Доклад (1217421)

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

Текст из файла

Слайд 1

Тема ВКР – ЭЛЕКТРОПРИВОД НАСОСОВ БОЙЛЕРНОЙ УСТАНОВКИ С ДИАГНОСТИКОЙ СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Слайд 2

Цель работы

1 – модернизация запорной арматуры (сейчас используется пневматическая запорная арматура, планируется переход к запорной арматуре с электроприводом);

2 – оснащение насосов Н-1/2/3 бойлерной установки системой диагностики состояния электропривода (а именно системой «КОМПАКС-М»);

3 – обновление мнемосхемы работы насосов и запорной арматуры с учетом их модернизации (добавление в SCADA-систему выходных сигналов от системы диагностики «КОМПАКС-М»).

Слайд 3

На данном слайде представлена технологическая схема бойлерной установки с объектами исследования - циркуляционными насосами Н-1, Н-2 и Н-3 и запорной арматурой.

Бойлерная установка общей теплопроизводительностью 36,12 Гкал/ч переназначена для нужд теплофикации, промтеплофикации, горячего водоснабжения и подготовки воды для подпитки теплофикационных и промтеплофикационных сетей.

Теплофикационная вода – применяется в качестве теплоносителя для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Промтеплофикационная вода - предназначена для обогрева трубопроводов, уровнемеров, датчиков измерения расхода и давления импульсных линий и шкафов приборов КИП установки, для наружного обогрева трубопроводов для перекачки вязких продуктов

В состав бойлерной установки входят 4 блока:

- блок подготовки теплофикационной воды с температурой 95-70°С, давлением 0,6 МПа (6 bar) на нужды отопления и вентиляции;

- блок подготовки промтеплофикационной воды с температурой 130-70°С, давлением 0,6 МПа для технологических нужд;

- блок подготовки горячей воды температурой 75 °С для нужд горячего водоснабжения

- блок подготовки воды для подпитки теплосети и промтеплосети.

Обратная теплофикационная вода в количестве 344 м³ давлением 0,2 МПа температурой 70 °С поступает из сети завода на всасывание циркуляционных насосов Н-1, Н-2, Н-3. Циркуляционные насосы Н-1, Н-2, Н-3 с частотным регулированием поддерживают давление 0,6 МПа в прямом теплофикационном трубопроводе на выходе из бойлерной. Теплофикационная вода насосами подается в водоводяные теплообменники Т-2/1,2.

Теплообменники используются для охлаждения, нагрева и конденсации пара, газа и их смесей в тех или иных технологических процессах, а не только для нагревания воды и обогрева помещений.

Принцип работы теплообменника заключается в том, что греющая вода в устройстве проходит по внутреннему пространству трубы, а нагреваемая вода - по межтрубному пространству.

Слайд 4

На данном слайде представлена запорная арматура с электроприводом производства Auma, Германия. Это наиболее удобный вид подобных устройств, поскольку позволяет организовать максимально точное и плавное регулирование параметров среды.

Электропривод в запорной арматуре служит для открытия, закрытия и регулирования поворотных затворов и шаровых кранов. Он предназначен не только для открытия или закрытия дисковых затворов, клапанов или кранов и другой трубопроводной арматуры, а также используется в качестве регулирующих устройств с обратной связью (по уровню, температуре, давлению, расходу продукта и т.д.).

Кроме того, управляющий блок электрического привода можно располагать на удалении от самой арматуры, производить его обслуживание и временное снятие без отключения трубопровода. Также, для работы исполнительных органов, управления, контроля системы требуется только один вид энергии – электричество, т.е. их внедрение не требует наличия системы сжатого воздуха, что значительно снижает стоимость установки и ускоряет процесс монтажа.

Особенности конструкции:

• рабочее время для поворота на 90 ° от 4 сек до 63 сек;

• отключение по перемещению и моменту;

• моторы трехфазные переменного тока и однофазные;

• маховик для ручного управления (в случае отказа системы управления либо электропривода позволяет вручную открывать и закрывать задвижку)

Слайд 5

На данном слайде представлена электрическая схема подключения запорной арматуры AUMA.

L1, L2, L3 – фазы, для питания трехфазного мотора переменного тока, 24 В постоянного тока – для питания блока управления электроприводом.

PE – защитное заземление (PE – Protective Earthing)

Для управления задвижкой необходимо подать на контакты CLOSE, OPEN и STOP 24 В и общий минус. При подаче 24 В на любой из контактов формируется управляющий сигнал в соответствии с назначением контактов.

Слайд 6

Прежде чем говорить о системах диагностирования состояния электропривода, необходимо сказать несколько слов о методах обслуживания оборудования.

В настоящее время можно выделить несколько методов обслуживания оборудования:

1 - обслуживание оборудования по факту выхода его из строя - оборудование эксплуатируется непосредственно до выхода его из строя;

2 - обслуживание оборудования по регламенту – обслуживание оборудования производится в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя через определенные промежутки времени независимо от технического состояния оборудования;

3 - обслуживание оборудования по фактическому техническому состоянию – состояние оборудования контролируется, и техническое обслуживание проводится только в том случае, когда это необходимо с наступлением высокой вероятности отказа оборудования.

Наилучшим является обслуживание оборудования по фактическому техническому состоянию.

Это позволяет:

- сократить количество и объемы ремонтов, а также сократить количество необходимых запасных частей и материалов из-за проведения обслуживания на ранних стадиях развития дефектов;

- повысить надежность работы оборудования, значительно уменьшить число внезапных отказов и аварийных ситуаций;

- сократить упущенную прибыль из-за простоев.

Слайд 7

Для обслуживания оборудования по фактическому состоянию (в том числе и электропривода) существуют системы мониторинга состояния оборудования, такие как КОМПАКС и Bentley-Nevada.

Основными причинами потери работоспособности являются износ и дефекты подшипников, нарушение центровки валов машины и привода и нарушение крепления агрегата к фундаменту. Существует также большое число сопутствующих причин потери работоспособности, определяемых уже индивидуально спецификой каждой машины. Например, для насосов - это кавитация, нагрузки в присоединенных трубопроводах, износ соединительной муфты, пропуск торцового уплотнения, при перекачке шламов и твердых отходов возможно нарушение балансировки и т.д. Для электродвигателей - это неравномерность магнитного зазора, потеря контакта в стержнях беличьей клетки ротора, повышенные нагрузки на обмотку статора. На основании накопленных знаний и числовых оценок процессов был разработан способ оценки технического состояния насосного агрегата по вибрации путем измерения вибропараметров с последующим построением трендов их изменения по времени и оценки по ним технического состояния агрегата.

Способ отличается тем, что вибрацию измеряют в процессе эксплуатации агрегата одновременно от совокупности входящих в него элементов, роторов насоса и двигателя, опорных подшипниковых узлов, соединительной муфты, всасывающего и нагнетательного трубопроводов и фундамента, к которому крепится агрегат. Тренды строят с помощью системы компьютерного мониторинга по вибрации отдельных частотных полос, например, высокочастотной, среднечастотной и низкочастотной, соответствующих виброускорению, виброскорости и виброперемещению элементов агрегата. По ним определяют одновременно значения указанных вибропараметров и скорости их изменения. Выделяют быстрый, медленный и знакопеременный тренды, соответствующие процессам быстрой и медленной деградации технического состояния разных узлов агрегата. Упомянутые параметры и тренды используют в качестве совокупности диагностических признаков, соответствующих совокупности входящих в агрегат элементов. Предварительно обучают систему компьютерного мониторинга, вводя в нее пороговые значения и комбинации диагностических признаков указанной совокупности. Оценку технического состояния агрегата и его элементов производят комплексно по табличной зависимости путем сравнения текущих и пороговых значений совокупности диагностических признаков и их комбинаций упомянутой совокупности, входящих в агрегат элементов. Персонал предупреждают о недопустимом состоянии агрегата визуальной сигнализацией и посредством речевого вывода предупреждения через громкоговоритель.

Для модернизации бойлерной установки принято решение использовать отечественную систему «КОМПАКС-М» в целях импортозамещения.

Система «КОМПАКС-М» предназначена для непрерывного измерения и анализа параметров вибрации, температуры подшипников, давления перекачиваемого продукта, давления и уровня затворной жидкости в торцовых уплотнениях консольных центробежных насосов, тока потребления электропривода, напряжения постоянного и переменного тока, частоты вращения, спектра амплитуд и частот для оценки и прогнозирования технического состояния оборудования.

На слайде изображена стойка с дисплеем, принтером и коммутатором системы мониторинга КОМПАКС-М. Рядом представлены ее характеристики.

Слайд 8

На данном слайде представлена структурная схема работы системы «КОМПАКС-М».

Встроенная экспертная система автоматически определяет и прогнозирует неисправность контролируемого оборудования и выдает рекомендации персоналу по дальнейшим действиям.

После обработки сигналов с вращающегося оборудования, экспертная система «КОМПАКС» выявляет диагностические признаки из всех спектров сигналов, по измеренным данным строит тренды, и на основании базы знаний делает вывод о состоянии электропривода в виде речевого предупреждения, цветных пиктограмм и текстовых сообщений на дисплее.

Слайд 9

На данном слайде представлена структурная схема системы «КОМПАКС-М».

На ней показаны датчики, подключаемые к PIM-модулю (программируемый интерфейсный модуль) и способы передачи данных на дисплей системы, либо АРМ оператора.

Слайд 10

На данном слайде показаны фотографии модуля PIM и вибропреобразователя. Для количественного описания вибрации вращающегося оборудования и в диагностических целях используют виброускорение, виброскорость и виброперемещение.

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию, измеряется в м/сек² или Дб. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию.

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения, измеряется в мм/сек, дюймах в секунду, либо в Дб.

Виброперемещение показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации, измеряется в мкм, мм, либо в миллидюймах. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это расстояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Вибропреобразователь состоит из основания, пьезоэлемента и крышки. Механические колебания корпуса воздействуют на пьезоэлемент, который вырабатывает электрический заряд. На частотах, значительно меньших резонансной частоты чувствительной системы ВИП, ее ускорение идентично ускорению корпуса ВИП и, следовательно, вырабатываемый ВИП электрический сигнал пропорционален ускорению воздействующих на него механических колебаний.

Слайд 11

На данном слайде представлена схема подключения датчиков вибрации и температуры к модулю PIM на примере насоса Н-1, который осуществляет преобразование сигналов и передачу их в цифровом виде на дисплей системы КОМПАКС-М и/или АРМ оператора.

Слайды 12 и 13

На двух слайдах показана схема монтажа датчиков вибрации и температуры трех насосов Н-1, Н-2 и Н-3.

Вибродатчик устанавливается на передний подшипниковый узел в горизонтально радиальном направлении к оси вала под углом 45° к плоскости горизонта. В этой точке вибродатчик способен зафиксировать возникновение механических дефектов: крепления, расцентровки со стороны насоса, дисбаланса, дефектов подшипников, рабочего колеса, соединительной муфты и технологических дефектов: прохват, кавитация, гидроудар.

Слайд 14 и 15

На данных слайдах представлен анализ работы одного из насосов действующей установки в виде трендов виброускорения и виброскорости.

Системой КОМПАКС-М был предупреждён внезапный аварийный останов насоса. При пуске данного насоса на тренде виброускорения переднего подшипника двигателя наблюдается уровень, превышающий пороговое значение (24 мм/с2), составляет он 26,58 мм/с2 (участок 1 слайд 14). В течении суток уровень виброускорения падает до допустимых значений (участок 2 слайд 14).

Далее происходит резкий рост виброскорости (участок 3 слайд 15) до 23,42 мм/с (порог 18 мм/с). Далее происходит понижение уровней виброскорости до 16,6 м/с, Se до 205, 97 мкм (участок 4). Персонал по рекомендациям системы КОМПАКС-М проводит остановки и применяет меры по снижению вибронагруженности данного узла (подтягивание опор электродвигателя, добавление смазки в подшипниковый узел), но кардинально ситуация не изменилась.. агрегат был остановлен и отправлен на ремонт. После запуска уровни Ae, Ve, Se составляют 13,9 мм/с2, 2,39 мм/с, 17,7 мкм соответственно (участок 5, слайд 15).

Слайд 16

На данном слайде представлена разработанная в SCADA-системе CITECT (Schneider Electric) мнемосхема работы насосов Н-1, Н-2 и Н-3 и запорной арматуры. Оператор с автоматизированного рабочего места имеет возможность управлять насосами, вводить и выводить насосы из работы, управлять запорной арматурой, видеть данные с датчиков вибрации и температуры системы КОМПАКС-М, судить о состоянии эксплуатационных параметров, а также снимать и взводить блокировки.

Слайд 17

Спасибо за внимание!

4

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