Міністерство освіти і науки України
Луцький Державний Технічний Університет
Кафедра “Автоматизоване управління
виробничими процесами”
Курсовий проект на тему:
“Автоматизація вентиляційно-опалювальної установки свинарника”
з дисципліни
“Автоматизація неперервних процесів”
Виконав: ст. гр. АВ-31
Марчук Р.П.
Перевірив: викладач
Собчук Л.Н.
Луцьк 2002
ЗМІСТ.
1.Вступ ---------------------------------------------------------------------------------------- с.3
2.Автоматизація вентиляційно-опалювальної установки -------------------------- с.5
3.Технічні засоби автоматизації
а).Терморегулятори ---------------------------------------------------------------------- с.10
б).Виконавчі органи --------------------------------------------------------------------- с.14
в).Джерела тепла ------------------------------------------------------------------------- с.15
4.Догляд за обладнанням в процесі експлуатації ------------------------------------ с.17
5.Висновок ----------------------------------------------------------------------------------- с.19
6.Література ---------------------------------------------------------------------------------- с.20
ВСТУП.
Велику роль у підвищенні продуктивності праці відіграє автоматизація виробничих сільськогосподарських процесів.
У створенні нормальних умов середовища для тварин і при інтенсивному їх вирощуванні і великій концентрації на одиницю площі приміщення найбільшу роль відіграють вентиляція і опалення цих приміщень. При великій концентрації тварин у приміщенні в повітря виділяється велика кількість шкідливих домішок (аміак, сірководень, вуглекислий газ) і вологи, які потрібно видалити з приміщення, і замість них подати чисте, часом підігріте повітря.
Система вентиляції з природним збудником має малу ефективність, яка залежить від різниці температур в приміщенні та зовні його. У теплий період інтенсивність вентиляції різко зменшується. Тому сучасні сільськогосподарські підприємства обладнуються системами вентиляції з механічним збудником. Загальна кількість вентиляторів з електродвигунами швидко зростає, на птахофабриках потужність електродвигунів вентиляторів становить більше половини загальної встановленої потужності всіх електроприймачів.
При гравітаційній припливно-витяжній вентиляції для створення нормальних зоогігієнічних умов утримання тварин потрібно забезпечити постійний догляд за положенням вентиляційних заслонок, які регулюють рух повітря через канали. Ці операції при експлуатації вентиляційної системи вимагають багато затрат праці. Навіть при механічній вентиляції ефективність її при ручному керуванні мала, тому що вмикання та вимикання вентиляторів проводиться нерегулярно, без урахування дійсного стану повітря в приміщенні.
Погана вентиляція приміщень негативно впливає не тільки на тварин та птицю, але й на будівельні елементи самих приміщень, технологічне та електричне їх обладнання. Особливо швидко виходять із ладу дерев'яні частини будівельних конструкцій, що в умовах підвищеної вологості та температури і при наявності хімічно активних газів швидко гниють.
Найбільший ефект дає повна автоматизація вентиляційно-опалювальних систем. При цьому якість повітряного середовища контролюється автоматично і створюються оптимальні умови для тварин і птиці при мінімальних затратах ручної праці. Ручна праця при цьому використовується в меншій мірі для оперативного керування вентиляцією, в більшій мірі — для технічного догляду та ремонту.
Комплексна механізація та часткова автоматизація виробничих процесів у тваринництві призводить до більшої концентрації тварин в приміщеннях.
При інтенсивному утриманні тварин змінилася функція тваринницьких приміщень. Тепер тваринницькі приміщення перетворились у капітальні будівлі, в яких тварини та птиця утримуються більшу частину року або цілий рік. При стійловому утриманні тварин між ними та внутрішнім середовищем та через огороджувальні конструкції і зовнішнім середовищем відбувається постійний температурно-вологісний та газовий обмін. При інтенсивному утриманні тварин у закритих приміщеннях необхідно підтримувати в них оптимальні параметри мікроклімату.
В поняття «мікроклімат» входять основні фізичні та хімічні фактори повітряного середовища, які мають комплексний вплив на організм тварин (температура, вологість, хімічний склад повітря, швидкість його руху, освітленість, запиленість, іонізація та ін.). Мікроклімат у приміщенні залежить від дуже багатьох умов — місцевого клімату та пори року, способу утримання тварин, щільності розміщення тварин, рівня виділення тепла, вологи, газів, що залежать від годівлі тварин та їх продуктивності, стану каналізації і частоти прибирання гною, теплоізоляційних властивостей елементів приміщень, досконалості вентиляції та вентиляційного об'єму-
Найбільший вплив на мікроклімат мають, з одного боку, кількість виділених тваринами в повітря шкідливих домішок і з другого — стан вентиляції приміщень.
Повітряне середовище приміщень як комплекс різних складових безпосередньо діє на фізіологічні функції тварин. Цей вплив виявляється у зміні газообміну, теплообміну, обміну речовин, температури тіла та шкіри тощо. В результаті це впливає на кількість споживаного корму, ріст і розвиток тварин та птиці, зменшення чи збільшення продуктивності та якість продукції.
Науково-виробничими дослідженнями встановлено, що утримання тварин у погано вентильованих, сирих та холодних приміщеннях значно зменшує (на 10—30%) ефективність використання кормів, знижує загальну продуктивність (на 10—20%), підвищує кількість захворювань та спричиняє падіж тварин, особливо молодняка. Поганий мікроклімат негативно діє не тільки на тварин, але і на обслуговуючий персонал, будівлі та технологічне обладнання.
При недостатній вентиляції в тваринницьких та птахівничих приміщеннях збільшується вміст різних шкідливих для живих організмів речовин—вуглекислого газу, аміаку, сірководню, метану. Поряд з цим збільшується у повітрі вміст водяної пари та виділяється значна кількість тепла. Найбільший вплив на життєдіяльність тварин при їх утриманні в закритих приміщеннях мають температурно-вологісний режим, швидкість повітря та його газовий склад.
Отже, головне призначення системи вентиляції — підтримувати оптимальні температуру та вологість повітря в приміщенні, видаляти шкідливі гази, а також не допускати конденсації водяної пари на внутрішніх поверхнях приміщень. Недостатній обмін повітря не забезпечує видалення водяної пари та шкідливих газів. Надмірна подача повітря призводить до великих витрат тепла на його підігрівання та електроенергії на вентиляцію. При надто великому повітрообміні збільшується швидкість потоків повітря і можуть виникнути протяги, що негативно впливають на тварин.
АВТОМАТИЗАЦІЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНО-ОПАЛЮВАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ СВИНАРНИКА.
У свинарнику-відгодівельнику на 2000 голів (типовий проект 2056) всі основні процеси по роздаванню кормів та прибиранню гною механізовані, а вентиляція і опалення частково автоматизовані.
У приміщенні свинарника установлені чотири припливні установки, що мають відцентрові вентилятори та калорифери для нагрівання повітря.
Теплопостачання свинарника здійснюється від центральної котельні. Для калориферів теплоносієм є гаряча вода з температурою від + 150 до +70°С або від +95 до +70°С.
Витрати тепла на опалення свинарника (без підігрівання повітря) при розрахункових зовнішніх температурах —20 та —30°С відповідно становлять 14300 або 17600 ккал/год.
Теплові втрати приміщення для утримання свиней компенсуються за
рахунок тепла, виділеного тваринами. Внутрішня температура в приміщенні зимою автоматично підтримується на заданому рівні: +16° в діапазоні зовнішніх температур від опалювальної до 0°С і +19°С в діапазоні від 0 до + 10°С. У літній період керують вентиляцією вручну (систему підігрівання повітря вимикають).
У зимовий період припливне повітря по повітропроводах подається у верхню зону приміщення. Основна маса забрудненого повітря (80%) відсмоктується у канали і відцентровими вентиляторами викидається зовні. Остання кількість повітря (20%) відсмоктується через дві шахти літніх витяжних установок. Влітку припливне повітря подається через отвори у зовнішніх стінах. Забруднене повітря відсмоктується у канали, розміщені під підлогою, і витяжними установками у перекритті свинарника.
За основу розрахунків вентиляції прийнята зовнішня вентиляційна (розрахункова) температура. При більш низьких температурах для збереження витрат тепла автоматично зменшується кількість свіжого повітря, що подається в калорифер. Об'єм припливного повітря визначений за надлишком вологи і тепла. Витрати тепла на підігрівання припливного повітря становлять при розрахунковій зовнішній температурі Т3=— 9,5°С 178000 ккал/год, а при Т3= — 19°С— 322000 ккал/год. Відносна вологість повітря при цьому утримується на рівні 52—61% зимою і 60—63% літом. Повітрообмін системою вентиляції досягає 45300 м3/год зимою і 99000 м3/год літом (кратність повітрообміну відповідно 7,5 і 16,5).
Вентиляційно-опалювальна установка для свинарника складається із чотирьох припливних установок з вентиляторами типу Ц4-70 та калориферами КФС-9. Ці установки розміщені по дві в протилежних торцевих частинах свинарника. Підігріте повітря рівномірно подається трубопроводами у верхню зону приміщення. Витяжних систем дві — одна має 4 відцентрових вентилятори Ц4-70 і працює зимою і літом, витягуючи повітря з каналу для видалення гною; друга має 6 осьових вентиляторів О6-320, що розміщені у витяжних шахтах і працюють лише літом.
Перелік обладнання і його характеристика подані в табл. 1.
Таблиця 1.Обладнання для автоматизації вентиляції та опалення у свинарнику-відгодівельнику на 2000 голів
| Позначення на рис.7 | Назва і тип | Технічна характеристика | Кіль-кість | Примітки |
В | Вентилятор припливний Ц4-70 | № 7, L=11325м  /год,H=63,0кг/м | 4 | Електродвигун АО2-41-6; 3,0кВт,950 об/хв |
| | Вентилятор витяжний Ц4-70 | № 6, L=9060м /год,H=34,0кг/м | 4 | Електродвигун АО2-31-6; 1,5кВт,930 об/хв |
| | Вентилятор витяжний О6-320 | № 6, L=10450м /год,H=10,0кг/м | 6 | Електродвигун АО2-21-4; 1,1кВт,1410 об/хв. |
| К | Калорифер КФС-9 | № 9,F=41,6 м ,Q=80500 ккал/год | 42 | Теплоносій 95-70С |
| КР | Клапан регулюючий з електроприводом тип.25ч931НЖ | dу=50 мм | 4 | |
| ЗЗ | Заслінка зовнішнього повітря | 10001200 мм | 4 | |
| ЕН | Електронагрівник ЕТ-100 | P=3,5 кВт | 4 | Для обігрівання клапана зовнішнього повітря |
| ВМ1 | Виконавчий механізм заслінки зовнішньго повітря ПР-1М | U  =220 В | 4 | |
| ВМ2 | Виконавчий механізм клапана теплоносія ПР-1М | U =220 В | 4 | |
| ПМЕ | Пускач магнітний електронагрівника ПМЕ-131 | | 4 | |
| ПМВ | Пускач магнітний двигуна вентилятора ПМЕ-132 | | 4 | |
| Позначення на рис.7 | Назва і тип | Технічна характеристика | Кіль-кість | Примітки |
Кн | Кнопка К-03 | | 1 | |
| КУ1-КУ4 | Універсальні перемикачі УП5300 | | 4 | |
| КВ | Кінцевий вимикач ВПК-2110 | | 8 | Контроль положення заслінки |
| ТР8 | Температурне Реле ТР-200 | Від +25 до +200С | 4 | Контроль температури на виході теплоносія |
| ТР7 | ТерморелеТР1-02-Х | Від -20 до +10С | 4 | Контроль температури повітря перед калорифером |
| ТР1-ТР4 | Терморегулятори ПТР-2-03 | Від -10 до +15С | 16 | Контроль температури зовнішнього повітря |
| ТР5,ТР6 | Терморегулятори ПТР-3-04 | Від +5 до +35С | 8 | Контроль температури в приміщенні |
| | Щит шафний ЩШМ-1Д | Габаритні розміри 900600450 мм | 4 | |
Технологічна схема та розміщення основних елементів вентиляційно-опалювальної установки зображені на рис. 3.
В цій установці автоматизована робота припливної вентиляційно-опалювальної системи. Всіма витяжними вентиляторами керують вручну магнітними пускачами. У приміщенні свинарника температура повітря підтримується у заданих межах залежно від температури зовнішнього повітря шляхом зміни кількості подачі теплоносія (гарячої води) через калорифер. При зовнішній температурі 0°С і нижче температура підтримується на рівні +16±0,5°С, а при зовнішній температурі від 0 до + 10°С — на рівні + 19±0,5°С.
При температурі зовнішнього повітря нижче —9,5°С для кліматичного поясу з розрахунковими температурами Тр = —20°С і нижче —19°С для поясу з Тр=—30°С автоматично обмежується кількість припливного повітря до 70% шляхом часткового прикриття заслінки зовнішнього повітря припливної системи.
При підвищенні температури зовнішнього повітря до +10°С всі припливні системи вимикаються автоматично і знову пускаються персоналом тільки після переведення їх на літній режим роботи.
Для контролю температури зовнішнього повітря застосовані дво-позиційні терморегулятори типу ПТР-2-03 (на схемі позначені ТР1—ТР4). Датчики їх ДТ1—ДТ4 розміщені у приймальній камері зовнішнього повітря. Для регулювання температури повітря всередині приміщення використовуються трипозиційні терморегулятори типу ПТР-3-04 (позначені на схемі ТР5, ТР6). Датчики цих терморегуляторів розміщені всередині приміщення біля зовнішніх стін у зоні дії своєї припливної установки.
Калорифери мають захист від заморожування, який вимикає вентилятори і відкриває повністю регулюючий клапан (на схемі — КР) на трубопроводі теплоносія (при одночасному зниженні температури повітря перед калорифером до +3°С і зворотного теплоносія до +25°С). Здійснюється цей захист термореле типу ТРІ-02-Х (ТР7) та температурним реле типу ТР-200 (ТР8).
Термореле і терморегулятори мають таке призначення.
ТР1 — замикає свої контакти при температурі нижче заданої
(наприклад, нижче -9,5°С при розрахунковій температурі Тр =
=-20°С). При цьому він обмежує кількість припливного повітря до 70%.
ТР2 — замикає контакти при температурі нижче 0°С (контролює
діапазон зовнішніх температур від —20 до 0°С).
ТРЗ — замикає контакти при температурі вище 0°С (контролює діапазон зовнішніх температур від 0 до + 10°С).
ТР4 — замикає контакти при температурі вище +10°С (вимикає
систему при підвищенні температури понад +10°С).
ТР5 — регулює температуру повітря в свинарнику на рівні + 16±0,5°С при зовнішній температурі від -20 до 0°С шляхом вмикання чи вимикання виконавчого механізму регулюючого клапана теплоносія.
ТР6 — таким же чином регулює температуру в свинарнику на рівні
+ 19±0,5°С при зовнішній температурі від 0 до +10°С.
ТР7 — контакти замкнені при температурі вище +3°С. При нижчій температурі контакти розмикаються і вимикається вентилятор при повній подачі теплоносія.
ТР8 — контакти замкнені при температурі нижче +25°С. При цьому також вимикається вентилятор, а регулюючий клапан повністю відкривається.
Інші елементи системи автоматизації вентиляційно-опалювальної установки мають таке призначення:
ЕН — елєктронагрівник типу ЕТ-100 для обігрівання клапана зовнішнього повітря;
ЗЗ — заслінка зовнішнього повітря. Керує нею виконавчий механізм ПР-1М (ВМ1);
КВ — кінцевий вимикач, що контролює положення заслінки зовнішнього повітря;
КР — клапан регулюючий для регулювання подачі теплоносія. Керує ним виконавчий механізм ПР-1М (ВМ2).
Кожна вентиляційно-опалювальна установка має свій щиток керування, в якому розміщені апарати керування. На зовнішній стінці (дверцятах) розміщені органи керування та сигнальні лампи.
Призначення органів керування та сигналізації таке:
кнопка Кн — вмикання обігрівання заслінки;
ключ КУ1 — керування обігріванням заслінки: ручне — 0 — автоматичне;
ключ КУ2 — керування виконавчим механізмом регулюючого клапана теплоносія; менше — 0 — більше;
ключ КУЗ — керування установкою: ручне — 0 — автоматичне;
ключ КУ4 — керування двигуном вентилятора: вимкнено — 0 — ввімкнено;
лампа сигнальна ЛЕ — обігрівання заслінки ввімкнене;
лампи сигнальні ЛМ — вентилятор вимкнений.
Тепловий режим вентиляційно-опалювальної установки контролюється чотирма скляними технічними термометрами;
ТІ — температура повітря на вході калорифера;
Т2 — температура теплоносія на виході калорифера;
ТЗ — температура теплоносія на вході калорифера;
Т4 — температура повітря на виході калорифера.
Пускачі магнітні ПМЕ та ПМВ монтуються на стіні вентиляційної камери. Вони повинні мати пиловологонепроникну оболонку.
Вся установка одержує живлення від силової шафи типу СПУ-62. Приєднання окремих елементів схеми виконується такими кабелями і проводами:
магнітний пускач електродвигуна вентилятора — кабелем АКВРГ— 7X2,5 мм2;
нагрівальні елементи — кабелем АКВРГ — 4X2,5 мм2;
кінцеві вимикачі, виконавчі механізми, термореле ТР7, ТР8 — проводом АПВ (1X2,5) у стальних трубах;
датчики терморегуляторів ДТ1—ДТ6 — проводом ПРДЗШ
ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ АВТОМАТИЗАЦІЇ.
Терморегулятори для вентиляційно-опалювальних установок.
Термореле ТР-1-02-Х використовується для підтримання заданої величини температури контрольованого середовища шляхом вмикання чи розмикання електричного кола при зміні температури вище або нижче заданої величини. Це термореле за принципом дії належить до манометричного типу, оскільки використовується залежність тиску насиченої пари низькокиплячої рідини, яка міститься в герметично замкнутій термосистемі, від температури контрольованого середовища.
Герметично замкнута система складається з термобалона, капіляра і простору між сильфоном і корпусом. Заповнювач системи — фреон-12. Діапазон контрольованих температур від —20 до +10°С. Тиск пари в термосистемі передається через шток системі важелів і зрівноважується пружиною настройки температури. Якщо температура середовища, що оточує термобалон, дорівнює температурі, установленій на шкалі регулювання температур, або нижча за неї, контакти приладу розімкнуті. При підвищенні температури середовища, що оточує термобалон, на величину, установлену на шкалі диференціала, тиск пари наповнювача діє на дно сильфона і систему важелів так, що контакти реле замикаються. Прилад має дві шкали — шкалу встановленої температури і шкалу диференціала. Настройка приладу здійснюється гвинтами, що змінюють величину стискання чи розтягу пружин. При настройці приладу на температуру розмикання контактів ±10°С мінімальний диференціал повинен бути не менше 2,5°С, регульований — до 6°С. Контакти приладу мають розривну потужність 30 Вт при напрузі 220 в постійного струму і 150 ва при напрузі 220 і 127 в змінного струму. Довжина термобалона з капіляром 1,5 м. Термореле призначене для неутопленого монтажу. Віддаль місця встановлення дистанційного термореле не повинна перевищувати 1,5 м від місця замірювання температури. Особливо обережно треба поводитися з капіляром, що з'єднує термобалон та прилад. Слід уникати гострих кутів згинання капіляра, механічних дій на нього, багатократних згинань і розгинань, що можуть призвести до механічного пошкодження капіляра, витіканню фреону з системи і повного виходу приладу з ладу.
Термореле встановлюють на стенді або на щиті у вертикальному положенні (штуцером вводу проводів униз) і закріплюють за допомогою чотирьох гвинтів М48. Термобалон повністю має бути занурений у контрольване середовище і надійно закріплений. Капілярну трубку термореле потрібно кріпити скобками через кожні 500 мм, не допускаючи пошкоджень трубки. Для вмикання в електросхему контактів приладу рекомендується застосовувати кабель гнучкий трижильний з гумовою ізоляцією. Зовнішній діаметр кабеля не повинен перевищувати 7 мм. Прилад необхідно надійно заземлити.
Температурне реле типу ТР-200 широко застосовується для контролю температури в теплогенераторах, калориферах, повітронагрівниках. Реле ТР-200 належить до дилатометричного типу, тобто в ньому використовується розширення матеріалів при підвищенні температури. Чутливим органом цього реле є трубка 1 (рис2) з латуні, до одного кінця якої прикріплений упор 2. Пружини 3, зроблені з інвару (сплаву заліза з нікелем), мають ізольовані від них контакти 4. Інвар порівнянно з латунню має у 20 разів менший коефіцієнт лінійного розширення, тому при підвищенні температури кінець трубки з упором 2 буде переміщуватися вправо, розтягуючи пружини 3. При цьому контакти 4 розмикаються. Температура спрацювання регулюється гвинтом 6, що змінює попередній натяг пружини шляхом переміщення колодочки, до якої прикріплені ліві кінці пружин.
Діапазон регульованих температур для реле ТР-200 від +25 до +200С. Похибка спрацювання +5С при швидкості зміни температури не більше 0,5°С за хвилину. Треба відзначити, що контакти цього реле при уставках на нижню межу спрацювання (+25—50°С) працюють нечітко, відбувається часте замикання та розмикання контактів. Чіткіше це реле працює при середніх і верхніх межах уставок. Трубка 1має антикорозійне покриття і може працювати в неагресивних середовищах. На корпусі реле є різьба 1М22Х1,5, за допомогою якої реле вгвинчується у відповідне гніздо з різьбою.Реле ТР-200 має один розмикаючий контакт, розривна потужність якого 30 ва при змінному струмі 220 в і 5 вт при постійному струмі 220 в.
Терморегулятори ПТР. Для регулювання температури в сільськогосподарських приміщеннях широко застосовують напівпровідникові терморегулятори типу ПТР. Вони мають ряд переваг перед іншими терморегуляторами, а саме: плавне регулювання уставки спрацювання температурного реле; регулювання диференціала (різниці температур при спрацюванні реле і повертанні його) в досить широких межах; датчик температури, яким служить термістор, може бути віднесений на віддаль до 300 м від самого приладу. Крім того, контакти вихідних реле мають достатню потужність для керування безпосередньо магнітними пускачами і спрацьовують миттєво незалежно від швидкості зміни температури контрольованого середовища. Прилад за принципом дії безконтактний (за винятком вихідного реле), тому досить надійний і простий в експлуатації. Все це зумовило широке застосування приладів типу ПТР в системах автоматизації вентиляційно-опалювальних установок.
Серія приладів ПТР включає три основні модифікації: ПТР-2 — двопозиційний, ПТР-3 — трипозиційний і ПТР-П — пропорціональний терморегулятори. Двопозиційний терморегулятор дає дві команди — «вище норми» і «нижче норми», трипозиційний — три команди — «вище норми», «норма» і «нижче норми».
Пропорціональний терморегулятор ПТР-П призначений для про-порціонального регулювання температури з виконавчими механізмами ИМ2/120 та ПР-1, що мають реостати зворотного зв'язку.
Для регулювання температури у тваринницьких і птахівничих приміщеннях використовуються прилади з діапазоном регулювання від +5 до +35°С, а у фрукто- і овочесховищах — з діапазоном регулювання від —10 до + 15°С.
Прилади живляться електроенергією від мережі напругою 220 чи 127 в змінного струму частотою 50 гц.
Як вихідний орган терморегуляторів використовують електромагнітні реле типу МКУ-48С, що мають контакти з розривною потужністю при постійному струмі напругою 220 в—50 вт, а при змінному струмі напругою 380 в—500 ва. Вага приладів без термосистеми 3 кг. Прилади типу ПТР-2 випускаються у двох варіантах: варіант А— з замиканням замикаючого контакта вихідного реле при підвищенні температури і варіант Б — з замиканням замикаючих контактів при зниженні температури. Диференціал приладів ПТР-2 і ПТР-3 регулюється плавно в межах від мінімального значення до 5°С. Основна похибка приладів за шкалою температури при температурі оточуючого середовища 20±5°С і номінальній напрузі не перевищує ±ГС. Похибка шкали диференціала дорівнює ±25% від установленого значення. Мінімальний диференціал дорівнює 0,5±0,3°С для модифікацій ПТР-2-02... ПТР-2-05 та ПТР-3-02... ПТР-3-05 і 1±0,5°С для модифікації ПТР-2-06.
Прилади ПТР випускаються із термосистемами одного з таких видів:
а) камерна;
б) заглибна в нормальному виконанні;
в) заглибна для агресивних середовищ.
Термосистеми заглибного типу можуть працювати в середовищах з тиском до 5 ат. Камерна термосистема (для контролю температури приміщень) має діаметр 60 мм і висоту 53 мм. Термосистеми для рідинних та газових середовищ випускаються для глибини занурення 170; 220; 320; 420 чи 770 мм. Для закріплення термосистеми на контрольованому об'єкті вона має гайку з різьбою М36ХІ,5. На рис. 3 зображена електрична схема терморегулятора ПТР-2.
Монтаж приладів ПТР. Прилади ПТР призначені для монтажу на щиті чи на стіні (утоплений чи настінний монтаж). При монтажі приладу на щиті треба в ньому вирізати прямокутний отвір розміром 162X101 мм з радіусом закруглення кутів 10 мм.Якщо прилад зберігався при температурі нижче + 5°С, то перед вмиканням його слід не менше 2 годин витримати при робочій температурі. Всі з'єднання роблять при вимкненому приладі відповідно до маркування виводів штепсельного розніму. Штепсельний рознім має два ряди виводів — А та Б. Ряд А має вісім виводів (від 1А до 8А), ряд Б—сім (від 1Б до 7Б). Це маркування виводів зображено на рис. 4 і 5. Приєднуються проводи до виводів паянням припоями ПОС-30 або ПОС-40.
При приєднанні приладів необхідно стежити, щоб номер приладу співпав з номером термосистеми. Розкомплектування приладу призводить до втрати його роботоздатності, тому що датчики приладів не взаємозамінні. Для з'єднання приладу з датчиком слід брати екранований кабель або кабель прокладати в заземленій трубі чи металорукаві, які виконуватимуть роль екрана. Опір кожної жили кабеля не повинен перевищувати 5 ом. Недопустиме прокладання вимірювального кола в одному кабелі (трубі) з силовими колами.
Перевіряють роботу приладу так. На прилад подають напругу живлення. При цьому повинна загорітися контрольна лампочка (лампочка комутаторна К24П, 24 в, 35 ма), якщо вона не горить, то потрібно перевірити її справність. При справній лампочці потрібно перевірити цілість запобіжника (ПМ-0,15, на 0,15 а) та кіл живлення. При нормальному живленні (лампочка горить) роботу приладу перевіряють обертанням ручки настроювання температури. При повертанні ручки до крайніх відміток шкали вихідне реле повинне або спрацювати або відпустити якір (якщо температура середовища, що контролюється термосистемою, перебуває в межах шкали приладу).
Для приладу ПТР-3 при положенні ручки на поділці шкали, що відповідає температурі термосистеми, обидва вихідні реле не повинні спрацювати. При поверненні ручки в бік зниження температури повинне спрацювати реле Р2 «вище норми», а в бік підвищення температури повинно спрацювати реле Р1 «нижче норми». Коли ж при нормальному живленні приладу при повертанні ручки настроювання вихідні реле не працюють, то це можливо при обриві чи замиканні проводів термосистеми або при виході з ладу одного з тріодів.
У першому випадку омметром перевіряють цілість проводів термосистеми та відсутність короткого замикання між проводами. У другому випадку — знаходять пошкоджений тріод і замінюють його.
Якщо при повертанні ручки настроювання температури реле спрацьовують, а команди на вихід не подаються, то треба перевірити контакти реле і зачистити їх, а також перевірити контакти в штепсельному рознімі.
Виконавчі органи автоматизованих систем вентиляції та опалення.
У системах автоматизації вентиляційно-опалювальних установок як виконавчі органи широко застосовують магнітні пускачі та контактори. За допомогою їх вмикають та вимикають двигуни вентиляторів, насосів, нагрівальні елементи калориферів.
У схемах керування вентиляційно-опалювальними установками часто застосовують соленоїдні клапани для керування потоком рідини. Соленоїдний клапан являє собою клапан з керуванням електромагнітом. Електромагніт може бути змінного чи постійного струму. Більшість клапанів при відсутності струму в котушці електромагніта закриті під дією пружини чи ваги якоря електромагніта. При подачі напруги на котушку електромагніта якір його втягується в котушку і клапан відкривається. Цими клапанами керують потоком палива в теплогенераторах та повітронагрівниках або потоком води, коли потрібно зволожувати повітря.
Під назвою «виконавчі механізми» розуміють пристрої для механічного керування заслінками, шиберами при регулюванні потоку повітря чи якогось газу. Вони можуть мати гідравлічний, пневматичний і електричний приводи. В електрифікованих вентиляційно-опалювальних установках найчастіше застосовуються електричні виконавчі механізми типів ДРМ, ИМТ, ПРМ та ін.
Виконавчі механізми типу ДРМ застосовують в системах двопозиційного автоматичного регулювання. Ці виконавчі механізми мають однофазний електричний двигун потужністю 60 вт на напругу 220 в, 50 гц змінного струму. Електродвигун за допомогою редуктора повертає диск для керування регулюючим органом з поворотним переміщенням (наприклад, заслінки у повітропроводі).
Електричні виконавчі механізми типу ПРМ і ПРМ-1 призначені для роботи в системах пропорціонального автоматичного регулювання. Механізм типу ПРМ має як робочі органи шток та диск, механізм типу ПРМ-1 — лише диск. Механізми цих типів складаються з двох електродвигунів потужністю 60 вт, напругою 220 в, 50 гц змінного струму, редуктора, кінцевих вимикачів і реостата зворотного зв'язку.
Ротори обох двигунів сидять на одному валу. Вихідний вал механізму може обертатися в двох напрямках залежно від того, який із статорів ввімкнений. Кінцеві вимикачі можуть бути настроєні для встановлення граничного кута повороту вала від 0 до 180 . Максимальний обертальний момент вихідного вала 1 кгсм.
Виконавчі механізми типу ПРМ і ПРМ-1 при використанні для роботи в системі пропорціонального регулювання вмикають в схему через спеціальне балансне реле, яке монтують на щиті керування.
Регулюючі органи — заслінки, клапани, вентилі тощо встановлюють в технологічних трубопроводах, димоходах та в інших каналах технологічних агрегатів, де потрібно регулювати потік повітря, палива та інших речовин. В процесі монтажу регулюючий орган повинен бути зрівноважений, а його рухомі частини повинні легко переміщуватися.
Джерела тепла у вентиляційно-опалювальних установках.
Як джерела тепла в вентиляційно-опалювальних установках використовують електричні калорифери, калорифери з водяним чи паровим обігріванням, теплогенератори та повітронагрівники. В двох останніх повітря нагрівається гарячими газами, що одержують при спалюванні рідкого палива.
Найпростіші і надійніші системи автоматизації вентиляційно-опалювальиих установок будуть при застосуванні електричних калориферів. В цьому випадку повітря не забруднюється продуктами згоряння, просто здійснюється регулювання теплопродуктивності калорифера.
Електрокалориферна установка складається з камери з нагрівальними елементами, вентилятора з електродвигуном та трубопроводів. Тепер серійно випускаються електрокалорифери серії СФО. Вони мають трубчасті нагрівальні елементи потужністю від 0,7 до 1,73 кВт кожний, загальна кількість їх від 36 до 144 штук.
Опалювальні електрокалорифери серії СФО призначені для нагрівання повітря до 100°С у системах повітряного опалення, вентиляції та в сушильних установках. Вся установка складається з калорифера та щита керування типу ШУ СФО. Вентилятор з електродвигуном в комплект поставки калориферів СФО не входить. Калорифери серії СФО випускаються потужністю 25; 40; 60; 100; 160 і 250 кВт. Продуктивність їх (вагова за повітрям) при температурі холодного повітря +20°С становить від 2150 до 18710 кг/год залежно від потужності. Трубчасті нагрівальні елементи розділені на чотири однакові самостійні секції. У кожну секцію входить один ряд нагрівників.
Калорифер може працювати при чотирьох ступенях потужності: 25; 50; 75 і 100% від номінальної, що здійснюється вмиканням різної кількості секцій.
Керування калорифером може бути ручне й автоматичне. Вибір режиму керування (ручне чи автоматичне) та кількості ввімкнених секцій здійснюється двома універсальними перемикачами типу УП-5300. При ручному керуванні можна ввімкнути будь-яку кількість секцій калорифера, незалежно від температури повітря. При автоматичному керуванні задана температура повітря, що виходить із калорифера, підтримується двома контактними термометрами чи термосигналізаторами ТСМ-100. При цьому автоматично вмикаються чи вимикаються окремі секції калорифера.
У схемі передбачена блокіровка для вимикання нагрівальних елементів калорифера, якщо в нього не подається повітря.. Ця блокіровка здійснюється допоміжним замикаючим контактом магнітного пускача двигуна вентилятора. Робота кожної секції сигналізується лампами на щиті керування.
Щит керування з'єднується з калорифером 13-жильним кабелем або чотирма окремими трижильними кабелями із заземлюючою жилою. Крім того, до щита підводять два кабелі від контактних термометрів та два проводи від допоміжних контактів магнітного пускача двигуна вентилятора.
Для опалення виробничих приміщень можна використати електрокалориферні установки серії СФОА потужністю 16; 25; 40; 60 і 100 кВт. Ці установки складаються із вхідного і вихідного патрубків, електрокалорифера і осьового вентилятора. Як і в калориферах СФО, нагрівальні елементи розділені по чотири секції (крім калорифера СФОА-16/0,5ТМІ на 16 кВт, що має дві секції). Схема керування така ж, як і для калориферів СФО.
Теплогенератори дають тепле повітря за рахунок згоряння рідкого палива. Основні складові частини теплогенератора — камера згоряння з електрозапальним пристроєм, теплообмінник, вентилятор з електродвигуном, апаратура автоматичного керування і контролю за режимом горіння. У сільському господарстві застосовуються теплогенератори ТГ-75 з теплопродуктивністю 75 000 ккал/год та ТГ-150 з теплопродуктивністю 150000 ккал/год. Потужність двигуна вентилятора 4,5 кВт при швидкості обертання 1440 об/хв. Як паливо в теплогенераторах використовується гас.
В останній час почали випускати теплогенератори ТГ-1,0 та ТГ-2,5.
ДОГЛЯД ЗА ОБЛАДНАННЯМ В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ.
Тривала і надійна робота вентиляційного обладнання залежить від правильного догляду за ним в процесі експлуатації.
Догляд за вентиляторами. Технічне обслуговування електровентиляторів проводиться в такі строки і в такому обсязі.
1. Через кожні 6 місяців:
а) зовнішній огляд і перевірка надійності кріплення вентилятора до монтажної рами;
б) перевірка надійності кріплення колеса вентилятора на валу електродвигуна ;
в) перевірка кріплення кронштейнів електродвигуна, затягування гайок;
г) видалення з вентилятора сторонніх предметів;
д) перевірка повертання стулок жалюзі;
е) очистка від бруду і пилу електродвигуна та вентилятора;
є) перевірка надійності заземлення електродвигуна;
ж) випуск з електродвигунів конденсату, для чого вигвинтити водовипускні пробки, а потім поставити їх на місце;
з) перевірка затяжки болтів, гайок, сальників.
2. Через кожні 4000 годин роботи, але не рідше одного разу на рік, поповнення підшипників мастилом. Кількість мастила, яка необхідна при заповненні одного підшипникового вузла, становить: для електродвигунів Д80А4П, Д80В6П — 5 г, для електродвигуна Д100L6П— 10 г.
Це відповідає 5 або 10 качанням справного штокового шприца (ГОСТ 3643 — 54). Мастило потрібно брати тугоплавке марки ЦИАТИМ-203 (ГОСТ 8773—58). Якщо вентилятори працюють при температурі понад 0°С, то можна брати мастило 1-13 (ГОСТ 1631 — 61) або консталін УТ-1 (ГОСТ 1957—52).
3. Через кожні 12000 годин роботи вентилятора заміна підшипників і манжети електродвигуна. Якщо підшипник задовольняє вимогам по вібрації і шуму, то заміну підшипників можна провадити і через більші відрізки часу.
4. При тривалій стоянці вентиляторів (більше 6 місяців) потрібне вимірювання опору ізоляції електродвигунів мегомметром на 500— 1000 в. Опір ізоляції повинен бути не менше 0,5 мегома. Якщо опір ізоляції нижче 0,5 мегома, то електродвигун потрібно зняти і просушити ізоляцію.
Догляд за станцією керування та датчиками температури. Під час експлуатації необхідно очищати станцію керування від пилу та бруду, не допускати роботи станції з відкритими дверцятами. Після кожного вимикання станції в зв'язку з ненормальними режимами необхідно оглянути головний автоматичний вимикач. При огляді перевірити стан розривних контактів, при необхідності зачистити їх надфілем, перевірити стан нерухомих контактних з'єднань.
При експлуатації магнітних пускачів необхідно періодично перевіряти стан розривних контактів, цілість деталей, вузлів, затяжку гвинтових з'єднань.
Особливу увагу необхідно звернути на утримання в чистоті датчиків температури терморегуляторів. Оскільки датчики встановлені безпосередньо у приміщеннях, де утримуються тварини та птиця, вони швидко вкриваються брудом та пилом. Пил та бруд погано проводять тепло, тому забруднені та запилені датчики втрачають свої початкові характеристики.
Догляд за автотрансформатором. При тих умовах роботи автотрансформато-
ра, про які було сказано вище, потрібно утримувати його в чистоті. При наявності на обмотках пилу необхідно продути автотрансформатор стисненим повітрям. При оглядах необхідно стежити перш за все за станом контактних з'єднань, перевіряти затяжку болтів і гайок, а також стан заземлюючої проводки.
ВИСНОВОК.
Отже, в курсовому проекті було автоматизовано вентиляційно-опалювальну усановку свинарника.
Дана автоматизована вентиляційно-опалювальна установка в свинарнику повинна забезпечувати:
1) підтримання заданого температурно-вологісного режиму і газового складу повітря протягом року;
2) плавну чи ступінчасту зміну температури повітря, що подається у приміщення, для її регулювання;
Програма роботи автоматизованої системи вентиляції і опалення визначається вимогами до внутрішнього середовища свинарника та змінами зовнішнього середовища.
Підтримання оптимального температурно-вологісного режиму в приміщенні протягом всього року вимагає великих витрат на установку і експлуатацію кондиціонерів повітря (зимою треба підігрівати зовнішнє повітря, влітку — охолоджувати). Для здешевлення установки необхідну температуру і вологість досить забезпечити в зимовий період, а в інші пори року можна допустити підвищення температури і зниження вологості до певних величин залежно від зовнішнього середовища. При цьому вміст шкідливих домішок в повітрі приміщень і швидкість потоків повітря в зонах, де розміщуються тварини, не повинні перевищувати допустимих величин. Такий принцип роботи вентиляційно-опалювальної системи дозволяє простими засобами з малими витратами забезпечити задовільний температурно-вологісннй режим протягом всього року.
Таким чином в даній системі автоматичного керування вентиляційно - опалювальною установкою використовується принцип контролю температури (температура повітря в приміщенні, зовнішнього повітря). При цьому схема автоматизації найпростіша. При необхідності можна використати і принцип контролю вологості, але треба мати на увазі те, що більшість датчиків вологості, особливо в тваринницьких приміщеннях, працюють ненадійно. Що стосується датчиків газового складу повітря в тваринницьких приміщеннях, то потрібно відзначити, що датчиків для сільськогосподарських приміщень практично немає, тому принцип контролю газового складу повітря практично не застосовують.
Дана автоматизована система керування вентиляцією працює на принципі двопозиційного регулювання (двигун вентилятора вмикається чи вимикається). Також двопозиційною є і система керування опаленням — при зниженні температури в приміщенні джерело тепла вмикається, а при підвищенні вище встановленої — вимикається. Подача теплого чи холодного повітря регулюєтья автоматично заслінками на трубопроводі (виконавчим механізмом із електродвигуном).
ЛІТЕРАТУРА.
1.В.С.Олійник.Автоматизація вентиляційно-опалювальних установок.-Київ:Урожай.-1981р.-60с.
2.Ю.В.Іванов.Основи автоматизації в виробничих процесах.-Москва:Машинобудування.-1984р.
3.Л.І.Волчкевич.Комплексна автоматизація у виробничих процесах.-
Москва: Машинобудування.-1983р.