлении в различных сферах промышленности. Из большого числа типов конвейерных установок более 90 % составляют ленточные конвейеры. Они используются в горнодобывающей промышленности – для транспортировки руд полезных ископаемых и угля при открытой разработке, в металлургии – для подачи земли и топлива, на предприятиях с поточным производством – для транспортировки заготовок между рабочими местами и т.д. 26 Основные достоинства конвейера: непрерывность перемещения грузов, загрузка и разгрузка без остановок, совмещение рабочего и холостого движения рабочих элементов, высокая производительность (например, ленточных конвейеров до 30000 м3/ч), большая длина транспортирования в единичном составе или конвейерной линии, высокая степень автоматизации, обеспечение требований безопасности труда, высокие технико-экономические показатели и др. Обычно ленточные конвейеры имеют тяговый элемент в виде бесконечной ленты, являющийся и несущим элементом конвейера, привод, приводящий в движение приводной барабан, натяжное устройство, роликовые опоры на рабочей (загруженной) и порожней ветви ленты, а также загрузочно- разгрузочные устройства, устройства для очистки ленты. Все элементы конвейера смонтированы на раме. Натяжные механизмы сообщают ленте натяжение, которого должно быть достаточно для организации передачи трением тяговой силы при стабильном движении и запуске самого конвейера от приводного барабана к тяговой ленте. Так же призваны ограничивать провисание транспортерной ленты между соответствующими роликами. Натяжные устройства сохраняют определенный запас ленты, который может потребоваться при возникновении разного рода повреждений; компенсируют вытягивание ленты в процессе удлинения ее во время функционирования. Натяжные механизмы подразделяются на механические, пневматические, гидравлические, а также грузовые. Основным достоинством и преимуществом, например, грузовых устройств выступает возможность автоматической компенсации вытяжения тягового приспособления, а также поддержание постоянного уровня натяжения его во время всего периода эксплуатации. По расположению грузовые механизмы принято делить на промежуточные и хвостовые. Главным недостатком рассматриваемых устройств является их громоздкость и большие размеры. 27 Винтовое натяжное устройство монтируется на конвейере на противоположной от приводного барабана стороне. Состоит механизм из натяжного устройства и барабана. Подразделяются изделия на вертикально- грузовые, винтовые, а также грузовые тележечные. Натяжной барабан комплектуется специальным подшипниковым узлом, а также грузовой тележкой. Частью натяжной станции являются также и барабаны с натяжными опорными подшипниками. Ленточные конвейеры делятся по характеру установки на стационарные, полустационарные и передвижные; по форме ленты на рабочей ветви — на плоские и желобчатые; по типу привода — на однобарабанные, двухбарабанные, трех- барабанные и со специальным приводом; по расположению несущей ветви — с верхней несущей ветвью, с нижней и с двумя несущими ветвями. Передвижные и переносные машины применяют для перемещения небольшого количества материала на расстояние от 5 до 20 м; стационарные – для перемещения большого количества материалов на расстояние от 30 до 250 м. В практике применяют конвейеры для перемещения материалов и на 1000 м, а последовательно расположенные конвейеры используют для транспортирования материала на десятки километров. Наибольшее применение ленточные конвейеры получили на обогатительных фабриках и сортировках для передачи горной массы от одного агрегата к другому, на открытых разработках для транспортирования вскрышных пород и в некоторых случаях полезного ископаемого при применении многоковшовых экскаваторов, на угольных и сланцевых шахтах для транспортирования угля (сланца) и породы. Ленточные конвейеры отличаются высокой производительностью до 30 – 40 тыс. т/ч, простотой конструкции, малой материалоемкостью, и как следствие относительно низкой стоимостью, надежностью в работе и удобством в эксплуатации, относительно небольшим расходом энергии. Они могут иметь криволинейную трассу с поворотами в горизонтальной плоскости и с подъемами и спусками в вертикальной плоскости в зависимости от рельефа местности. 28 Однако создание криволинейной трассы сопряжено с трудностями обеспечения надежного и стабильного положения ленты на криволинейном участке. Радиус поворота ленты в горизонтальной плоскости зависят от конструкции конвейера, типа ленты и ее ширины и имеет широкий диапазон значений. Схемы ленточных конвейеров весьма разнообразны и определяются назначением конвейера. Технико-экономические исследования и опыт показывают, что для транспортирования массовых грузов с грузооборотом 5 – 25 млн. т. в год на расстояние до 100 км применять ленточные конвейеры экономичнее, чем использовать железнодорожный или автомобильный транспорт. Достоинствами конвейерных лент являются их относительно малая масса, отсутствие быстроизнашивающихся шарниров, возможность перемещения грузов с большими скоростями. Срок службы конвейерных резинотканевых лент в зависимости от условий эксплуатации, характеристики транспортируемого груза, типа тканевого каркаса и времени одного оборота пробега ленты составляет 15 – 48 месяцев. Применение ленточных конвейеров ограничено диапазоном температур от – 60 до 200 0 С. К недостаткам ленточных конвейеров следует отнести пыление при транспортировании мелких сыпучих грузов. При перемещении штучных грузов ширину ленты выбирают так, чтобы на ленте остались с обеих сторон свободные поля шириной 50 – 100 мм. Чтобы груз не сползал вниз, вдоль ленты необходимо угол наклона конвейера принимать на 10 0 меньше угла трения груза о полотно конвейера, потому что из-за провисания полотна угол его подъема больше, чем угол наклона оси конвейера. Кроме того, на опорах полотно встряхивается, что способствует сползанию груза. Это встряхивание тем больше, чем выше скорость движения полотна. |