Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента

Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента

• Нормативные ссылки 2
• Определения 3
• Обозначения и сокращения 4
• Введение 5
• 1. Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента 7
• Автоматические весовые дозаторы цикличного действия 10
• Выключатели путевые серии ВПУ-011 13
• Автоматическое регулирование. 15
• Дистанционное управление. 16
• Сигнализация и сигнальные устройства 19
• 2. Расчет силового привода 23
• Выбор электродвигателя. 24
• Срок службы приводного устройства 24
• Заключение 25
• Список литературы 26

1. Цементы. Общие технологические условия. 30515-85.

условия. 969-91.

4. Цемент глиноземистый расширяющийся. 11052-74.

5. Цементы сульфатостойкие. Технологические условия. 22266-94.

6. Цементы для строительных растворов. Технологические условия. 24640-91.

П - плавкий предохранитель;

Тр - тепловое реле;

Н - левый контакт;

В - правый контакт;

НР - нулевое реле;

Р - требуемая мощность электродвигателя;

Автоматизация технологического процесса -- совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.

Как правило, в результате автоматизации технологического процесса создаётся АСУ ТП.

Основа автоматизации технологических процессов -- это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности).

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

· Повышение эффективности производственного процесса;

· Повышение безопасности;

· Повышение экологичности;

· Повышение экономичности.

Цели достигаются посредством решения следующих задач автоматизации технологического процесса:

· Улучшение качества регулирования

· Повышение коэффициента готовности оборудования

· Улучшение эргономики труда операторов процесса

· Обеспечение достоверности информации о материальных компонентах, применяемых в производстве (в т.ч. с помощью управления каталогом)

· Хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях

Решение задач автоматизации технологического процесса осуществляется при помощи:

· внедрения современных методов автоматизации;

· внедрения современных средств автоматизации.

Автоматизация технологических процессов в рамках одного производственного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.

В связи с различностью подходов различают автоматизацию следующих технологических процессов:

· Автоматизация непрерывных технологических процессов;

· Автоматизация дискретных технологических процессов;

· Автоматизация гибридных технологических процессов.

Когда фотосопротивление оказывается против включенного осветителя, фотоэлемент через усилитель действует на выходное реле, которое замыкает свои контакты.

Для удобства чтения схема разбита на участки. При упоминании в тексте о контактах или катушке какого-либо реле рядом с обозначением контактов и катушки ставится в скобках номер участка, по которому легко найти упомянутые элементы. В схеме рядом с изображением контакта ставится номер участка, в котором расположена катушка, приводящая в движение эти контакты, а рядом с изображением катушки ставятся номера участков, в которых расположены контакты, действующие от этой катушки.

Автоматические весовые дозаторы цикличного действия предназначены для установки на бетонных заводах, оборудованных бетоносмесителями цикличного действия. Весовые дозаторы выпускают для цемента, заполнителей и жидкости.

Рисунок 3 - Автоматический весовой дозатор цикличного действия для заполнителей АВДИ-425: 1 -- рама; 2-- впускные воронки; 3 -- пневмоцилиндры впускных воронок; 4 -- весовая рычажная система; 5-секторные затворы выпускных воронок; 6 -- пневмоцилиндр выгрузочного затвора; 7 -- выгрузочный затвор; 8-весовой бункер; 9 -- циферблатный указатель; 10 -- электровоздушные клапаны.

Без переналадки можно отвешивать пять различных доз. Две секции аэропитателя (или два шнека) на дозаторах цемента подсоединены к двум расходным бункерам, что позволяет работать на цементе двух сортов.

При помощи дозаторов жидкости последовательно взвешивают воду и жидкие добавки (например, сульфитно-спиртовую барду), поступающие через самостоятельные впускные затворы. Дозаторы заполнителей также имеют два впускных затвора, что позволяет последовательно взвешивать две фракции материалов.

Вначале на пульте управления один из переключателей дозатора цемента устанавливают в позицию, соответствующую определенной марке цемента, а для заполнителей и жидкости -- в позицию, обеспечивающую взвешивание одного или последовательно двух компонентов.

С помощью переключателей устанавливается необходимая доза, при этом система автоматически подготавливается к включению соответствующего бесконтактного датчика БК в циферблатном указателе. После включения дозатора происходит подача воздуха через электровоздушный клапан в пневмоцилиндр привода впускного затвора. В дозаторе для взвешивания цемента воздух начинает поступать в соответствующую кассету аэропитателя. Одновременно с открытием впускных затворов ток подается к ранее выбранному бесконтактному датчику отсечки. При поступлении материалов в бункер дозатора стрелка циферблатного указателя начинает перемещаться от нулевого положения в сторону бесконтактного датчика отсечки подачи. Когда стрелка циферблатного указателя дойдет до включенного датчика, последний отдает команду закрыть выпускной затвор. В дозаторе цемента на этом процессе взвешивание заканчивается. В дозаторах заполнителей и жидкости одновременно с закрытием впускного затвора первого компонента (например, песка) открывается затвор второго компонента (например, гравия) и дозирование повторяется. После получения сигнала о готовности бетоносмесителя к приему компонентов дозированные материалы выгружаются через выпускной затвор.

Выключатели конечные серии ВПУ-011 предназначены для применения в электрических цепях управления, сигнализации и контроля относительного положения подвижных частей механизма.

Технические характеристики:

Номинальный коммутируемый ток - 16А

Коммутируемое напряжения питания: ~ 660В 50Гц ; =400В.

Усилие прямого срабатывания выключателей не более 80Н, обратного - 2Н.

Рабочий ход привода - 14°

Механическая износостойкость - 16 млн. циклов

Коммутационная износостойкость не менее:

· А (серебряные контакты) - 2,5х106 циклов

· Б (биметаллические контакты) -1,0х106 циклов.

Рабочая температура среды от -55 до +55°С.

Повышенная влажность при температуре 35°С - 100%

Масса - не более 0,95кг.

Пример условного обозначения выключателя:

ВПУ-011 БГ-111161-670 2.1

В зависимости от вида ввода проводников, выключатели конечные ВПУ-011 могут быть изготовлены с резьбовым неуплотненным вводом, с резьбовым уплотненным вводом (сальником) или с кабельным разъемом.

Рисунок 4 - Выключатели серии ВПУ-011

Принципиальная электрическая схема

Габаритно-установочные размеры

Рисунок 5 - Габаритно-установочные размеры

Для управления ходом технологического процесса в целом используется диспетчерское управление, позволяющее координировать работу отдельных цехов. Основными средствами диспетчерского управления являются в настоящее диспетчерская сигнализация и связь. С помощью сигнализации диспетчер осуществляет контроль за ходом производственного процесса.

Щиты сигнализации состоят в основном из сигнальной панели с мнемонической схемой, панели счетчиков, числа часов работы агрегатов и шкафа с аппаратурой.

Рисунок 6 - Сигнальная панель щита диспетчера.

Свечение символов ровным зеленым светом сигнализирует о работе, а ровным красным -- о нерабочем состоянии агрегата. При изменении состояния любого агрегата (остановку действующего или пуск стоявшего) соответствующий символ начинает светиться мигающим светом, аналогичным цвету его предыдущего состояния. Одновременно подается звуковой сигнал. При квитировании диспетчером сигнала путем нажатия кнопки «съем сигнала» звуковой сигнал прекращается, а символ агрегата переходит на свечение цветом, соответствующим его новому состоянию.

При квитировании сигнала диспетчер нажимает кнопку и включает шаговый искатель. Обегая последовательно все панели, рычаг искателя подпитывает обесточившееся ранее при изменении состояния одного из агрегатов реле. Последнее срабатывает, отключает через реле звонок и источник мигающего света и одновременно переключает лампочку символа на ровный свет того цвета, который соответствует новому состоянию агрегата.

Символы имеют, кроме зеленого и красного, еще и белый цвет («тихий ход»), который включается, как и остальные, соответствующим блок-контактом роторной станции печи через дополнительное реле. Если в кабинетах директора, и главного инженера завода имеются дублирующие сигнальные щиты, сигнальные лампы последних подключаются параллельно лампам основной, панели на щите диспетчера.

Счетчики числа часов работы агрегатов подключаются дополнительными контактами соответствующих реле к шинке датчика временных импульсов и отсчитывают, таким образом, время работы агрегатов. Счетчики эти устанавливаются в диспетчерской, обычно на отдельной панели. Для прямой связи диспетчера завода с цехами, в том числе с основными постами управления производственными участками, используется прямая телефонная и частично громкоговорящая связь.

а) индивидуальный разговор с усилением и без него;

б) проведение диспетчерских совещаний;

в) трансляцию телефонных передач через заводской радио узел.

В дополнение к диспетчерской установке для связи диспетчера с ограниченным числом важнейших участков иногда применяется односторонняя оперативная громкоговорящая связь. Ее оборудование состоит в основном из абонентских репродукторов и устанавливаемого на диспетчерском пункте усилителя, к которому подключается микрофон и панели коммутации. Приняв через репродуктор распоряжение диспетчера, абонент в случае необходимости отвечает диспетчеру через ближайший телефон установки.

Коммутатор и абонентские посты имеют самостоятельные источники питания (выпрямители), рассчитанные на присоединение к сети 220В неременного тока через штепсельную розетку, и отдельные усилители. Благодаря этому уровень напряжения звуковой частоты в соединительных линиях не превышает 0,5В, что позволяет использовать для диспетчерской связи, как и в диспетчерских установках комплексную слаботочную сеть завода. Отдельные элементы абонентских постов (переключающие, усилительные и вызывные устройства и релейные комплекты) выполнены в виде взаимозаменяемых выдвижных блоков. Громкоговорящая диспетчерская связь позволяет осуществлять индивидуальные переговоры с первичными и через них со вторичными абонентскими листами, а также циркулярные передачи (совещания). Наряду с этим возможна прямая громкоговорящая связь между первичными и вторичными абонентскими постами.

Световая контрольная и аварийная сигнализации выполняются индивидуальными сигнальными лампами (механизм-лампа), которые отключены при неработающих механизмах, загораются ровным светом при включении механизмов и мигающим -- при аварийном отключении их.

Схемы световой сигнализации работают следующим образом. При автоматизированном режиме управления механизмами ПТС ключ устанавливается в положение А и подается питание через замыкающий контакт на шину. В результате по мере запуска механизмов и замыкания контактов выходных реле загораются ровным - светом соответствующие сигнальные лампы, например при замыкании контакта включается лампа.

Работа схемы звуковой аварийной сигнализации происходит следующим образом. При подаче питания в схемы запуска и схемы сигнализации выключателем включается звонок, так как реле при этом обесточено и его контакт в цепи звонка замкнут. Одновременно с этим замыкается цепь разрядки конденсатора и последний разряжается на сопротивление. Диспетчер, убедившись, что аварийный звонок работает, нажатием кнопки снятия сигнала ставит под ток реле, подготавливая схему аварийной сигнализации к принятию любого аварийного сигнала.

Контроль работы ПТС осуществляется через реле, которое включается при запуске питателя и отключается при остановке питателя. Таким образом, когда заканчивается запуск всей цепочки механизмов, реле обесточивается и своими контактами размыкает цепь разрядки конденсатора и замыкает цепь зарядки. После этого, в случае аварийного отключения питателя, когда обесточивается реле, а контакт замыкается, конденсатор разряжается на сопротивление, подав при этом положительный потенциал на правый конец обмотки реле. В результате этого реле обесточивается и своим контактом включает аварийный звонок. Диспетчер кнопкой отключает звонок и приводит схему в рабочее состояние, а по световой сигнализации определяет причину аварийного отключения.

При всех остановках завода диспетчером становится под ток реле, размыкающее при этом свой контакт в цепи разрядки, и поэтому при отключении питателя и включении реле цепь разрядки не замыкается.

Для коммутации цепей управления, их переключения, включения катушек электромагнитных аппаратов и сигнальных устройств служат кнопки управления, пакетные переключатели, ключи управления и выключатели. Чтобы включать катушки аппаратов, на фасадах щитов управления устанавливают одно-, двух- и трехштифтовые кнопки управления КУ-121 или кнопки К-03, К-20 и К-23 меньших габаритов. Кнопки КУ-121, состоят из стандартных элементов, каждый из которых имеет по одному мостиковому контакту. Такую же комбинацию контактов имеет кнопка К-03.

Для переключения целей управления используются обычные пакетные переключатели серии ПК в открытом (для установки на щитах и внутри шкафов) и в защищенном исполнении. Если надо переключать более трех независимых цепей, то вместо пакетных переключателей ПК используют многоцепные универсальные переключатели серии УП. Последние имеют различные схемы соединений и изготовляются как с фиксацией положения рукоятки (и контактов), так и с самовозвратом последней.

Для сигнализации работы механизмов, положения переключающих органов технологического потока, наличия или отсутствия необходимых величин давления, температуры и т.п. на щитах управления устанавливают оптические сигнальные устройства. На щитах дистанционного управления отечественного производства для оптической сигнализации применяют, как правило, сигнальные лампы в арматурах или сигнальные табло. Для увеличения срока службы лампы и обеспечения ее включения на определенные напряжения, соответствующие напряжению цепей управления щита, в котором устанавливается лампа, в арматуру встраивается добавочное сопротивление, величина которого выбирается в зависимости от напряжения, подводимого к лампе. Лампы снабжаются стеклянными или пластмассовыми колпачками различного цвета.

Арматуры сигнальных ламп АСЭ-48 и ЛС-53, предназначенные дли цилиндрических ламп с нормальным цоколем, не имеют встроенных добавочных сопротивлений, и последние устанавливаются на внутренней стороне панели щита рядом с арматурой. Величина сопротивлений, как и для арматур АСС-ДС-38, зависит от напряжения сети, к которой подключается лампа.

Рисунок 6 - Общий вид поворотного сигнализатора.

Рис. 3. Кинематическая схема привода шнекового смесителя: 1 - двигатель; 2 - червячный редуктор; 3 - плоскоременная передача; 4 - загрузочный бункер; 5 - упругая муфта с торообразной оболочкой; 6 - шнек.

Исходные данные:

1. Тяговая сила шнека, F, кН - 1,3;

2. Скорость перемещения смеси, v, м/с - 0,9;

3. Наружный диаметр шнека, D, мм - 400;

4. Угол наклона ременной передачи, и, град - 30;

5. Допускаемое отклонение скорости смеси, в, % - 3;

6. Установленный срок службы, Lr, лет - 5.

Общий КПД привода:

з = з1з2 = 0,98·0,85 = 0,83;

Требуемая мощность электродвигателя равна:

Р=F·v/ з=1,3·0,9/0,83=1,41кВт;

Частота вращения привода вала:

np=60·v/(р·D)=60·0,9/(3,14·0,4)=43об/мин;

Срок службы приводного устройства рассчитывают по формуле:

Подставим значения: