Автоматизация технологических процессов на кондитерских предприятиях

Главное достоинство стробоскопа  – возможность измерения угловых  скоростей вращения объектов без  контакта с объектом измерения, что, с одной стороны, позволяет измерять скорость видимых, но труднодоступных  объектов, не оборудованных тахометрами, а с другой стороны, позволяет  осуществлять визуальный контроль состояния  вращающегося объекта без его  остановки.

Технические характеристики:

1. Напряжение питания: 220 В;
2. Максимальная потребляемая мощность 30Вт;
3. Диапазон частот следования вспышек разделен на 2 поддиапазона: от 10 до 40 Гц и от 40 до 150 Гц;
4. Время непрерывной работы прибора: не более 25 мин с интервалами между включениями не менее 15 минут;
5. Габаритные размеры прибора без стойки и подставки не превышают: 228×126×102мм, длина стойки 100мм, размеры подставки 120×180×16мм;
6. Масса прибора: не более 1,5кг.

Тахогенератором называется информационная электрическая машина, предназначенная для выработки электрических сигналов, пропорциональных частоте вращения ротора. Тахогенераторы могут быть постоянного и переменного тока. Тахогенераторы постоянного тока представляют собой маломощные генераторы постоянного тока с независимым возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов. Выходное напряжение тахогенератора пропорционально частоте вращения ротора.

Асинхронный тахогенератор  по конструктивному исполнению подобен  асинхронному двигателю с полым  немагнитным ротором. Он состоит  из статора и неподвижного сердечника ротора, между которыми, в воздушном зазоре вращается тонкий полый немагнитный цилиндр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет регулирующего  органа

В системах автоматизации технологических  процессов, как правило, применяются  серийно изготавливаемые регулирующие органы. Выбор конкретного типоразмера  регулирующего органа производится по каталогам и другим материалам в процессе выполнения расчета, выявляющего  пригодность выбираемого органа в тех или иных конкретных условиях эксплуатации. При этом должны учитываться  как свойства и рабочие параметры  протекавшей через регулирующий орган среды, так и другие условия  и требования, являющиеся следствием общих требований, предъявляемых  к системе автоматизации и  к объекту управления в целом.

В отличие от трубопроводной арматуры серийные регулирующие органы характеризуются  следующими дополнительными показателями: условной пропускной способностью K; пропускной характеристикой, которая может быть линейной или равнопроцентной.

Таким образом в результате расчета производится выбор конкретного типоразмера регулирующего органа, характеризуемого величиной K_vy, пропускной характеристикой и другими показателями (условным давлением, условным диаметром и т.д.), предусмотренными стандартами на регулирующие органы. Так как условная пропускная способность однозначно определяет расход через регулирующий орган только в квадратичной области турбулентного режима движения жидкости через регулирующий орган, установленный в трубопроводе, имеющим внутренний диаметр, равный условному проходу регулирующего органа, то в случаях работы регулирующих органов в других условиях возникает необходимость в дополнительных характеристиках. К числу таких характеристик относятся:

F_L - коэффициент восстановления давления жидкости за регулирующим органом;

F_P - поправка на влияние переходных патрубков, через которые регулирующий орган встраивается в трубопровод;

x_т - относительный критический перепад давления воздуха для регулирующего органа.

Применение характеристик F_L, F_P и x_т повышает достоверность определения необходимой пропускной способности регулирующего органа K_v в тех случаях, когда он работает не в квадратичной области турбулентного движения среды и установлен через переходные конические патрубки. В тех случаях, когда в каталогах и других информационных материалах не указаны величины этих характеристик, их ориентировочные значения можно принимать по приложениям данного материала.Заметим, что повышение достоверности расчета вследствие учета поправок F_L, F_P и др. будет иметь место только в том случае, когда исходные данные для расчета (расход, перепад давления и др.) достаточно точно определяют фактические условия работы регулирующего органа.

 

 

Параметры	Значения
Максимальный объемный расход Qмакс; м3/ч	210
Перепад давлений при максимальном расчете ∆РРО; МПа	0,24
Плотность ρ; г/см	1
Абсолютное давление до РО Р1; МПа	1
Абсолютное давление насыщенных паров при 900 С  Рнщ; МПа	0,05
Кинематическая вязкость при 1170 С ν; км2/с	0,00328

Расчет регулирующего органа с  линейной пропускной характеристикой

Расчет регулирующего органа с  линейной пропускной характеристикой

Расчет регулирующего  органа для регулирования расхода  воды

Расчет

1. Определяем максимальную пропускную способность:

К_υмакс = Q_макс

,

где  Q_макс – максимальный объемный расход воздуха, м³/ч 
ρ – плотность воздуха,  г/см³ 
∆Р_РО - перепад давлений при максимальном расчете, МПа

2. Предварительно по каталогу выбираем двухседельный РО, имеющий

D_у = 100 мм и К_ру = 160

К_ру = 1,2 * К_{υ макс} = 1,2 * 136,5 = 163,8м³/ч

Определяем число Рейнольдса:

R_еу = 3540 * Q_макс / ν * D_у =  3540 ∙ 210 / 0,00328 ∙ 100 = 3540 * 640,244 = 2 * 10⁶

Так как R_еу > 2000, то влияние вязкости на расход не учитываем и 
выбранный РО проверяем на возможность возникновения кавитации.

3. Определяем коэффициент сопротивления РО

ξ = 25,4* F / К = 25,4 ∙ 3,14² ∙ 10⁴ / ( 4 ∙ 160 )²  =  6,1141

4. По кривой 1 на рис. 9  находим коэффициент кавитации К_КАВ = 0,5
5. Определяем перепад давления, при котором возникает кавитация:

∆Р_КАВ = К_КАВ ( Р₁ - Р_нш ) = 0,5 * ( 1 – 0,05 ) = 0,475 МПа

6. Заданный перепад давлений ∆Р_РО больше ∆Р_КАВ, следовательно, выбранный РО будет работать в кавитационном режиме и не обеспечит заданного расхода жидкости.

Если по условиям технологического процесса невозможно снизить 
∆Р_РО до ∆Р_КАВ  или увеличить ∆Р_КАВ  до  ∆Р_РО, то необходимо выбрать ближайший больший РО, для которого снова определяется  ξ, К_КАВ  и ∆Р_КАВ. В данном случае выбираем двухседельный РО с D_У = 125 мм и К_РУ = 250 м³/ч, для которого

ξ = 25,4 F

/К = 25,4 ∙ 3,14²∙ 12,5⁴ / ( 4 ∙ 250 )² = 6,1141

По кривой 3  на рис. 9 определяем коэффициент кавитации, 
соответствующий максимальному расходу К_{КАВ.МАКС} = 0,5, тогда

  ∆Р_{КАВ.МАКС} = К_{КАВ.МАКС}(Р₁ – Р_НШ) = 0,5( 20  – 1,37 ) = 9,315 МПа

Определяем максимальную пропускную способность:

К_РМАКС = Q_макс

Так как 1,2 К_РМАКС = 24,12 ∙ 1,2 = 28,944 м³/ч меньше К_РУ=230 м³/ч, то 
вновь выбранный РО обеспечит заданный максимальный расход в 
условиях кавитации и выбор РО по пропускной способности считается законченным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Правило устройства электроустановок (ПУЭ), 2009 г.
2. Исембергенов Н. Т., Сарсенбаев Н. С. «Элементы и устройства автоматики», Алматы, Бастау, 2009 г.
3. Соколов С. Е. «Эксплуатация и ремонт устройств систем автоматизации», Алматы, «Эксклюзив», 2004 г.
4. Алиев «Справочник по электротехнике и электрооборудованию», 2000 г.
5. Благовещенская М. М., Воронина Н. О.  «Автоматика и автоматизация пищевых производств» ВО «Агропромиздат», 2000 г.
6. Алексеев К. А., Антипин В. С., Минаев П. А. и др. «Монтаж приборов и средств автоматизации». Под ред. А. С. Клюева, 2000 г.
7. Гуров А. М., Починкин С. М. «Автоматизация технологических процессов», 2002 г.
8. Каминский М. Л., Каминский В. М. «Монтаж трубных проводок систем автоматизации», 2007 г.
9. Клюев А. С., Глазов Б. В., Дубровский А. Х. «Проектирование систем автоматизации технологических процессов». Москва, 2001 г. Под ред. А. С. Клюева, 2000 г.
10. Минаев П. А. «Монтаж систем контроля и автоматики», 2004 г.
11. Москаленко В. С. «Системы автоматизированного управления электроприводом», 2009 г.
12. Щипетин Л.И «Техника проектирование систем АТП», Москва, 2001 г.