Автоматизация водонагревателя САОС-800

Скачать

Общая техническая характеристика водонагревателя САОС-800. Анализ исходной схемы водонагревателя. Проектирование принципиальной схемы. Выбор элементов, входящих в схему САОС-800. Составление адресной схемы соединений, внешних подключений щита управления.

Размер: 1,0 M
Тип: курсовая работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Расчет водонагревателя электрического НЭ-1А
Принцип действия и техническая характеристика водонагревателя электрического НЭ-1А. Расчет производительности аппарата. Тепловой баланс аппарата. Осно...

Расчет электродного водонагревателя
Построение графика теплопотребления объекта сельхозпроизводства. Вычисление мощности нагревателя для зарядки аккумуляционной емкости. Расчет потребног...

Автоматизированная система управления бытового водонагревателя с системой подводящих труб
Изучение современных методов управления производственными процессами на основе компьютерных технологий. Разработка математической модели бытового водо...

Автоматизация торговли
Автоматизация розничной торговли и торговли в магазине. Повышение скорости работы персонала и улучшение уровня обслуживания покупателей. Что дает авто...

Моделирование нелинейных САУ с релейными алгоритмами управления
Передаточная функция водонагревателя по каналу регулирующего воздействия. Структурная схема и параметры интегрирования в ПК "МВТУ". Отображение зависи...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Курсовая работа

по автоматизации технологических процессов

Автоматизация водонагревателя САОС-800

Введение

Автоматизация технологических процессов характеризуется частичной или полной заменой человека-оператора специальными техническими средствами контроля и управления. Внедрение средств автоматизации стало возможным только после проведения комплексной механизации и электрификации с/х производства, большой организационной и научно-исследовательской работы по созданию систем автоматики, приборов специального назначения.

Автоматизация технологического процесса в фермерских хозяйствах позволяет выполнять отдельные операции без непосредственного участия человека. С помощью с/х производства повышается надежность и продлевается срок службы технологического оборудования, облегчаются условия труда, повышается его безопасность.

Основанием для синтеза САУ служат зоотехнические нормы и требования, а также конструктивные характеристики помещения и работающего в нем технологического оборудования. Поэтому было решено провести частичную автоматизацию для облегчения условий труда, улучшения безопасности и увеличения срока службы.

Объект исследования: водонагреватель САОС-800

Предмет: автоматизация водонагревателя САОС-800

Цель: создание электрической схемы автоматизированной водонагревательной установки САОС-800

Задачи:

· изучить литературу по автоматизации данной установки;

· изучить принципиальную схему водонагревателя САОС-800;

· изучить принцип работы установки;

· внести в схему новые средства автоматизации;

Гипотеза: если использовать созданную нами схему автоматизации водонагревателя САОС-800, то это приведет к снижению процента механического труда и к облегчению процесса нагрева воды.

Значение для практики: данную установку можно будет применять для замены «стандартного» водонагревателя САОС-800, с целью улучшения условий труда и экономической эффективности.

1. Анализ водонагревателя САОС-800

1.1 Общая характеристика водонагревателя САОС-800

Электронагреватели САОС используют для горячего водоснабжения. Имеют три режима работы по мощности и работают при избыточном давлении воды до 0,4 МПа.

Холодная вода поступает в водонагреватель через нижний трубопровод, на котором кроме вентиля может быть установлен обратный клапан для предотвращения обратного хода воды. Вода блоком ТЭНов нагревается до необходимой температуры, которая автоматически поддерживается в нагретом состоянии на заданном уровне терморегулятором ТРМ202-Щ1Р, датчик которого ТСМ находится в воде и расположен в одном блоке с тэнами. В качестве аварийного регулятора используют аналогичный терморегулятор. Водонагреватель, как правило, имеет предохранительный пружинный клапан, срабатывающий при увеличении давления воды более 0,4 МПа.

Рис. 1.1. Элементный водонагреватель САОС-800

1 - циркуляционный насос;

2 - трубопровод горячей воды;

3 - показывающий термометр;

4 - шкаф управления;

5 - кожух;

6 - блок ТЭНов;

7 - трубопровод холодной воды;

8 - изолирующие вставки.

В данном разделе представлена общая характеристика водонагревателя САОС-800.

1.2 Техническая характеристика водонагревателя САОС-800

Для дальнейшего выбора оборудования мы должны знать основные технические данные, которые представлены в таблице 1

Таблица 1. Техническая характеристика водонагревателя САОС-800

Мощность

18 кВт

Вместимость резервуара

800 л

Время нагрева воды на 80 оС до максимальной температуры

5 часов

Максимальная температура воды

90 оС

Номинальное напряжение (Uном)

380В

Принцип работы водонагревательной установки САОС-800

Регулятор UK2 (ТРМ202) контролирует рабочую температуру воды, а регулятор UK1 аварийную. Датчики регуляторов типа ТСМ находятся в воде в одном блоке с ТЭНами. Автоматическими выключателями QF1 и QF2 задаются необходимые режимы работы. Водонагреватель включают кнопкой SB2. При этом получает питание промежуточное реле KL1, которое в зависимости от режима работы (определяемого QF1 и QF2) включает магнитные пускатели KM1 и KM2 или один из них, включаются сигнальные лампы HL1 либо HL2. Вода нагревается до температуры, соответствующей верхней уставке и происходит отключение установки. Включение установки происходит при понижении воды до температуры соответствующей нижней уставке.

В данном разделе представлена техническая характеристика водонагревателя САОС-800.

1.3 Анализ исходной схемы водонагревателя САОС-800

Для того чтобы произвести анализ, необходимо перечислить требования к схеме управления:

· в схеме должны быть предусмотрены аппараты, которые будут защищать силовую цепь и цепь управления от аварийных и ненормальных режимов работы;

· необходимо предусмотреть в схеме автоматический и ручной режимы управления;

· должна быть установлена световая или звуковая сигнализация, информирующая обслуживающий персонал о состоянии электроустановки;

· в схеме должны быть предусмотрены необходимые блокировки от аварийных и ненормальных режимов нарушающих технологический процесс.

Согласно техническим требованиям производим анализ схемы и делаем вывод, что данная схема не соответствует данным требованиям, так как отсутствует автоматический режим управления.

В данном разделе представлен анализ исходной схемы водонагревателя САОС-800.

Рис. 1.2. Исходная принципиальная схема водонагревателя САОС-800

2. Разработка нестандартного элемента-щита управления водонагревателя САОС-800

2.1 Проектирование принципиальной схемы. Выбор элементов, входящих в схему САОС-800

В модернизированной схеме предусмотрен автоматический режим работы, установлена аварийная сигнализация, следственно схема отвечает техническим требованиям.

Для последующей компоновки щита необходимо произвести выбор элементов автоматизации расположенных в схеме.

Производим выбор автоматического выключателя QF1

1) Рассчитываем номинальный ток установки по формуле

= (1)

Где: Р - мощность электроустановки;

Uн - номинальное напряжение сети;

з - коэффициент полезного действия установки;

- коэффициент мощности.

16,67 А.

Выбираем автоматический выключатель по двум условиям:

1) I а.в?Iном; (2)

20А?16,67А;

2) Iт.р.?1,1*Iном; (3)

20А?18,34А

Где: I а.в-ток автоматического выключателя;

Iт.р - ток теплового расцепителя.

По каталогу электротехнической продукции окончательно выбираем автоматический выключатель марки ВА 47-293P 20А х-ка В

Производим выбор магнитного пускателя KM1

Выбор магнитного пускателя производим по двум условиям:

1) Iм.п. ?Iном. эл. уст.; (4)

18А?16,67А;

2) Uм.п. =Uном. эл. уст; (5)

400В=380В;

Где: Uм.п. - напряжение катушки магнитного пускателя;

Iм.п. - ток магнитного пускателя.

По каталогу электротехнической продукции окончательно выбираем магнитный пускатель КМИ 11811 18А 400В/АС-3 1НЗ ИЭК и приставку контактную ПКИ-22 доп. контакты 2з+2 р ИЭК.

Так как мощности нагревательных элементов равны, то автоматический выключатель второго нагревательного элемента аналогичен автоматическому выключателю первого нагревательного элемента, а магнитный пускатель второго нагревательного элемента аналогичен магнитному пускателю первого нагревательного элемента.

Выбор предохранителя

В цепи у...