Курсовая работа: Автоматизация калориферной установки СФОЦ для животноводческого помещения
Технический ремонт электрооборудования не производится. Происходит лишь замена вышедшего из строя электрооборудования новым.
Для АО «Колхоза Щербаковского» в курсовом проекте будет разработан процесс отопления помещений.
Воздух в помещениях нагревают электрокалориферными установками типа СФОЦ, приточно-вытяжными установками ПВУ и электроконвекторами ЭОКС.
Наиболее распространены установки ступенчатого регулирования тепловой мощности при неизменной подаче вентилятора СФОЦ-25/0,5-И1, СФОЦ-40/0,5-И1, СФОЦ-60/0,5-И 1 и СФОЦ-100/0,5-И 1. У установок СФОЦ-40/0,5-ИЗ, в которых тепловая мощность регулируется тиристорнымпреобразователем, а подача вентилятора - ступенчато двухскоростным электроприводом.
Электрокалориферные установкисо ступенчатым регулированием мощности состоят из электрокалорифера с трубчатыми нагревателями, соединенного переходным патрубком и мягкой вставкой с центробежным вентилятором и односкоростнымэлектродвигателем, установленных на раме, а также шкафа управления, укомплектованного пускорегулирующей аппаратурой и электронными терморегуляторами.
Система управления данными установками обеспечивает автоматическое регулирование их мощности в зависимости от изменения температуры воздуха внутри помещения. Принцип регулирования - позиционный: при достижении заданной температуры по сигналу, терморегулятора поочередно отключаются две секции нагревателей электрокалорифера, а при понижении температуры - включаются. Третья секция электрокалорифера включается и отключается по сигналу терморегулятора.
Для обогрева помещений широкое применение получила калориферная установка СФОЦ из-за простоты конструкции, более удобна в эксплуатации и ремонте.
В курсовом проекте будет рассмотрена автоматизация этого калорифера.
2 . ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ
Электрические калориферы - это приборы для нагрева воздуха при помощи ТЭНов или открытых нагревателей. Электрокалориферные установки оснащаются центробежными или осевыми вентиляторам устройствами регулирования мощности, подачи воздуха, упраления, сигнализации и другими элементами. Установки предназначены для воздушного отопления помещении. Преимуществоих состоит в том, что в одном агрегате сочетается воздушное отопление с приточной вентиляцией. Приток подогретого воздуха обеспечивает оптимальные параметры воздушной среды помещения по температуре, влажности и газовому составу в соответствии с требованиями санитарно-гигиенических норм.
Мощность электрокалориферов изменяют ступенчато в пределах от 100 до 33% номинальной путем изменения числа включенных трехфазных секций нагревателей или плавно при помощи тиристорных регуляторов. Подачу воздуха регулируют шиберной заслонкой, расположенной на выходном патрубке вентилятора. Для снижения вибрации вентилятор сочленен с калорифером при помощи мягкой вставки и установлен на виброизоляторах.
Рис. 1 - Электрокалориферная установка типа СФОЦ: 1 - элеитрокалорифер; 2 - диффузор; 3 - мягкая вставка; 4~ заслонка-шибер; 5-центробежныи вентилятор (стрелками показано направление движения воздуха); 6 - оребренные трубчатые электронагреватели (ТЭНы)
Паспортные данные
| Показатель | Мощность, кВт |
| 40 | |
| Установленная мощность, кВт | 47,2 |
| Производительность по воздуху, м3 /ч | 3500 |
| Перепад теиператур входящего и выходящего воздуха, 0 С | 50 |
| Напряжения электроосети, В | 380 |
Технические данные двигателя
| Тип двигателя | Рн | nmin -1 | η% | cosφ | K3 |
| 4А80В4СУ1 | 1,5 | 1000 | 76 | 0,72 | 0,7 |
Пускозащитная аппаратура
| Тип двигателя | Автоматический выключатель | Магнитный пускатель | Рубильник | Предохранители |
| 4А80В4СУ1 | АЕ2036Р | - | - | - |
| ТЭНы | - | ПАЕ-311У3 | - | - |
| Установка | - | - | РБ-31 | ПРС |
3. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
При эксплуатации калорифера СФОЦ необходимо предусмотреть автоматизацию регулирования температуры, управления.
Для контроля температуры необходимо предусмотреть два датчика температуры марки ДТКБ – 53Т, и одно термореле ТР - 200. При повышении температуры воздуха в помещении выше установленной отключается одна секция; при дальнейшем повышении температуры отключается вторая секция. Отключение последней секции происходит, если температура оребрения нагревателей превысит 80°C..
Реле температуры биметаллические типа ДТКБ. Применяются для контроля и двухпозиционного регулирования температуры воздуха при невысокой относительной влажности. Принцип действия датчиков температуры данного типа основан на свойстве биметаллических пластин деформироваться (изгибаться) при изменении температуры контролируемой среды. Биметаллическая пластина состоит из двух жестко соединенных между собой слоев разнородных металлов, которые имеют неодинаковые коэффициенты линейного расширения.
Принципиальная схема датчика температуры типа ДТКБ приведена на рисунке. Чувствительным элементом прибора является биметаллическая спираль 5, которая закреплена на стойке рычага 7. На конце спирали укреплена стальная пластина 6, соприкасающаяся с плоской пружиной 3 подвижного контакта 2. При изменении температуры контролируемой среды биметаллическая спираль деформируется, ее свободный конец перемещается, в результате чего происходит замыкание контакта. Для обеспечения резкого срабатывания контакта в конструкции датчика предусмотрена плоская пружина 3 с контактом 2 и два постоянных магнита 5. Расстояние между магнитами и их положение относительно конца пластины 6 определяют величину дифференциала прибора, которая устанавливается заводской настройкой. Упоры 4 служат для ограничения хода пластины 6.
Настройка реле на заданную температуру замыкания контактов производится эксцентриком 9, при повороте которого поворачивается связанная с ним биметаллическая спираль 8, в результате чего изменяется расстояние между подвижным 2 и неподвижным / контактами. Чем больше это расстояние, тем выше температура, при которой происходит замыкание контактов.
Механизм реле смонтирован на квадратном металлическом основании и закрывается пластмассовой крышкой с прорезями. Для настройки температуры срабатывания предусмотрена шкала, нанесенная на эксцентрике, причем риски располагаются на торцевой поверхности эксцентрика. Указатель с винтом для фиксации находится на основании прибора и показывает по шкале температуру замыкания контактов.
Допустимая погрешность работы реле на средней отметке шкалы составляет ± 1°С, а на крайних отметках - ±2,5°С.
Дифференциал прибора изменяется от 2 до 8°С. Разрывная мощность контактов при коммутации цепей переменного тока напряжением 220 В составляет не менее 50 В-А, а при напряжении 127 В постоянного тока - не менее 50 Вт.
Рис. 2 - Принципиальная схема датчика температуры типа ДТКБ: 1- неподвижный контакт; 2 - подвижный контакт; 3 - пружина плоская; 4 - упоры; 5 - магниты; 6 - стальная пластина; 7-рычаг; 8 - биметаллическая спираль; 9 - эксцентрик
4. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Функциональные схемы – основной технический документ, определяющий функционально – блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса, оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации