Автоматизация молочного блока на 6 тонн

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Описание принципиальной схемы

  Схема управления водо-охладительной установки АВ-30 может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Основной режим установки автоматический, полуавтоматический применяется при нахождений неисправности и наладке. Перед началом работы необходимо включить выключатель QF и выбрать режим управления переключателями S1 и S2 в положение А (автоматический режим) происходит запуск электродвигателей в последовательности: М2, М3 и М1. Двигатель М4 привода вентилятора градирни включается температурными реле SK2 при температуре воды на выходе из градирни выше 23.5°С, когда температура воды будет ниже 7°С, контакт реле SK3 размыкается и двигатель М4 отключается.

  Температура хладоносителя контролируется температурным реле SK1. При снижение температуры ниже заданного уровня контакты реле SK1 размыкаются, и электродвигатель компрессора и насоса градирни отключается. Реле времени КТ контролирует режим смазки компрессора. Если в процессе запуска давление масла в компрессоре недостаточное для замыкания контактов реле давления SP2, то через 90 секунд после включения реле КТ установка отключается. Реле давления SP1 отключает установку при повышении давления фреона выше нормы. Срабатывания какого-либо элемента защиты в цепи катушки пускателя КМ2 приводит к расшунтированию реле KV, при этом происходит перераспределения напряжения между обмотками реле KV и магнитного пускателя KM2, таким образом, что пускатель KM2 отключается, а реле KV включается с последующим питанием через дополнительный резистор R1. При замыкание аппарата защиты магнитный пускатель КМ2, а следовательно и вся установка в целом автоматически не выключается. Обслуживающий персонал должен привести схему в исходное положение: включить и выключить переключатель S1. Световой индикатор HL1 указывает на наличие напряжение в цепи управления, а HL2 об аварийном отключении установки. При установке S1 и S2 в положении ПА(полуавтомат) включение и отключение пускателей KM1, КМ2, КМ3, КМ4 осуществляется тумблерами S3, S4, S5, S6.

 

 

7. Выбор пусковой и защитной  аппаратуры

  1. Выбираем магнитный пускатель для электродвигателя типа АИР132М4СУ1, его технические данные: Рн = 11кВт, Iн = 22А, К1 = 7.5А.

Двигатель установлен в сыром помещении, значит условия пуска легкие.

Сила номинального тока пускателя:

I ном.п. > I ном.дв.

I ном.п. > 22А

Предварительно, выбираем пускатель  третьей величины, у которого        I ном.п. = 40А.

Проверяем условие коммутации:

I ном.п. > I пуск. /6

I пуск. = 7.5*22 = 165А

I ном.п. > 165/6 = 27.5А

40А > 27.5 А

Условия нормальной коммутации соблюдаются, пускатель типа         ПМЛ – 321002 выбран правильно.

Из справочника выбираем тепловое трехполюсное  реле РТЛ – 102204 с пределами регулирования силы тока несрабатывания 18-25А.

I ср.тепл. = 21.5А

  2. Выбираем магнитный  пускатель для электродвигателя  вентилятора типа АИР100S2СУ1.

Его данные: Рн = 4кВт, Iн = 7.94, К1 = 7.5А.

Двигатель установки в  сыром помещении, условия пуска  легкие.

Сила номинального тока пускателя:

I ном.п. > I ном.дв.

I ном.п. > 7.94А

Выбираем магнитный пускатель  первой величины, у которого                     I ном.п. = 10А.

Проверяем условие коммутации:

I ном.п. > I пуск. /6

I пуск. = 7.5*7.94 = 59.5А

I ном.п. > 59.5/6 = 9.9А

10А > 9.9 А

Условие нормальной коммутации выполняются, окончательно выбираем пускатель  ПМЛ – 122002 с I ном = 10А.

Из справочника выбираем трехполюсное тепловое реле РТЛ – 101404 с пределам регулирования силы тока несрабатывания 7 – 10 А.

I ср.тепл = 8.5 А.

  3. выбираем пускатель для электродвигателя водяного насоса типа АИР80В4СУ1. Данные двигателя: Рн = 1.5кВт, Iн =3.52А, К1 = 5.5А.

Двигатель установки в  сыром помещении, условия пуска  легкие.

Сила номинального тока пускателя:

I ном.п. > I ном.дв.

I ном.п. > 3.52А

Выбираем магнитный пускатель  первой величины, у которого                     I ном.п. = 10А.

Проверяем условие коммутации:

I ном.п. > I пуск. /6

I пуск. = 7.5*3.52 = 19.36А

I ном.п. > 19.36/6 = 3.2А

10А > 3.2 А

Условие нормальной коммутации выполняются, окончательно выбираем пускатель  ПМЛ – 122002 с I ном = 10А.

Из справочника выбираем реле РТЛ – 1008044 с пределам регулирования силы тока несрабатывания 2.4 – 4 А.

I ср.тепл = 3.2 А.

  4. Выбираем автомат  на вводе в щит управления 

 I упр. = 1.1 * (∑ I ном.дв 2,3,4 + I пуск 1 / α )

I упр. = 1.1 * (7.94+3.52+3.52+22*7.5 / 2.5 ) = 89.1А

Из таблицы выбираем автомат  АЕ2056Р

I ном.авт. = 100А, Uн = 500В, I тр. = 100А

К = I утр. / I тр. = 89.1 / 100 = 0.89

Проверяем автомат на возможность  срабатывания при пуске двигателя:

I эл.ру. = 1.25 * (∑ I ном.дв 2,3,4 + I пуск 1 )

I эл.ру = 1.25 * (7.94+3.52+3.52+22*7.5)=224.98А

I ср.кат. = 12 * I нр = 12*100 = 1200А

Условие:

I ср.кат. >= I эл.ру

1200 > 225

Ложного срабатывания автомата при пуске двигателя не произойдет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Разработка щита управления

  Щиты и пульты позволяют  сконцентрировать средства автоматизации  и предохранить их от механических, температурных и других повреждений  при помощи аппаратуры расположенной  на щитах и пультах.

  Оператор получает необходимую  информацию о ходе технического  процесса и управляет процессом  вручную или автоматически. Разработанный  щит управления установлен вблизи  установки. Он будет размещен  от пола на высоте от нижней  поверхности щита. Щит изготавливают  из листовой стали, толщиной 1.5мм  и окрашивается в серый цвет. Щит  изготавливают с уплотнительной  прокладкой, установленной на открывающейся  части щита, также он будет  иметь вводные отверстия из  пластмассовой трубки с уплотнительными  прокладками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Экономическая эффективность

При существующем варианте.

  1. Тарифная ставка электрослесаря

Тс = 21.7 за час.

Так как он обслуживает установку  не весь день, принимаем 0.5 часа.

21.7*0.5 = 10.85 руб.

Зп = Тс*t*Д*Р = 10.85*365*1*1.643 = 6506.7 руб

  2. Установка МХУ-8С

Цена – 120 000 руб.

Рн = 12кВт

Нтр = 8%

На = 14.2%

Норма на доставку и установку 15%.

  3. Балансовая стоимость

Бс = Ц+15%

Бс = 120 000+18 000 = 138 000 руб.

  4. Амортизационные отчисления

Ао = Бс*На / 100

Ао = 138 000*14.2 / 100 = 19 600 руб.

  5. Затраты на текущий ремонт

Тр = Нтр * Бс / 100

Тр = 8* 138 000 / 100 = 11040 руб.

  6. Сэ = 7*12*365*3 = 91 980 руб.

  7. ∑ Эр = ( 6 506.7+19 600+11 040+91 980 )*1.05 = 142 362.2 руб.

При внедрении установки  АВ-30

1. Заработная плата

Зп = Тс*t*Д*Р = 10.85*365*1*1.643 = 6506.7 руб

  2. Установка АВ-30

Цена – 133 260 руб.

Рн = 18кВт

Нтр = 8%

На = 14.2%

  3. Балансовая стоимость

Бс = Ц+15%

Бс = 133 260+16740 = 150 000 руб.

  4. Амортизационные отчисления

Ао = Бс*На / 100

Ао = 150 000*14.2 / 100 = 21 300 руб.

  5. Затраты на текущий ремонт

Тр = Нтр * Бс / 100

Тр = 8* 150 000 / 100 = 12 000 руб.

  6. Стоимость электроэнергии

Сэ = 4*18*365*3 = 78 840 руб.

  7. ∑ Эр = ( 6 506.7+21 300+12 000+78 840)*1.05 = 124 579 руб.

Гэ = ∑ Эр- ∑ Эр’ = 124 579 - 142 362.2 =  17 783.2 руб.

  Установка АВ-30

1 сорт 100% = 1 608 400*9 = 14 475 600 руб.

  Установка МХУ-8С

1 сорт = 96%

2 сорт = 4%

96% = 1 544 064*9 = 13 896 576 руб.

4% = 64 336*7.8 = 501 820 руб.

13 896 576+501 820 = 14 398 396 руб.

Гэ = 14 398 396 – 14 475 600 = 77 204 руб.

  Общая годовая экономия

Гэ = Гэ’+Гэ = 17 783.2+77 204 = 94 987.2 руб.

Т = Кв / Гэ

Т = 150 000 / 94 987.2 = 1.6 года.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Техника безопасности и охрана  труда

  Безопасные условия труда  – неотъемлемая часть технологического  процесса при машинном доение, транспортировке и первичной обработке молока.

  Операторы, слесари, наладчики  и лаборанты должны иметь спецодежду. На доильных установках и оборудования  первичной обработки молока могут  работать лица, ознакомленные с  инструкцией по эксплуатации  этих машин. К работе с холодильными  установками допускаются лица, которые  получили специальную подготовку. Запускать доильные и молочные  механизмы можно только при  исправности всех сборочных единиц  и механизмов. При подготовке  установок и оборудования к  работе и техническом обслуживание необходимо пользоваться специальным оборудованием и приспособлениями. Электродвигатели и приборы должны быть заземлены. Без заземления работать запрещается. Между вакуумным насосом и  вакуум-проводом устанавливают изоляционную вставку длинной не менее 0,5 метра. Запрещается работать, если отсутствуют или неисправны ограждения открытых или вращающихся частей машин. Нужно соблюдать осторожность при пользовании горячей водой. В помещении, где находится фреоновая установка, нельзя пользоваться открытым огнем или курить, так как в случае утечки фреона из установки при открытом огне он разлагается на ядовитые вещества. При утечке в помещение надо включить вентиляцию, открыть окна, входить в помещение можно только в противогазе и резиновых перчатках.

  После монтажа и затем  один раз в год холодильные  установки подвергают освидетельствованию,  которое состоит в наружном  осмотре пневматическом испытании  на прочность азотом.

  На данном объекте необходимо  противопожарный щит, на котором  имеется: ведро, багор, топор,  два огнетушителя.

 

 

 

 

11. Заключение.

  В процессе работы над  курсовым проектом были предложены  данные, на основании которых  был основан и выбран объект  автоматизации на базе промышленной  установки.

  Была проведена техническая  характеристика объекта, описан  технологический процесс работы  установки.

  Был раскрыт вопрос охраны  труды и техники безопасности  на объекте, и приведен расчет  экономической эффективности использования  новой холодильной установки АВ – 30, рассчитан срок окупаемости внедренной установки, который составил 5 лет, что вполне приемлемо в нынешних условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Список литературы.

  1. “Электрооборудование и автоматизация с/х агрегатов и установок”,      И.Ф. Кудрявцев.

  2. “Электрооборудование и ремонт электрооборудования и средств автоматизации ”, В.А. Воробьев.

  3. “Курсовое и дипломное проектирование”, И.Л. Каганов.

  4. “Организация и планирование электрификации с/х производства”, М.С. Цытинков.

  5. Луковников А.В. “Охрана труда”.

  6. Типовой проект.