Рябов В.Т. - Методические указания к курсовому проекту, страница 5

Камера 18 имеет свою вакуумную систему. Она может откачиваться механическим вакуумным насосом 17 до давления 1 Па. Система клапанов 16,15, 13 обеспечивает подсоединение камеры 18 к насосу 17 и напуск атмосферы в насос 17(при его аварийном отключении) и камеру 18 (при ее разгрузке). Камера 18 оснащена: маРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им.

Н. Э. Баумана16нометрическим преобразователем10; датчиком температуры 11; датчиком давления 12;датчиком уровня 14.Датчики давления 24 и 28 необходимы для проверки работоспособности водокольцевых насосов 20 и 25.На рис.4 представлена система охлаждения конденсора установки НОВ, как составной части вакуумной системы формирующей рабочую среду в технологической вакуумной камере.Рис. 4. Система поддержания и формирования технологической среды установкиНОВ(система охлаждения конденсора).1, 2 – присоединительные фланцы к трубопроводу водогрейного котла; 3, 11, 14, 17, 18,19, 20 – вентили ручные; 4- расходомер; 5, 13 – датчик температуры; 6 – крышка конденсора, 7 – патрубок откачки конденсора водокольцевыми насосами; 8 – водяные пары,поступающие в конденсор из вакуумной камеры; 9 – холодильная установка; 10 – конденсор; 12 – патрубок слива конденсата; 15, 16 – пневматические вентили; 21 – вентили,устанавливающие объем подачи воды в водокольцевые насосы.В состав этой системы входит холодильная установка 9 (например, градирня),конденсор и система трубопроводов и клапанов, управляемых дистанционно автоматически.

Для технологического процесса НОВ характерны огромные потоки водяного пара 8из вакуумного рабочего объема (от104 до107 м3/с). Основной объем пара удаляется из технологической вакуумной камеры трубчатым конденсором. В конденсоре на поверхностиохлаждаемой холодной водой большая часть паров конденсируются и отводится для последующего использования. Холодная вода в конденсор поступает из холодильной машины или из водопровода по трубопроводу при открытом вентиле 16. Ручные вентили 11 и14 необходимы для слива воды из системы охлаждения конденсора. Холодная вода черезвентиль 16 поступает в трубчатую систему конденсора и через крышку 6 и ручной вентиль 3 обратно в холодильную машину.

Вентиль 15 и комплект вентилей 21 предусматривает дозированную подачу холодной воды в водокольцевые насосы 20 и 25 (рис.2).На рис.5 представлена система слива конденсата 27, который образуется в течениеобезвоживания исходного материала. Конденсат 27 собирается на дне конденсора, приэтом в объеме конденсора 26 поддерживается водокольцевыми насосами вакуум 100 – 250Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана17мм.рт.ст. К донной части конденсора с помощью фланцев герметично присоединяетсяемкость 23 для сбора конденсата.Рис.

5. Система поддержания и формирования технологической среды установкиНОВ (система слива конденсата установки НОВ)1 – патрубок слива холодной воды; 2 – крышка конденсора; 3 – фланец присоединительный; 4 – пары воды из технологической вакуумной камеры; 5 – конденсат; 6 –фланцы соединительных патрубков; 7, 13, 14 – датчики уровня; 8 – конденсат накопленный; 9, 18, 22 – вентили пневматические, 10, 21 – вентили напуска пневматические; 11 –патрубок долива холодной воды в водокольцевой насос; 12 – водокольцевой насос; 15 –датчик температуры; 16 – расходомер; 17 – насос сброса конденсата; 19, 23 – емкостидля сбора конденсата; 20 – вакууметр; 24 – патрубок подачи холодной воды; 25 – патрубок откачки конденсора водокольцевым насосом; 26 – конденсор.Как только емкость 23 заполнится, о чем сигнализируют датчики уровня 7, открывается клапан 22, соединяющий емкость 23 с емкостью 19 и конденсат сливается в нее.Вакуумный насос 12 откачивает емкость 19, способствуя сливу.После заполнения емкости 19 клапан 22 закрывается, вакуумный насос 12 при помощи клапана 9 отключается от емкости и в нее напускается воздух с помощью натекателя 21.

После напуска воздуха открывается клапан 18, соединяющий емкость с водянымРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана18насосом 17 и конденсат из емкости 19 откачивается. Количество откачиваемого конденсата фиксируется расходомером 16 а температура - датчиком температуры 15.

После того, как емкость 19 освободится от конденсата, о чем свидетельствует датчик уровня 14,насос 17 отключается и клапан 18 закрывается. Закрывается и натекатель 21, герметизируяемкость 19.Затем открывается клапан 22 и емкость 19 снова вакуумируется, после чего циклудаления конденсата может быть повторен.На рис. 6 представлена система нагрева лотков рабочей камеры. Эта система поставляет основной поток тепловой энергии к лоткам, служащий для нагрева и испаренияобрабатываемого продукта. В системе циркулирует замкнутый поток горячей воды, подогреваемой водогрейным котлом. Клапан 13 служит для заполнения и опорожнения системы, клапан 2 выпускает из нее воздух при заполнении и напускает при опорожнении.Это первая прорисовка системы нагрева.

Видно, что здесь не хватает включенного в контур водяного насоса. Циркуляция воды только за счет конвекции не обеспечит передачутребуемого теплового потока, а он при обезвоживании пяти тонн исходного продукта приудалении около 80% влаги составит даже без учета потерь около 100 кВт.Рис. 6. Система питания приводов механизмов и различных устройств установки НОВ(Система теплоснабжения установки НОВ)1 – вакуумная камера; 2 – вентиль напуска атмосферы в систему теплоснабжения; 3, 8 –манометры; 4, 12 – датчики температуры; 5, 10 – фланцевые присоединения системытеплоснабжения к водогрейному котлу; 6 – вентиль дросилирующий поступление в установку теплоносителя; 7 – водяная рубашка вакуумной камеры; 9 – вентиль с пневмоприводом; 11 – расходомер; 13 – вентиль слива воды из системы теплоснабжения; 14 – вентиль включающий линию периодической промывки ротора установки НОВ; 15 устройство подачи моющего средства; 16 – лоток ротора.Рябов Владимир Тимофеевич.

Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»19МГТУ им. Н. Э. БауманаМощность теплового потока, передаваемого лоткам фиксируется с помощью расходомера 11 и перепада температур на входе и выходе воды, фиксируемой соответственнотермометрами 12 и 3. Клапан 6, включенный последовательно в поток воды здесь лишний.Достаточно будет и клапана 9, который нам будет необходим при наладке системы, чтобызакрыв его проверить работу забытого водяного насоса по показаниям манометра 8.Не хватает в системе и расширительного бачка, служащего для компенсации теплового расширения воды и предохранительных элементов, не допускающих чрезмерногоповышения давления в системе.Теплая вода из контура может служить для профилактической промывки поверхности лотков после окончания работы установки. Подключается промывка клапаном 14.Таким образом, проводя локальный анализ различных отдельных подсистем, мыпоследовательно прорабатываем их, устраняя замеченные недочеты и ошибки.Три вопроса: для чего делать, что делать и как делать – вот основной инструментструктурирования этого анализа.

А основной инструмент проведения, конечно математико-физические модели протекающих в подсистемах процессов.3.4. Проработка ресурсной модели объекта проектирования сиспользованием потокового подхода. Разработка комплексной принципиальной схемы (КПС).Цель этого этапа - уточнить перечень подсистем машины, первично разработать ихцелевой, механический, энергетический и информационный интерфейс, сформировать всематериальные, энергетические и информационные потоки, через которые могут взаимодействовать элементы системы.Здесь целесообразно объединить между собой описанные ранее подсистемы так,чтобы они оказались функционально максимально замкнуты и имели четко обозначенныйинтерфейс.

Целесообразно объединить вакуумную систему (рис.3), систему охлажденияконденсора установки (рис.4), систему слива конденсата (рис.5) и систему теплоснабжения установки НОВ в единую целевую систему сушки, задачей которой является загрузкаисходного продукта, его транспортировка и обработка в вакуумной камере, поддержаниетехнологической среды в ней, подвод и отвод основных энергетических потоков с горячейи холодной водой. Слияние здесь системы целевых механизмов для обработки основногоматериального потока и системы энергообеспечения и отвода тепла за счет горячей и холодной воды оказалось целесообразным потому, что отдельно они не имеют четко выраженного механического интерфейса.В тоже время систему энергообеспечения машины сжатым воздухом для управления пневмоклапанами и систему электропитания целесообразно разделить, потому чтоони функционально закончены и имеют четко выраженный механический интерфейс(первая будет расположена в пневмошкафу, вторая в стойке электропитания).На рис.

7 показан фрагмент КПС системы сушки. Все элементы системы имеютсквозное проектное символическое обозначение. К каждому элементу сделаны выноски,обозначающие подводимые к нему материальные, энергетические и информационные потоки. Потоки горячей воды выделены красным, а холодной – синим цветом, потоки сжатого воздуха для управления клапанами – зеленым, а потоки электроэнергии и информационные потоки – синим цветом.Слева от схемы приведена таблица привязки, в которой перечислены подводимые кэлементам системы потоки. Каждый поток имеет символическое обозначение и наименование. В столбце «вид» приведено кодовое обозначение потока. Чтобы не перегрузитьтекст иллюстрациями, на рис.

7 приведена только часть таблицы, где приведены характеристики информационных потоков. Материальные потоки имеют код «М», потоки сжатого воздуха – «V», информационные потоки: «ДК» (дискретный контроль), «ДУ» (дискретное управление), «АК» (аналоговый контроль), «АУ» (аналоговое управление).Рябов Владимир Тимофеевич.

Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана20Рис.7. Целевые механизмы (система сушки) установки низкотемпературного обезвожтвания в вакуумеРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана21В столбце уровень приведен уровень соответствующего потока в зависимости отего типа. Так, для сигналов дискретного контроля приведено: «сухой контакт» - контактыконечного выключателя; 400 мА (PNP – выход), 470 Ом – выход PNP транзистора с нагрузочной способностью до 400 мА и сопротивлением нагрузки не менее 470 Ом и т.п. Этисигналы должны поступать на систему управления, поэтому должны быть согласованы сней.

Столбец адрес пока не заполнен, позже в нем будет записано обозначение конкретных линий разъема, в котором проходит данный сигнал (аппаратных адресов).Сквозные символические обозначения для информационных потоков и соответствующих переменных программного обеспечения и наличие аппаратных адресов делаютКПС очень удобной при отладке управляющих программ. Помимо таблиц привязки, КПСдополняется и перечнем элементов, которые в статье не приведены.Перечень и уровень всех потоков сжатого воздуха является четким техническимзаданием на пневмосхему. Просуммировав расход по всем линиям, можно определить необходимую производительность компрессора, выбрать соответствующую станцию подготовки воздуха, клапана, распределители и базовые элементы.