Đang tải... (xem toàn văn)
Bạn nào cần các bản vẽ, sản phẩm lâp trình trong bài báo cáo thì có thể liên hệ với mình qua gmail: binhoang2001dngmail.com; hoặc zalo:0932403248. Mong là tài liệu này sẽ giúp ích được phần nào đó cho các bạn. Mình cám ơn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN LIÊN MÔN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CHO DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn: TS NGUYỄN KIM ÁNH TS NGUYỄN VĂN TẤN TS VÕ QUANG SƠN Đà Nẵng, tháng 3/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -Δ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN LIÊN MÔN (PBL3) XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Thơng tin nhóm Sinh viên: STT Họ tên MSSV Nhóm lớp Ngơ Hồng 105190189 20.36A.3 Đậu Ngọc Hải Trung 105190368 20.36A.3 105190353 20.36A.3 105190414 20.36A.3 Hồng Xn Phát (Nhóm trưởng) Ngũn Thị Anh Thư Ghi chú, SV phân nhóm trưởng điền ‘’NT’’ vào - Tính chọn thiết bị điện - Sơ đồ mạch trung gian, mạch động lực mạch cung cấp điện cho toàn hệ thống - Mô phỏng ETAP - Mô tả quy trình cơng nghệ hệ thống (bản vẽ cơng nghệ có bố trí thiết bị, nguyên lý làm việc, chế độ vận hành bình thường, chế độ lỡi (nếu có) - Thiết kế lưu đồ thuật tốn, viết chương trình điều khiển - Tính tốn phụ tải, lựa chọn thiết bị điện - Thiết kế tủ điện phân phối tủ điện động lực - Bản vẽ sơ đồ mặt bằng dây tủ điện - Thiết kế hệ thống tiếp địa, chống sét van tụ bù - Tính toán phụ tải, lựa chọn thiết bị điện - Viết báo cáo Tập thể hướng dẫn: TS Nguyễn Kim Ánh; TS Nguyễn Văn Tấn; TS Võ Quang Sơn Tên đề tài: Xây dựng hệ thống điện điều khiển cho dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp – Nhà máy sản xuất bia Nội dung chính: a) Mơ tả quy trình cơng nghệ hệ thống (bản vẽ cơng nghệ có bố trí thiết bị, nguyên lý làm việc, chế độ vận hành bình thường, chế độ lỡi có); b) Nghiên cứu lựa chọn điều khiển; thiết bị vận hành, cảm biến, thiết bị thị cấu chấp hành; phân chia kênh vào/ra; thiết kế sơ đồ mạch điện điều khiển; c) Thiết kế sơ đồ mạch trung gian, mạch động lực có tích hợp thiết bị bảo vệ; d) Thiết kế cung cấp điện cho toàn dây chuyền (kể chống sét, tiếp địa,…); e) Xây dựng thuật tốn (kèm theo giải thích); viết chương trình điều khiển (kèm theo giải thích), mô phỏng phân tích kết Bản vẽ: 02 bảng A0 (hoặc A1), cụ thể bản vẽ thể hiện: a) Sơ đồ công nghệ hệ thống, phân kênh, mạch điện điều khiển, thuật toán điều khiển; b) Sơ đồ mạch trung gian, mạch động lực mạch cung cấp điện cho toàn hệ thống Thuyết minh tài liệu tham khảo: Thuyết minh theo mẫu cung cấp danh mục tài liệu tham khảo, link trang web,… Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 GV hướng dẫn GV hướng dẫn GV hướng dẫn Nguyễn Kim Ánh Nguyễn Văn Tấn Võ Quang Sơn Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN XỬ LÍ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA .10 1.1 Đặt vấn đề .10 1.2 Nguồn gốc thành phần nước thải quá trình sản xuất bia 10 1.2.1 Nguồn gốc nước thải 10 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13 2.1 Sơ đồ công nghệ 13 2.2 Tổng quan các chức 13 2.2.1 Bể thu gom lắng cát 14 2.2.2 Bể cân bằng (bể điều hoà) .14 2.2.3 Bể trung hòa 15 2.2.4 Bể lắng 17 2.2.5 Bể Aerotank 18 2.2.6 Bể lắng 20 2.2.7 Bể khử trùng 20 2.2.8 Bể hoàn thiện 22 2.3 Yêu cầu thiết kế .23 2.4 Tính toán mặt 23 CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH 31 3.1 Các loại cảm biến 31 3.1.1 Cảm biến phao .31 3.1.2 Cảm biến đo độ pH 32 3.1.3 Cảm biến đo độ đục nước: 34 3.1.4 Cảm biến mức bùn 35 3.1.5 Máy bơm chìm 36 3.1.6 Máy khuấy chìm .36 3.1.7 Máy sục khí 37 3.1.8 Van điện từ .38 3.2 Tính chọn các thiết bị có quy trình XLNT 40 3.2.1 Tính chọn thiết bị Cảm biến 40 3.3 Tính chọn các thiết bị Chấp hành 44 3.4.Thống kê kết quả tính chọn .54 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN PHỤ TẢI 57 4.1 Tởng quan phương pháp tính 57 4.2 Xác định phụ tải tính toán .57 4.2.1 Phụ tải tính toán cho từng vùng .57 4.2.2 Phụ tải chiếu sáng 58 4.2.3 Xác định phụ tải tính toán 59 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 60 5.1 Phương án cung cấp điện .60 5.2 Sơ đồ mạch nguyên lý cung cấp điện 60 5.3 Tính chọn trạm biến áp 61 5.3.1 Vị trí đặt máy biến áp .61 5.3.2 Chọn công suất máy biến áp 61 5.4 Tính chọn thiết bị bảo vệ trung áp 62 5.4.1 Tính chọn Dao cách ly 62 5.4.2 Tính chọn cầu chì 63 5.5 Tính chọn đường dây .63 5.5.1 Tổng quan phương pháp tính chọn đường dây 63 5.5.2 Tính chọn đường dây không 22kV đến trạm biến áp 65 5.5.3 Tính chọn tiết diện dây dẫn trạm biến áp tới tủ phân phối 66 5.5.4 Tính chọn dây dẫn từ tủ điện tổng đến tủ điện động lực 66 5.5.5 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực I đến phụ tải 66 5.5.6 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực II đến phụ tải .66 5.5.7 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực III đến phụ tải 67 5.5.8 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực IV đến phụ tải 67 5.5.9 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực V đến phụ tải .67 5.5.10 Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực VI đến phụ tải 68 5.6 Tính chọn Aptomat 68 5.6.1 Aptomat tổng 68 5.6.2 Aptomat nhánh tủ động lực I 69 5.6.3 Aptomat nhánh tủ động lực II 69 5.6.4 Aptomat nhánh tủ động lực III .69 5.6.5 Aptomat nhánh tủ động lực IV .70 5.6.6 Aptomat nhánh tủ động lực V 70 5.6.7 Aptomat nhánh tủ động lực VI .70 5.6.8 Tính chọn Aptomat cho từng tủ động lực .70 5.6.9 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực I .71 5.6.10 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực II 71 5.6.11 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực III 72 5.6.12 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực IV 72 5.6.13 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực V 72 5.6.14 Tính chọn Aptomat cho tủ động lực VI 73 5.7 Tính chọn Contactor 73 5.7.1 Tính chọn Contactor cho tủ động lực I 73 5.7.2 Tính chọn Contactor cho tủ động lực II 74 5.7.3 Tính chọn Contactor cho tủ động lực III .74 5.7.4 Tính chọn Contactor cho tủ động lực IV 75 5.7.5 Tính chọn Contactor cho tủ động lực V 75 5.7.6 Tính chọn Contactor cho tủ động lực VI 75 5.8 Tính chọn cái .76 5.8.1 Tổng quan phương pháp tính chọn 76 5.8.2 Tính chọn cho tủ điện phân phối 76 5.8.3 Tính chọn cho tủ động lực I 77 5.8.4 Tính chọn cho tủ động lực II 77 5.8.5 Tính chọn cho tủ động lực III 77 5.8.6 Tính chọn cho tủ động lực IV 77 5.8.7 Tính chọn cho tủ động lực V 78 5.8.8 Tính chọn cho tủ động lực VI 78 5.8.9 Tính chọn máy biến dòng .78 5.9 Tính chọn Relay 79 5.9.1 Tính chọn Relay cho tủ động lực I 79 5.9.2 Tính chọn Relay cho tủ động lực II 79 5.9.3 Tính chọn Relay cho tủ động lực III 79 5.9.4 Tính chọn Relay cho tủ động lực IV .80 5.9.5 Tính chọn Relay cho tủ động lực V 80 5.9.6 Tính chọn Relay cho tủ động lực VI .81 5.10 Mô phỏng kiểm tra phần mềm ETAP: 81 5.10.1 Tính toán ngắn mạch 81 5.10.2 Kiểm tra ngắn mạch .83 5.10.3 Kiểm tra độ sụt áp 88 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ LƯU ĐỒ TḤT TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 89 6.1 Phân kênh vào/ra 89 6.1.1 Phân kênh cho Vùng 1, Vùng 2, Vùng 89 6.1.2 Phân kênh vào cho Vùng Vùng .90 6.1.3.Phân kênh vào cho Vùng Vùng 91 6.2 Lựa chọn điều khiển 91 6.2.1 Giới thiệu điều khiển .91 6.2.2 Lựa chọn điều khiển .92 6.3 Lưu đồ thuật toán 93 6.3.1 Vùng – Bể thu gom lắng cát 93 6.3.2 Vùng – Bể cân bằng 93 6.3.3 Vùng – Bể trung hoà 94 6.3.4 Vùng – Bể lắng I 94 6.3.5 Vùng – Bể Aerotank 94 6.3.6 Vùng – Bể lắng II 95 6.3.7 Vùng – Bể khử trùng 95 6.4 Thiết kế chương trình điều khiển 96 6.4.1 PLC tủ động lực 96 6.4.2 PLC tủ động lực 101 6.4.3 PLC tủ động lực 104 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN BẢO VỆ NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT, THIẾT KẾ TỦ BÙ 106 7.1 Tính toán chống sét, tiếp địa 106 7.1.1 Tiếp địa 106 7.1.2 Chống sét 108 7.1.3 Tính toán tụ bù .109 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC 111 8.1 Thiết kế tủ điện 111 8.1.1 Tủ phân phối 111 8.1.2 Tủ động lực .112 8.1.3 Tủ động lực .112 8.1.4 Tủ động lực .113 8.1.5 Tủ động lực .113 8.1.6 Tủ chiếu sáng .114 8.2 Mạch trung gian 115 8.3 Mạch động lực .116 CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 120 9.1 Những kết quả đạt được đề tài 120 9.2 Kết luận 120 9.3 Tài liệu tham khảo .120 Mục lục hình ảnh bảng Hình 2 Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lí nước thải khu cơng nghiệp .13 Hình Bể thu gom và lắng cát 14 Hình Bể điều hòa 15 Hình Bể trung hòa .16 Hình Bể lắng I .17 Hình Bể Aerotank .18 Hình Bể lắng II 20 Hình Hình ảnh bể khử trùng .21 Hình 10 Hình ảnh bể hồn thiện 22 Hình 11 Bể chứa bùn .22 Hình 12 Vị trí mặt các bể Hình Cảm biến phao 31 Hình Cấu tạo cơng tắc phao 32 Hình 3 Mặt cắt ngang màng thủy tinh 33 Hình Điện cực tham chiếu 33 Hình Điện cực pH kết hợp 34 Hình Cấu tạo cảm biến đo độ đục .34 Hình Cảm biến đo mức bùn Dinel – RFLS35 35 Hình Cấu tạo cảm biến đo mức bùn RFLS-35 35 Hình Cấu tạo máy bơm chìm .36 Hình 10 Cấu tạo máy khuấy chìm 37 Hình 11 Cấu tạp máy sục khí GMEK 38 Hình 12 Cấu tạo van điện từ 39 Hình 13 Cảm biến phao Finetek thông số kỹ thuật .41 Hình 14 Cảm biến Hach DPD1R1 42 Hình 15 Cảm biến đo độ đục Global Water TB0504-WL .43 Hình 16 Cảm biến đo mức bùn RFLS-35 44 Hình 17 Van điện từ .44 Hình 18 Máy bơm chìm Mastra MAF 437 thơng số kỹ thuật .46 Hình 19 Máy sục khí Aerator Tsurumi 80TRN47.5 thơng số kỹ thuật 47 Hình 20 Máy khuấy chìm FAGGIOLATI GM40B3T thơng số kỹ thuật .47 Hình 21 Máy khuấy chìm FAGGIOLATI GM17A1T thơng số kỹ thuật .48 Hình 22 Máy khuấy chìm FAGGIOLATI GM17A1T thơng số kỹ thuật .49 Hình 23 Máy khuấy chìm FAGGIOLATI XM60B5TC thơng số kỹ thuật 49 Hình 24 Máy bơm chìm SHOWFOW MAD 422 thơng số kỹ thuật 50 Hình 25 Máy sục khí Aerator Tsurumi 50TRN45.5 thơng số kỹ thuật 51 Hình 26 Máy bơm chìm Mastra MAF 437 thơng số kỹ thuật .51 Hình 27 Máy khuấy chìm FAGGIOLATI XM60B5TC thơng số kỹ thuật 52 Hình 28 Máy bơm chìm SHOWFOW MAD 422 thơng số kỹ thuật 53 Hình 29 Máy bơm chìm SHM1500F/SH1500 thơng số kỹ thuật 53 Hình 30 Máy khuấy Tunglee-Taiwan PF28-0750-25S3 thơng số kỹ thuật 54 Y Hình Bản vẽ chia khu vực chiếu sáng 58 Hình Mơ hình tham khảo trạm biến áp 22/0.4kV 60 Hình Máy biến áp thông số kỹ thuật 62 Hình Cơng thức tính momen chống uốn .76 Hình Tác động Aptomat ngắn mạch ở Thanh cáp tởng 83 Hình 5 Tác động Aptomat ngắn mạch ở Thanh cáp 84 Hình Phối hợp đặc tính bảo vệ CB I CB tởng 84 Hình Tác động Aptomat ngắn mạch ở Thanh cáp 85 Hình Phối hợp đặc tính bảo vệ CB II CB tởng 85 Hình Tác động ATM ngắn mạch ở Thanh cáp 86 Hình 10 Phối hợp đặc tính bảo vệ CB III CB tởng 86 Hình 11 Tác động ATM ngắn mạch ở Thanh cáp 87 Hình 12 Phối hợp đặc tính bảo vệ CB IV CB tởng 87 Hình 13 Tác động ATM ngắn mạch ở Thanh cáp 88 Hình 14 Phối hợp đặc tính bảo vệ CB V CB tởng 88 Hình Lưu đồ thuật toán Bể thu gom lắng cát 93 Hình Lưu đồ thuật toán Bể cân 93 Hình Lưu đồ thuật toán Bể trung hoà 94 Hình Lưu đồ thuật toán Bể lắng I .94 Hình Lưu đồ thuật toán Bể Aerotank 95 Hình 6 Lưu đồ thuật toán Bể lắng II 95 Hình Lưu đồ thuật toán Bể khử trùng 96 Hình Cọc tiếp đất 107 Hình Hệ thống nối đất an toàn 107 Hình Tụ bù cơng suất cos 𝜑 110 Hình Tủ phân phối 111 Hình Tủ động lực 112 Hình Tủ động lực 112 Hình Tủ động lực 113 Hình Tủ động lực 113 Hình Tủ động lực 114 Hình Tủ chiếu sáng 114 Hình 8 Mạch trung gian đóng mở van Bể 115 Hình Mạch trung gian khởi động – tam giác 115 Hình 10 Mạch trung gian điều khiển máy bơm bùn dung dịch PAC Bể .115 Hình 11 Mạch trung gian điều khiển Bể 116 Hình 12 Mạch trung gian khởi động động bơm bùn Bể 116 Hình 13 Mạch động lực tủ điện 117 Hình 14 Mạch động lực tủ điện 117 Hình 15 Mạch động lực tủ điện 118 Hình 16 Mạch động lực tủ điện 118 Hình 17 Mạch động lực tủ điện 119 Hình 18 Mạch động lực tủ chiếu sáng 119 Bảng 1 Thành phần nước thải so với quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia nước thải Công nghiệp .11 Bảng Bảng thống kê lưu lượng nước thải ngày .23 Bảng Thống kê tính toán cơng suất các thiết bị Cảm biến 54 Bảng Bảng thống kê tính toán cơng suất các thiết bị Chấp hành 55 Bảng Các thông số của máy phát dự phòng .62 Bảng Bảng phân kênh INPUT/OUTPUT cho tủ động lực .90 Bảng Bảng phân kênh INPUT/OUTPUT cho tủ động lực .90 Bảng Bảng phân kênh INPUT/OUTPUT cho tủ động lực 91 Bảng Điện trở suất các loại đất 106