Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение

1. Общая часть

1.1 Типы насосов

1.2 Характеристики центробежных насосов (ЦН)

1.3 Устройства автоматизации насосных установок

1.4 Принципиальная электрическая схема автоматического управления(АУ) задвижкой центробежного насосного агрегата

1.5 Принципиальная электрическая схема АУ двумя откачивающими насосами

2. Расчетная часть

2.1 Расчет погрешности

3. Технологическая часть

3.1 Монтаж выбранных модулей

4. Стадии монтажно-наладочных работ

5. Техника безопасности при монтажно-наладочных работах

• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Основой развития экономики любой страны или государства является ее промышленный сектор, включающий в себя фабрики, заводы, предприятия по добыче ресурсов, энергетику и многое другое. Сфера производства представляет собой совокупность предприятий и организаций, деятельность которых направлена на создание материальных благ, товаров и продуктов.
• В технологии производства любого предприятия применяется промышленное насосное оборудование, основное назначение которого заключается в перекачке, транспортировании, циркуляции или дозировании жидкости или газа. В зависимости от сферы использования насосы для промышленности отличаются между собой по конструктивному устройству, методу перекачки.
• 1. Общая часть

1.1 Типы насосов

Перекачивающие насосы служат для перекачки, транспортировании, циркуляции или дозировании жидкости или газа.

Перекачивающие насосы могут быть различных типов, например:

· Центробежные - используют центробежную силу для перекачки жидкостей.

· Поршневые - используют поршни для перекачки жидкостей или газов.

· Винтовые - используют винт для перекачки жидкостей.

· Диафрагменные - используют диафрагму для перекачки жидкостей или газов.

· Погружные - устанавливаются напрямую в скважине или в резервуаре, для перекачки жидкостей.

Выбор определённого типа насоса зависит от требований конкретной задачи, таких как тип жидкости, расход, давление, температура и другие параметры. Важно также учитывать прочность и надёжность насоса, его эффективность, стоимость и простоту обслуживания. От правильного выбора зависит эффективность и безопасность процессов перекачки жидкостей или газов в различных отраслях промышленности.



Наиболее распространёнными и предназначенными для подачи холодной или горячей воды, вязких или агрессивных жидкостей (кислот и щелочей), сточных вод, смесей воды с грунтом, золой и шлаком, торфом, раздробленным каменным углём являются центробежные насосы. Их действие основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями.

Преимущества центробежных насосов:

- высокая производительность и равномерная подача,

- компактность и быстроходность (возможность непосредственного присоединения к электродвигателю),

- простота устройства, что позволяет изготавливать их из химически стойких, трудно поддающихся механической обработке материалов,

- возможность перекачивания жидкостей, содержащих твёрдые взвешенные частицы, благодаря большим зазорам между лопатками и отсутствию клапанов,

- возможность установки на лёгких фундаментах.

- К.п.д. наиболее крупных центробежных насосов до 0,95

Однако центробежные насосы небольшой и средней производительности имеют к.п.д. на 10-15% ниже. Это обусловлено наличием больших зазоров между полостями всасывания и нагнетания, через которые возможен переток жидкости, а также затратами энергии на неизбежное вихреобразование вблизи кромок лопаток вращающегося с большой скоростью рабочего колеса, которая преобразуется в тепло и рассеивается в окружающей среде. Такие потери резко возрастают для высоковязких жидкостей, перекачивание которых центробежными насосами, вследствие резкого снижения к.п.д., экономически невыгодно.

К недостаткам центробежных насосов следует отнести:

- относительно низкие напоры

- уменьшение производительности при увеличении сопротивления сети

- резкое снижение к.п.д. при уменьшении производительности.

- центробежные насосы не рассчитаны на работу на «сухом ходу». Перекачиваемая среда должна постоянно присутствовать в рабочей камере. Холостая работа насоса может привести к выходу его из строя.

1.2 Характеристики центробежных насосов (ЦН)

Эксплуатационные свойства ЦН определяются зависимостью напора (давление жидкости) на выходе от производительности при различных скоростях.

H=F(Q),

Где Н - напор на выходе, м.ст. жидкости; Q - производительность, м3/с.

Эти зависимости обычно приводятся в виде графиков в каталогах для каждого конкретного агрегата.

Представление о характеристиках центробежного насоса и магистралей дает рис. 1.



Рис. 1. Характеристики H-F(Q) при статическом (А) и динамическом (Б) напоре.

Для определения рабочей точки, которая определяется пересечением двух характеристик: насоса н магистрали, нужно знать зависимости H = F(Q) и

Hu = F(Q)

Полный напор (H) в системе состоит из двух составляющих:

H= He+ HДим = + CQ+,

где Не - статический напор, м; Ндин - динамический напор, м; Q - производительность, мі/с; С - постоянная величина. В зависимости от преобладающей составляющей, характеристика магистрали может быть статической (А) или динамической (Б), которая представляет собой параболу по форме.

Из рис. 1 видно, что при снижении оборотов приводного ЭД характеристика насоса перемещается вниз параллельно номинальной (Фком).

Таким образом, при приводе от АД и работе:

- при статической характеристике магистрали

- производительность изменяется (от до 2i) значительно;

- чрезмерное снижение скорости, когда характеристики не пересекаются, насос перестает качать («срыв струи»).

Примечание - Такой вариант возможен при снижении напряжения в сети.

- при динамической характеристике магистрали:

- производительность изменяется (от ном. до 1) незначительно;

- чрезмерное снижение скорости (до 2) не приводит к прекращению

подачи жидкости, но производительность уменьшается.

При приводе от СД скорость не изменяется, но угол отставания ротора от статора увеличивается, что уменьшает момент на валу двигателя. При чрезмерном снижении напряжения сети СД выпадают из синхронизма и останавливаются.

Производительность центробежных насосов можно регулировать следующими способами:

- дросселированием трубопровода (например, закрывать задвижки на

напорной магистрали);

- изменением угловой скорости (@) приводного ЭД (например,

- изменением напряжения в цепи статора АД);

- изменением числа работающих на магистраль агрегатов;

- изменением положения рабочего органа механизма (например, поворотом лопаток рабочего колеса).

Дросселирование осуществляется прикрытием задвижки на напоре, при этом (рис. 1, Б) характеристика магистрали перемещается влево (до точки PT) при неизменной угловой скорости насоса (@ном). При новом положении рабочей точки (PТ') производительность (Q') уменьшится, а напор (H') увеличится (теоретически). Реально часть напора (ЛН») теряется на регулирующем устройстве, а следовательно, фактический напор (Но) тоже уменьшится. Расчеты показывают, что уменьшение производительности (Q) в два раза приводит к снижению КПД насоса в 4 раза и увеличивает потери мощности до 38% от номинальной мощности ЭД. Следовательно, данный способ целесообразно применять в установках небольшой мощности (несколько кВт) при преобладании статического напора в магистрали. Изменение угловой скорости осуществляется изменением подводимого к статору электродвигателя напряжения (дроссель насыщения) или включением в цепь ротора добавочного сопротивления. При этом характеристика насоса перемещается вниз параллельно номинальной (@ром). Из рис. 1 видно, что при статической характеристике производительность (Q) снижается значительно больше, чем при динамической для одной и той же скорости (@1) Расчеты показывают, что электрический способ регулирования более экономичен, чем дросселирование, так потери мощности меньше (до 16%). Следовательно, данный способ целесообразно применять в установках средней мощности (десятки кВт).Примечание - Для установок большой мощности (сотни н тысячи кВт) этот способ неэкономичен; в этом случае применяются каскадные схемы электроприводов, в которых «потери скольжения» возвращаются в сеть или преобразуются в механическую мощность и поступают на вал механизма; преобразование «энергии скольжения» возможно с помощью вентильных схем или вспомогательных машин на одном валу с главным двигателем.

Изменение числа работающих агрегатов, подключенных на магистраль параллельно, целесообразно применять при статическом напоре, так как общая производительность совместно работающих агрегатов - это сумма производель-ностей всех работающих агрегатов, что обеспечивает их экономичную работу.

Примечание. При динамическом напоре общая производительность увеличивается незначительно, а агрегаты работают с пониженным КПД.

1.3 Устройства автоматизации насосных установок

Наряду с аппаратурой общего назначения для пуска, переключения и управления, в системах автоматизации применяется специальная аппаратура.

Поплавковое реле уровня предназначено для контроля уровня в резервуарах с неагрессивной жидкостью и выдачи сигнала в схему управления.

Представление о конструкции и принципе действия поплавкового реле дает рис. 2.

Рис. 2. Поплавковое реле уровня

В резервуар (1) погружается поплавок (2), который подвешен на гибком канате (5), перекинутом через блок (4). Уравновешивание осуществляется с помощью груза (8). На канате укреплены две переключающие шайбы (7), положение которых можно изменить в соответствии с условиями регулирования. Переключающие шайбы (7) при достижении предельных уровней жидкости поворачивают коромысло (6), связанное с контактным устройством (3), которое замыкает четную (2 и 4) или нечетную (1 и 3) пару контактов цепей управления.

Электродное реле уровня предназначено для контроля уровня электропроводных жидкостей и выдачи сигнала в схему управления.

Рис. 3. Электродное реле уровня

Основным контролирующим элементом являются два электрода (2), помещенные в резервуар (1) с электроприводной жидкостью (4). Электроды заключены в кожух (3), открытый снизу и включены в цепь катушки реле промежуточного (РП) малогабаритного исполнения (телефонного типа).

Слаботочное реле (РП) получает питание от понижающего трансформатора (по условиям электробезопасности). При подъеме уровня жидкости в резервуаре до короткого электрода собирается цепь РП, которая срабатывает, дает команду в цепь управления (РП:1) и становится на самопитание (РП:2) через длинный электрод.

Насосный агрегат включается на откачивание жидкости из резервуара Отключение агрегата произойдет при снижении уровня ниже длинного электрода.

Струйное реле предназначено для контроля наличия потока (струи) жидкости в трубопроводе. Представление о конструкции и принципе действия струйного реле дает рис. 4.



Рис. 4. Струйное реле

Чувствительным элементом является диафрагма (1) с дроссельным устройством (отверстие в центре), установленная в трубопроводе (4) и воспринимающая перепад давления жидкости при протоке. Обе полости диафрагмы трубками (3) соединены с сильфонами (2), у которых имеются цилиндрические мембраны (5), механически связанные тягами с электроконтактной частью реле (6). При наличии протока жидкости давление в левой полости диафрагмы (1) будет больше, чем в правой, поэтому контактная группа (1 и 3) замкнута и в цепь управления 1 дается сигнал о наличии протока жидкости.

Примечание - струйное реле, обычно, применяется в системах охлаждения, поэтому этот сигнал является разрешающим пуск механизма. При уменьшении количества протекающей жидкости (например, остановка насоса) перепад давления изменяется на диафрагме, контактная группа левая (1 и 3) размыкается, а правая (2 и 4) замыкается. При этом выдается сигнал на остановку двигателя, который обслуживается этой СВО, через цепь управления 2 и он останавливается.

Реле контроля заливки предназначено для контроля заливки гидравлической полости центробежных насосов. Они могут работать на принципе поплавка, но в настоящее время наибольшее распространение получили реле мембранного типа.

Рис. 5. Реле давления мембранное ДР-Д-У

Такие реле устанавливаются выше уровня насоса от 0,3 до 0,5 м. При заливке полости насоса жидкостью мембрана прогибается, перемещая прикрепленный к ней шток, что переключает контактную систему реле, разрешая пуск насоса.

После снижения давления в полости мембрана пружиной возвращается в исходное положение.

Достоинством мембранных реле является большая чувствительность и способность выдерживать высокие давления. Такие реле применяют при заливке насосных агрегатов с помощью вакуум-насоса.

1.4 Принципиальная электрическая схема АУ задвижкой центробежного насосного агрегата

Рис. 6. Принципиальная электрическая схема АУ электроприводом задвижки центробежного насосного агрегата

Назначение. Для управления задвижкой ЦНА, сигнализации ее состояния и защиты цепей управления.

Основные элементы схемы.

Д1, Д2 - приводные двигатели ЦНА и задвижки на напоре агрегата.

КМ, КО, КЗ - контакторы пускателя магнитного (ПМ) Д1, открытия и закрытия задвижки агрегата.

РП - реле промежуточное.

РУ - реле уровня, для контроля уровня в резервуаре и коммутации цепей управления насоса и задвижки.

РД - реле давления, для контроля давления в полости насоса и выдачи сигнала на управление задвижкой.

П - передача понижающая, механическая.

ВКА, ВКО и ВКЗ - выключатели конечные «аварийный» (при неисправности механизма), состояния задвижки «открыто» и «закрыто».

ВБ - выключатель безопасности, для отключения электрических цепей

при ручном управлении задвижкой.

R1, R2 - ограничительные резисторы в цепях сигнальных ламп.

Органы управления.

КУ - ключ управления, для выбора режима управления насосом («Р» - ручное, «О» - отключено, «А» - автоматическое).

Кн.П и Кн.С - кнопки «пуск» и «стоп» Д1 (на местном посту).

КН.О, Кн.3, Кн.C1 - кнопки ДУ открытием, закрытием и остановкой задвижки (на пульте оператора).

H, > Н > Н, - сигнал от датчика уровня в резервуаре, отклонение от нормального.

«PТ» - сигнал от датчика давления в полости насоса о повышении давления.

Режимы управления:

КУ - «А» - «автоматическое управление» ЦНА и задвижкой, основной режим; КУ - «Р» - «ручное управление» ЦНА и задвижкой (местное или ДУ)

Работа схемы.

Исходное состояние.

Поданы все виды питания (включены ВА, ВА1, ВА2), КУ - «А», ВБ - «В», резервуар осушен до «Нн», задвижка на напоре закрыта, полость насоса заполнена, система осушения приготовлена при этом:

- засвечена вполнакала ЛЗ «задвижка закрыта»,

- погашена ЛО «задвижка открыта». ЦНА в «ждущем режиме».

Автоматическое управление.

При поступлении жидкости в резервуар (H> Нн) собирается цепь РУ 1 - собирается цепь КМ] (РУ:1), готовится цепь РП (РУ:2).

КМ 1 - подключается к сети (Д1) (КМ:1…3), становится на самопитание (КМ:4).

При работе насоса на закрытую задвижку давление в полости повысится «(Р1)», при этом собирается цепь РП (РД).

РП - собирается цепь [КО (РП:1), - размыкается цепь КЗ (РП:2) повторно.

КО - подключается к сети (Д2) (КО:1…3) и пускается на открытие задвижки,

- становится на самопитание (КО:4), блокируется цепь [К3 (КО:5), шунтируется часть резистора R2 (КО:6).

Задвижка начинает открываться, при этом собирается цепь ЛО (ВКЗ), она загорается полным накалом (ярко) на все время открывания.

При полном открытии задвижки контакт ВКО разомкнется, при этом разомкнется цель КО, погаснет ЛЗ, горевшая вполнакала.

КО - отключается от сети (Д2) (КО:1…3) и останавливается, - размыкается цепь самопитания (КО:4), готовится цепь КЗ (КО:5), включается полностью R2 в цель ЛО, она переходит на горение вполнакала.

ЦНА работает на откачку жидкости из резервуара, ЛО «задвижка открыта» горит вполнакала, ЛЗ «задвижка закрыта» погашена, уровень в резервуаре снижается.

При полной откачке жидкости (Н<Нн) размыкается цепь РУ,

РУ - размыкается цепь КМ (РУ:1), размыкается цепь РП (РУ:2).

КМ - отключается от сети (Д1) (КМ:1…3) и останавливается, размыкается цепь самопитания (КМ:4).

РП - размыкается цепь [КО] (РП:1), параллельная цепи самопитания, собирается цепь КЗ (РП:2).

При отключенном ЦНА давление в полости снижается (P4), при этом повторно размыкается цепь РП (РД).

КЗ - подключается к сети(Д2) (КЗ:2…3) и пускается на закрытие задвижки,

- становится на самопитание (КЗ:4),

- блокируется цель КО (КЗ:5), шунтируется часть резистора R1 (К3:6).

Задвижка начинает закрываться, при этом собирается цепь ЛЗ (ВКО), она зажигается полным накалом (ярко) на все время закрывания.

При полном закрытии задвижки контакт ВКЗ разомкнется, при этом разомкнется цепь КЗ, погаснет ЛО, горевшая вполнакала.

отключается от сети (Д2) (КЗ:1…3) и останавливается,

размыкается цепь самопитания (К3:4),

готовится цепь КО (КЗ:5),

- включается полностью R1 в цепь ЛО, она переходит на горение вполнакала.

ЦНА отключен от сети и остановлен, ЛО «задвижка открыта» погашена,

ЛЗ «задвижка закрыта» горит вполнакала. ЦНА в «ждущем режиме».

Ручное управление.

При неисправности РУ или РД], установить КУ - «Р».

«Пуск» насоса от Кн.П, открытие задвижки от Кн.О. Элементы срабатывают по це пям «ручное управление», цепи «автоматическое управление» отключены. Контроль уровня по стеклянному уровнемеру визуально, на местном посту.

Остановка насоса от Кн.С, закрытие задвижки от Кн.3.

Примечание - При наличии связи с пультом оператора открытие и закрытие задвижки производится дистанционно оператором.

При действиях с местного поста вручную, в целях безопасности, отключить ВА2 или ВБ, что исключит ошибочное включение Д2 с пульта оператора.

При «неисправности» механизма задвижки схема управления отключается конечным выключателем

ВКА, гаснут ЛО и ЛЗ.

Зашита, блокировка, сигнализация:

- силовая цепь и цепи Д1, Д2, от токов КЗ и перегрузки (ВА, В Al с комбинированными расцепителями);

- цепи управления Д2, от токов КЗ (ВА2 с максимальным расцепителем);

- ограничение хода задвижки (ВКО и ВКЗ); взаимная эл. блокировка цепей КО (КЗ:5) и КЗ (КО:5);

- ЛО «задвижка открыта» горит вполнакала, сигнализация состояния;

- ЛЗ «задвижка закрыта» горит вполнакала, сигнализация состояния.

Примечание - Переходный процесс открывания (закрывания) задвижки сопровождается горением ЛО (ЛЗ) полным накалом (ярко).

Питание цепей.

3 ~ 380 В, 50 Гц - силовая сеть.

1 ~ 220 В, 50 Гц - цепи управления, автоматики, сигнализации.

1.5 Принципиальная электрическая схема АУ двумя откачивающими насосами

Рис. 7. Принципиальная схема АУ двумя откачивающими насосами

Назначение. Для пуска, управления защиты и сигнализации откачивающими насосами без дежурного персонала.

Основные элементы схемы.

Д1, Д2 - приводные двигатели основного и резервного центробежного насосов.

КМ1, КМ2 - контакторы магнитных пускателей (ПМ1, ПМ2) двигателей ДІ, Д2.

РКН - реле контроля напряжения, для включения предупредительного сигнала при исчезновении напряжения в цепях управления.

РА - реле аварийное, для включения аварийного сигнала ненормальной работе насосов (переполнение резервуара).

РУ1, РУ2 - реле уровня, для управления пуском и остановкой насосов в автоматическом режиме.

Органы управления.

ПУ1, ПУ2 - переключатели управления, для выбора режима управления насосов («Р» - ручное, «А» - автоматическое).

ПО - переключатель откачки, для выбора «основного» насоса (пускается первым), тогда другой будет «резервным».

ДУ - датчик уровня, электродный, для коммутации цепей управления при подъеме уровня жидкости.

Примечание - Такие датчики применяют для контроля уровня электропроводных жидкостей.

Режимы управления.

ПУ1 - «А», ПУ2 - «А» - «автоматическое управление», основной режим,

ПУ1 - «Р», ПУ2 - «Р» - «ручное управление», резервный режим, с местного поста.

Работа схемы.

Исходное состояние.

Поданы все виды питания (включены ВА1…ВАЗ), ПО - «І», ПУ1 - «А»,

ПУ2 - «А», засвечена ЛЗ «Питание».

Резервуар осушен до нормального уровня (Э1 - замкнут). Система осушения приготовлена.

Насосная установка в «ждущем режиме».

Автоматическое управление.

При поступлении жидкости в резервуар уровень будет повышаться, замкнется контакт Э2, при этом готовится цепь РУ2 и собирается цепь [РУ1 (Э2). РУ1.1 - собирается цель КМ1] (РУ1.1).

Если «основной» насос не справляется, то уровень продолжает повышаться, замкнется контакт ЭЗ, при этом собирается цепь РУ2 (ЭЗ). [РУ2 1 - собирается цепь [КМ2 (РУ2:1). становится на самопитание (РУ2:2).

[КМ2 1 - подключается к сети (Д2) (КМ2:1…3) и пускается, становится на самопитание (КМ2:4).

В работе оба насоса, уровень в резервуаре снижается, при полном осушении резервуара остановятся оба насоса (разомкнутся ЭЗ, Э2, Э1).

«Основной» и «резервный» насосы при одновременной работе справляются.

Примечание - Это возможно при большом поступлении жидкости в резервуар и исправной системе.

Если оба насоса не справляются, то уровень продолжает повышаться,

замкнется контакт Э4, при этом собирается цепь [PА (Э4).

- собирается цепь ЛК1 (PA) и засвечивается табло «Переполнение» на пульте диспетчера.

Примечание - Такой вариант возможен при чрезмерном поступлении жидкости в резервуар или «срыве» ЦН. Обслуживающий персонал принимает меры по аварийному сигналу.

Ручное управление.

«Пуск» насосов от кнопок Кн.П1 и Кн.П2 при положении ПУ1 - «Р» и ПУ2 - «Р». Элементы срабатывают по цепям «ручное управление», цепи «автоматическое управление» отключены (BА34).

Контроль уровня по стеклянному уровнемеру на резервуаре визуально, на местном посту.

Остановка насосов от кнопок Кн.С1 и Кн.С2.

Защита, блокировки, сигнализация.

Силовая сеть и цепи управления Д1 и Д2, от токов КЗ и перегрузки (ВА1 и ВА2 с комбинированными расцепителями).

Примечание - Общая защита силовой цепи и цепи управления применяется для ЭД мощностью до 10 кВт, при большей мощности цепи пускателя имеют отдельную защиту.

- Цепи автоматического управления и контроля, от токов КЗ (ВАЗ с максимальным расцепителем).

- Возможен выбор только одного (из двух) режима работы (ПУ1, ПУ2).

- Пуск насосов возможен только в определенной последовательности (ПО) при АУ, а остановка одновременно.

- Предупредительный сигнал о наличии питания в цепях АУ (лампа зеленая ЛЗ «питание»).

- Аварийный сигнал на пульте диспетчера об отсутствии питания в цепях АУ (лампа красная ЛК2 «нет питания»).

- Аварийный сигнал на пульте диспетчера о переполнении резервуара (лампа красная ЛКІ «переполнение»).

Питание цепей.

3 - 380 В, 50 Гц - силовая сеть,

1 - 220 В, 50 Гц - цепи управления и автоматики,

1 ~ 24 В, 50 Гц - цепи пультовой сигнализации диспетчера.

Применяемое оборудование.

Насос центробежный консольный 1К-100-65-250.



Рис. 8.

Характеристики насоса

Тип насоса	Произ-водитель-ность м3/час	Напор м	Мощность потребля-емая насосом (макс.), кВт	КПД насоса, %	Часто- та вращения об/мин	Всасывающий патрубок мм	Напорный патрубок мм
1К100-65-250	100	80	40	67	2900	100	65

Приводной электродвигатель: АИР200L2У3

Рис. 9

Характеристики электродвигателя

Тип электродвигателя	Pном кВт	n ном об/мин	?/	Ном. Ток А	Sном %	зном %	cos цном
АИР200L2У3	45,0	2900	220/ 380	82,1	3,0	92,5	0,9	2	2,0	7,5

Оборудование, применяемое в схеме управления.

Автоматические выключатели.

Рис. 10. Автоматический выключатель ВА57-35

Рис. 11 Автоматический выключатель ВА47-29

Позиция	Тип АВ	Ном. ток А.	Кол. полю-сов.	Ном. напря-жнение изоля- ции В.	Ном. импульсное выдер-живаемое напряже-ние кВ.	Ном. ра- бочее на-пряжение (АС 50-60Гц) В.	Предель-ная кому- тацион-ная способность переменного тока Ка.
ВА-1, ВА-2	ВА 57-35	125	3	690	6	400	35
ВА-3	ВА 47-29	10	1	500	4	230	4.5

Магнитные пускатели.

Магнитный пускатель ПМ12-100221 У2 В с тепловым реле.



Рис. 12. Магнитный пускатель ПМ12-100221У2В

Рис. 13. реле тепловое РТТ-321П

Характеристики магнитного пускателя

Тип	Uном. В.	Iном. А.	Доп. Контакты.	Степень защиты	Тип реле	U кат. В.
ПМ12-100221 У2 В	660	100	2 р + 2з	IP40	РТТ-321П 80-100А	220АС

Реле промежуточное.

Рис. 14. Реле РПЛ-122МУХЛ4Б



Позиция	Тип реле	Напряжение катушки В.	Номинальный рабочий ток А.	Количество контактов
РУ1, РУ2, РА, РКН	РПЛ-122МУХЛ4Б	220/50Гц	16	2 р + 2з

Датчик уровня (электродный).

Рис. 15. Sawo STR-LPRO (3 уровня)

Переключатель цепей управления (ПУ1, ПУ2, ПО)

Рис. 16. Переключатель кулачковый ПК-1-43 25А 3P 1-0-2 EKF

Сигнальная лампа AD16-22DS (LED), d22, 230V AC

Рис. 17. Л3. Питание



Рис. 18. ЛК2. Нет питания

Рис. 19. ЛК1. Переполнение

2. Расчётная часть

2.1 Расчёт погрешности

№ вар	Типоразмер электро-двигателя	Uл ном, В	?U, %	P2ном, кВт	?/	Sном, %	зном, %	cos цном
74	4A280M 10У3	380	9	45.0	220/ 380	2.0	91.5	0.78	1.8	1.0	6.0

1. Схема включения трехфазной обмотки статора.

Так как фазное напряжение обмотки статора равно 220 В, а линейное напряжение питающей сети составляет 380 В, то обмотку статора необходимо включить по схеме «звезда» (рис. 1), тогда Uф=.

Рис. 20

2. Синхронная скорость.

Из обозначения типа двигателя следует, что число полюсов 2 р=10, т.е. число пар полюсов р=5, тогда синхронная скорость n₁==600 об/мин.

n_2ном =n₁(1-s_ном) = 600 (1 - 0,02) = 588 об/мин.

3. Номинальный вращающий момент на валу.

Пренебрегая механическими потерями, определяем из соотношения

М_ном = = = = 731,2Нм

4. Номинальная активная мощность, потребляемая двигателем из сети.

5. Номинальные линейные и фазные токи обмотки статора.

Для симметричной трехфазной цепи включения обмотки статора активная мощ ность P₁=3U_фI_фcosц_ф=U_лI_лcosц_ф, тогда выражение для номинального линейного тока (в данной схеме I_л=I_ф) можно записать в виде

6. Площадь сечения подводящих проводов.

S=;

где д = 3 А/мм² - допустимая плотность тока

7. Номинальное число оборотов.

n_2ном. = n₁ - (n₁*s_ном) = 600 - (600*0.02) = 588 об/мин.

8. Частота тока в обмотке ротора при номинальной нагрузке.

f_2s=f₁s_ном=500,02т=1 Гц.

9. Полная мощность при номинальной нагрузке.

S_1ном = *U_л*I_л.ном = *380*87,76 = 57693ВА=57,693кВА

10. Реактивная мощность при номинальной нагрузке.

Q_1ном = S_1ном*Sin.

Sin= = = = 0.63

Q_1ном = 57693*0.63 = 36347ВАр = 36,347кВАр

11. Потери мощности в роторе при номинальной нагрузке.

Электромагнитная мощность двигателя.

P_эм.ном. = М _ном.*₁ = М_ном. * = 731,2* = 46919Вт = 45,919кВт

Тогда потери мощности в роторе составят (пренебрегая магнитными потерями)

P_{2Э ном}= P_эм.ном - P_{2 ном} = 45919 - 45000 = 919Вт

12. Пусковой ток

I_пуск. = *К_I = 91,16*6 = 546,96А

13. Пусковой момент

М_пуск. = М_ном.*К_п = 731,2*1 = 731,2Нм

14. Пусковой момент при пониженном на величину ?U=9% напряжении пи тающей сети.

Так как вращающий момент асинхронной машины пропорционален квадрату фазного напряжения питающей статор сети, т.е. М~, то при снижении этого напряжения на 9%, т.е. при U_1ф=0,91U_{1ф ном}, пусковой момент М^'_пуск=0,82ЧМ_пуск=0,82Ч4299,6=3525,7Нм.

15. Расчет и построение механических характеристик М=f(s) и n₂=f(M)

Для расчета зависимости М=f(s) воспользуемся упрощенной формулой вращающегося момента

M = ; где M_max = M_ном*К_м = 731,2*1,8 = 1317,78Нм

S_кр = S _ном(К_м+ = 0.02 (1.8+) = 0.02 (1.8+1.5) = 0.066

M = = = 732,1Нм

Задаваясь значениями скольжения s от 0 до s_кр, определяем значения вращающе го момента М и частоты вращения ротора n₂ по формуле n₂=n₁(1-s).

M = = = 793,8Нм; M = = = 1289,88Нм;

n₂¹=600*(1-0,04) = 576 об/мин; n₂=600*(1-0,066) = 560,4 об/мин.

Результаты расчета сводим в таблицу:

Таблица 1

S	0	S ном=0,02	0,04	Sкр=0,066
М. Нм	0	732,1	793,8	1289,88
n2, об/мин	600	588	576	560,4



Рис. 21

Рис. 22

Двигатель 2

№ вар	Типоразмер электро-двигателя	Uл ном, В	?U, %	P2ном, кВт	?/	Sном, %	зном, %	cos цном
75	4A315S10У3	380	7	55.0	220/380	2.0	92.0	0.79	1.8	1.0	6.0

1. Схема включения трехфазной обмотки статора.

Так как фазное напряжение обмотки статора равно 220 В, а линейное напряжение питающей сети составляет 380 В, то обмотку статора необходимо включить по схеме «звезда».

Uф=.



Рис. 23

2. Синхронная скорость.

Из обозначения типа двигателя следует, что число полюсов 2 р=10, т.е. число пар полюсов р=5, тогда синхронная скорость

n₁= =600 об/мин, тогда номинальная скорость

n_2ном =n₁(1-s_ном) = 600 (1 - 0,02) = 588 об/мин.

3. Номинальный вращающий момент на валу.

Пренебрегая механическими потерями, определяем из соотношения

М_ном = = = = 893,6Нм

4. Номинальная активная мощность, потребляемая двигателем из сети:

5. Номинальные линейные и фазные токи обмотки статора.

Для симметричной трехфазной цепи включения обмотки статора активная мощность P₁=3U_фI_фcosц_ф=U_лI_лcosц_ф, тогда выражение для номинального линейного тока (в данной схеме I_л=I_ф) можно записать в виде;



6. Площадь сечения подводящих проводов.

S=; где д = 3 А/мм² - допустимая плотность тока

7. Частота тока в обмотке ротора при номинальной нагрузке.

f_2s=f₁s_ном=500,02=1 Гц.

8. Полная мощность при номинальной нагрузке.

S_1ном = *U_л*I_л.ном = *380*105,9 = 69619ВА=69,619кВА

9. Реактивная мощность при номинальной нагрузке.

Q_1ном = S_1ном*Sin.

Sin= = = = 0,61

Q_1ном = 69619*0,61 = 42468ВАр = 42,468кВАр

10. Потери мощности в роторе при номинальной нагрузке.

Электромагнитная мощность двигателя.

P_эм.ном = М _ном.*₁ = М _ном * = 893,6* = 56118Вт = 56,118кВт

Тогда потери мощности в роторе составят (пренебрегая магнитными потерями)

P_{2Э ном}= P_эм.ном - P_{2 ном} = 56118 - 55000 = 6118Вт = 6,118кВт

11. Пусковой ток

I_пуск. = *К_п = *6 = 635,4А

12. Пусковой момент

М_пуск. = М_ном.*К_I = 893,6*1 = 893,6Нм

14. Пусковой момент при пониженном на величину ?U=7% напряжении питаю щей сети.

Так как вращающий момент асинхронной машины пропорционален квадра ту фазного напряжения питающей статор сети, т.е. М~, то при снижении этого напряжения на 7%, т.е. при U_1ф=0,93U_{1ф ном}, пусковой момент М^'_пуск=0,93ЧМ_пуск=0,93Ч893,6=831,0Нм.

15. Расчет и построение механических характеристик М=f(s) и n₂=f(M)

Для расчета зависимости М=f(s) воспользуемся упрощенной формулой вращающегося момента

M = ; где M_max = M_ном*К_м = 893,6*1,8 = 1608,48Нм

S_кр = S _ном(К_м+ = 0.02 (1.8+) = 0.02 (1.8+1.5) = 0.066

M = = = 893,6Нм

Задаваясь значениями скольжения s от 0 до s_кр, определяем значения вращающего момента М и частоты вращения ротора n₂ по формуле n₂=n₁(1-s).

M₁ = = = 989,8Нм; M₂ = = = 1608,48Нм

n₂¹=600*(1-0,04) = 576 об/мин; n₂=600*(1-0,066) = 560,4 об/мин.

Результаты расчета сводим в таблицу:

Таблица 2

S	0	S ном=0,02	0,04	Sкр=0,066
М. Нм	0	893,6	989,8	1608,48
n2, об/мин	600	588	576	560,4

Рис. 24

Рис. 25

3. Технологическая часть

3.1 Монтаж выбранных модулей

насос автоматизация управление агрегат

Рис. 26

Монтаж ПЛК73

Подключение питания

Питание контроллера следует осуществлять от сетевого фидера, не связанного непосредственно с питанием мощного силового оборудования. Во внешней цепи рекомендуется установить выключатель, обеспечивающий отключение контроллера от сети и плавкие предохранители на ток 1,0 А. Питание каких-либо устройств от сетевых контактов контроллера запрещается.

Подключение входов и выходов. Подключение источников сигналов и датчиков ко входам, а также подключение исполнительных механизмов к выходам осуществляются в соответствии со схемами. Релейные и транзисторные выходы не имеют внутренней защиты от перегрузки. По этой причине следует использовать элементы защиты. Для индуктивных нагрузок, например, при использовании контакторов или магнитных клапанов, управляемых постоянным напряжением, необходимо всегда использовать безынерционные диоды. Эти диоды часто устанавливаются в управляемые устройства заранее. Если же они не установлены, то необходимо обеспечить их монтаж. Если индуктивные нагрузки включаются релейными выходами с переменным напряжением, следует предусмотреть RC-цепочку, снижающую пиковое напряжение при включении нагрузки и, благодаря этому, защищающую контакты реле от повреждений при искровом разряде. При использовании встроенного источника питания 24 В для питания активных аналоговых датчиков, дискретных входов, аналоговых выходов следует учитывать особенности применения:

а) питание выходов типа «У» всегда осуществляется от встроенного источника питания, соединение линий питания производится при изготовлении контроллера.

б) суммарный потребляемый от источника ток не должен превышать 180 мА (выход типа «И» потребляет не более 20,1 мА, выход типа «У» - не более 10 мА, дискретный вход - не более 9 мА).

· Монтаж МВ110

Последовательность монтажа прибора следующая:

- осуществляется подготовка посадочного места в шкафу электрооборудования. Конструкция шкафа должна обеспечивать защиту прибора от попадания в него влаги, грязи и посторонних предметов;

- прибор укрепляется на DIN-рейке или на внутренней стенке щита защелкой вниз. При размещении прибора следует помнить, что при эксплуатации открытые контакты клемм находятся под напряжением, опасным для человеческой жизни. Доступ внутрь таких шкафов разрешен только квалифицированным специалистам.

Подключение прибора

Подключение прибора производится следующим образом.

Готовятся кабели для соединения прибора с датчиками, источником питания и интерфейсом RS-485.

Прибор подключается по схемам, приведенным в Приложении Б, с соблюдением следующей последовательности операций:

- прибор подключается к источнику питания;

- подключаются линии связи с датчиками.

4. Стадии монтажно-наладочных работ

Этапы пусконаладочных работ.

Пуско-наладка оборудования - важнейший этап процесса монтажа, представляющий собой процесс проверки, настройки и испытаний электрооборудования, который позволит обеспечить соблюдение всех режимов и параметров, указанных в электропроекте. Наладка электрооборудования поможет обеспечить эффективную работу оборудования, ликвидировать нарушения и недостатки в работе оборудования и сетей, а также гарантировать безопасность электроустановок.

Как правило, выполнение монтажных и пусконаладочных работ оборудования проходит в 4 этапа или стадии.

Первый этап является подготовительным и именно на этом этапе серьезная пусконаладочная организация, запросив у заказчика проектную и эксплуатационную документацию, готовит проект производства работ и подробную рабочую программу, по которой будет проведена пуско-наладка электрооборудования. На этом же этапе необходимо учесть и технику безопасности во время выполнения пусконаладочных работ. Кроме того исполнители должны сообщить заказчику и обо всех замечаниях по проекту, а также подготовить все необходимое оборудование и приспособления, с помощью которых будет проведены непосредственно наладка и испытание электрооборудования.

Заказчик же, в свою очередь, обязан предоставить специалистам, все необходимые документы (проект и документацию на оборудование), испытуемое оборудование и подать напряжение к месту пусконаладочных и монтажных работ, согласовать с ними сроки выполнения и всячески содействовать их работе.

На втором, не менее важном, этапе проходят собственно пусконаладочные работы с соблюдением всех требований электробезопасности: пусконаладка установки и сетей проводится с подачей электрического напряжения. На этом этапе заказчик должен согласовать с организацией, в компетенции которой ремонт и наладка электрооборудования, все вопросы и замечания по монтажу и устранить неполадки. По окончании второго этапа пусконаладочные работы и монтаж должны завершиться составлением протоколов испытания оборудования и сетей и корректировкой схем объектов электрического напряжения, которые проверялись в процессе проведения работ.

На третьем этапе проводятся все индивидуальные испытания электрооборудования, а затем - испытания всего технологического оборудования и лишь после этого оборудование считается полностью принятым в эксплуатацию. Акт технической готовности оборудования свидетельствует о проведении пусконаладочных работ электрооборудования и готовности его к качественному комплексному опробованию.

Четвертый этап является окончательным и определяет итоговую стоимость пусконаладочных работ. Здесь происходит комплексное опробование всего электрооборудования и в случае успешного завершения испытаний подписывается важный документ - акт приемки пусконаладочных и монтажных работ.

Расценки на пусконаладочные работы электрооборудования колеблются в зависимости от компетентности специалистов проводящих испытания.

5. Техника безопасности при монтажно-наладочных работах

Соблюдение правил техники безопасности является главным условием предупреждения производственного травматизма. Самые совершенные условия труда и новейшие технические мероприятия по технике безопасности не смогут дать желаемые результаты, если работник не понимает их назначения. Знание производственных трудовых процессов, применяемого оборудования, приспособлений, инструмента и безопасных способов и приемов в работе создают условия для производительного труда без травматизма.

Большое значение для этого имеют инструктажи по технике безопасности.

По характеру и времени проведения они подразделяются на вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и текущий.

Действующие в настоящее время «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» введены в действие 1 июля 2001 г. Они распространяются на работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения. С введением данных правил отменены «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Несоблюдение правил безопасности и неосторожное обращение с электротехническим оборудованием может привести к тяжелым последствиям и даже к смертельным исходам.

Задачи техники безопасности заключаются в создании таких условий работы на объекте монтажа, при которых обеспечивается высокопроизводительный труд монтажного персонала и полностью исключается возможность травм.

Администрация монтажных организаций должна обеспечивать систематический контроль за соблюдением электромонтажниками правил безопасности, применением предохранительных приспособлений, спецодежды и других средств индивидуальной защиты. Должностные лица, не обеспечившие выполнение этих требований, привлекаются в установленном порядке к административной или уголовной ответственности согласно действующему законодательству.

Электрозащитные средства и средства индивидуальной защиты, используемые при строительно-монтажных работах (диэлектрические перчатки, указатели напряжения, инструмент с изолирующими рукоятками, предохранительные пояса, каски и т.п.), должны соответствовать требованиям государственных стандартов и «Правил применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках».

Рабочие и служащие электромонтажных организаций допускаются к выполнению работ только после прохождения вводного инструктажа (общего) и инструктажа на рабочем месте (производственного) по технике безопасности. Все электромонтажники должны пройти курсовое обучение по технике безопасности и специальное техническое обучение. Обучение производится администрацией по типовым программам. Ответственность за своевременность, полноту и правильность обучения по технике безопасности несет руководитель монтажного участка, организации, предприятия. По окончании обучения квалификационная комиссия принимает экзамен и присваивает обучаемым соответствующую квалификационную группу по электробезопасности.

К персоналу, монтирующему электроустановки, предъявляются особые требования. При приеме на работу по монтажу электроустановок поступающий обязательно проходит медицинский осмотр в поликлинике.

Во избежание травматических случаев администрация монтажной организации обязана принимать меры для их предупреждения.

К ним относятся:

* своевременная и надлежащая подготовка фронта работ;

* обеспечение электромонтажников исправным индивидуальным и бригадным монтажным инструментом, приспособлениями и оборудованием;

* предоставление в распоряжение электромонтажников исправных и проверенных средств механизации и электрифицированного инструмента;

* обеспечение электромонтажников своевременно испытанными и проверенными средствами защиты и спецодеждой, соответствующими характеру их работы, напряжению электроустановки, условиям окружающей среды;

* надежное ограждение рабочих мест;

* обеспечение стандартными плакатами по технике безопасности, указывающими место безопасной работы, запрещающими или разрешающими производство работ, предупреждающими об опасности поражения электрическим током;

* обеспечение объекта монтажа соответствующими средствами для работы на высоте (леса, подмости, лестницы, стремянки, подъемники и т.д.);

* подача к месту монтажа электрической сети напряжением 12 или 36 В, если по условиям работы или окружающей среды использовать электрооборудование более высокого напряжения опасно для жизни людей или запрещено соответствующими правилами или инструкциями;

* инструктаж электромонтажников на рабочем месте;

* проверка знаний персоналом правил техники безопасности и требований пожарной безопасности.

• Заключение
• В итоге мы узнали, что ПЛК представляет собой микропроцессорное устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления, имеющий конечное количество входов и выходов, подключенных к ним датчиков, ключей, исполнительных механизмов к объекту управления, и предназначенный для работы в режимах реального времени.
• Модули предназначены для измерения аналоговых сигналов встроенными аналоговыми входами, преобразования измеренных величин в значение физической величины и последующей передачи этого значения по сети RS-485.
• Список литературы

1. Руководство по эксплуатации модулей ввода МВ110

2. Руководство по эксплуатации модулей вывода МУ110

3. Руководство по эксплуатации ПЛК73.

4. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы. М. Машгиз, 1960.

5. Есьман И.Г. Насосы, М. Гостоптехиздат, 1954, 286 с.

6. http://document.org.ua/techno/pump/

10. http://www.chemicalpumps.ru/

Размещено на Allbest.ru