--PAGE_BREAK--
4.3. СУ представляет собой корпус пульта, внутри которого размещены выходные блоки зажимов и узел заземления.
4.4. ЭРБ крепится к СУ четырьмя винтами, один из которых пломбируется.
4.5. Пульт может быть установлен на приборном щитке компрессора (агрегата), на стене помещения, на опорной колонне, либо на центральном щите автоматики и крепится четырьмя опорными винтами №8.
4.6. Габаритный чертеж пульта ПАК-11 приведен в приложении
4.7. Пульт обеспечивает в соответствии с электрической принципиальной схемой ( приложение) работу компрессора в одном из следующих режимов управления:
автоматическом-
ручном ( с функционированием автоматической защиты)-
Требуемый режим устанавливается тумблером SB2(“1”).
4.8. В автоматическом режиме управления компрессором осуществляется по команде, поступающей от соответствующего командоаппарата КА ( регулятора температуры, давления и пр.), а в ручном — от кнопок SB1(“0”) и SB2 (“1”), расположенных на фасаде пульта.
4.9. Независимо от режима управления включение компрессора в работу происходит после нажатия пусковой кнопки SB2(“1”).
4.10. Работа схемы в режиме ручного управления .
4.10.1. При нажатии кнопки SB2 включается реле К8 и К9. При этом: включаются и становятся на самопитание реле К1 и К7; подготавливается к включению пускатель К2 и реле времени КТ1; на цифровом индикаторе Н зажигается цифра “0”, сигнализирующая готовность схемы; подготавливаются цепи подачи обобщенного сигнала “ Авария” и подачи команды на включение маслонасоса ( при управлении винтовым компрессором).
4.10.2. Реле К1 контактом 61-63 посылает команду на включение электропривода маслонасоса М2 ( приложение ).При появлении разности давлений масла в системе смазки компрессора замыкаются контакты датчика — реле разности давлений РРД (5-31) и включается реле К4, которое замыкает контакты 17-19, 43-45 и размыкает контакт 43-51.
4.10.3. Нажатием местной кнопки SB3(приложение ) перемещают золотник в сторону открытия ( уменьшения производительности компрессора ). При полном открытии золотника замыкается контакт конечного выключателя В5(15-17).
4.10.4. При замкнутых контактах В5(15-17) и К4( 17-19) включаются пускатель К2 и реле времени КТ1.
Пускатель К2 размыкающим контактом 5-27 отключает электромагнитный вентиль байпаса YА2 ( при управлении поршневым компрессором с байпасом), а замыкающими контактами 69-71 и 1-27 включает соответственно электропривод компрессора ( приложение ) и электромагнитный вентиль подачи охлаждающей воды YА1. При появлении протока охлаждающей воды замыкается контакт датчика реле протока РП (45-47).
Реле времени КТ1 с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт 19-21 в цепи катушки реле К3, которое переключающим контактом 47-43-51 вводит в действие защиты “ по воде “ и “ маслу”, а замыкающим контактом 77-79 посылает команду на автоматическое включение ступени низкого давления ( СНД) при работе агрегата в системе двухступенчатого сжатия.
4.10.5. После пуска компрессора, нажатием местной кнопки SB4 (приложение). перемещает золотник в сторону закрытия до достижения заданной производительности компрессора.
4.11. Работа схемы в режиме автоматического управления .
4.11.1 При замыкании контакта КА (5-7) после предварительного нажатия кнопки SB2. включается реле К1. Далее схема работает аналогично описанному в п.п. 10.1-10.5 с той лишь разницей, что управление электроприводом золотника осуществляется автоматически от соответствующих блокконтактов КМ №1 (29-1 и 29-91) контактора электродвигателя компрессора.
4.12. Останов агрегата в любом режиме управления осуществляется нажатием кнопки SB1 в цепи 1-3.
При этом отключается компрессор, маслонасос и электромагнитный вентиль YА1 и включается электромагнитный вентиль байпаса YА2. При остановке агрегата с винтовым компрессором, работавшим в режиме автоматического управления, поступает команда на открытие золотника. Кнопка SB1 размыкает одновременно свой контакт в цепи 73-75, отключающий другую ступень при работе в составе агрегата двухступенчатого сжатия.
4.13. Независимо от режима управления схемой предусмотрены защита с сигнализацией причин останова компрессора от следующих аварийных ситуаций :
· отсутствие протока охлаждающей воды;
· высокого давления нагнетания;
· высокой температуры нагнетания ;
· высокого уровня жидкого хладагента в отделителе жидкости;
· низкой разности давления масла.
Кроме того предусмотрен один резервный вход ( при использовании резервного входа следует снять перемычку 47-53 и вместо нее подключить размыкающий контакт соответствующего датчика — реле, а его замыкающий контакт подключить к проводам 47-39).
4.14. При срабатывании любого датчика — реле защиты происходит отключение компрессора. При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра, которой соответствует определенный символ, показывающий причину аварийного останова. Одновременно на центральный щит автоматики выдается обобщенный сигнал “Авария”.
Так. например, при повышении давления нагнетания выше заданного допустимого значения срабатывает датчик — реле РД, который размыкающим контактом 5-33 отключает реле К7-К9, а замыкающим контактом 5-35 — включает реле К5, которое становится на самопитание. Теряют питание катушки реле К2, К3 и КТ1. Останавливаются маслонасос и компрессор, закрывается электромагнитный вентиль YА1 и открывается YА2. Через контакты К9( 5-207) — К1 (207-209) — К7(209-211) — К6 (211-213) К5 (213-215) поступает питание на катод 2 цифрового индикатора Н. При этом на индикаторе зажигается цифра “2”, которой соответствует символ на фасаде пульта. Одновременно через контакты К1(61 -63) и К8( 63-65) на центральный щит автоматики поступает обобщенный сигнал “Авария”.
4.15. После устранения неисправности сброс аварийного светового сигнала осуществляют кратковременным отключением тумблера “Сеть”.
4.16. Повторный пуск компрессора после аварийного останова возможен только после нажатия кнопки SB2.
4.17 Подготовка пульта к работе.
4.17.1. Провести внешний осмотр пульта.
4.17.2. Установить пульт на место эксплуатации и подключить его в соответствии со схемой подключения кабелей.
4.17.3. Подать питание на пульт.
4.17.4 Включить тумблер “Сеть”.
4.18 Порядок работы.
4.18.1 Работа в режиме с ручным управлением.
4.18.1.1 Установить тумблер выбора режима управление в положение
4.18.1.2. Нажать пусковую кнопку “1”. При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра “0”.
4.18.1.3. При управлении агрегатом с поршневым компрессором одновременно с нажатием пусковой кнопки “1” включается маслонасос, а затем, при установке золотника в положение, соответствующее минимальной производительности, включается компрессор. Перемещение золотника осуществляется осуществляют в ручную с помощью местных кнопок “SB3”(уменьшение производительности ) и “SB4” ( увеличение производительности).
После пуска компрессора золотник устанавливают в положение, соответствующее требуемой производительности.
4.18.1.5. Останов компрессора осуществляют нажатием кнопки “0”.
продолжение
--PAGE_BREAK--
4.18.2. Работа в режиме автоматического управления.
4.18.2.1. Установить тумблер выбора режима в положение
4.18.2.2. Нажать пусковую кнопку “1”. При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра “0”.
4.18.2.3. После нажатия пусковой кнопки “1” пуск и останов компрессора осуществляются автоматически от команеды командоаппарата.
4.18.2.4. Принудительный останов компрессора осуществляется нажатием стоповой кнопки “0”.
4.18.3. Перевод с одного режима на другой может осуществлятся при работающем компрессоре.
4.18.4. Сброс аварийного светового сигнала после устранения неисправности осуществляется кратковременным отключением питания пульта тумблером “Сеть “.
5 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ В ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРЕ
Расчет будем производить на основании [ 7 ] . В инженерной практики принято промышленные холодильные камеры описывать линейным дифференциальным уравнением 1-го порядка с постоянными коэффициентами. Камеры являются весьма инерционными объектами. Так, например, постоянная времени Т рассматриваемой холодильной камеры равна 100 ч.
Однако промышленные холодильные камеры фактически являются многоемкостными объектами и более точно их следует описывать дифуравнениями выше первого порядка с тем, чтобы проверить насколько целесообразна их апроксимация дифуравнениями первого порядка .
В [ 7 ] предлагается описывать холодильную камеру линейным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами:
d2
D
t d
D
t
Т1 * Т2
¾¾
+ (Т1 + Т2 )
¾¾
+
D
t =
D
ty
d
t
2
d
t
Используя уравнение (1) и, пренебрегая запаздыванием объекта, проводили исследования двухпозиционной системы регулирования в холодильной камере. Расчет проводили методом Рунге — Кутта ( исходный текст программы приведен в приложении).
Метод Рунге — Кутта предназначен для дифференциального уравнения второго порядка вида (c учетом того, что D
tyизменяет свое значение в зависимости от того работают компрессоры или происходит нагрев воздуха в камере за счет естественного притока тепла, или же при отрицательных температурах окружающей среды когда воздух в камере исскуственно подогревается за счет нагревательных элементов или температура в камере падает за счет естественного оттока тепла через стены камеры)
d2D
t
D
t”=
¾¾
= F(
t
,
D
t,
D
t’,
D
ty),
d
t
2
имеющий погрешность R~(h5), реализовался с помощью следующих формул [ 8 ] :
К1=h * F(
t
i
;
D
ti;
D
t’i ;
D
tyi);
К2=h * F(
t
i
+(h/2);
D
ti +(h/2)*
D
t’i+(h/8)* К1 ;
D
t’i + (К1/2);
D
tyi);
К3=h * F(
t
i
+(h/2);
D
ti +(h/2)*
D
t’i+(h/8)* К1 ;
D
t’i + (К2/2);
D
tyi);
К4=h * F(
t
i
+h;
D
ti +h*
D
t’i+(h/2)* К3 ;
D
t’i + К3;
D
tyi);
D
ti+1=
D
ti+ h*[
D
t’i +( К1+ К2 + К3 )/6] ;
D
t’i+1 =
D
t’i + (К1+ 2*К2 + 2*К3 + К4)/6
Расчет проводился на участке от 0 ч до 200 ч при следующих начальных условиях:
D
t0=D
t0;
D
t’0 = 0.
Вариант 1. Т1 =100 ч, Т2 =10 ч, заданный диапазон 0,5 — 1 °С, установившаяся температура при ее росте 10 °С и установившаяся температура при ее снижении минус 3 °С. При этом были получены следующие результаты: фактический диапазон поддержания температуры составил 0,45 — 1,25 °С, а период колебаний 54 ,2 часа.График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении .
При описании холодильной камеры линейным дифуравнением первого порядка следующего вида :
dD
t
Т
¾¾
+
D
t =
D
ty
d
t
провели аналогичные исследования системы двухпозиционного регулирования, т.е. полагали Т= Т1 +2* Т2=120 ч, а остальные данные были такими же, как и в варианте 1. При этом температура поддерживалась в заданном диапазоне ( запаздыванием пренебрегали), а период колебаний составил 22,5 ч .
Из приведенных данных следует, что фактический диапазон поддержания температуры при более точном математическом описании холодильной камеры увеличивается в 1,6 раза а период колебаний возрастает в 2,5 раза. Следовательно для приведенных исходных данных рассматривать камеру в упрощенном варианте не следует .
Вариант 2. Т2 = 0,5 ч, а остальные данные аналогичны варианту 1. По данному варианту получили, что температура поддерживается в заданном диапазоне, а период колебаний составил 21,3 ч. Исследования в упрощенном объекте ( Т = 101 ч ) показало, что период колебаний получился равным 19 ч. Как видим, для варианта 2 апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.
Вариант 3. Поддержание рабочей температуры в камере происходит за счет работы электронагревателей при Т1 =100 ч, Т2 =15ч, заданный диапазон 0,5 — 1 °С, установившаяся температура при ее росте 4 °С и установившаяся температура при ее снижении минус 5 °С. При этом были получены следующие результаты: фактический диапазон поддержания температуры составил 0,307 — 1,082 °С, а период колебаний 73 часа.График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении .
Вариант 4. Т2 =1.5 ч, а остальные данные аналогичны варианту 3. По данному варианту получили, что температура поддерживается в заданном диапазоне, а период колебаний составил 30,3 ч. Исследования в упрощенном объекте ( Т = 103 ч ) показало, что период колебаний получился равным 29 ч. Как видим, для варианта апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.
Как мы можем видеть из рассмотренного выше целесообразно производить апроксимацию холодильной камеры апереодическим звеном первого порядка только в тех случаях когда постоянная времени Т2 составляет не более чем 0,01...0,025 Т1 то есть ее влияние на качество переходного процесса — несущественно.
В случае, когда постоянная времени Т2 составляет 0,1Т2 то эта апроксимация приводит к значительным погрешностям при расчетах, что недопустимо в современной инженерной практике .
На основании вышеизложенного можно сделать следующий вывод: в современной инженерной практике при использовании средств вычислительной техники необходимо для повышения точности расчетов рассматривать промышленную холодильную камеру, как апериодическое звено второго порядка ( при Т2 > 0,01...0,025 Т1 )
6 ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНВАНИЕ ПРОЕКТА
6.1 Расчет капитальных вложений
6.1.1 Стоимость строительного объема камеры( Кзд)
Кзд=Vзд*Сзд, где
Vзд — объем строительный модуля м3
Сзд — стоимость 1 м3 строительства
Кзд=6*18*6*40=25920 грн.
6.1.2 Стоимость оборудования
№ п/п
Наименование
оборудования
Количество
Стоимость
за ед., грн.
Суммарная стоимость, грн.
1
Компрессор (55кВт)
2
2100
4200
2
Конденсатор
1
1600
1600
3
Градирня ТВ-20
1
800
800
4
Воздухоохладитель ВОП- 50
2
1300
2600
5
Вспомогательное оборудование
2
1000
2000
Итого
10200
Транспортные расходы (10%)
1020
Итого
11220
Монтаж(10%)
1120
КИП, автоматика (7%)
785
Специальные работы(1%)
112
Итого
13237
Суммарные капитальные затраты составят 36160 грн.
6.2 Расчет эксплуатационных расходов
(расчет себестоимости холода)
Себестоимость холода для проектируемого модуля рассчитываем методов калькулрования себестоимости 1000 кДж холода.
Расчет выполняем по следующим статьям калькуляции :
1. Вспомогательные материалы
2. Электроенергия
3. Вода
4. Зароботная плата производственных рабочих .
5. Отчисления по зароботной плате
6. Цеховые работы
6.2.1 Расчет затрат по статье “Вспомогательные материалы”
Включает расходы на холодильный агент, смазочные материалы, ветошь.
а) Расчет стоимости годового потребления хладагента
С2а=qа *Sа, где
qа — годовое потребление аммиака;
Sа — стоимость 1 т аммиака, грн. (принимаем 4000 грн.)
q2а=qа’+qа ’’, где
qа’- эксплуатационное годовое потребление хладагента, т
qа’’- годовой расход хладагента при ремонте.
С2а = 4000*0.21=840 грн.
б) Расчет стоимости смазочных материалов за год :
Ссм.м. =qм*Sм=0,321*4100=1316 грн.
где qм — годовое потребление смазочных материалов, т;
Sм — стоимость одной тонны масла ХА — 30, грн.( принимаем 4100 грн./т)
qм=qц*nц*t*T=4*10-2*22*365=321,2 кг =0,321 т
где nц =4 — количество цилиндров
qц — норма массового расхода масла на один цилиндр, кг ;
t- число часов работы в сутки, час;
T -количество рабочих дней в году.
в) Стоимость использованной ветоши составляет 100 грн.
Итого (по вспомогательным материалам):2256 грн.
6.2.2 Расчет затрат по статье “Электроэнергия “ выполняем по формеле :
Ст.э. =qэ *аэ,
где аэ — стоимость 1 кВт*ч, грн.(принимаем 0,12грн/кВт*ч).
qэ — годовое потребление электроенергии кВт*ч, определяем в зависимости от годовой холодопроизводительности :
Qг 0,37*2,5*109
qэ =¾¾¾¾¾q’э = ¾¾¾¾¾=22070 кВт*ч
4190 4190
Годовая холодопроизводительность
Qг = åQ *t *T *3600,
где Q — холодопроизволительность компрессоров в рабочем режиме, кВт;
t — число часов работы компрессоров в сутки ;
Т — число рабочих дней в году .
Qг=2*6,5*18*300*3600=2,5*108 кДж
Ст.э. = 0,12 *22070=2648,4 грн.
6.2.3 Расчет затрат по статье “Вода “.
Стоимость годового потребления воды определяем по следующей формуле :
Ств=ав*qв
где ав = 0,5 грн, стоимость 1м3 воды ;
qв — годовое потребдение воды, м3;
Q
qв=q’в*¾¾¾, где
4190
qв — норма расхода воды на 4090 кДж холода;
qв=0.035*( 2.5 * 108) / 4190=2080 м3
Ст.в=0.5*2080=1040 грн.
6.2.4 Расчет затрат по статье “Заработная плата производственных рабочих.”
Годовой фонд заработной платы определяем по формуле:
Ст.з.п.= åСм*11*1.08*1.5, где
См — прямой месячный фонд заработной платы, грн.;
11 — число рабочих месяцев в году;
1,5 — коэффициент, учитывающий размер премиальных доплат;
1,08 — коэффициент, учитывающий процент дополнительной заработной платы.
См= åкi* ci, где
кi — количество производственных рабочих i-го наименования ;
ci — прямая зароботная плата i- го рабочего в мясяц по тарифу.
Для обслуживания оборудования модуля предпологается использовать одного машиниста — слесаря V- го разряда, среднемесячная зарплата которого сотавляет 150 грн.
Ст.з.п= 120*11*1,08*1,5=2138,4 грн.
6.2.5 Отчисления по зарплате в фонд социального страхования и в фонд Чернобыля составят 49%(37% — отчисления в фонд социального страхования ,12% — отчисления в фонд Чернобыля)
Со.з.п.=2138,4*0,49=1047,8 грн.
6.2.6 Расчет затрат по статье “Цеховые расходы”
Цеховые расходы включают в себя :
а) заработную плату цехового персонала;
№ п/п
Должность
Численность
Месячный фонд з.п., грн
Годовой фонд з.п., грн
1
Механик
1
190
3386
продолжение
--PAGE_BREAK--