Автоматизация процесса вулканизации грузовых автопокрышек

2.2 Расчет исполнительного устройства

Исходные данные:

Максимальный массовый расход воды Q m max= 6 кг/с.

Температура Т=20єС.

Плотность с=981,5 кг/м2.

Динамическая вязкость з=0,000102.

Давление: Рmin= 25000 Па.

Р1= 2,5 МПа.

Максимальная расчётная пропускная способность.

1) Выбор условий пропускной способности и диаметра условного прохода:

Максимальная пропускная способность.

,

где К- коэффициент запаса = 1,2, Qmax - максимальный расход среды, кг/с, Рmin - потери давления в исполнительном устройстве при максимально открытом клапане, Па, с - плотность среды, кг/м2.

= 52 ( м3/ч)

выбирается двухседельное ИУ с ближайшим значением: Dy=0,05м; Кvy= 63 м3/ч

Проверка ИУ на влияние вязкости. Число Рейнольдса потока:

,

где Dy - диаметр условного прохода, мм, Qmax - максимальный расход среды переносится из исходных данных, кг/с, Re = 1457647, так как Re > 2000, то коэффициент вязкости не учитывается и принимается равным единице.

= 499764

Проверка ИУ на возможность кавитации:

1) Площадь сечения входного парубка регулирующего органа:

Fy=0,785 · Dy2.

Fy=0,785 · 0,052= 0,000176 м2.

2) Коэффициент сопротивления:

е = 25,4 · 108 · Fy2/ Кvy2.

е = 25,4 · 108 · 0,0001762/6,32 = 1,99.

3) Коэффициент кавитации согласно выбранному ИУ Кс= 0,72.

4) Абсолютное давление насыщенного пара при Т= 20єС выбирается из приложения Pn= 2400 кПа.

5) Перепад давлений, при котором возникает кавитация:

Ркав= Кс · (Р1- Рn).

Ркав= 0,72 · (2,5 · 106- 2400 · 103)= 1798272 Па.

Так как Рmin< Ркав max, то выбирается двухседельное ИУ:

Dy= 0,05 м;

Кvy= 63 м3/ч.

3. Экономическая часть

3.1 Расчет стоимости приборов и средств автоматизации

Перечень и количество приборов взяты на основании проектируемой схемы автоматизации.

Стоимость всех приборов рассчитывается по формуле:

Спр=Ц·К,

Где Ц - цена единицы прибора, руб., К - количество приборов. Спр=24700·1=24700 руб.

Таблица 3.1 - Стоимость приборов

3.2 Расчет стоимости материалов, комплектующих

Наряду с приобретением нового оборудования необходимо будет также осуществить затраты на приобретение вспомогательных материалов для монтажа нового оборудования.

Таблица 3.2 - Перечень материалов, комплектующих.

Расход кабеля КBBГ на внедрение всех приборов, РКВ.

РКВ = РК1 · КПР,

Где РК1 - расход кабеля на внедрение одного прибора, м.

КПР - количество приборов

РКВ = 150·3 = 450 м

Таблица 3.3 - Стоимость материалов для монтажа приборов

Стоимость затраченного материала рассчитывается по формуле:

См=Ц·К,

Где Ц- стоимость единицы материала, руб. К - количество.

См=50·0,5=25 руб.

Вывод

В данном дипломном проекте было предложено провести замену устаревшей системы управления, построенной на старых приборах УПУ и Диск 250, на систему, построенной на базе микропроцессорных модулей серии Simatic, которая отличаются намного большим быстродействием и точностью измерения и регулирования.

В целом же использование контроллеров серии Siemens позволяет повысить уровень автоматизации, увеличить скорость осуществления контроля данным процессом, улучшить качество готовой продукции, уменьшить вредные выбросы в атмосферу, улучшить безопасность процесса, а также повысить надежность системы автоматического управления и уменьшить вмешательства человека в технологический процесс.

Внедрение в процесс вулканизации грузовых покрышек микропроцессорной системы управления (МСУ) Simatic S7-300 фирмы производителя Siemens, позволит улучшить качество получаемого продукта, уменьшить количество поломок и аварийных ситуаций, продлить межремонтный срок эксплуатации оборудования, снизить показатели травматизма обслуживающего персонала, уменьшить выброс вредных веществ в окружающую среду.

вулканизатор модульный контроллер пропускной

Литература

1. Белозёров Н.В., Технология резины. М.: Химия, - 2006.

2. Беляев А.C., Монтаж приборов и средств автоматизации. Справочное пособие: М.: Энергоавтомиздат, - 2007.

3. Брюханов В.Н., Автоматизация производств. М.: Высшая школа,-2006.

4. Ганенко А.П.; Милованов Ю.В.; Лапсарь М.И. Оформление текстовых и графических материалов. М.: Академия, - 2006.

5. Гальперин М.В., Автоматическое управление. М.:ФОРУМ-ИНФРА,- 2008.

6. Горошков Б.И. , Автоматическое управление. М.: Академия, - 2008.

7. Григорьева Л.В., Методическое пособие по расчёту исполнительных устройств для разных сред, ОХМК, 2008.

8. Карпов В.Н., Оборудование предприятий резиновой промышленности. М.: Химия, - 2007.

9. Конюх В.Л., Компьютерная автоматизация производства: учебное пособие в 2 ч. Новосибирск: изд-во НГТУ, 2006.

10. Медведева В.С., Охрана труда и противопожарная защита химической промышленности. М.: Химия, - 2006.

11. Рагулин В.В., Технология шинного производства. М.: Химия, - 2006.

Размещено на Allbest.ru