Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo ngành tin học Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí UK135 8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn
LỜI NÓI ĐẦU Ngày tất nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp trang bị hệ thống tự động hoá mức cao Các hệ thống nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, giảm chi phí sản xuất, gải phóng người lao động khỏi vị trí độc hại … Các hệ thống tự động hố giúp theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thông qua số hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống tự động hoá thực chức điều chỉnh thông số công nghệ nói riêng điều khiển tồn quy trình cơng nghệ tồn xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hố đảm bảo cho quy trình cơng nghệ xảy điều kiện cần thiết đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn công đoạn quy trình cơng nghệ Chất lượng sản phẩm suất lao động phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc lớn vào chất lượng làm việc hệ thống tự động hố Để phát triển sản xuất, ngồi việc nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ ứng dụng cơng nghệ mới, hướng nghiên cứu không phần quan trọng nâng cao mức độ tự động hố quy trình cơng nghệ Do phát triển mạnh mẽ công nghệ vi điện tử cơng nghệ chế tạo khí xác, thiết bị đo lường điều khiển quy trình công nghệ chế tạo tinh vi, làm việc tin cậy xác Tuy nhiên hệ thống phụ thuộc lớn vào khả vận hành sử dụng hệ thống đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên làm việc trực tiếp nhà máy, xí nghiệp Mặc dù việc vận hành sử dụng hệ thống thiết bị tự động hoá nhiệm vụ kỹ sư kỹ thuật viên đào tạo lĩnh vực điều khiển tự động, kỹ sư công nghệ cần tiếp cận tốt hệ thống để theo dõi, nghiên cứu diễn biến q trình cơng nghệ Các hệ thống tự động hoá phương tiện tốt để kỹ sư sâu nghiên cứu q trình cơng nghệ, từ đưa giải pháp nâng cao chất lượng quy trình cơng nghệ Với đề tài "Nâng cấp hệ thống đo lường điều khiển máy nén khí UK135/8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn" ứng dụng tự động hố q trình sản xuất, em hy vọng đề tài đưa vào thực tế nhà máy, nâng cao suất hoạt động chất lượng sản phẩm nâng cao chất lượng trình điều khiển giám sát nó, giảm giá thành sản xuất Để hoàn thành đồ án em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Lê Hoà tồn thể thầy giáo- Bộ mơn Kĩ thuật đo tin học công nghiệp- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ hướng dẫn em tận tình trình làm tốt nghiệp Đồng thời xin cám ơn bạn sinh viên lớp Đo Lường - K46 góp ý kiến xây dựng đồ án tốt nghiệp tơi hồn thiện Trong trình làm đồ án cố gắng thời gian hạn chế thiết bị thực chưa có nên khơng tránh khỏi thiếu xót Em mong ý kiến bổ xung đóng góp thầy bạn để em phát triển đề tài đưa vào thực tế sản xuất Phần I: TÌM HIỂU HỆ ĐO LƯỜNG ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/8T CHƯƠNG 1.1 Tìm hiểu tổng quan máy nén khí Vai trị chức máy nén khí nhà máy Nhiệm vụ máy nén nâng áp suất cho chất khí cấp đủ lưu lượng cho q trình cơng nghệ khác, tạo tuần hoàn lưu thể chu trình trì áp suất chân khơng ( chân không, sấy thăng hoa) cho thiết bị khác Trong nhà máy xi măng có nhiệm vụ cụ thể là: -Ổn định dòng chuyển động liệu -Xử lý trường hợp liệu bị ùn tắc ống dẫn -Trộn hay đồng liệu trình cuối Clanhke phụ gia 1.2 Phân loại máy nén khí Máy nén phân loại sau: Máy nén làm việc theo nguyên lý thể tích gồm có máy nén pitơng, máy nén rơto cánh trượt, máy nén trục vít… Máy nén ly tâm Máy nén làm việc theo nguyên lý cánh nâng Máy nén tuye Máy nén nhiều cấp Theo đối tượng nén: máy nén khơng khí, máy nén khí CO , máy nén NH , máy nén Freon… Theo đặc điểm cấu tạo: máy nén kín, nửa kín nưa hở (đối với động ) 1.3 Tổng quan nguyên lý hoạt động máy nén khí Nguyên lý hoạt động: Máy nén nhóm máy cơng tác loại máy thuỷ lực.Khi qua máy công tác, lưu thể thu nhận lượng Ngược lại qua máy động lực lưu thể cho lượng Trong trình nhận hay cho lượng lưu thể tuân theo định luật Becnuli Các máy công tác làm việc theo nguyên lý sau : Nguyên lý thể tích Nguyên lý cánh nâng Nguyên lý ly tâm Nguyên lý phun tia 1.3.1 Nguyên lý thể tích Nguyên lý thể tích ứng dụng thiết kế để chế tạo máy nén Ở máy nén lưu thể chất khí hay Nguyên lý máy tạo dung tích thay đổi từ nhỏ đến lớn ngược lại, dung tích máy tăng từ giá trị không đến giá trị lớn gọi q trình hút lưu thể, dung tích giảm khơng gọi q trình nén đẩy lưu thể Cứ lần hút đẩy máy vận chuyển lượng lưu thể định, dung tích phụ thuộc vào cấu tạo vòng quay máy tính chất áp lực lưu thể Trong trình máy hoạt động thay đổi trạng thái lưu thể tuân theo định luật sau đây: PV = const PV K = const Trong đó: P-là áp suất lưu thể; V-là thể tích lưu thể; k- hệ số ; k = 1,4; Khi máy làm việc với lưu thể không co dãn ( V = const ) cần tránh tăng hay giảm nhanh thể tích làm việc máy để khơng làm hư hỏng máy cháy động tải Muốn cần ý: - Trước cho máy chạy cần mở van phía cửa đẩy - Lắp van an tồn để xả nhanh lưu thể từ khơng gian nén sang không gian hút máy 1.3.2 Nguyên lý ly tâm Nguyên lý giúp ta ngiên cứu chuyển động chất lỏng chứa đầy kênh 1.3.3 Nguyên lý cánh nâng Đây nguyên lý thể chiều chuyển động lưu thể lực tác dụng lên cánh, nguyên lý ứng dụng máy nén hướng trục 1.3.4 Nguyên lý phun tia Nguyên lý dựa định luật bảo toàn lượng dịng lưu thể, áp suất tăng lên vận tốc giảm ngược lại, suất áp suất máy tuỳ thuộc vào vận tốc chất lưu 1.4 Vai trò chức hệ thống đo lường, điều khiển máy nén Để đảm bảo hoạt động máy nén suất hoạt động máy cần phải có hệ thống đo giám sát thơng số chất lưu, thơng số là: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, từ thông số đo gửi người vận hành dựa vào để điều chỉnh cho máy hoạt động chế độ an tồn, thơng số kỹ thuật cho phép, thông số đo chuyển thành tín hiệu điện áp dịng điện chuyển đổi để đưa vào đầu vào PLC Hệ thống điều khiển máy nén khí nhằm thay đổi thông số chất lưu giới hạn cho phép, ổn định hoạt động máy, giúp cho việc khởi động dừng máy Mạch điều khiển mạch điện gồm rơle, rơle thời gian, cơng tắc tơ, áptơmát, khởi động từ, khố điều khiển tạo thành mạch dừng, mạch khởi động, mạch bảo vệ lắp tủ điều khiển CHƯƠNG Tìm hiểu cấu tạo vận hành máy nén khí UK135/8T Nga chế tạo 2.1 Cấu tạo máy nén khí UK135/8T -Gồm động bơm dầu phụ, bơm hút, đẩy, nguồn cung cấp cho động nguồn 380/220v, tần số công nghiệp f = 50hz -Hệ thống bao gồm ống hút ống xả, tuabin -Hệ thống van bao gồm: Van tiết lưu Van nhánh Van dầu đẩy Van cấp nước Van thoát nước Xét cấu tạo van: Van có ảnh hưởng lớn đến hệ số cấp máy nén khí Nhiệm vụ chúng phải đóng mở lúc, đóng phải kín, mở phải gây tổn thất trở lực, tuổi thọ cao, dễ chế tạo, dễ thay thế, không tạo nhiều khơng gian chết Các phận van là: đĩa van, van, lò xo, chụp dẫn hướng Đĩa van khoan tạo lỗ van Kích thước đĩa van, kích thước lỗ van phụ thuộc vào độ lớn máy nén khí Vật liệu chế tạo đĩa van là: gang thép 45 hay thép 40X Lợi tì cho van phải có độ bóng ▼9 ▼10, bề mặt cịn lại đĩa van cần có độ bóng ▼7 Lá van làm việc chế độ nặng tải, tần số chu kỳ số vịng quay trục máy Vì vật liệu chế tạo van phải thép lò xo 70C XA, Y10A, 30XГCA Độ cứng van HRC48-54 Lá van hình trịn vành khăn có chiều dày từ 1,5÷2mm -Thùng dầu -Máy lọc khơng khí -Cơ cấu truyền động điều chỉnh tốc độ động -Hệ thống bảo vệ bao gồm: Các đèn báo xảy cố Các chng báo tín hiệu âm có cố -Hệ thống đo giám sát thông số bao gồm: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng thông số đo kiểm tra thiết bị đo Dòng điện động máy nén đo Ampemet -Hệ thống khởi động dừng động điều khiển tủ điều khiển bao gồm công tắc tơ, rơle, aptomat, khởi động từ khoá điều khiển tạo thành mạch dừng mạch khởi động 2.2 Đặc tính kỹ thuật máy nén khí UK135/8T -Nguồn lượng cấp cho hệ thống tự động nguồn 380/220v,tần số f=50hz - Công suất định mức mạng điều khiển va dịng khơng q 4kw - Điều chỉnh áp suất thực cách thay đổi suất máy nén khí từ 100% đến 0% Giới hạn điều chỉnh áp suất tuyệt đối : UK-100/6,5 2.5 – 6.5 Kg/cm UK- 135/8 3.0 – 7.8 Kg/cm - Dừng cố máy nén khí đồng thời phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng theo thông số sau : Khi nhiệt độ ổ đỡ nhiệt độ dầu khỏi ổ đỡ lên đến 80 C Khi nhiệt độ khí đường ống lên đến 40 C Khi áp suất dầu ống giảm đến 0,5 Kg/cm Khi lưu lượng nước giảm đến 60 m / h Kiểm tra trực quan : Áp suất khí đường ống xả Áp suất khí đường ống hút Áp suất dầu ống góp Lưu lượng khí cần thiết so với nguồn cấp Dòng điện động điện máy nén khí - Bộ phận điều chỉnh thực điều khiển tự động từ xa tay - Kích thước tủ điều khiển 2.200 x 1.200 x 600 mm Tủ phân phối 1.920 x 900 x 435 mm 2.3 Sơ đồ nguyên lý điện 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý điện đo lường điều khiển, bảo vệ máy nén khí UK135/8T (hệ thống điều khiển) 2.3.2 Hệ thống rơle mạch điều khiển • 1P 2P cặp rơle trung gian tự trì với cơng tắc cuối KBO-III: sẵn sàng, chuẩn bị khởi động chế độ tự động • 3P: rơle trung gian cho phép khởi động • 4P: báo hiệu động đóng điện qua cặp tiếp điểm БKC • 6P: rơle điều khiển bơm dầu khởi động • 7P: rơle bảo vệ áp lực dầu • 8P: rơle chuẩn bị khởi động van nhánh • 9P: rơle chuẩn bị khởi động van tiết lưu • 10P: rơle bảo vệ áp lực nước qua cặp tiếp điểm PKC • 11P: rơle bảo vệ lưu lượng khí Tác động lưu lượng khí giảm 60 m /p • 12P: rơle bảo vệ nhiệt độ dầu • 13P: rơle bảo vệ nhiệt độ khí • 14P: rơle trung gian • 15P: rơle cố máy nén khí • 16P: rơle kiểm tra tín hiệu đèn • 20P: rơle bảo vệ nhiệt độ gối đỡ • PB: rơle thời gian, • TC1: đèn báo tủ đóng điện • TC2: đèn báo cho phép khởi động • TC3: đèn báo động đóng điện • TC4: đèn báo áp lực dầu thấp định mức • TC5: đèn báo áp lực nước thấp định mức • TC6: đèn báo bơm dầu phụ đóng điện • TC7: đèn báo nhiệt độ dầu tăng định mức • TC8: đèn báo nhiệt độ khí tăng định mức 10 ... tài đưa vào thực tế sản xuất Phần I: TÌM HIỂU HỆ ĐO LƯỜNG ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/ 8T CHƯƠNG 1.1 Tìm hiểu tổng quan máy nén khí Vai trị chức máy nén khí nhà máy Nhiệm vụ máy nén nâng áp suất... việc theo nguyên lý cánh nâng Máy nén tuye Máy nén nhiều cấp Theo đối tượng nén: máy nén khơng khí, máy nén khí CO , máy nén NH , máy nén Freon… Theo đặc điểm cấu tạo: máy nén kín, nửa kín nưa hở... gia 1.2 Phân loại máy nén khí Máy nén phân loại sau: Máy nén làm việc theo nguyên lý thể tích gồm có máy nén pitơng, máy nén rơto cánh trượt, máy nén trục vít… Máy nén ly tâm Máy nén làm việc theo
