Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента

Содержание

 

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

 

Нормативные ссылки

 

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

2. Портландцементы и шлакопортландцементы. Технологические условия. 10178-85.

3. Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технологические

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.

7. ГОСТ 21807-76: «Бункеры (бадьи) переносные вместимостью до 2 м³ »;

8. ГОСТ 10223-97 «Дозаторы весовые дискретного действия»;

Определения

 

1. Автомат - устройство, которое по заданной программе без участия человека выполняет операции производственного цикла по получению, передаче, преобразованию и использовании энергии материала, информацию и нуждается лишь в контроле и наладке человеком.

2. Муфта – устройство, предназначенное для соединения друг с другом концов валов, а также валов и свободно сидящих на них деталей и передачи крутящего момента. Служат для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.

3. Редуктор (механический) – механизм, передающий и преобразующий вращающий момент, с одной или более механическими передачами. Основные характеристики редуктора – КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.

4. Реле – электромагнитный аппарат (переключатель), предназначенный для коммутации электрических цепей (скачкообразного изменения выходных величин) при заданных изменениях электрических или не электрических входных величин. Широко используется в различных автоматических устройствах. Различают электрические, пневматические, температурные, механические виды реле, но наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.

5. Дозатор — устройство для автоматического отмеривания (дозирования) заданной массы или объёма твёрдых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов.

6. Бу́ нкер — ёмкость для временного хранения жидких и сыпучих материалов.

7. Фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую энергию.

Обозначения и сокращения

 

П – плавкий предохранитель;

Тр – тепловое реле;

Н – левый контакт;

В – правый контакт;

НР – нулевое реле;

F – тяговая сила шнека;

v – скорость перемещения смеси;

D – наружний диаметр шнека;

θ – угол наклона ременной передачи;

β – допускаемое отклонение скорости смеси;

L_r – установленный срок службы;

η – КПД электродвигателя;

Р – требуемая мощность электродвигателя;

n_р – частота вращения привода вала;

L_h – срок службы приводного устройства;

t_c – продолжительность смены в часах;

L_c – число смен.

 

Введение

 

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.

Выключатели путевые серии ВПУ-011

Общие сведения

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

Дистанционное управление

 

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.

Сигнальная панель (рис. 8) выполняется из зеркального стекла с нанесенной на нем мнемонической схемой завода. Символы основных агрегатов, работа которых контролируется (дробилки, болтушки, сырьевые, печи, сушильные барабаны), просвечиваются зеленым и красным светом, лампочками, расположенными с задней стороны панели.

 

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.

Наибольшее распространение имеют диспетчерские установки, рассчитанные на включение 40 абонентских линий, двух соединительных линий с коммутатором административно-хозяйственной связи или с городской телефонной станцией и одной линии выхода на радиоузел. Коммутатор имеет два рабочих места — для диспетчера и оператора — и позволяет осуществлять:

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.

 

Расчет силового привода

 

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, θ, град – 30;

5.Допускаемое отклонение скорости смеси, β, % – 3;

6.Установленный срок службы, L_r, лет – 5.

Общий КПД привода:

η = η ₁η ₂ = 0, 98·0, 85 = 0, 83;

Требуемая мощность электродвигателя равна:

Р=F·v/ η =1, 3·0, 9/0, 83=1, 41кВт;

Частота вращения привода вала:

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

Выбор электродвигателя

 

Исходя из полученных данных подбираем двигатель серии 4А «4AM90L2Y3» с номинальной мощностью 3, 0 кВт и номинальной частотой вращения барабана 50 об/мин.

Заключение

 

Внедрение на предприятиях сборного железобетона разработанного проекта позволяет повысить скорость приготовления бетонной смеси, исключить ручной труд, обеспечить комфортные условия труда рабочих, обеспечить высокую надежность эксплуатации оборудования. Однако рассмотренные средства и способы автоматизации не позволяют еще в полной мере решить задачу комплексной автоматизации, 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.

 

Список литературы

 

1. В.А., “Теория систем автоматического регулирования”. - М.: Наука, 1975

2. Евдокимов В.А., “Механизация и автоматизация строительного производства”, 1985;

3. Бауман В.А., “Строительные машины” в 2-х томах, М., 1977;

4. Горинштейн Л.Л., “Основы автоматики и автоматизация производственных процессов”, М., 1985.

Содержание

 

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

 

Нормативные ссылки

 

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

2. Портландцементы и шлакопортландцементы. Технологические условия. 10178-85.

3. Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технологические

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.

7. ГОСТ 21807-76: «Бункеры (бадьи) переносные вместимостью до 2 м³ »;

8. ГОСТ 10223-97 «Дозаторы весовые дискретного действия»;

Определения

 

1. Автомат - устройство, которое по заданной программе без участия человека выполняет операции производственного цикла по получению, передаче, преобразованию и использовании энергии материала, информацию и нуждается лишь в контроле и наладке человеком.

2. Муфта – устройство, предназначенное для соединения друг с другом концов валов, а также валов и свободно сидящих на них деталей и передачи крутящего момента. Служат для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.

3. Редуктор (механический) – механизм, передающий и преобразующий вращающий момент, с одной или более механическими передачами. Основные характеристики редуктора – КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.

4. Реле – электромагнитный аппарат (переключатель), предназначенный для коммутации электрических цепей (скачкообразного изменения выходных величин) при заданных изменениях электрических или не электрических входных величин. Широко используется в различных автоматических устройствах. Различают электрические, пневматические, температурные, механические виды реле, но наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.

5. Дозатор — устройство для автоматического отмеривания (дозирования) заданной массы или объёма твёрдых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов.

6. Бу́ нкер — ёмкость для временного хранения жидких и сыпучих материалов.

7. Фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую энергию.

Обозначения и сокращения

 

П – плавкий предохранитель;

Тр – тепловое реле;

Н – левый контакт;

В – правый контакт;

НР – нулевое реле;

F – тяговая сила шнека;

v – скорость перемещения смеси;

D – наружний диаметр шнека;

θ – угол наклона ременной передачи;

β – допускаемое отклонение скорости смеси;

L_r – установленный срок службы;

η – КПД электродвигателя;

Р – требуемая мощность электродвигателя;

n_р – частота вращения привода вала;

L_h – срок службы приводного устройства;

t_c – продолжительность смены в часах;

L_c – число смен.

 

Введение

 

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.

Автоматизация дозирования из расходных бункеров цемента

 

На рисунке 1 дана технологическая схема дозировочного отделения. Схема взята из типового проекта 4-09-18, разработанного институтом «Гипростройиндустрия».

В дозаторном отделении устанавливается комплект дозаторов серии АДУБ-1200Ф, состоящий из трех дозаторов для заполнителей типа АВДИ-200Ф_, одного дозатора для цемента типа АВДЦ-1200Ф и одного дозатора для жидкостей типа АВДЖ-1200Ф.

Все дозаторы представляют собой цилиндрические баки, подвешенные для помощи рычажных систем к расходным бункерам. Дозаторы инертных и жидкостей оборудованы двумя, а дозаторы цемента одним впускным затворами. Все дозаторы имеют по одному выпускному затвору.

Управление затворами производится пневмоцилиндрами с электровоздушными клапанами. Электровоздушный клапан впускного затвора дозатора цемента управляет также и подачей воздуха в аэропитатель.

Отсеки бункера цемента над дозаторами снабжены двумя затворами с электропневмоуправлением. Для фиксации положения всех затворов предусмотрена установка конечных выключателей. С рычажными системами дозаторов связаны циферблатные указательные приборы, устройство которых для всех дозаторов одинаково.

Внутри корпуса циферблатного указателя со стороны задней крышки установлены элементы автоматики, которые позволяют осуществлять установку требуемых доз и дистанционно управлять дозаторами. Элементы автоматики состоят из фотосопротивления, установленного на конце указывающей стрелки, и кольца, прикрепленного к корпусу циферблатного указателя. На кольце при помощи специальных держателей укреплены осветители.

Рисунок 1 - Технологическая схема дозировочного отделения.

 

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

Фиксация опорожнения бункера производится концевыми микропереключателями.

Работа дозировочного отделения должна проходить в следующей последовательности:

1. Открываются затворы емкостей инертных материалов первых фракций, а также затворы цемента и воды и компоненты начинают поступать в дозаторы;

2. Отвешивание - указывающая стрелка с фотоэлементом дойдет до заданного значения веса, срабатывают соответствующие реле и затворы емкостей закрываются;

3. Открываются затворы инертных материалов, вторых фракций и начинается их отвешивание. Цемент и вода могут отвешиваться как в один, так и в два приема;

4. После окончания отвешивания вторых фракций компоненты выгружаются в бетономешалку. Предварительно должны быть получены данные о готовности мешалки принять материалы.

На рисунке 2 дана часть элементной схемы автоматически работающего завода.

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.

В схеме автоматического управления работой дозировочного отделения предусмотрена возможность менять классы бетонов. Для этого весовые головки снабжены большим количеством осветителей.

Отвешивание заканчивается, когда указывающая стрелка, несущая фотоэлемент, совмещается с включенным осветителем. Включая различные осветители, можно менять отвешиваемые порции и, следовательно, класс бетона.

Работа дозировочного отделения начинается с включения реле классов, включающих соответствующие осветители на весовых головках.

При дистанционном управлении включение реле классов производится кнопками управления 1КМ÷ 5КМ (1÷ 4) и 1КМ1÷ КМЗ (5÷ 6) (рис.2). В режиме автоматической работы реле классов включаются контактами их схемы заказа бетона.

После включения реле классов блокируются своими замыкающими контактами и остаются включенными до окончания взвешивания.

В зависимости от реле классов включаются осветители весовых головок.

Под дозаторным отделением размещается смесительное отделение с двумя бетономешалками. Отвешенные компоненты из дозаторов попадают в приемную воронку и затем в одну из бетономешалок. Бетономешалки работают поочередно и загрузка одной из них определяется положением перекидного клапана воронки. В зависимости от положения перекидного клапана приемной воронки над бетономешалками замыкается конечный включатель 1 КВК или 2 КВК и возбуждается реле 1РКВК или 2РКВК, замыкая свои контакты в схеме управления дозировочным отделением (см. рисунок 2).

 

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: