Проект автоматизації листоформовочної машини
Курсова робота
на тему: Проект автоматизації листоформовочної машини
Виконав: студент групи АС-31 Столяр С.В. | Перевірив: Гаврилюк В.І. |
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1. Вступ. Сучасний стан таперспектива розвитку автоматизації
виробничих процесів
На сучасному етапі розвитку суспільства важко уявити світ без досягнень автоматизації. Автоматизація процвітає в зв”язку з швидким розвитком науки та техніки.
Автоматизація впевнено та рішуче ввійшла в повсякденне життя не лише виробників, а й пересічного жителя, всебільшим чином витісняючи досягнення механізації.
Автоматизація вважається головним, найбільш перспективним напрямком у розвитку промислового виробництва. Завдяки ввільненню людини від безпосередньої участі у виробничих процесах, а також високої концентрації основних операцій, істотно покращуються умови праці та економічні показники виробництва.
Автоматизація виробничих процесів пов”язана з впровадженням ряду автоматичних пристроїв.
В останні роки велику увагу приділяють „гнучкості” автоматичного обладнання, яка досягається шляхом широкого використання програмного керування, що веде за собою поступове ускладнення конструкцій.
Можливості сучасної автоматизації настільки збільшились, що для найбільш ефективного їх використання потрібна організаційна перебудова виробництва.
№ п/п | Найменування показника | Норма |
1. | Номінальна теплопродуктивність, МВт | 1,0 |
2. | Вид палива | Природний газ |
3. | Приєднувальний тиск газу, кПа | 4 |
4. | Діапазон регулювання теплопродуктивності по відношенню до номінальної, % | 40…100 |
5. | Робочий тиск води, МПа (кГс/см2) | 0,2 (2,0)-0,6 (6,0) |
6. | Розхід води, т/год | 22 |
7. | Водяний об’єм котла, м3 | 1,33 |
8. | Поверхня нагріву, м2 | 21,22 |
9. | Максимальна температура води на виході з котла, С0 | 115 |
Продовження таблиці 2.1.
№ п/п | Найменування показника | Норма |
10. | Мінімальна температура води на виході в котел, С0 | 60 |
11. | Номінальний гідравлічний опір при розрахунковому перепаді температури, кПа | 30 |
12. | Номінальний тиск за котлом, Па | 50 |
13. | Мінімальна температури вихідних газів при номінальній теплопродуктивності, С0 | 600 |
14. | Маса, кг, не більше | 160 |
15. | Розрахунковий термін служби, років | 3000 |
16. | Температура огороджуючих поверхонь котла, С0, не більше | 12 |
17. | Питома матеріалоємність, т/МВт, не більше | 45 |
18. | Питома металоємність, т/МВт, не більше | 2,2 |
19. | ККД, % | 2,1 |
20. | Розхід газу, м3/год. | 91 |
21. | Споживання електроенергії, кВт/год. | 120 |
22. | Рівень звуку, ДБа, не більше | 1,2 |
23. | Час спрацювання захисних пристроїв, с, не більше | 80 |
2.3.1.1. Будова котла
Котел складається з корпуса, передньої водоохолоджувальної кришки, задньої кришки із коробом для відводу димових газів, опорної рами, теплоізоляції і декоративного кожуха.
Корпус котла складається із зовнішньої обичайки циліндричної форми, топкової камери з передньою і задньою трубними дошками і конвективного газоходу. Топкова камера – циліндрична, виконана в вигляді жирової труби з привареним плоским днищем. Жарова труба передньою кромкою приварена до передньої трубної дошки, а днище жарової труби зв’язане із задньою трубною дошкою анкерними стяжками. Днище жарової труби і задня трубна дошка утворюють еластичну систему, яка компенсує температурні видовження труби. Конвективний газохід котла утворений із вварених в трубні дошки димогарних труб, розміщених по концентричних колах. На трубах накатані кільцеві канавки, які інтенсифікують теплопередачу.
На зовнішній обичайці котла розміщені:
1. підвідний патрубок зворотної води і відвідний патрубок прямої води, на яких кріпляться затвори поворотні;
2. два патрубки, на яких кріпляться запобіжні клапани;
- теплоізоляція;
4. трубопроводи, які з’єднують передню кришку з корпусом, відвід для зливу води із котла, на якому кріпиться екран кульовий;
- стравлював повітря;
- люк для виведення шлангу;
7. люк для огляду внутрішніх поверхонь передньої трубної дошки;
- вибуховий клапан;
9. каркас призматичної форми закритий декоративним кожухом;
10. два патрубки для кріплення запобіжних клапанів.
До корпуса також кріпиться і упорна рама котла.
Передня водоохолоджувальна кришка виконана із двох елементів стандартних еліптичних днищ. В центральній частині кришки розміщений патрубок з фланцем для приєднання пальника. Вище патрубка пальника розміщений вибуховий клапан, який складається із труб для проходу газів, верхньої захисної діафрагми, яка зафіксована за допомогою короба димових газів, нижньої захисної діафрагми, яка фіксується за допомогою хрестовини.
В простір між верхньою і нижньою захисними діафрагмами подається повітря з надлишковим тиском. В разі вибуху газів в котлі можливий розрив нижньої захисної діафрагми. Для її заміни необхідно зняти короб димових газів і верхню захисну діафрагму. Замінити нижню захисну діафрагму, зафіксувати її за допомогою хрестовини, встановити верхню діафрагму і зафіксувати її за допомогою короба димових газів.
В нижній частині кришки розміщений кран для зливу конденсату з топки котла.
Водоохолоджувальна передня кришка приєднується до корпуса котла поворотними гідравлічними петлями, які дозволяють здійснити поворот кришки навколо осі і переміщення її у горизонтальному напрямку для забезпечення ущільнення кришки і виводу її із зачеплення при відкриванні.
Відкриття кришки здійснюється без попереднього зливу з води. Герметичність з’єднання забезпечується за допомогою ущільнюючих кілець, які вмонтовані в конструкцію поворотних гідравлічних петель.
Виступаюча частина зовнішньої обичайки, а також обід утворюють кільцеву порожнину, яка заповнюється спеціальною набивкою і служить гніздом «Ножового ущільнення». Ножем служить торець обичайки передньої водоохолоджувальної кришки.
Відкриття кришки здійснюється виведенням її із зачеплення за допомогою послідовного і рівномірного послаблення шести притискних болтів на кришці.
Притискні болти відкинути, кришку відкрити. При закритті операції повторити у зворотній послідовності.
Для зміни кілець ущільнюючих:
- відпустити і відкинути притискні болти і привідкрити кришку;
- злити воду з котла;
- рівномірним обертанням двох регулюючих болтів по годинниковій стрілці вивести кутники із корпусів;
- відкрутити болт М6 на корпусах гідравлічних петель;
- зняти планки з корпусів;
- витягти кутники із поворотних гідравлічних петель;
- замінити кільця.
Зборку виконати у зворотній послідовності.
Збірний короб для виводу димових газів утворений частиною корпусу котла, що виступає. Короб має знімну задню кришку з газоходом, яким котел приєднується до борову котельні. В нижній частині короба передбачений патрубок з люком для вимивання шламу із корпуса котла.
В нижній частині короба встановлений люк для збору і видалення сажі і зливу конденсату із задньої кришки котла.
Категорично забороняється повне загвинчування гайки при відкриванні кришки і зніманні кілець.
Опорна рама виконана в вигляді полозків.
Теплоізоляція котла, включаючи верхню кришку, виконана із теплоізоляційних плит і закрита декоративним кожухом.
2.3.1.2. Робота котла
Факел пальникового пристрою розміщується горизонтально в центрі топки. Димові гази, які досягли дна топки, повертають на 1800С і входять в конвективний газохід, проходять його і через газохід котла поступають в боров котельні.
Вода подається в котел через вхідний патрубок в задній частині корпусу. Поворотний пристрій направляє воду до задньої трубної дошки здійснюючи тим самим примусову циркуляцію в повздовжньому напрямку. Подальший рух води в корпусі котла здійснюється за рахунок природної циркуляції.
Із нижньої частини котла біля 20% води через поворотну гідравлічну петлю поступає на охолодження передньої кришки.
Вода із котла відводиться через вихідний патрубок, який розміщений в передній частині корпусу котла, а з передньої кришки – через верхню гідравлічну петлю, яка з’єднана з вихідним патрубком.
Якість підживлювальної води повинна відповідати вимогам, що викладені в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2.
№ п/п | Найменування показника | Температура води до 1150С |
1. | Карбонатна жорсткість, мг*екв/кг | 0,7 |
2. | Розчинений кисень, мг/кг | 0,05 |
3. | рН | 8,5 |
4. | Завислі речовини, мг/кг | 5 |
5. | Залишкова загальна жорсткість (допускається в закритих системах теплозабезпечення), мг*екв/кг | 0,05 |
6. | Мастила і нафтопродукти, мг/кг | - |
В разі відхилення якості підживлювальної води від вимог приведених в таблиці 2.2., термін служби котла значно скорочується.
2.3.1.3.Контрольно вимірювальні прилади
Перелік контрольно вимірювальних приладів приведений в таблиці 2.3.
Таблиця 2.3.
№ п/п | Найменування | Кількість | Параметр що вимірюється |
1. | Манометр ДМ 1 001 У2 1 МПа-1,5 ТУ 25-7310.0050-89 | 1 | Тиск зворотної води |
2. | Манометр показуючий сигналізуючий ДМ 2010-СГ(0-1МПа) вик. V ТУ 311-022 5591.006-90 | 1 | Тиск прямої води |
3. | Термометр Т100-Т(0-1200С) G1/2”-В | 2 | Температура прямої і зворотної води |
4. | Термометр ТТР-М прямий-230/163 (2500С) ТУ 25.2022.0006-90 | 1 | Температура вихідних газів |
5. | Реле тиску DG50B-3CЕ 0085 АP 0467 | 1 | Тиск газу |
6. | Реле тиску DL5E-1 CE 0085 AP0466 | 1 | Тиск вихідних газів |
7. | Реле тиску DL5E-1 CE 0085 AP0466 | 1 | Тиск повітря перед пальником |
8. | Реле тиску DL10E-1 CE 0085 AP0466 | 1 | Тиск газів в топці |
9. | Термоперетворювач опору ТСМ-1088 120 100М | 1 | Температура прямої води |
10. | Манометр KFM60 B 100 (0…60 мбар) | 1 | Тиск газу |
11. | Манометр KFM60 B 100 (0…25 мбар) | 1 | Тиск газу перед пальником |
12. | Манометр KFM60 B 100 (0…12 мбар) | 1 | Тиск повітря перед пальником |
13. | Тягонапоромір MW144x72T/001 (0,3-0,5 кПа) PN88/М 42304 | 1 | Тиск вихідних газів |
2.3.1.4. Розміщення і монтаж
Монтаж котла повинен проводитись у відповідності з діючими «Правилами будови і безпечної експлуатації парових котлів з тиском пари не більше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрійних котлів і водонагрівачів з температурою води не вище 1150С», а також у відповідності з технічною документацією, яка входить в комплект поставки котла і пальника.
Котел встановлюється без фундаменту на підлозі котельні без нахилу. Допускається установка котла без опорної рами. Рекомендована віддаль від фронту котла до конструкції котельні повинна бути не менша 2,5м для забезпечення чистки.
Установка котла в котельні виконується по проекту, виконаному спеціалізованою організацією.
2.3.1.5.Підготовка до роботи
До роботи можна приступити тільки після проведення гідравлічних випробувань котла робочим тиском 0,6 МПа (6кгс/см2) у відповідності з вимогами «правил будови і безпечної експлуатації парових котлів з тиском пари не більше 0,07 МПа (0,7кгс/см2), водогрійних котлів і водопідігрівачів з температурою води не вище 1150С», перевірки і переконання в працездатності приладів безпеки.
2.3.1.6. Можливі несправності котла і способи їх усунення
Можливі несправності котла та способи їх усунення приведені в таблиці 2.6.
Таблиця 2.6.
№ п/п | Несправність | Причина | Спосіб усунення |
1. | Підвищений тиск в котлі, гідравлічний удар | Закритий чи вийшов з ладу затвор на виході з котла | Перевірити, відремонтувати і відрегулювати відкриття затвора |
2. | Падіння тиску перед насосом | Витік води в системі | Виявити і усунути витік |
3. | Вибивання вихідних газів | Недостатній затиск передньої кришки Знос ущільнення | Підтягнути шість затискних болтів Замінити ущільнення |
4. | Витік води в гідравлічних петлях | Знос ущільнюючого кільця | Замінити ущільнюючі кільця |
2.3.1.7. Технічне обслуговування
Технічне обслуговування полягає в періодичних оглядах, чистці котла і його капітальному ремонті. При технічному обслуговуванні вимагається суворе дотримання мір безпеки.
При забрудненні котла накипом чи шламом повинна бути проведена очистка хімічним методом. Період між чистками повинен бути таким, щоб товщина відкладень накипу на найбільш теплонапружених ділянках поверхонь нагріву котла не перевищувала 0,5мм. Хімічна очистка проводиться спеціалізованою організацією. Перед проведенням хімічної промивки оглянути через боковий люк на корпусі внутрішньої поверхні передньої трубної дошки і жарової труби на наявність накипу. Шлам із корпуса усунути при допомозі люків, розміщених на нижній твірній корпуса і в тильній частині котла.
Після проведення хімічної промивки повторити огляд внутрішніх поверхонь трубної дошки і жарової труби. Результати огляду і хімічної промивки заносяться в ремонтний журнал. Для проведення очистки димогарних труб жарової труби необхідно відкрити передні дверки. Сажа видаляється через сажовий люк.
Чистка газового тракту котла повинна здійснюватись при підвищенні температури вихідних газів: для котлів, які працюють на газі і рідкому легкому палеві - вище 2000С, на мазуті - 2500С. Технічне обслуговування пальника проводити згідно з документацією на нього.
До встановлених котлів ВК-22 комплектом передбачено блочні газові пальники типу ГТС-БМ-1,4. Пальники працюють під наддувом.
2.3.1.8.Теплоутилізуючий пристрій
За кожним котлом передбачено установка тепло утилізатора типу ВКП, в якому відбувається первинний підігрів зворотної мереженої води теплом вихідних димових газів. Тепловою схемою передбачено роботу котлів в одному циркуляційному контурі з параметрами теплоносія
tmax=1150C; tзв=700С; (2.1.)
Регулювання відпуску тепла споживачами на опалення та вентиляцію-якісне, шляхом перепуску зворотного теплоносія у пряму магістраль. Об’єм перепуску контролюється автоматично за допомогою регулятора, що спрацьовує за імпульсом датчика температури. Для підтримання мінімальної температури зворотної мереженої води перед котлами не нижче 600С тепловою схемою передбачено контур рециркуляції з відповідним регулятором. Під живлення системи здійснюється автоматично хімічно обробленою водою. Облік виробітку тепла є загально котельний ультразвуковим лічильником типу СВТУ-10. Газоходи від котлів передбачено металеві надземні, на опорах з підключенням їх до металевої димової труби діаметром 600 мм і Н=32,0 м.
2.3.2. Хімічна обробка води
2.3.2.1. Призначення виробу
Вузол водопом'якшення насосний (надалі - вузол) призначений для зниження твердості води (водопом'якшення), заповнення та підживлення систем теплопостачання з водогрійними котлами. Вузол забезпечує:
- підтримання необхідного запасу води; - зниження твердості води; - заповнення систем теплопостачання; - автоматичне підживлення і підтримання необхідного тиску води в системах теплопостачання; • - регенерацію катіоніту розчином NaCI .
2.3.2.2. Технічні характеристики
Таблиця 2.7.
№ п/п | Найменування параметру | Одиниця виміру | Величина параметру |
1. | Тип оброблювальноТ води | - | Вода питна ГОСТ 2874-82 |
2. | Пропускна здатність | мл/год | 0+1,0 |
4. | Продуктивність (об'єм пом'якшеної води за міжрегенераційний період) |
| Згідно з графіком міжрегенера-ційних об'ємів води п.2.2 |
5. | Об'єм ємкості запасу води | MJ | 0,3 |
6. | Діапазон регулювання тиску підживлення систем водопостачання | МПа | 0,1-0,4 |
7. | Режим підживлення систем водопостачання | • | Автоматичний |
8. | Режим регенерації катіоніту | - | Ручний |
9. | Фільтруючий матеріал | - | Катіоніт КУ-2-8 |
10. | Об'єм завантаження катіоніту | л | 4,0 |
11. | Реагент для регенерації катіоніту (регенераційний розчин) |
| 10% розчин NaCI (кухонна сіль) |
12. | Розхід NaCI на регенерацію | кг | 0,8 |
13. | Час регенерації | годин | 1 |
14. | Потужність насоса | кВт | 0,5 |
15. | Напруга живлення | В; Гц | -1-220; 50 |
16. | Габаритні розміри: LxBxH | мм | 920x670x1060 |
2.3.2.3. Будова і принцип роботи
Вузол складається з наступних основних частин (рис. 2.4.):
- ємкості запасу води;
- насоса;
- вузла водопом'якшення.
Ємкість запасу води 1 призначена для зберігання запасу сирої підживлювальної води в котельні.
Вона обладнана кульовим краном 4, фільтром наливу 5, через які вузол приєднується до водопроводу G %*, поплавковим механізмом 6 відключення насоса 2 при зниженні рівня води в ємкості нижче робочого, переливною трубою 7 і дренажною воронкою 8 з зливним краном К6.
Насос 2 призначений для забору води з ємкості, подачі її під заданим тиском у вузол водопом'якшення і через нього в систему теплопостачання.
Підтримка тиску в системах теплопостачання забезпечується по завданню споживача регулюванням реле тиску 9, яке автоматично вмикає насос 2.
Вузол водопом'якшення 3 призначений для зменшення твердості води, яка іде на заповнення чи підживлення систем теплопостачання.
Вузол кріпиться на зовнішній стінці ємкості запасу води і складається з катіонітового фільтра 10, в який входить циліндрична обичайка, що закрита двома знімними днищами 11 з сітчастими фільтрами 12, та заповнена катіонітом 13.
Верхнє днище катіонітового фільтра обладнане пробкою 14, через яку заповнюється реагент регенерації катіоніту.
Рис. 2.4. Будова водопомякшувача
1- ємкість запасу води; 2- насос; 3- вузол водопом якшення; 4- кран наливу; 5- фільтр; б- поплавковий механизм; 7- труба переливна; 8- воронка дренажна; 9- реле тиску; 10- фільтр катіонітовий; 11-днище; 12-фільтр сітчастий; 13-катіоніт; 14-пробка; 15- фільтр; 16- лічильник води; 17- клапан зворотний; 18- патрубок дренажний; 19- манометр; 20- рукав гнучкий; К1...К6- крани кульові; 21- перемикач режимів роботи;
Фільтр обв'язаний системою трубопроводів, призначених для виконання операцій заповнення і підживлення систем теплопостачання та регенерації катіоніту, і складається з фільтра 15, лічильника води 16, зворотного клапана 17, дренажного патрубка 18, манометра 19 та кульових кранів К1, К2, КЗ, К4, К5.
Вузол водопом'якшення з'єднаний з напірним патрубком насоса 2 за допомогою гнучкого рукава 20. Приєднання вузла до систем теплопостачання виконується через патрубок реле тиску 9 різьбовим з'єднанням G1/2". Заповнення катіонітового фільтра реагентом при його регенерації виконується через пробку 14. Проби якості води беруться з дренажного патрубка 18 при відкритому крані К5.
Експлуатаційні режими вузла забезпечують: