Исследование работы схемы управления безбашенной насосной установки
Работа добавлена: 2016-06-23





ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

по дисциплине «Автоматизация технологических процессов»

Специальность 2-74 06 31-01 «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства»

Тема лабораторной работы:Исследование работы схемы управления безбашенной насосной установки

Цель лабораторной работы:Научится монтажу и наладке схем управления насосными установками работающими по параметру уровня

Время выполнения:2 часа.

Место выполнения работы:лаборатория «Автоматизация технологических процессов»

Дидактическое и техническое обеспечение:схемы, лабораторный стенд, мультиметр

Список литературыдля самостоятельной подготовки лабораторной работы:

Автоматизация технологических процессов. С.Н. Фурсенко - Минск: БГАТУ,2011г.

Автоматизация сельскохозяйственной техники. Г.Е. Радченко Мн: УП “Технопринт” 2005г.

Автоматизация производственных процессов на животноводческих фермах и комплексах. И.Ф. Кудрявцев, О.Б. Карасев М: Агропромиздат 1985г.

Автоматизация технологических процессов. И.Ф. Бородин, Н.М. Недилько М. Агропромиздат 1980г.

Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления. И.Ф. Бородин, С.А. Андреев М.Колос 2005г.

Автоматизация технологических процессов. И.Ф. Бородин, Ю.А. Судник М: Колос 2005г.

Техника безопасности и пожарная безопасность на рабочем месте:

- инструкция по охране труда при проведении лабораторно-практических занятий по дисциплине «Автоматизация технологических процессов» №3,

- инструкция по правилам пожарной безопасности №1.

Последовательность выполнения работы:

1. Внеурочная подготовка

1.1.Самостоятельно подготовиться к лабораторной работе.

1.2. Подготовить титульный лист отчета и разделы основной части, включающие задачи, теоретическое обоснование, обозначение и термины, средства обеспечения и материалы.

1.3. Изучить инструкции по технике безопасности и противопожарной безопасности при выполнении работы.

2. Работа в лаборатории

2.1. Пройти контроль по подготовке к лабораторной работе

2.2. Подготовить рабочее место к выполнению работы.

2.3. Изучить методические указания к выполнению лабораторной работы

2.4. Выполнить лабораторную работу

2.5. Убрать рабочее место, оформить и сдать отчет.

Задание и методические рекомендации по их выполнению:

Задание 1. Изучить устройство принцип работы датчика реле давления, способ его настройки.

Ящики управления предназначены для автоматического управления водоподъемными установками с одним насосным агрегатом.

Ящики управления водоподъемными установками с пневмогидроаккумуляторами используется в комплекте водоснабжения животноводческих ферм и других сельскохозяйственных потребителей при заборе воды из скважин, шахтных колодцев и открытых водоисточников.

Ящики управления обеспечивают:

  -подключение силовых цепей L1,L2,L3 к источнику переменного тока;

  -включение и отключение электродвигателя насоса в соответствии с выбранным технологическим режимом;

  -защиту электродвигателя от тока короткого замыкания и перегрузки;

  -световую сигнализацию о включении ящика управления под напряжение и при неисправности пневмогидроаккумулятора;

  -работу насоса в автоматическом и ручном режимах;

  -защиту цепей управления;

  -защиту мембраны пневмогидроаккумулятора;

Принцип работы реле давления.

Принцип действия реле основан на уравновешивании давления контролируемой среды внутри чувствительной системы (сильфонного устройства) силой упругих деформаций регулируемой пружины.

Отверстие ниппеля на входе имеет диаметр 2мм с целью предохранения от внезапной перегрузки давлением полости сильфона.

Рисунок 1 – Устройство датчика давления

1 — датчик давления; 2 — пружина; 3 — пружина; 4 — фиксирующая планка; 5 — регулировочный винт; 6 — регулировочный винт; 7 — пружина; 8 — рычаг; 9 — переключатель; 10 — щиток; 11 — гайка; 12 — колодка переключателя; 13 — элементы крепления заземления; 14 — ниппель.

Задание 2. Изучить работу принципиальной электрической схемы безбашенной насосной установки.

Устройство безбашенной насосной установки и принцип работы схемы управления. Автоматическая водоподъёмная установка типа ВУ с воздушно водяным котлом “гидропневматическим аккумулятором” предназначена для подъёма воды из открытых водоёмов и шахтных колодцев глубиной до 5м при напоре от 25 до80м.

Установка состоит из всасывающей трубы 1 с приёмным фильтром, насосного агрегата 2, нагнетательной 3 и водоразборной 12 труб с запирающими вентилями 5, воздушно-водяного бака 4 с датчиком давления 8 и струйным регулятором запаса воздуха, имеющим камеру смешивания 6, воздушный клапан 7, жиклёр 10 и диффузор 11. Схема управления в автоматическом режиме работает следующим образом. Вода к потребителю поступает под действием давления воздушной подушки, расположенной над водой в котле.

   При разборе воды из котла давление в котле снижается, и   замыкаются контакты манометрического датчика ВР, катушка магнитного пускателя КМ получает питание и включает электронасос. При повышении уровня воды давление, в котле повышается до   заданного значения, при котором контакты ВР размыкаются и насос   отключается. Ручное управление электронасосом осуществляется кнопками “Пуск” SВ2 и “Стоп” SВ1.

   Объем воздушной подушки в баке постоянно уменьшается, так как  часть воздуха растворяется и выносится с водой. Вследствие этого    уменьшаются давление воздушной подушки и регулирующий объём воды в котле, а агрегат начинает чаще включаться в работу.

 Дня автоматического поддержания объема воздушной подушки служит струйный регулятор, который обеспечивает подкачку воздуха до давления в баке 250кПа. При максимальных аварийных давлениях  срабатывает предохранительный клапан 9. Пополнение воздуха происходит, когда жиклер 10 перекрыт водой. Струя воды под давлением насоса создает разрежение в камере 6  "эффект пульверизации", воздушный клапан 7 открывается, и   воздух, смешиваясь водой, поступает в котел.

Безбашенные водокачки имеют низкий коэффициент использования  объема бака “0.15...0.2V”, большой перепад давлений “20...30м “ при малом регулирующем объеме Vp и взрывоопасны. Вследствие этого они  широкого применения в сельском хозяйстве не нашли.

При наличии в скважине воды в зоне погружного насоса контакты датчика сухого ходаSLбудут замкнуты, а релеKV2будет держать в замкнутом состоянии свои контактыKV2.1в цепи катушки магнитного пускателяКМ.

В автоматическом режиме при уменьшении давления, когда вода из бака расходуется потребителями при отключенном насосе, подвижный стрелочный контакт манометраSPбудет перемещаться к неподвижному контакту 1, соответствующему давлению включения насоса, и при его касании магнитный пускательКМвключит электродвигатель погружного насоса и своими замыкающими контактамиКМ.2станет на самоподпитку.

При включении электронасосного агрегата в напорном трубопроводе возникает кратковременное повышение давления в момент трогания насоса. В этом случае подвижный контакт манометраSPможет коснуться контакта2,релеKV1может кратковременно разомкнуть свои контакты в цепи катушки пускателяКМ,но пускатель не отключится, так как питание его катушки будет осуществляться через контакты реле времениКТ.После разбега электронасосного агрегата и стабилизации давления реле времени разомкнет свои контактыКТ.При подъеме воды в напорном баке до установленного верхнего уровняВУ,соответствующего давлению отключенияр2,подвижный контакт манометраSPкоснется контакта2.РелеKV1,размыкая свои контактыKV1.1,отключит магнитный пускательКМи электродвигатель насоса. Вследствие разбора воды уровень ее в напорном баке будет снова снижаться, давление уменьшится и контактSPснова коснется контакта 1. Работа схемы повторится.

Для регулирования частоты вращения погружных насосов, а следовательно, и их подачи можно использовать преобразователь частоты, автоматически изменяющий частоту в зависимости от давления. Например, при уменьшении расхода воды потребителями увеличится давление в водопроводной сети. Датчик давления должен выдать сигнал на уменьшение частоты преобразователя, а следовательно, и на уменьшение частоты вращения электродвигателя насоса, уменьшая подачу насоса в соответствии с уменьшением расхода воды потребителями. Такие системы особенно перспективны на крупных животноводческих комплексах, так как они не только продлят срок службы скважин, но и исключат громоздкие водонапорные башни и насосные станции второго подъема, имеющие значительную стоимость.

Задание 3. Собрать схему управления безбашенной насосной  установки на лабораторном стенде.

Содержание отчета учащихся:

1.Тема и цель работы.

2.Вычертить технологическую и принципиальную   электрическую схему управления.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Перечень вопросов для контроля и самоконтроля учащихся:

1. Перечислите основные элементы автоматики, используемые при управлении безбашенной насосной установкой.

2. Опишите работу принципиальной электрической схемы управления.

3. Обоснуйте достоинства и недостатки безбашенных насосных установок.

4. Обьясните устройство и принцип работы датчика-реле давления.

5. Поясните, как автоматически поддерживается объём воздушной подушки в баке?




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Исследование работы схемы управления башенной насосной установки

2. Исследование работы схемы управленияпастеризационно-охладительной установки

3. Исследование работы схемы управления поточной линии запаривания картофеля

4. Исследование работы схемы управления микроклиматом построенной на релейно-контактных элементах

5. Электрооборудование и работа насосной установки с задвижкой

6. Изучение конструкции установки и исследование режимов работы модулируемой системы СЭПП

7. Исследование схемы управления навозоуборочного транспортера

8. Разработка технологической схемы абсорбционной установки

9. Типизированные схемы управления в АСУ

10. Описание устройства и работы автоматической системы, разработка ее функциональной схемы