Электрооборудование, автоматизация и эксплуатации вентиляционной установки по двум параметрам микроклимата с разработкой вопросов орга

 

тема: электрооборудование, автоматизация и эксплуатации вентиляционной установки по двум параметрам микроклимата с разработкой вопросов организации и электробезопасности

Содержание

 

 

Введение

 

.Технологическая  характеристика объекта

 

. Выбор  двигателей и ПЗА, марки и сечения провода

 

. Принципиальная  схема объекта

 

. Выбор  средств автоматизации

 

. Организация  эксплуатации электрооборудования

 

. Эксплуатация  электрооборудования

 

. Электробезопасность

 

Заключение

 

Список используемой литературы

 

Введение

 

 

Электрификация сельского хозяйства является одним из основных направлений на современном этапе развития сельского хозяйства.

 

Электрооборудование и автоматизация производственного процесса позволяют высвободить большее число работников, занятых в сельскохозяйственном производстве, при единовременном повышении качества продукции, экономической надежности и бесперебойности работы агрегатов и установок.

 

Электропривод установок и поточных линий является основной, на которой требуется комплексная электромеханизация всех стандартных процессов.

 

Внедрение средств автоматизации стало возможным благодаря комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного производства, с большой организационной и научно-исследовательской работой по созданию систем автоматики, приборов специального назначения.

 

Автоматизация технологического процесса позволяет выполнять отдельные операции без непосредственного участия человека.

 

Техник-электрик по автоматизации сельскохозяйственного производства должен знать особенности технологии сельскохозяйственного производства. Должен хорошо разбираться в механических, электрических, гидравлических и пневматических устройствах автоматики, уметь обосновывать решения технологических и организационно-экономических, текущих и прогрессивных задач автоматизации.

 

С помощью автоматизации повышается надежность и продлевается срок службы технологического оборудования, облегчается условия труда, повышается его безопасность.

 

1.Технологическая  характеристика объекта

 

 

Технологические основы регулирования микроклимата в животноводстве.

 

Микроклимат как совокупность условий среды обитания наряду с кормлением и поением - важнейший фактор обеспечения нормального существования и продуктивности сельскохозяйственных животных в условиях производства на промышленной основе.

 

Нормами ограничены концентрации в помещениях для животных СО2 (0,18%), N H3 (0,01 мг/л) и H2S (0,005 мг/л), а также установлены допустимые пределы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

 

Животноводческое помещение как объект регулирования микроклимата представляет собой технологическую воздушную среду с нормированными параметрами температуры Qв, скорости движения воздуха vв, относительной влажности ф %, концентрации углекислого газа (аммиака, сероводорода) С(со2).

 

Среда в помещениях весьма интенсивно возмущается технологическими факторами и внешними климатическими условиями.

 

При регулировании теплового режима животных фактически управляемыми величинами являются температура воздуха в помещении (зимний режим) и вентиляция, создающая движение воздуха и удаление избытков теплоты (летний режим). В экстремальных климатических условиях для регулирования температуры в летнем режиме можно применять испарительное охлаждение. Под «зимним» режимом понимаются условия, при которых баланс теплоты в помещении отрицателен и требуется вводить отопление. В «летнем» режиме баланс теплоты в помещении положителен и решается задача ее утилизации или компенсации в балансе теплового режима животного.

 

 

Рис 1. Система регулирования микроклимата в животноводческом помещении.

 

 

 

Рисунок 2.

 

 

2. Выбор  электродвигателей и ПЗА, марки  и сечения провода

 

 

При выборе конструктивного исполнения электродвигателя основываются на условиях его эксплуатации и монтажа, учитывая параметры климата, состава окружающей среды, места установки. Так как животноводческие помещения относятся к особо сырым, с химически активной средой, то выбираем электродвигатели исполнения 1Р54, 1Р44, двигатели выбираем для умеренного климата, для работы в закрытых помещениях. По способу монтажа выбираем двигатели 1М1001.

 

Выбираем электродвигатели по мощности.

 

При выборе электродвигателей по мощности необходимо знать характер изменения нагрузки во времени, т.е. нагрузочную диаграмму. В тех случаях, когда нагрузочная диаграмма отсутствует, выбор электродвигателя производим, зная потребляемую мощность на валу рабочей машины.

 

Выбор электродвигателей по роду тока, принципу действия.

 

Электродвигатели с/х установок получают питание от сетей трёхфазного переменного тока 380/220В и частоте 50 Гц. Поэтому выбираем АД с короткозамкнутым ротором на напряжение 380/220В. Они просты по устройству и управлению, надёжны в эксплуатации и имеют высокие технико-экономические показатели.

 

Выбор электродвигателя по частоте вращения.

 

При выборе электродвигателя по номинальной частоте вращения учитывают экономические и технико-экономические показатели. В большинстве случаев частота вращения приводных валов с/х машин, за исключением вентиляторов и центробежных насосов не совпадает со стандартными частотами вращения электродвигателя, при этом приходится учитывать стоимость и КПД механических передач. Технико-экономические данные показывают, что в большинстве случаев наиболее экономичными являются двигатели с частотой вращения 1500 мин-1. Тип двигателей 4А или АИР.

 

 

Pрасч=

 

Pрасч== 0,54 кВт

 

 

?п - КПД  передачи (0,9);

 

Рпотр - Потребляемая мощность рабочей машины. Рпотр<Рдв на 8 %.

 

Из каталога выбираем электродвигатель по условию Рн дв>Ррасч 0,55кВт >0,54кВт

 

 

АИР6В243

 

Рном дв = 0,55 кВт

 

Iн=1,31А

 

Nн=2730 мин-1

 

Сos ?=0,85

 

?н=75%

 

Кi=5

 

 

Аналогично выбираем еще один такой же двигатель.

 

 

Определяем коэффициент каталожной неувязки

 

 

Ккн=

 

Ккн== 0,98

 

 

Определяем коэффициент загрузки машины

 

 

Кзм = 0,8 для вентеляторов

 

Кзд= Ккн*Кзм= 0,98*0,8=0,78

 

 

Выбор магнитных пускателей.

 

Магнитные пускатели предназначены для пуска, остановки, реверса и защиты двигателей от падения напряжения и от перегрузок при наличии теплового реле. Магнитные пускатели выбирают по следующим условиям:

 

Определяем рабочий ток двигателя:

 

 

Iр = Кзд*Iн

 

Iр =0,78*1,31= 1,02

 

 

а) Сила номинального тока пускателя должна быть больше тока рабочего двигателя:

 

Iном. пуск ? Iраб.дв.

 

10 ? 1,02

 

Iраб. дв =1,02А;

 

 

то Iном.пуск = 10 А, предварительно выбираем пускатель серии ПМЛ-122002- с кнопками «ПУСК / СТОП»

 

б) Напряжение катушки должно равняться напряжению сети Uк = Uс =380В;

 

в) На условия пуска не рассчитывается;

 

г) Исполнение и степень защиты должны соответствовать условиям окружающей среды;

 

д) Схема соединения пускателя должна соответствовать условиям окружаю-щей среды.

 

Аналогично выбираем второй магнитный пускатель.

 

Выбираем автомат для защиты одного двигателя.

 

Автоматический выключатель предназначен для ручного отключения и включения электрических цепей, для автоматического отключения при перегрузке, коротком замыкании, снижения напряжения. К установке принимаем автомат сери АЕ.

 

а) Определяем рабочий ток

 

 

Iр = Кзд  × Iн=0,78×1,31 = 1,02А

 

 

б) Определяем ток расцепителя:

 

 

Iном.расц ? Iр = 1,25А

 

 

Принимаем автомат серии АЕ2016Р

 

 

Iном.расц=1,25А ; Iном.авт.=10А

 

в) Определяем пусковой ток:

 

 

Iп = Кi × Iн.=5×1,31 =6,55А

 

 

г) Определяем расчетный ток срабатывания:

 

 

Iрасч.сраб =1,25 × Iп = 1,25×6,55= 8,19А

 

 

д) Определяем каталожный ток срабатывания:

 

 

Iкат.сраб =12 Iном.рас=12 × 1,25= 15А

 

 

е) Проверяем автомат по условию срабатывания:

 

 

Iкат.сраб ? Iрасч.сраб ; 15?8,19 - условие выполняется, автомат выбран правильно.

 

 

Аналогично выбираем второй автоматический выключатель.

 

Выбираем автомат для двух двигателей.

 

Определяем рабочий ток для группы двигателей:

 

 

Iр = Ко ×? Iр=0,8×2,62 = 2,1А

 

 

Определяем ток расцепителя:

 

 

Iном.расц ? Ко * Iр= 0,8*2,1=1,68А

 

 

Выбираем автомат серии Ае2016Р Iн- 10А:

 

 

Iном.расц = 2,0 А

 

Iмах= Ко *? Iрn-1 + Iпуск.б. = 0,8*1,31+5= 5,05

 

 

Выбор сечения и марки провода для общего автомата:

 

По току номинального расцепителя выбираем сечение провода:

 

 

Iн.расц = 2,0 А

 

Iрас. доп. ?Iрасц

 

19?2,0

 

 

то сечение провода будет F = 1,5 мм2; принимаем к установки силовой кабель марки НРГ с ПВХ изоляцией.

 

Выбор сечения и марки провода

 

По току номинальному расцепителя выбираем сечение провода:

 

 

Iн.расц = 1,25 А

 

Iрас. доп. ?Iрасц

 

19?1,25

 

 

то сечение провода будет F = 1,5 мм2; принимаем к установке силовой кабель марки НРГ так как химически агрессивная среда с ПВХ изоляцией.

 

Выбираем автомат для защиты схемы управления

 

Так как схема управления не имеет существенной нагрузки, а лишь может быть повреждена от токов короткого замыкания, то для защиты схемы примем к установке однополюсный автомат марки АЕ1031 Iн.а=25А; Iн.расц=10А

 

3. Принципиальная  схема объекта

 

 

 

 

Для создания более благоприятного микроклимата воздухообмен необходимо регулировать не только по заданному температурному режиму, но и по влажности воздуха в животноводческих помещениях и газовому составу в птицеводческих помещениях.

 

Во многих случаях в хозяйствах уже действуют иные системы механической вентиляции, а при проектировании новых систем не всегда имеется возможность применить оборудование «Климат-4». В этом случае можно использовать простейшее автоматизированное регулирование воздухообмена по двум параметрам. Вентиляторы разделяются на две группы, которые включаются магнитными пускателями КМ1 и КМ2. Для регулирования воздухообмена могут быть использованы датчики температуры ПТР1..ПТРЗ и датчики влажности воздуха SF. В птицеводческих помещениях вместо датчика влажности используют датчик углекислоты. Вместо простейших датчиков могут быть применены соответствующие регуляторы, для которых в автоматическом режиме должно быть предусмотрено электропитание.

 

Схема рисунка предусматривает ручное и автоматическое управление и отключение вентиляторов. Для этого переключатели SA1 и SA2 могут быть поставлены соответственно в положение Р, А и О. В автоматическом режиме первая группа вентиляторов, включаемая магнитным пускателем Р1, работает непрерывно, а вторая группа включается и отключается магнитным пускателем КМ2 автоматически в зависимости от температуры и влажности воздуха.

 

В автоматическом режиме при достижении температуры или влажности воздуха максимально установленной величины замыкаются контакты датчиков температуры или влажности воздуха ПТР1 или SF, включающие пускателем КМ2 вторую группу вентиляторов. При снижении температуры и влажности воздуха ниже максимально допустимой величины эти контакты размыкаются, и вторая группа вентиляторов отключается пускателем КМ2. При температуре, меньше минимально допустимой, замкнутся контакты датчика температуры ПТР2 и реле КVЗ своими размыкающими контактами отключит вторую группу вентиляторов, а при дальнейшем снижении температуры замкнутся контакты датчика температуры ПТРЗ, и реле RV4 своими размыкающими контактами отключит пускатель КМ1 первой группы вентиляторов.

 

Вместо датчика влажности воздуха может быть использован датчик газовых компонентов.

 

Таким образом, применив данную схему, можно осуществить автоматическое вентилирование воздуха в помещениях по двум параметрам (температуре и влажности воздуха или газовому компоненту).

 

Учитывая тяжелые условия работы на фермах, для повышения надежности работы вентиляционного электрооборудования и систем автоматического управления промышленность стала выпускать для вытяжных вентиляторов электродвигатели специального исполнения с химовлагостойкой изоляцией и бесконтактной аппаратурой управления.

 

 

. Выбор  средств автоматизации

 

 

Технические средства автоматизации, приборы, устройства и технические системы предназначены для автоматизации производства. Средства автоматизации обеспечивают автоматическое получение, передачу, преобразование, сравнение и использование информации в целях контроля и управления производственными процессами.

 

Для автоматизированной работы схемы необходимо выбрать такие средства автоматизации, как:

 

¾магнитные пускатели;

 

¾автоматический выключатель;

 

¾переключатель;

 

¾электромагнитное реле;

 

¾температурное реле;

 

¾датчик влажности;

 

¾реле.

 

Выключатели и переключатели служат: для коммутации электрических цепей освещения и бытовых приборов и предназначены для установки стационарного или подвесного состояния; для выполнения функций включения/выключения подачи электроэнергии; для переключения режимов работы разнообразных электроприемников; для создания оптимального уровня автоматизированного управления.

 

В качестве переключателя SA выбираем переключатель типа ПВ2-16, имеющий три переключающих положения, рассчитанный на напряжение до 500В.

 

Реле промежуточное Герконовой серии РПГI-4 предназначены для работы в схемах автоматики и управления с источниками питания напряжением..24…110…220В переменного тока 50 Гц. Реле пригодны для работы в системах управления на базе микропроцессорной технологии и являются комплектующими изделиями. Принимаем к установке реле в зависимости от числа размыкающих и замыкающих контактов:

 

KV1-РПГI4-3I0-I- РПГI4-I30-I- РПГI4-3I0-I- РПГI4-I30-I

 

Датчик-реле температуры предназначен для контроля температуры технологических сред и автоматического управления холодильными и нагревательными установками, в том числе тепловозов. Датчик измеряет температуру технологической среды и управляет встроенным электромагнитным реле с переключающимися контактами при превышении или понижении температуры среды относительно заданной температурной установки.