ДИПЛОМ (1212836)

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

Текст из файла

Введение

В настоящее время в коммунальном хозяйстве и промышленности используется много вентиляторов, компрессоров и насосов. На данные виды установок тратится большое количество электроэнергии. А поскольку рост цен на электроэнергию продолжается, то увеличиваются и расходы на производство.

Перед многими предприятиями остро встает задача по уменьшению энергозатрат. Решение этой задачи предполагает два варианта. Во-первых, борьба с нерациональным расходованием ресурсов, во-вторых, внедрение новейших энергосберегающих технологий.

На большинстве предприятий промышленности и коммунального хозяйства широко применяются электроприводы с асинхронными двигателями. Несмотря на свою простоту и низкую стоимость, данные двигателя потребляют до 50 % энергии. Такие виды двигателей используются в насосных станциях водоснабжения и систем отопления. Однако из-за большого потребления электроэнергии коэффициент полезного действия таких установок остаётся достаточно низким.

Обеспечению режима рационального электропотребления препятствует то, что в большинстве своем такие электроприводы являются нерегулируемыми.

Для решения этих проблем необходимо внедрение автоматической системы управления.

Целью этого дипломного проекта является разработка электропривода центробежного насоса с использованием современной элементной базы, обеспечивающего выполнение следующих требований:

• добиться экономии электроэнергии;

• гибкая настройка электропривода для различных режимов работы;

С целью осуществления запланированного необходимо выполнить следующие мероприятия:

• изучить технологические процессы подачи воды;

• изучить техническую литературу по данному вопросу;

• разработать необходимые технические и экономические обоснования;

• выбрать элементы электропривода произвести необходимые расчеты;

• разработать функциональные схемы системы автоматического управления;

• провести математическое описание объекта и системы управления;

• произвести моделирование и исследование статики и динамики САУ на ЭВМ.

1 Технические требования к системе автоматИзации

Установка, проектируемая в данной работе, будет обеспечивать подачу холодной воды в водопроводную сеть жилищного комплекса.

Станция управления насосами состоит из системы управления (СУ), преобразователя частоты (ПЧ), устройства плавного пуска (УПП) и коммутационной аппаратуры.

Асинхронный электропривод применяется для следующих целей:

• плавного пуска электродвигателя и исключения нагрузок на двигатель;

• избежание гидравлических ударов;

• использование мощности с большей эффективностью;

• обеспечение автономной работы;

• уменьшения уровня шума во время работы.

Установка должна соответствовать следующим характеристикам:

• номинальная подача воды 315 м³/ч;

• максимальная высота напора 65 м.

Рассматриваемый электропривод центробежного насоса должен соответствовать требованиям:

• Напор в системе должен поддерживаться постоянно;

• Должна присутствовать возможность ручного регулирования уровня напора;

• Возможность восстановить давление за время не более 2 с;

• Присутствие защиты от разнообразных неблагоприятных условий (короткое замыкание, перегрузка по току, повышение температуры обмотки двигателя и т.п.);

• Электропитание от 3-х фазной сети переменного тока 380/220 В, 50 Гц;

• Максимальный режим экономии.

В вопросе управления установкой должны выполняться следующие требования:

• Пуск и остановка должны производится как в автоматическом так и в ручном режиме;

• Наличие экстренного варианта остановки в случае аварийной ситуации;

• Возможность переключения на резервный насос;

• Возможность самозапуска при перепаде напряжения.

Немаловажным аспектом при проектировании САУ является обеспечение требований безопасности согласно соответствующим нормативным документам. Соблюдение требований безопасности важно на всех этапах: при монтаже, эксплуатации, обслуживании и ремонте.

Элементы, находящиеся под напряжением и вращающиеся части установки должны иметь защиту от случайного прикосновения.

Поскольку установка будет использоваться в районе жилых построек, необходимо обеспечить низкий уровень шума и обеспечить пожарную безопасность.

Установку необходимо устанавливать в специальном помещении, исключающем доступ посторонних лиц и обеспечение защиты от атмосферных осадков.

Вывод: в этом разделе рассмотрены требования, которые предъявляются к системе автоматизации насосной установки.

Требования направлены на эффективную эксплуатацию, обслуживание и ремонт при максимальной экономии электроэнергии.

2 Общие сведения о технологическом процессе и задаче автоматизации насосной установки

2.1 Назначение и виды насосных станций

Насосная станция – это электрогидравлический технический комплекс сооружений и оборудования, в котором осуществляется преобразование электрической энергии в механическую энергию потока жидкости и управление этим процессом преобразования .

Насосные водопроводные станции бывают 1-го, 2-го, 3-го и последующих подъемов и канализационные.

Насосные станции предназначены:

• для подачи жидкости в заданных объемах и временных интервалах;

• уменьшения затрат на иные сооружения;

• надежной эксплуатации в различных условиях.

Насосные станции в зависимости от назначения могут быть:

• хозяйственно-питьевого водоснабжения;

• канализационные;

• теплоснабжения;

• противопожарного водоснабжения;

• мелиоративные;

• иные.

Насосные станции в зависимости от способа использования насосов могут быть:

• с индивидуальной работой насосов;

• с совместной работой насосов.

Совместная работа насосов может осуществляться путем параллельного соединения насосов, последовательного соединения или комбинированного соединения.

В основном на насосных станциях используется параллельное соединение насосов.

По требованиям надежности подачи жидкости насосные станции могут быть 1-й, 2-й или 3-й категории.

В системах водоснабжения жилых комплексов большее распространение получили насосные станции с параллельным соединением насосов.

Рисунок 2.1 - Технологическая схема типовой насосной станции

На рис. 2.1 изображена технологическая схема типовой НС. Сначала жидкость поступает во входной коллектор станции и в резервуаре, из которого её откачивание насосами. она попадает в выходной станции, по трубопроводу подается к . Для предотвращения тока в обратном направлении в предусмотрены клапаны. Электродвигатели для приведения в действие и задвижек.

2.2 Насосные

Насосная – это основной элемент станции. Она состоит из или нескольких насосов, трубопроводов, арматуры, электропривода. В входят также технологические датчики.

Рисунок 3.1 - центробежного :

Как правило, корпус имеет спиральную . Внутри корпуса вал, на котором рабочее колесо. колесо может открытого и закрытого . Соединение с трубопроводами производится с патрубков.

Когда из трубопровода поступает в корпус и рабочему колесу с электродвигателя придается , то жидкость находящаяся в рабочего начинает поступать в трубопровод. Во время процесса внутри насоса разрежение, под действием жидкость одновременно поступать в насос из трубопровода. образом, происходит подача жидкости насосом из всасывающего в трубопровод.

центробежные насосы с рабочими колесами (). Принцип их действия насосу с рабочим колесом.

2.3 режимов работы установок

Регулирование работы установок производится в обеспечения работы станции в различных работы.

может проводится по направлениям:

• регулирование режимов работы;

• энергетической работы электропривода.

регулирования гидравлических могут быть:

• трубопровода;

• регулирование;

• изменение вращения рабочего .

Самым распространенным является трубопровода. В качестве в этом случае дроссель-клапан, задвижка и т. п. располагается на патрубке насоса и за своего перемещения поперечное сечение .

Этот является наиболее способом, но и имеет недостатки. К первому относится коэффициента полезного всей насосной . Связано это с увеличением на сопротивление устройства. К второму относят то, что регулирование только в сторону напора .

Рассмотренный способ наиболее простым , но и имеет некоторые . К первому относится снижение полезного действия насосной станции. это с увеличением на сопротивление регулирующего . К второму недостатку то, что регулирование происходит в сторону напора установки.

ступенчатого регулирования на подключении (отключении) или нескольких . Данный способ не дополнительных устройств. Как отмечается необходимость отключения и электродвигателей, что ведет к их .

Способ изменения вращения рабочего производит с меньшими затратами . Как недостаток отмечается стоимость регулирующих .

Также сочетание нескольких регулирования.

Согласно , регулируемым электроприводом оборудовать насосный агрегат в из 2–3 рабочих агрегатов.

Для энергетической эффективности НС должен выбран оптимальный по режим работы при их совместной работе.

При насосных различных назначений соблюдаться требование по их без постоянного присутствия .

Автоматическое должно осуществляться в от давления, уровня в резервуаре и её расхода.

Рисунок 2.3 - управления станции

Рисунок 2.4 – Структурная автоматизированной насосной

Предположим, что в машинном НС размещено и вспомогательное оборудование НС. оборудование включает ЦН1–ЦН3, электроприводы 3. В состав оборудования входят: , пожарные, вакуум-насосы; ; вентиляторы; обогреватели и оборудование. им производится при помощи механизмов ИМ1–Имn.

Для информации о значениях параметров датчики Д1–Дm.

управления и измерительные от оборудования НС собираются в управления ШУ. же происходит их объединение в общую информационную связи, которая к технологическому ТК.

Технологический контроллер общий алгоритм НС и обмен информацией с системой технологическим комплексом АСУ ТК. обеспечение ТК содержит ряд блоков, реализованных на уровне:

• основной насосной ;

• управление дополнительной установкой, например насосами;

• дренажными насосами;

• и обработка параметров НС;

• управление отоплением и помещений НС;

• функций охраны от проникновения посторонних лиц на НС;

• обслуживание локального ;

Передача о параметрах и режимах оборудования НС на АСУ ТК и обработка управления, получаемых от нее.

: В данном дипломного проекта общие сведения о процессе и задаче насосной . Приведены сведения о насосных установок и их состовляющих частей, основных работы и обеспечения заданного работы НС.

3 Аналитический методов управления установками

3.1 подачи насосов

способы регулирования насоса:

Самым способом дросселирование. Также способ является неэффективным. Для дросселирования необходимо гидравлическое сопротивление на трубопровода. Для этого регулирующую арматуру, может ручной и автоматической.

унок 3.1- Регулирование подачи насоса дросселированием.

Устройство располагается на патрубке насоса и за своего изменяет поперечное трубопровода.

Этот является наиболее способом, но и некоторые недостатки. К недостатку относится коэффициента полезного всей станции. Связано это с энергии на сопротивление устройства. К второму относят то, что происходит только в уменьшения напора .

При дросселировании увеличивается , а подача и КПД .

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР