Монтаж, наладка, эксплуатация компрессорной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

С развитием научно-технического прогресса развивается и промышленность. Для реализации технологических процессов все больше требуется рабочей силы, затрат, увеличивается трудоемкость выполняемых операций. Для облегчения условий труда и повышения эффективности производства используются средства автоматизации технологических процессов.

Монтаж и наладка систем автоматизации производственных процессов - один из наиболее сложных видов монтажных работ, от правильного и качественного выполнения которых во многом зависит безотказная работа приборов и систем автоматизации на технологических объектах.

Любое автоматическое устройство представляет собой комплекс отдельных конструктивных или схемных элементов, каждый из которых выполняет задачу по преобразование энергии, полученной от предыдущего элемента и окружающей среды, и передаче ее последующему элементу.

Монтаж приборов и систем автоматизации является одним из наиболее ответственных и трудоемких процессов в работе монтажников. От квалификации монтажников, знания ими современной технологии монтажа, приемов работы, умениями пользоваться технически совершенными инструментами и механизмами во многом зависит качество и сроки строительства и реконструкции промышленных объектов.

В современной промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов.

1. 

1. Характеристика технологического процесса и технологического оборудования

Компрессор - устройство для сжатия и подачи воздуха или газа под давлением. Степень повышения давления в компрессоре более 3 раз. Компрессоры предназначены для получения сжатого воздуха и применяются для питания ручных и строительно-отделочных машин с пневматическим приводом, а также пневматических вибраторов.

Компрессор приводит в действие от электродвигателей и двигателей внутреннего сгорания. Компрессор с приводом и вспомогательной аппаратурой составляют компрессорную установку, которая может быть переносной и передвижной.

Перемещение воздуха осуществляется под действием разности давлений на двух участках потока в замкнутых каналах (трубопроводах, газоходах и т.д.) или без них. Необходимая разность давлений определяется требуемой скоростью газового потока и допускаемым гидравлическим сопротивлением системы, возникающим при движении воздуха по трубопроводу.

По принципу действия компрессоры разделяют на шесть видов:

- поршневой компрессор

- ротационный

- центробежный

- осевой компрессор

- струйный компрессор

- мембранный компрессор

Центробежным называется такой компрессор, сжатие воздуха на колесе которого осуществляется за счет действия центробежных сил инерции на массы воздуха, увлекаемые во вращательное движение совместно с колесом компрессора.

Центробежный компрессор состоит из входного патрубка, рабочего колеса, диффузора, выходных патрубков, и корпуса компрессора.

Входной патрубок -- это часть входного устройства двигателя. Рабочее колесо представляет собой диск с торцевыми радиальными лопатками, образующими расширяющиеся межлопаточные каналы.

Диффузор выполнен в виде расширяющегося канала, образованного между стенками корпуса. Диффузор делится на безлопаточный (щелевой) и лопаточный. Безлопаточный представляет собой кольцевую щель между торцом рабочего колеса и лопаточным диффузором. Лопаточный диффузор образован системой лопаток, расположенных по окружности вокруг колеса компрессора, с расширяющимися каналами по направлению движения воздуха.

Выходные патрубки -- это расширяющиеся каналы, расположенные по окружности вокруг диффузора.

Принцип действия центробежного компрессора: рабочее колесо приводится во вращение турбиной двигателя. Вращаясь вместе с колесом, воздух под действием центробежных сил инерции отбрасывается к периферии, приобретая на выходе из рабочего колеса большую скорость. За счет этого на входе в рабочее колесо образуется большое разряжение, вызывающее поступление в рабочее колесо свежих порций воздуха. Проходя через расширяющиеся межлопаточные каналы рабочего колеса, воздух сжимается за счет превращения части кинетической энергии потока воздуха в потенциальную энергию давления. Из рабочего колеса воздух поступает в диффузорную систему (безлопаточный и лопаточный диффузоры), где воздух продолжает сжиматься за счет дальнейшего торможения потока и превращения кинетической энергии в энергию давления. Сжатие воздуха продолжается и за счет торможения потока в расширяющихся каналах выходных патрубков.

Центробежный 6-ступенчатый компрессор разделён на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы.

Получение больших степеней повышения давления газа в одной ступени ограничено главным образом пределом прочности рабочих колёс, допускающих окружные скорости до 280-500 м/сек. Важной особенностью центробежных компрессоров является зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности, а также кпд от его производительности.

Регулирование работы центробежных компрессоров осуществляется различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и др.

Область применения таких компрессоров: металлургическая, машиностроительная, горнорудная, нефтеперерабатывающая промышленность. Также центробежные компрессоры широко применяются для наддува авиационных поршневых двигателей, в турбореактивных двигателях и в некоторых турбовинтовых двигателях небольшой мощности.

1.1 Выбор параметров, подлежащих контролю и регулированию участка производства

Основными задачами автоматизации компрессорной установки является стабилизация основных технологических параметров.

Согласно технологическому процессу необходимо контролировать температуру в трубопроводе перед и после ресивера, так как при высокой температуре влага и масло, находящиеся в сжатом воздухе в парообразном состоянии, уносятся в воздухосборник или сеть. В результате пары масла скапливаются в воздухосборнике, образуя пожароопасную смесь; кроме того, потребителю подается воздух с большим содержанием масла и влаги, что затрудняет работу пневмоприемников.

Для избегания аварийных ситуаций в процессе сжатия воздуха производится регулирование и контроль давления воздуха, а также контроль расхода воздуха на выходе из компрессора - это позволяет уменьшить колебания давления воздуха в сети трубопроводов, транспортирующей сжатый воздух во избежание образования в сети пульсирующих потоков.

Таблица 1. Выбор параметров подлежащих контролю и регулированию

Наименование измеряемой величины	Наименование значение параметра	Тип преобразователя	Место отбора	Среда воздействия
Регулирование давления на выходе компрессора	17,5 МПа	Тензорезисторный преобразователь давления метран 100ДИ 1133 Ма	Трубопровод после ресивера	Атмосферный воздух
Контроль давления на входе компрессора	13,5 МПа	Пеобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311	В трубопроводе перед ресивером	Атмосферный воздух
Контроль давления на выходе компрессора	17,5 МПа	Пеобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311	Трубопровод после ресивера	Атмосферный воздух
Контроль температуры воздуха на входе компрессора	54 о	Преобразоватеь термоэлектрический ТСМ гр.50	В трубопроводе перед ресивером	Атмосферный воздух
Контроль температуры воздуха на выходе компрессора	85 о	Преобразоватеь термоэлектрический ТСМ гр.50	Трубопровод после ресивера	Атмосферный воздух
Контроль расхода воздуха на входе из ресивера	197084 м3/ч	Дифманометр мембранный ДМЭ-МИ	Трубопровод после ресивера	Атмосферный воздух



2. Выбор средств автоматизации с обоснованием выбора

2.1 Регулирование давления на выходе компрессора

Для измерения давления воздуха в качестве первичного устройства используется преобразователь тензорезисторный Метран 100 ДИ 1133Ма. Состоит из преобразователя давления (сенсорный блок) и электронного преобразователя. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из многокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Принцип действия: измеряемое давление воздействует на разделительную мембрану и вызывает ее прогиб. Давление через жидкость передается на измерительную мембрану тензопреобразователя и вызывает ее деформацию. Электрический сигнал возникающий от деформации измерительной мембраны передается на электронный преобразователь и преобразуется в стандартный токовый выходной сигнал.

Таблица 2. Техническая характеристика преобразователь тензорезисторный Метран 100 ДИ 1133Ма

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерения, МПа	40
Рабочая температура, 0С	1 - 80
Класс точности, %	0,5
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Напряжение питания, В	12 - 42
Потребляемая мощность, ВА	0,5
Защитный материал	12Х18Н10Т
Срок службы, лет	12

В качестве вторичного прибора используем Измеритель-регулятор 2ТРМ1. Прибор конструктивно выполнен в пластмассовом корпусе, приспособленном для утопленного щитового монтажа. Все элементы прибора размещены на двух печатных платах. На лицевой панели расположены клавиатура управления прибором, цифровой индикатор и светодиоды, на задней силовая и измерительная части, а также выходной разъем.

Таблица 3. Техническая характеристика 2ТРМ1

Параметры прибора	Величина
Предел измерения	0…100%
Напряжение питания	220В, 50Гц (-15…+10%)
Напряжение встроенного источника питания постоянного тока (максимально допустимый ток - 100 мА)	27 В±20%
Потребляемая мощность, не более	6 ВА
Габаритные размеры корпуса, мм	96х96х70
Класс точности	0,5

2.2 Контроль давления воздуха на выходе компрессора

Для измерения давления воздуха в качестве первичного устройства используется преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311. Состоит из преобразователя давления (сенсорный блок) и электронного преобразователя. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из многокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Принцип действия: измеряемое давление воздействует на разделительную мембрану и вызывает ее прогиб. Давление через жидкость передается на измерительную мембрану тензопреобразователя и вызывает ее деформацию. Электрический сигнал возникающий от деформации измерительной мембраны передается на электронный преобразователь и преобразуется в стандартный токовый выходной сигнал.



Таблица 4. Техническая характеристика преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерения, МПа	16
Рабочая температура, 0С	1 - 80
Класс точности, %	0,5
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Напряжение питания, В	12 - 48
Потребляемая мощность, ВА	6
Срок службы, лет	12

Преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311 работает в комплекте со вторичным прибором ОВЕН ТРМ201.

Регулятор ОВЕН ТРМ201 предназначен для измерения, регистрации различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров

Таблица 5. Техническая характеристика регулятор ОВЕН ТРМ201

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, МПа	20
Класс точности	0,5
Напряжение, В	220
Частота, Гц.	50
Быстродействие, с	2,5
Входной сигнал, мА.	4 - 20
Габаритные размеры, мм.	240х320х361
Температура окружающей среды, 0С	20 ± 0,5
Относительная влажность, %	60 ± 0,5

2.3 Контроль давления на входе компрессора

Для измерения давления воздуха в качестве первичного устройства используется преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311. Состоит из преобразователя давления (сенсорный блок) и электронного преобразователя. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из многокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Принцип действия: измеряемое давление воздействует на разделительную мембрану и вызывает ее прогиб. Давление через жидкость передается на измерительную мембрану тензопреобразователя и вызывает ее деформацию. Электрический сигнал возникающий от деформации измерительной мембраны передается на электронный преобразователь и преобразуется в стандартный токовый выходной сигнал.

Таблица 6. Техническая характеристика преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерения, МПа	16
Рабочая температура, 0С	1 - 80
Класс точности, %	0,5
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Напряжение питания, В	12 - 48
Потребляемая мощность, ВА	6
Срок службы, лет	12

Преобразователь тензорезисторный давления Метран 100 ДИВ 1311 работает в комплекте со вторичным прибором ОВЕН ТРМ201.

Регулятор ОВЕН ТРМ201 предназначен для измерения, регистрации различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров

Таблица 7. Техническая характеристика регулятор ОВЕН ТРМ201

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, МПа	0 - 0,5
Класс точности	0,5
Напряжение, В	220
Частота, Гц.	50
Быстродействие, с	2,5
Входной сигнал, мА.	4 - 20
Габаритные размеры, мм.	240х320х361
Температура окружающей среды, 0С	20 ± 0,5
Относительная влажность, %	60 ± 0,5

2.4 Контроль расхода воздуха

Расход определяется по перепаду, давления с помощью дифманометра, который присоединяется к сужающему устройству импульсными трубками. Импульсные трубки предназначены для передачи давлений от сужающего устройства к дифманометру. Основные технические характеристики в таблице 10. Чтобы в импульсных трубках не скапливался конденсат, и не создавались "газовые мешки", дифманометр располагают выше сужающего устройства.

Для измерения расхода воздуха используется метод переменного перепада, внутри прямого участка газопровода устанавливается стандартное сужающее устройство диафрагма камерная ДК100-ДУЗ. Сужающее устройство является первичным преобразователем расхода, в котором в результате сужения потока измеряемой среды образуется перепад давления.

Таблица 8. Технические параметры сужающего устройства типа ДК100-ДУЗ

Параметры прибора	Величина
Тип	ДК100-ДУЗ
Класс точности	1,5
Диапазон измерений, кгс/см2	50 - 400
Габариты: Диметр внешний	Д400
Диаметр внутренний	Д380
материал	сталь х18н10т



При измерении расхода агрессивных сред применяют жидкостные разделительные сосуды, предназначенные для защиты внутренних полостей дифманометров от непосредственного воздействия агрессивных сред.

Таблица 9. Технические характеристики разделительных сосудов

параметры прибора	величина
Материал корпуса	Сталь 20
Давление, кгс/см2	63
Верхний предел измерения, мм.	+ 200
Высота, мм.	488
Ширина, мм.	256
Разделительная жидкость	дибутилфталат

В качестве дифманометра используется дифманометр мембранный ДМЭ-МИ, применяемый для измерения расхода воздуха во взрывобезопасных помещениях.

Дифманометр предназначен для непрерывного преобразования измеряемого параметра расхода в электрический сигнал. В дифманометр встроен дифференциально-трансформаторный преобразователь.

Таблица 10. Технические параметры дифманометра мембранного ДМЭ-МИ

Параметры прибора	Величина
Перепад давления, МПа	От 0 до 20
Класс точности	1,5
Входной сигнал напряжение, В	36
Верхний предел измерения, кгс/см2	250
Избыточное давление	4

Дифманометр - расходомер работает с вторичным прибором Овен ТРМ201.

Регулятор ОВЕН ТРМ201 предназначен для измерения, регистрации различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров

Таблица 11. Техническая характеристика измеритель регулятор ТРМ201

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, МПа	20
Класс точности	0,5
Напряжение, В	220
Частота, Гц.	50
Быстродействие, с	2,5
Входной сигнал, мА.	4 - 20
Габаритные размеры, мм.	240х320х361
Температура окружающей среды, 0С	20 ± 0,5
Относительная влажность, %	60 ± 0,5

2.5 Контроль температуры воздуха на входе компрессора

В качестве первичного преобразователя для измерения температуры 50єС используется термометр сопротивление медный. Принцип действия термометра сопротивления основан на свойстве металлических проводников, изменять электрическое сопротивление при изменении температуры.

Таблица 12. Техническая характеристика ТСМ

Параметры прибора	Величина
Предел измерения, єС	-50…+100
Градуировка,	гр. 50
Показатель тепловой инерции, с	8,30
Диапазон условных давлений, мПа	5,4
Материал защитной арматуры	12Х18Н10Т
Устойчивость к механическим воздействиям	виброустройство
Монтажная длина, мм	360

В качестве вторичного прибора используем ТРМ201.

Регулятор ОВЕН ТРМ201 предназначен для измерения, регистрации различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров

Таблица 13. Техническая характеристика измеритель регулятор ТРМ201

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, МПа	20
Класс точности	0,5
Напряжение, В	220
Частота, Гц.	50
Быстродействие, с	2,5
Входной сигнал, мА.	4 - 20
Габаритные размеры, мм.	240х320х361
Температура окружающей среды, 0С	20 ± 0,5
Относительная влажность, %	60 ± 0,5

2.6 Контроль температуры воздуха на выходе компрессора

В качестве первичного преобразователя для измерения температуры 50єС используется термометр сопротивление медный. Принцип действия термометра сопротивления основан на свойстве металлических проводников, изменять электрическое сопротивление при изменении температуры.

В качестве вторичного прибора используем ТРМ201.

Регулятор ОВЕН ТРМ201 предназначен для измерения, регистрации различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров



Таблица 14. Техническая характеристика измеритель регулятор ТРМ201

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, МПа	20
Класс точности	0,5
Напряжение, В	220
Частота, Гц.	50
Быстродействие, с	2,5
Входной сигнал, мА.	4 - 20
Габаритные размеры, мм.	240х320х361
Температура окружающей среды, 0С	20 ± 0,5
Относительная влажность, %	60 ± 0,5

Автоматический выключатель АП50-2М

Автоматический выключатель используется в качестве защиты аппаратов от коротких замыканий и перегрузок. Используется АП50-2М, автоматический переключатель с электромагнитными расцепителями.

Таблица 15. Техническая характеристика АП50-2М.

Параметры прибора	Величина
Номинальный ток расцепления, А	4
Число блокировочных контактов	Один переключающий (1П)

Рис. 1. Пускатель бесконтактный реверсивный

Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, в приводе которых используются однофазные конденсаторные электродвигатели. ПБР-2М - для механизмов, имеющих механический тормоз.

Пускатель состоит из платы кожуха и передней панели. На передней панели расположены две клеммные колодки для подключения пускателя к внешним цепям. Клеммные колодки закрываются крышками. На плате устанавливаются элементы схемы пускателя. Плата вставляется в кожух и закрепляется двумя винтами.

Таблица 16. Техническая характеристика пускателя ПБР-2

Параметры прибора	Величина
Напряжение питания, В	220
Частота, Гц	50
Потребляемая мощность, ВА	88
Токовый сигнал, mА	5
Габариты, мм	240х90х196
Быстродействие, С	10

Дистанционный указатель положения регулирующего органа.

Дистанционный указатель положения предназначен для передачи на щит оператора сведений о положение регулирующего органа в системе регулирования.

Показания измерительного прибора ИП соответствуют положению выходного вала исполнительного механизма в процентах от полного угла поворота вала.

Таблица 17. Техническая характеристика дистанционного указателя положения

Параметры прибора	Величина
Напряжение питания, В	220
Частота, Гц	50
Потребляемая мощность, ВА	23
Температура среды, С	0 +50
Быстродействие, с	3

Принцип работы заключается в преобразовании электрического сигнала, поступающего от управляющего устройства, во вращательное перемещение выходного вала, управление механизмом с помощью пускателя бесконтактного реверсивного ПБР-2М.

Для перемещения регулирующего органа применяется электрический однооборотный исполнительный механизм типа МЭО-160/63-0,25.

Таблица 18. Техническая характеристика МЭО-160/63-0,25

Параметры прибора	Величина
Напряжение питания, В	220
Частота, Гц	50
Температура среды, С	0 +50
Потребляемая мощность, ВА	350

Тумблер-переключатель ТП1-2

Тумблеры с врубными контактами предназначены для ручной коммутации низковольтных электрических цепей малой мощности, не требующих частого переключения.

Таблица 19. Техническая характеристика ТП1-2

Параметры прибора	Величина
Напряжение питания, В	220
Частота, Гц	50
Температура среды, єС	-50 +60
Масса, Кг	0,1



3. Описание принятой схемы контроля и регулирования

Контроль температуры на входе в ресивер

Для первичного измерения температуры используется электросиловой термоэлектрический преобразователь гр. ТХА (поз.1а).

Электрический токовый сигнал поступает в измеритель ОВЕН ТРМ201 (поз.1б).

Контроль давления на входе в ресивер

Преобразователь метран 100 ДИВ 1311 (поз.2б), показывающий и регистрирующий температуру.

Контроль температуры на выходе из ресивера

Для первичного измерения температуры используется электросиловой термоэлектрический преобразователь гр. ТХА (поз.3в).

Контроль давления на выходе из ресивера

Для первичного измерения температуры используется Преобразователь метран 100 ДИВ 1311 (поз.4а).

Регулирование давления на выходе из ресивера

Для регулирования уровня стекломассы в стекловаренной печи в качестве первичного преобразователя используется измеритель регулятор ОВЕН 2ТРМ1 (поз.1а), преобразующий изменение уровня в электрический унифицированный сигнал. (поз.1б). Выбор автоматического или дистанционного (ручного) регулирования осуществляется ключом выбора режима типа ПВ1-10 (поз.1в).

Реверсивный пускатель типа ПБР-2(поз.3а) включает исполнительный механизм МЭО-160/63-0,25 (поз.2б) который приводит в действие клапан (поз.2а.)



4. Принципиальная электрическая схема

Принципиально электрическая схема определяет полный состав приборов, щитов, аппаратов и устройств, действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.

Электрические схемы представляют собой сочетание электрических цепей и типовых функциональных узлов, выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов, усиление командных сигналов.

К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.

Под надежностью схемы понимают её способность безотказно выполнять свои функции в течении определенного времени.

Проста и экономичность проектируемых схем обеспечивается применением стандартной аппаратуры и типовых узлов.

Электрическая схема должна быть построена так чтобы при возникновении аварийных режимов обеспечивалась безопасность обслуживающего персонала.

Оформление любой электрической схемы следует выполнять:

· Четко сформулированные технические требования

· Последовательность действия схемы

· Изображение в виде элементарных цепей

· Объединение в общую схему

· Производить выбор аппаратуры и электрический расчёт параметра

· Корректировать схему с принятой аппаратурой

· Проверять в схеме возможность возникновения ложных или обходных цепей

· Применение окончательной схемы



5. Монтаж электрооборудования и элементов САУ

5.1 Монтаж сужающего устройства

Сужающие устройства должны монтироваться в предварительно установленных фланцах только после очистки и продувки технологических трубопроводов, желательно перед их прессовкой. Установка сужающих устройств должна производиться так, чтобы в рабочем состоянии обозначения на их корпусах были доступны для осмотра.

Сужающее устройство можно устанавливать только на прямом участке трубопровода независимо от положения этого участка в пространстве. При выборе места установки сужающего устройства необходимо иметь в виду, что измеряемый поток в этом месте должен целиком заполнить сечение трубопровода. Установка сужающего устройства должна быть выполнена таким образом, чтобы точно совпали отверстия трубопровода и сужающего устройства.

Между сужающим устройством и фланцами должны устанавливаться уплотнительные прокладки. Фланцы следует устанавливать так, чтобы их плоскости были параллельны друг другу и перпендикулярны оси трубопровода. Расстояние между плоскостями фланцев должно быть равно строительной длине сужающего устройства с учетом места для прокладок с обеих сторон. Допускается увеличение этого расстояния на 1-2 мм

Рис. 2

5.2 Монтаж датчика разности давления

Место установки датчика разности давления должно обеспечивать удобные условия для его монтажа, обслуживания и демонтажа.

Установка запорных вентилей производится в любом удобном для обслуживания месте.

После подсоединения к датчику давления запорных вентилей его заполняют рабочей жидкостью.

Длина соединительных импульсных трубок между сужающим устройством и датчиком разности давления не должна превышать 50 м. Увеличение длины импульсных трубок увеличивает время начала реагирования на изменение перепада давлений. Поэтому соединительные линии должны быть проложены по кратчайшему расстоянию, однако длина линий должна быть такой, чтобы температура среды, поступающей в датчик разности давления, не отличалась от температуры окружающего воздуха.

Соединительные трубки не должны иметь резких перегибов, должны быть проложены вертикально или горизонтально с односторонним уклоном 1:10. Внутренний диаметр трубок должен быть не менее 8 мм

5.3 Монтаж датчика избыточно давления

При монтаже датчиков на трубопроводах должны соблюдаться следующие условия. Датчики могут устанавливаться непосредственно на трубопроводе, на кронштейне, прикрепленном к стене сваркой (на металлической стене), болтами или дюбелями (на кирпичной или бетонной стене). У места отбора давления необходимо устанавливать отключающие вентили. Соединительные линии к датчикам необходимо прокладывать так, чтобы исключалось образование газовых мешков гидравлических пробок (при изменении давления газа). Продувка соединительных линий и датчика может осуществляться через трехходовые краны либо через специальные продувочные линии. Перед включением датчиков в работу трехходовой кран перед ним необходимо закрыть до заполнения соединительной линии, а также кольцеобразной или петлеобразной трубки остывшей жидкостью. При измерении давления газа при температуре среды более 80°С или при наличии пульсаций давления среды датчики, монтируемые 10 Руководство по эксплуатации датчиков давления на технологических аппаратах и трубопроводах, должны иметь защитные кольцеобразные или петлеобразные сифонные трубки. Закладные конструкции устанавливают организации, ведущие монтаж технологического оборудования и трубопроводов.

Рис. 3

5.4 Монтаж термоэлектрического преобразователя

Термопару необходимо помещать в защитный стальной чехол, а термоэлектроды изолировать фарфоровыми бусами. Рабочий конец (горячий спай) для улучшения теплового контакта с корпусом может заливаться оловом или привариваться к защитному чехлу. Основные требования к термопаре при монтаже.

Уменьшение до минимума утечки тепла по ее арматуре или подсоса холодного воздуха, т.к. потеря уплотнения приводит к снижению термо - ЭДС и, следовательно, искажению показаний; Рабочий конец термопары должен находиться в центре потока измеряемой среды на глубине не менее 300 мм, теплоприемник следует защитить от лучистого теплообмена экраном.

5.5 Монтаж электропроводки

Для монтажа электропроводок систем автоматизации используются унифицированные конструкции лотков, в состав которых входят различные элементы (угольники, тройники, крестовины, элементы проходов через стены и т.д.). На лотках провода и кабели должны прокладываться пучками, вплотную друг к другу в один слой. Лотки устанавливаются на высоте не менее 2 метров от уровня пола или площади обслуживания.

Электропроводка в щите выполняется с помощью кабелей и проводов. Электропроводка внутри щита, подключение приборов КИП и А - используются провода:

ПВ - провод медный с поливинилхлоридной изоляцией.

КВВГ - кабель с медной жилой, поливинилхлоридная изоляция, голый.

5.6 Монтаж МЭО 160/63-0.25

Исполнительные механизмы монтируют вблизи регулирующих органов в строгом соответствии с проектом в хорошо освещенных местах, не подверженных вибрации. Устанавливают их на полу, на специальных подставках, при этом ось выходного вала исполнительного механизма должна занимать горизонтальное положение. Выходной вал исполнительного механизма соединяют с валом регулирующего органа кривошипом и жесткой тягой. Узлы соединения исполнительного механизма с регулирующим органом не должны иметь люфтов. Длина тяги должна быть минимальной, её выбирают в зависимости от расстояния между исполнительным механизмом заслонкой.



6. Выбор типа щита автоматизации, его компановка

Щит систем автоматизации предназначен для размещения на нём средств контроля и управления технологическим процессом, контрольно-измерительных приборов, сигнальных устройств, автоматического управления, защиты, блокировки, линий связи между ними.

Выбираем щит на основании ОСТ 36.13-76. тип ЩШ-ЗД 2200*800*600(щит шкафной с задней стенкой).

Щит должен соответствовать ОСТ 36.13-76. и руководящим материалам РМ3-82-83. Щит предназначен для установки в закрытых помещениях с температурой окружающей среды от -30^оС до +50^оС и относительной влажностью не более 80%, с отсутствием вибрации агрессивных газов, паров и токопроводящей пыли.

Каркас состоит из четырёх стоек, скрепленных болтами, верхней и нижней рамки. С передней стороны каркаса между стойками устанавливают одну или две перемычки швеллера для крепления фасадных панелей. Стойка выполнена в виде швеллера с приваренными на концах кронштейнами, имеющими отверстия для крепления стоек к рамам. Рама сварена из двух одинаковых деталей швеллерного типа.

Для эффективного восприятия информации приборы располагают на следующих уровнях:

- показывающие приборы- 1800мм;

- регулятор -1500мм;

- автоматические выключатели, предохранители, розетка -450мм;

На основании РТМ 25-91-82 необходимо чтобы между фланцами приборов, крепления хвостовых частей, было не менее 70мм снизу и не менее 30мм сверху.

Сам шкафной щит монтируется в аппаратном помещении на металлическом основании из швеллера, приваривается и заливается бетоном. Положение аппаратов внутри щита должно соответствовать требованиям инструкции эксплуатации.

Заземление приборов в щите производится: провод, прикрепленный к корпусу прибора, находящегося под напряжением, крепится к боковой стенке в нижней части щита. Щит крепится швеллером к общему заземлению цеха, которое подсоединено к металлическому пруту, забитого в землю на глубину 1,5-2 метра. Положение щита должно быть строго вертикальным. Щиты монтируются после завершения в них всех сборочных работ при t=+15?С.

Питание в щите осуществляется по кабельным трассам, в нижней части щита.



7. Схема соединений внешних проводок

Электрические проводки к приборам и средствам автоматизации прокладывают по кратчайшему расстоянию между соединительными приборами, с минимальным числом поворотов, параллельно стенам и перекрытиям, и во избежание электрических помех, по возможности, дальше от технологического оборудования, электрооборудования, силовых осветительных линий.

Места прокладки электрических проводок должны быть доступны для монтажа и обслуживания. Особо повышенное требование предъявляют к прокладке измерительных, электрических проводок в связи с тем, что нарушение правил их прокладки может привезти к снижению точности показаний всей измерительной системы, а в отдельных случаях - к выводу её из строя.

Кабели с металлическими оболочками к приборам и средствам автоматизации прокладывают на расстоянии не менее 100мм от параллельно проложенных кабелей другого назначения, и кабели с металлическими оболочками; для измерительных цепей автоматизации - на расстоянии не менее 50мм от других кабелей к приборам средств автоматизации.

Электрические проводники надёжно защищают от сотрясения, вибрации или механических повреждений, а также от внешних влияний влажности, агрессивных газов и пыли.



8. Наладка электрооборудования и элементов автоматических устройств систем управления

монтаж наладка компрессорная установка

Наладка измерителя-регулятора ОВЕН 2ТРМ1

Перед началом работы необходимо ознакомиться с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации регулирующего прибора измерителя - регулятора ОВЕН 2ТРМ1.

При внешнем осмотре проверяют комплектность регулятора по сопроводительным документам, устанавливают наличие пломб завода-изготовителя, отсутствие внешних повреждений, прибор должен быть заземлён.

Основными режимами прибора являются «Работа» и «Установка параметров» или «программирование».

Режим "Работа" является основным эксплуатационным режимом работы прибора, в котором вычисляются полученные данные и форируется текущее значение измеряемых величин. В режиме "Работа" прибор управляет исполнительным механизмом в соответствии с заданным режимом.

Режим "Установка параметров" предназначен для задания и записи требуемых параметров измерения и регулирования. После этого прибор готов к работе.

Питание приборов осуществляется от однофазной сети

переменного тока напряжением 220В, с частотой 50Гц.

Масса прибора не более 1 кг.

Габаритные размеры прибора 96x96x145 мм.

Приборы рассчитаны на эксплуатацию в закрытых взрывобезопасных помещениях при следующих условиях:

Температура окружающего воздуха от 5 до 50°С;

Наладка первичных преобразователей

На первом этапе проверяется правильность монтажа первичных измерительных приборов, затем выполняются работы по наладке первичных измерительных преобразователей в комплекте с каналами связи. Сопротивление электрической изоляции между обмотками и корпусом, а также между цепями преобразователей с двумя чувствительными элементами должно быть не менее 40МОм. При низком сопротивлении изоляции следует проверять мегомметром на испытательное напряжение переменного тока 500В, при температуре 20±5?С, и относительной влажностью окружающего воздуха до 80%. Электрическая изоляция должна выдержать указанное напряжение в течение 1минуты.

Наладка исполнительного механизма МЭО 160/63-0,25

Выходной вал исполнительного механизма поворачивается на угол менее 360?. Исполнительный механизм типа МЭО выпускается с диапазонами угла поворота выходного вала в пределах 0-90? или 0-240?. Рабочий угол поворота в этих диапазонах настраивается путем регулирования конечных выключателей исполнительного механизма. Для предотвращения поломки исполнительного механизма в случае, если он не будет отключен конечным выключателем, однооборотные исполнительные механизмы имеют два настраиваемых механических упора с шагом фиксации их 3? в диапазоне угла поворота выходного вала. При наладке исполнительного механизма упоры устанавливают на угол, превышающий угол настройки конечных выключателей на 6-12? (3-6? на каждую сторону).

Чувствительные элементы датчиков жестко механически связаны выходным валом исполнительного механизма. Настройка диапазона действия датчика производится изменением передаточного числа этой механической связи.

N провода	Откуда	Куда	Марка провода	Примечание
	Цепь питания
801	ХТс:1	SF:1	ПВ1 (1+1)
802	SF:1	P1:2	ПВ1 (1+1)
803	XTc:2	P1:1	ПВ1 (1+1)
802	SF:1	KM:10	ПВ1 (1+1)
803	XTc:2	KM:9	ПВ1 (1+1)
802	SF:1	P2:4	ПВ1 (1+1)
803	XTc:2	P2:5	ПВ1 (1+1)
804	XTc:1	SF:1	ПВ1 (1+1)
805	SF:1	PS1:1	ПВ1 (1+1)
806	XTc:2	PS1:2	ПВ1 (1+1)
805	SF:1	PS2:1	ПВ1 (1+1)
806	SF:1	PS2:2	ПВ1 (1+1)
805	SF:1	PS3:1	ПВ1 (1+1)
806	SF:1	PS3:2	ПВ1 (1+1)
51	P1:13	XT:1	ПВ1 (1+1)
52	P1:14	XT:2	ПВ1 (1+1)
53	GB1:3	XT:3	ПВ1 (1+1)
54	GB1:3	XT:4	ПВ1 (1+1)
55	P1:4	SA:1	ПВ1 (1+1)
56	P1:5	SA:3	ПВ1 (1+1)
57	P1:6	SA:5	ПВ1 (1+1)
58	SA:2	XT:5	ПВ1 (1+1)
59	SA:4	KM:1	ПВ1 (1+1)
60	SA:6	XT:6	ПВ1 (1+1)
61	SA:8	SB:1	ПВ1 (1+1)
62	SB:2	XT:7	ПВ1 (1+1)
63	SB:4	XT:8	ПВ1 (1+1)
64	KM:10	XT:9	ПВ1 (1+1)
65	KM:8	XT:10	ПВ1 (1+1)
66	KM:3	XT:11	ПВ1 (1+1)
67	KM:4	XT:12	ПВ1 (1+1)
68	KM:5	XT:13	ПВ1 (1+1)
69	KM:6	XT:14	ПВ1 (1+1)
70	P2:3	XT:15	ПВ1 (1+1)
71	P2:4	XT:16	ПВ1 (1+1)
72	P2:5	XT:17	ПВ1 (1+1)
73	P1:7	XT:18	ПВ1 (1+1)
74	P1:8	XT:20	ПВ1 (1+1)
75	P1:9	XT:21	ПВ1 (1+1)
76	PS1:10	+	ПВ1 (1+1)
77	PS1:11	-	ПВ1 (1+1)
78	PS1:13	+	ПВ1 (1+1)
79	PS1:14	-	ПВ1 (1+1)
80	PS2:13	+	ПВ1 (1+1)
81	PS2:14	-	ПВ1 (1+1)
82	PS3:12	XT:22	ПВ1 (1+1)
83	PS3:13	XT:23	ПВ1 (1+1)
84	GB2:3	XT:24	ПВ1 (1+1)
85	GB2:4	XT:25	ПВ1 (1+1)
86	GB2:3	XT:26	ПВ1 (1+1)
87	GB2:4	XT:27	ПВ1 (1+1)
88	PS3:10	XT:28	ПВ1 (1+1)
89	PS3:11	XT:29	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	PS1/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	PS2/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	PS3/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	P1/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	XT2/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	KM/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	P2/заземление	ПВ1 (1+1)
Земля	Рейка установки приборов	GB1/заземление	ПВ1(1+1)
Земля	Рейка установки приборов	GB2/заземление	ПВ1(1+1)



9. Эксплуатация электрооборудования и элементов САУ

Обслуживание контрольно-измерительных приборов и систем автоматизации на предприятиях промышленности возлагается на специализированные подразделения, именуемые службой КИПиА. Основное назначение службы - обеспечение исправной бесперебойной работы контрольно-измерительных и регулирующих приборов, имеющихся на предприятии.

К основным функциям службы КИПиА относятся:

Обслуживание и обеспечение исправной работы парка приборов и средств автоматизации на промышленном предприятии;

Плановый ремонт приборов по графику непосредственно в мастерских службы КИПиА;

Периодическая проверка приборов и предоставление их в установленные сроки для государственной проверки;

Учет средств автоматизации, имеющихся в наличии на предприятии;

Разработка и осуществление мероприятий по увеличению срока службы средств автоматизации.

Сдачи эксплуатационного персонала. Они сводятся к поддержанию работающих устройств КИПиА в исправном состоянии, выполнению работ по профилактическому обслуживанию, замене приборов и регуляторов, а также устранении, неисправностей, возникающих на действующем оборудовании. Поскольку предприятие, как правило, функционирует круглосуточно и оборудования КИПиА требует непрерывного обслуживания, часть эксплуатационного персонала распределяется по сменам.



10. Расчетная часть

10.1 Расчет аппаратуры защиты

Автоматический выключатель используется в качестве защиты аппаратуры от коротких замыканий и перегрузок, а также для оперативных отключений электрических цепей при нормальных режимах работы. Таким образом, автомат выполняет функции рубильника, предохранителя и магнитного пускателя.

Автоматический выключатель АП50 предназначен для применения в цепях переменного тока частотой 50Гц, напряжением до 500В, имеют двухполюсное исполнение, с комбинированным расцепителем от 1,6А до 50А.

Номинальное напряжение автоматического выключателя, соответствует наименьшему номинальному напряжению сети, в которой применяется данный автоматический выключатель.

Наименование	Кол.	Мощность
ОВЕН ТРМ201 ОВЕН 2ТРМ1 МЕТРАН-100ДИ МЭО 160/63-0,25 Блок питания	3 1 1 1 2	21ВА 8ВА 0.5ВА 220В 6ВА 30В
Итого	8	280ВА

Выбор автоматического выключателя производится по номинальному напряжению и току с соблюдением следующих условий:

Uном.а ? Uном.с.

где Uном.а - номинальное напряжение автоматического выключателя В,

Uном.с - номинальное напряжение сети В.

Iном.а ? Iдлит

где Iном.а - номинальный ток автоматического выключателя А;

Iдлит - длительный расчетный ток линии А.

Выберем автомат из: Iн > Iдл

где - Iн номинальный ток автомата, А.

- Iдл длительный расчётный ток, текущий через пакетный выключатель, А.

Суммарная нагрузка в схеме равняется 450. Определяем расчетный ток

I_дл = S / U= 280/220= 1,27

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-2МТ с номинальным током расцепления 4А.

Расчет питающего кабеля

Сечение проводов питающей и распределительных сетей системы электропитания средств автоматизации выбираются по условиям нагрева электрическим током и механической прочности.

Питающая и распределительная сеть системы электропитания относится, как правило, к сетям, не требующим зашиты от перегрузки, и защищаются только от коротких замыканий.

Сечения проводов и кабелей в соответствии с условием нагрева электрическим током определяется по таблицам допустимых длительных токовых нагрузок на провода и кабели с учетом условий их прокладки. Для практических расчётов условия нагревания проводов длительным расчётным током имеет вид:

Iдлит. доп. > Iрасч.

2,5 ? 1.27 А

где Iдлит. доп. - допустимый длительный ток для провода и кабеля при нормальных условиях прокладки.

Iрасч. - длительный расчётный ток линии.

КВВГ - кабель с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке без защиты, с количеством жил 4, сечением 2,5.



11. Техника безопасности

Техника безопасности включает организационные и технические мероприятия и средства, предотвращающие воздействие на работающих вредных производственных факторов.

Электробезопасность

При монтаже водогрейного котла возникает необходимость подключения электроустановок к электросети.

Предупреждение электро-травм является важной задачей охраны труда, которая на производстве реализуется в виде системы организационных и технических мероприятий, обеспечивающих защиту людей от поражения электрическим током.

Опасность эксплуатации электроустановок определяется тем, что токоведущие проводники (или корпуса машин, оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) не подают сигналов опасности, на которые реагирует человек. Реакция на электрический ток возникает после его прохождения через ткани человека.

Степень поражения человека зависит от рода и величины напряжения и тока; частоты электрического тока; пути тока через человека; продолжительности действия тока; условий внешней среды.

Как показывает практика, спасение человека возможно, если время, в течение которого человек находится под действием электрического тока, не превышает 4-5 минут.

Меры электробезопасности:

Защитное заземление должно обеспечить защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление выполняют путём преднамеренного электрического соединения (металлическими проводниками) нетоковедущих частей электроустановок с "землёй" или её эквивалентом.

Защитное отключение - это система быстродействующей защиты, автоматически (за 0,2 и менее) отключающая электроустановку при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. Применяется в тех случаях, когда невозможно или трудно осуществить защитное заземление.

Защита от замыкания между обмотками трансформатора - при автоматизации колосникового холодильника используются приборы, которые потребляют пониженное напряжение. Для этого применяются понижающие трансформаторы.

В качестве средств защиты применяют заземление нейтрали вторичной обмотки трансформатора, которое выполняют в виде глухого присоединения к заземлению, либо нейтраль присоединяют к пробивному предохранителю.

Перед проведением электроремонтных работ проводят следующие мероприятия: оформляют наряд-допуск; ремонт производят не менее чем двое рабочих; отключают электропитание; вынимают плавкие предохранители; замыкают накоротко токоведущие провода (после снятия напряжения); токоведущие (замкнутые накоротко провода или части электроустановки) заземляют.

На распределительных устройствах, рубильниках вывешивают предупредительный плакат "Не включать -- работают люди".

Пожарная безопасность

На предприятии должно быть организовано обучение всех рабочих и служащих правилами пожарной безопасности и действиям на случай возникновения пожара. Лица, не прошедшие инструктаж о соблюдении мер пожарной безопасности, не допускают к работе.

Осуществление мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности, возлагается на руководителей предприятий и на начальников цехов.

Для тушения электроустановок применяются огнетушители углекислотные типа ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 и порошковые огнетушители типа ОП-2, ОП-4. Также в помещении должен располагаться шит огнетушения в котором должно находится лопата, топор (с деревянными ручками), ведра, плотная ткань (брезент), багор, рядом с щитом располагаются ящики с песком.

Средства индивидуальной зашиты при ремонте установке

При ремонте стекловаренной печи рабочим выдается слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками. При ремонте отключается питание от установки после чего допускается рабочий к ремонту установки.



12. Определение сметной стоимости

Наименование	Количество	Сметная стоимость
		За единицу	Всего
Термоэлектрический преобразователь гр. ТХА	2	4500	9000
Дифманометр мембранный ДМЭ-МИ	1	8000	8000
ОВЕН ТРМ201	3	3000	9000
Регулятор-измеритель ОВЕН 2ТРМ1	1	3500	3500
Механизм исполнительный МЭО 160/63-0,25	1	18000	18000
Щит автоматизации ЩШ-ЗД	1	45000	45000
Итого	10	92500	92500



Заключение

Основная цель автоматизации производственных процессов -- это обеспечение экономии сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, сокращение ручных операций, улучшение труда обслуживающего персонала, улучшение условий при управлении агрегатами, процессами и производством в целом, т.е. повышение технико-экономических показателей технологического передела, цеха, предприятия. Вместе тем при создании системы автоматизации требуется производить затраты на научно-исследовательские, проектные работы, дополнительные капитальные вложения на применяемые средства, на строительство помещений для размещения вычислительного центра (ВЦ), служб КИП и средств автоматизации. Эти затраты должны быть соизмеримы с возможностями предприятия по эффективности их использования.

Автоматизация производства - необходимая, основная часть любого технологического процесса.

Назначение автоматизации состоит в обеспечении выпуска продукции высокого качества при оптимальных технико-экономических показателях работы оборудования. Основное влияние при организации контроля производства, уделяется обязательному использованию контрольных данных, для оперативного управления производственными процессами.

В результате ввода в эксплуатацию данной системы, достигнуто следующее: сокращение ручных операций улучшает условие труда при управлении агрегатами, процессами и производством в целом, т.е. повышается технико-экономические показатели технологии передела цеха предприятия.

Внедрение средств автоматизации ведёт к повышению экономического эффекта, который представляет собой совокупность всех производственных ресурсов - живого труда, материалов.



Список используемых источников

1. Рульнов А.А., Горюнов И.И., Евстафьев К.Ю. «Автоматическое регулирование», 2005г.

2. Гринзбург И.Б. «Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов», 1979г.

3. Шандров Б.В., Шапарин А.А., Чудаков А.Д. «Автоматизация производств», 2004г.

4. Москаленко В.В. «Системы автоматизированного управления электроприводом, 2004г

5. Келим Ю.М. «Типовые элементы систем автоматического управления», 2004г.

6. Шишмарёв В.Ю. «Типовые элементы систем автоматического управления», 2004г.

7. Минаев П.А. «Монтаж систем контроля и автоматики», Стройиздат, 2004г.

8. Клюев А.С.»Проектирование систем автоматизации технологических процессов», Стройиздат, 1995г.

9. ГОСТ 21.404-85.СПДС. «Автоматизация технологических процессов.

Обозначение условных приборов и средств автоматизации на схемах».

10. ГОСТ 21.408-93. СПДС. «Правила выполнения рабочей документации

Размещено на Allbest.ru