Автоматизация производственных процессов на предприятиях строительной промышленности

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.

2.5.1 Коммутационная аппаратура, сигнальные устройства

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.

При необходимости одновременного одинакового воздействия на две независимые цепи применяются кнопки К-23 (с двумя контактами) или К-20 (с двумя контактами). Конструкция их аналогична конструкции кнопки К-03 и отличается от последней расположением контактов. Кнопки управления, устанавливаемые на импортных щитах управления, набираются из элементов, сходных с элементами кнопки КУ-121. В случае необходимости одновременного воздействия на несколько цепей элементы устанавливаются один над другим таким образом, чтобы их штифты служили как бы продолжением друг друга.

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.

В качестве устройств предупредительной оптической сигнализации устанавливаются светосигнальные арматуры СОМ-200 с красным стеклом. Для звуковой сигнализации (предпусковой, командной и аварийной) используются, как правило, звонки громкого боя в пылебрызгозащищенном исполнении, а также сирены. Звонки и сирены предназначены для включения в цепь постоянного тока и переменного.

2.5.2 Сигнализаторы давления

Для контроля давления масла в системах смазки, воды в трубопроводах к технологическим агрегатам и газа в газопроводах к форсункам, наряду с электроконтактными манометрами и дифманометрами с контактными устройствами применяются бесшкальные сигнализаторы давления, контакты которых включаются в схемы автоматического управления блокировки.

В чугунном корпусе с центральной расточкой помещается поршень с пружиной, сжатие которой может регулироваться гайкой. Снизу поршень опирается на мембрану, закрепленную в расточке корпуса крышкой. Реле закрыто кожухом. Над стержнем поршня установлен микропереключатель. Пружина регулируется так, чтобы зазор между стержнем и нажимным штифтом микропереключателя не превышал 0,5 мм. Контролируемое давление подводится под мембрану через нижнюю крышку. Под влиянием давления на поршень пружина сжимается, а стержень вызывает замыкание контактов микропереключателя. При падении давления пружина возвращает стержень в исходное положение, и микропереключатель размыкает свои контакты.

Для контроля давления газа применяются сигнализаторы падения давления СПДС с диапазонами настройки 0,25--1,5 кг/см², 0,5--4 кг/см², 1--6 кг/см², 2--8 кг/см² и СПДМ с различными диапазонами настройки от 20 до 800 мм вод. ст. В качестве измерительного устройства в сигнализаторах СПДМ использована плоская, а в сигнализаторах СПДС гармониковая мембрана.

Измерительное устройство воздействует на ртутный выключатель, рассчитанный на 500 Вт безындукционной нагрузки при напряжении 220 В переменного тока.

Рис. 7. Конструкция реле давления С-57-51: 1--корпус; 2--поршень; 3--пружина; 4--гайка; 5--мембрана; 6--крышка; 7--микропереключатель; 8--кожух

3. Расчет шнекового смесителя

Исходные данные:

F = 1,1 кН;

V = 0,8 м/с;

D = 400 мм;

д = 4%;

Lr = 6 лет.

3.1 Выбор электродвигателя

Общий КПД привода:

з = з₁з²₂з3з4 = 0,98·0,99²·0,95·0,99 = 0,90;

P_д = F·V = 1,1·0,8 = 0,88кВт.

Требуемая мощность электродвигателя равна:

Р_тр 0,98 кВт;

Угловая скорость барабана:

щ₁ 4 рад/с;

Частота вращения барабана:

n_д== 38,2 об/мин.

Выбор электродвигателя: выбираем 4 электродвигателя, учитывая min и max скорости барабана соответственно 750 об/мин и 3000 об/мин;

n_c1=3000 об/мин;

n_c2=1500 об/мин;

n_c3=1000 об/мин;

n_c4=750 об/мин;

а)

б) номинальная частота вращения вала:

n_ном= n_c2(1-S₂)=

Исходя из полученных данных подбираем двигатель серии «4A80А4У3» с номинальной мощностью 1,1.

3.2 Срок службы приводного устройства

Цеха по обжигу клинкера чаще работают по режиму прерывной недели в три смены. При этом при трехсменной работе в неделю с одним выходным днем в каждую восьмую неделю расчетное количество рабочих суток в году принимают равным - 253 рабочим дням (5 дней в неделю по 23 ч) в утреннюю и вечернюю смену по 7,5 ч с обеденным перерывом 0,5 ч и в ночную смену 7 ч без обеденного перерыва и 52 субботних дня с одной сменой по 8 ч.

Заключение

Рассмотренные средства и способы автоматизации не позволяют еще в полной мере решить задачу комплексной автоматизации цементных заводов, т.е. добиться такого положения, когда автоматизированы все взаимосвязанные основные участки производственного процесса. Чтобы решить эту задачу необходимо завершить ряд опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ по созданию новых совершенных типов автоматизированного технологического оборудования, и новых средств и систем автоматизации. Здесь следует упомянуть об агрегатах для сушки и обжига в «кипящем» слое, создание которых стало возможным только благодаря применению систем автоматического регулирования. Значительно упростит технологическую схему приготовления глиняного и мелового шлама и создаст благоприятные условия для ее автоматизации освоение оборудования для одновременного измельчения и размучивания мела и глины в одном агрегате. Должны быть также созданы приемные устройства, непрерывного действия для приема крупнокусковых материалов вместо существующих толкающих разгружателей, управляемых оператором, и автоматические устройства для устранения зависания и смерзания материалов в бункерах, что, к сожалению, еще выполняется вручную.

Большое значение будут иметь усовершенствование транспортных устройств и перегрузочных узлов для липких и пластичных материалов и разработка высокопроизводительных износоустойчивых скребковых транспортеров для автоматической загрузки бункерных рядов.

Немалую работу предстоит выполнить по созданию средств автоматизации и систем автоматического регулирования технологических процессов. Должны быть разработаны и внедрены автоматические устройства для отбора и усреднения проб сырья, сырьевой смеси, добавок, клинкера, цемента и топлива. Необходимо создать автоматические химические анализаторы сырья непрерывного действия, в первую очередь для определения «титра» сырьевой смеси (содержания в ней СаС0₃). Наличие таких анализаторов и применение управляющих электронных вычислительных машин, автоматически решающих задачу составления оптимальной сырьевой смеси, позволит добиться полной автоматизации дозировки сырья перед мельницами и упростить технологический процесс за счет исключения корректирования сырьевой смеси. Одновременно должны быть разработаны надежные автоматические приборы для определения таких важнейших физических свойств перерабатываемых материалов, как тонкость помола сырьевой муки, цемента, и шлама, плотность последнего, а также влажность кусковых материалов, подвергаемых сушке.

Весьма перспективным является вопрос создания магнитных расходомеров для шлама, на базе которых может быть построен значительно более простой и точный питатель шлама, чем используемые в настоящее время ковшевые и объемные питатели. Известно, что отходящие газы течей и сушильных агрегатов, а также аспирационный воздух мельниц, несмотря на их электрическую очистку, содержат значительное количество пыли. Создание автоматического прибора для непрерывного контроля запыленности газов, как критерия для оценки работы пылеосадительных установок, должно обеспечить увеличение эффективности последних. Намечается разработка и внедрение системы автоматического регулирования процесса приготовления мелового и глиняного шламов, которая должна обеспечить получение шлама стабильной влажности, что важно для автоматического регулирования сырьевых мельниц. Имеющаяся система автоматического регулирования процесса обжига клинкера во вращающихся печах с рекуператорными холодильниками, работающими на газообразном топливе, должна быть завершена для печей, работающих на жидком и твердом топливе.

Одновременно должны быть созданы и освоены системы автоматического регулирования для мощных вращающихся печей с колосниковыми холодильниками, для печей с конвейерными кальцинаторами, с циклонными теплообменниками, с «кипящим слоем», работающих на различных видах топлива. С появлением датчиков тонкости помола будет усовершенствована схема автоматического регулирования мельниц сухого помола, работающих по открытому циклу; необходимо также создать систему автоматического регулирования мельниц, работающих по замкнутому циклу.

В условиях цементного производства следует проверить системы автоматического регулирования угольных мельниц, применяемые на электростанциях.

Наряду с работами, имеющими чисто прикладной характер, намечено провести ряд теоретических исследований, которые позволят применить для автоматизации производственных процессов такое мощное средство, как электронные вычислительные машины.

Список литературы

1. Шейнблит А.Е.; «Курсовое проектирование»;

2. Бауман В.А.; «Строительные машины»; в 2-х томах; М.;1977;

3. Бессерский В.А. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1975г

4. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. /С.Г. Силезенок, А.А. Борщевский и др.

5. Справочник по средствам автоматики Антика И.В. Низэ В.Э. 1983.

6. Евдокимов В.А.; «Механизация и автоматизация строительного производства».

Размещено на Allbest.ru