АВТОМАТИЗАЦИЯ СУШИЛЬНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ СУШКИ ПЕСКА (1189761), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Транспортёр подачи сырого песка с питателя в загрузочную трубу сушильной установки. Тип мотор-редуктора 2МРА 122; Электрический двигатель АИР100L2У3 2850 об.\мин. ,

Рисунок 1.12-Фотография транспортера подачи сырого песка

На заводе сушка песка осуществляется на релейно-контакторном управлении, поэтому возникает нужда в операторе, который постоянно следит за системой и управляет процессом кнопочно. Это усложняет процесс производства, поэтому его необходимо автоматизировать датчиками и контролерами.

На основании полученных знаний и данных эксплуатации сушильного помещения составлена схема технологического процесса на рисунке 1.13.

Рисунок. 1.13-Технологическая схема установки для

подготовки формовочного песка

Участок линии сушки кварцевого песка состоит из склада песка, устройства загрузки сушильного оборудования, самого сушильного оборудования, узла очистки выхлопных газов, рассеивающего устройства, транспортных средств и бункеров с разгрузочными устройствами. Самым энергоемким узлом установки, значительно влияющим на себестоимость продукции, является узел сушки песка.

Самосвалы с песком при поступлении на завод обязательно взвешиваются на напольных весах для избежания неточностей при весе. После взвешивания песок выгружается в полубункер ленточного питателя. Ленточный питатель равномерно загружает элеватор, который подает песок в сушильный барабан. В зимний период при низких температурах песок может смерзнутся, образовав при этом камнеподобные глыбы. В этом случае сушильный агрегат может не высушить песок до нормативного значения влажности. Во избежание данной ситуации в холодный зимний период на полубункер устанавливают молотковую дробилку.

Для сушки песка используется барабанная газовая сушилка, работающая на керосине. Для нее характерна высокая производительность и относительно низкая себестоимость теплоносителя. Отделение сушки оснащено системой очистки дымовых газов, которая запуская дымосос выводит пылегазовоздушные смеси, образующиеся при сушке песка, направляет их в циклон, где частицы пыли отжимаются к стенкам циклонов и по нисходящей спирали выводятся в собирающий бункер.

В сушильном барабане песок высушивается до остаточной влажности 0.5 %, затем через сито подают мелкие фракции песка, а камни продолжают сой путь и выводятся транспортером отходов на улицу. Мелкий песок через шнек доставляется в охладительный барабан, в котором охлаждается до 20 С. Из охладительного барабана песок выгружается на ленточный конвейер. Ленточный конвейер подает материал на вибрационный инерционный грохот, где происходит отсев крупных фракций. После просеивания песок элеватором подается в башню завода, где равномерно распределяется в бункере силосного типа.

1.3.Выявление недостатков существующей системы

Основными недостатками эксплуатации сушильного агрегата являются:

- ведение управления технологического процесса сушки песка осуществляется по релейно-контакторной схеме. Эта система управления обладает существенными недостатками: контакты и подвижные части быстро изнашиваются, что приводит к нарушению соединения между контактами и выходу из строя некоторых аппаратов и всей схемы управления.

- Качество сухого песка и целостность аппаратуры зависит от оператора. Наличие человеческого фактора ухудшает процесс.

- Сложности эксплуатации сушильного агрегата. Оператор вынужден анализировать огромное количество информации, выводящихся на пульте управления;

2 ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗАЦИИ

2.1 Цели и задачи автоматизации

Рассмотренная система работы сушильного агрегата имеет существенный недостаток, который решается с помощью внедрения системы автоматического управления (далее САУ).

На заводе «ООО Строймикс» линия сушки песка выполнена на релейно-контакторной логике , которая функционирует на системе противоаварийных защит и блокировок, которым характерно малое быстродействие, залипание контактов и якоря катушек. Этот основной недостаток решается путем внесения аналого-цифровой техники, современных датчиков и промышленных логических контроллеров. С помощью них будет осуществлена работа сушильного агрегата в автоматическом режиме и запись состояния работы системы. Для осуществлении этой задачи необходимо создать два уровня управления сушильным агрегатом.

Контрольно-измерительные приборы, датчики температуры, ПЧ и плавный пуск будут являться первым уровнем автоматизации. Второй уровень автоматизации будет представлен в виде промышленных компьютеров, отображающих информацию о технологическом процессе на экран и позволяющие вести управление системы через программное обеспечение. Между всеми уровнями автоматизации устанавливается связь, ключевым звеном которой является промышленный логический контроллер. С внедрением ПЛК в САУ сушильного агрегата упроститься эксплуатация в целом.

Требования к автоматизации системы управления сушильным агрегатом:

- простое представление информации оператору о состоянии объекта и сбор данных;

- дистанционное управление;

- автоматическое регулирование технологических параметров;

- надёжную отработку технологических защит, предотвращающих аварийные ситуации;

- технологические защиты и блокировки оборудования;

- автоматическое управление, включающее в себя автоматические запуск приводов, дымососов и контроль пламени горелки;

- регистрация и архивирование информации параметров ТП;

- самодиагностика системы.

2.2 Требования стандартов и технических сводов правил

АСУ ТП сушильного агрегата будет разрабатываться с учётом требований нормативных документов. Введение САУ в систему сушильного агрегата подразумевает применение соответствующего оборудования, которое позволит в полной мере безаварийно функционировать системе, регулировать её режимы работ, производить самодиагностику, что позитивно скажется на степени надёжности системы. Поэтому чтобы определить технологическое исполнение, необходимо обратиться к государственным стандартам и сводам правил.

Влажность используемого в производстве сырья, определенная по ГОСТ 9758–86 (или иному, соответствующему данному сырью), не должна превышать 0.5%

Песок средней крупности или мелкий должен соответствовать ГОСТ 8736–93.

Производство смесей сопровождается лабораторным контролем сырья.

Влажность для песка и сухой смеси определяется по ГОСТ 8735–88.

Зерновой состав и модуль крупности песка определяется по ГОСТ 8735–88.

Насыпная плотность для сухих смесей и песка определяется по ГОСТ 8735–88.

Подвижность методом погружения конуса определяется по ГОСТ 5802–86.

Подвижность по расплыву кольца определяется по ГОСТ 31356–2007.

Морозостойкость определяется по ГОСТ 31356–2007.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в песке определяется по ГОСТ 8735–88.

Содержание глины в комках в песке определяется по ГОСТ 8735–88.

Защита от сырости и грибка согласно ГОСТ 31189-2003

Межотраслевые правила по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТР М-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00

3 АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Структура автоматизированной системы управления

Как указывалось ранее, САУ сушильного агрегата состоит из двух уровней автоматизации. В нижнем уровне автоматизации задействованы датчики, реле, контакторы, пускатели, устройства плавного пуска, частотные преобразователи и другие исполнительные механизмы.

В верхний уровень автоматизации входит промышленный логический контроллер, который связывает с сетью промышленных компьютеров устройства сбора дискретных и аналоговых сигналов, устройства вывода сигнала и модули связи. Монтажная схема верхнего уровня автоматизации приведена в приложении Г.

На нижнем уровнем автоматизации сушильного агрегата будут установлены: датчики температуры отходящих газов (Тог), сырого песка (Тп) , окружающей среды (Тос) , охладительного (Тоб), температура песка 1 в охладительном барабане (Т1) , температура песка 2 после охладительного барабана (Т2) и температура песка сушильного барабана (Тсб) , а также преобразователи частоты: на транспортере сырого песка (ПЧ-1), на электроприводе барабана питателя (ПЧ-2) и на электроприводе сушильного барабана (ПЧ-3), также устройства плавного пуска на нории 1 и нории 2 (УПП), электромеханическое реле, автоматические выключатели. Значения параметров первого уровня автоматизации указаны в таблице 3.1.

Наличие данных устройств необходимо для контроля и отслеживании параметров технологического процесса и аварийных ситуаций.

Составим схему входных и выходных сигналов первого уровня автоматизации:

Составим таблицу сигналов первого уровня автоматизации:

Таблица 3.1.- Значения параметров первого уровня автоматизации

На верхнем уровне автоматизации будут установлены: ПЛК, блок питания, приборы сбора данных со встроенными дискретными входами и выходами с передачей их в сеть. Схема электрическая функциональная Шкафа Управления указана на чертеже БР 13.03.02 025 Э44.

3.2 Управление комплексом сушки песка

Автоматическая система управления (АСУ) представлена контролерами , датчиками и модулями расширения.

Контроллеры и дополнительные модули расширения расположены в шкафах управления и осуществляют непосредственно сбор информации с датчиков и управление оборудованием. Схема электрическая принципиальная Шкафа Управления сушильного агрегата высшего уровня автоматизации приведена на чертеже БР 13.03.02 025 Э31.

Управление комплексом сушки сводится к включению комплекса и выключению, а также установки вспомогательных параметров процесса.

Схема электрического принципиального Шкафа Управления и Контроля работы системы сушильного агрегата приведена на чертеже БР 1303.02 025 Э43.

Комплекс имеет шесть фаз работы:

– разгон транспортеров (2 минуты);

– прогрев барабана (до температуры ОГ 120°С);

– загрузка барабана;

– режим стационарной работы;

– остановка;

– аварийное завершение.

Рассмотрим временную диаграмму работы линии сушки песка:

Рисунок 3.2- Временная диаграмма процесса сушки песка.

Режим выбега (разгона) и розжига работают только при запуске сушки. При этом последовательно запускаются транспортеры и температура отходящих газов в пустом барабане поднимается до 120°С. Таким образом проверяются транспортеры и горелка.

Режим загрузки барабана следует при запуске после прогрева. Он используется при малом количестве песка в сушильном барабане. В этом режиме температура песка не учитывается, на скорость подачи влияет только температура отходящих газов (ТОГ). Также переход в режим загрузки возможен со стационарного режима при снижении уровня загрузки барабана. Для данного режима допустимы сильные колебания температур песка и отходящих газов.

В стационарном режиме АСУ регулирует скорость подачи, основываясь на средних данных за несколько минут работы, что позволяет уменьшить колебания температур и обеспечить равномерность процессов. АСУ самостоятельно выбирает оптимальную температуру отходящих газов, поддерживая при этом требуемую температуру песка на выходе из сушильного барабана.

В момент остановки сушильного комплекса выключается подача песка, затем через 2 минуты выключается горелка, затем выполняется выбег транспортеров для очистки их от песка.

Характеристики

Список файлов ВКР