Сферы применения автоматических устройств

Содержание 

1. Введение. Общие  вопросы автоматики (обеспечение  качества, управление качеством, НТП)
2. Общая характеристика объекта проектирования и автоматического устройства
3. ведомость проектной документации
4. Электроснабжение объекта (рабочий резервный)
5. Таблица расчета электрических нагрузок. Проверка условия срабатывания защитной аппаратуры
6. Места размещения коммутационных элементов, средств автоматизации, электрических и трубных проводок
7. Структурная схема автоматического устройства
8. Мероприятия по охране труда, техники безопасности
9. Расчет защитного заземления
10. Заключение
11. Список литературы

 

1 Введение 

    Устройства, с помощью которых осуществляется контроль, измерение, регулирование, управление и сигнализация различных параметров технологических процессов получили название «Приборы и средства автоматизации».

    Под системой автоматизации следует  понимать совокупность приборов и средств автоматизации (измерительной, преобразующей, передающей, исполнительной и другой аппаратуры, а также вычислительной техники), связанных между собой каналами связи в единые системы.

Надежность  объекта характеризуется его  безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.

    Любой объект всегда находится в одном  из двух состояний-работоспособном  или неработоспособном.

    Работоспособное состояние – это такое состояние объекта, при котором способность выполнять заданные функции соответствует требованиям, установленным конструкцией или нормативно-технической документацией.

    Неработоспособным состоянием называется состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической или конструкторской документацией.

    Повреждение - это событие, заключающееся в  нарушении исправного состояния объекта при сохраняемости работоспособности.

    Отказ – это событие, заключающееся  в нарушении работоспособного состояния объекта.

    Техническим ресурсом называют наработку объекта  от начала эксплуатации или её возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния.

    В существовании любой системы  автоматизации можно выделить четыре основных периода: проектирование, монтаж, наладка и эксплуатация. Каждый из этих периодов по-разному влияет на надёжность системы автоматизации, причём это влияние проявляется только на последнем этапе – эксплуатации.

    Проектирование  – это непрерывный процесс, в  котором научная и техническая информация используется для создания новой системы, устройства или процесса.

    Монтаж  систем автоматизации – это комплекс работ, включающий

транспортировку, установку приборов и средств  автоматизации, аппаратов и других устройств, а также прокладку электрических и трубных соединительных линий между ними.

    Наладка – это комплекс работ по пуску, испытанию и доведению оборудования, машин, систем и средств автоматизации, аппаратов и других устройств до режима нормальной работы.

    Эксплуатация  оценивается двумя основными  показателями:

1-условия работы;

2-режим  работы

 

2 Общая характеристика  объекта проектирования и автоматического устройства 

    В качестве объекта проектирования взят производственный цех. На предприятиях с большим количеством производственных цехов своевременное применение противопожарной системы является залогом обеспечения безопасности. 

    Для тушения пожаров распыленной водой применяют спринкерные установки. Спринклерная водопенная система (аналогична спринклерной водяной системе) применяется в тех случаях, когда по технологическим или нормативным требованиям применение воды запрещено.

    Автоматическое  включение установки производится в результате срабатывания спринклерных оросителей 10 или разрушения тепловых замков 7, падает давление в побудительном  трубопроводе 16 и узле гидропривода УУ 13. Клапан УУ 13 открывается под  давлением воды в подводящем трубопроводе 17. Вода поступает к дренчерным оросителям и орошает помещение, защищаемое секцией установки. Ручной пуск дренчерной установки производится с помощью шарового крана 15.

    Несанкционированное (ложное) срабатывание спринклерных и  дренчерных установок может привести к подаче воды и нанесению ущерба защищаемому объекту при отсутствии пожара. На рис. 3 приведена упрощенная принципиальная схема спринклерной АУП, которая позволяет практически исключить опасность такой подачи воды.

 
Рис. 1 Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения

    Установка содержит спринклерные оросители на распределительном трубопроводе 1, который в условиях эксплуатации заполнен сжатым воздухом до давления около 0,7 кгс/см² с помощью компрессора 3. Давление воздуха контролирует сигнализатор 4, который установлен перед обратным клапаном 7 с дренажным вентилем 10. УУ установки содержит клапан 8 с запорным органом мембранного типа, сигнализатор давления или потока жидкости 9, а также задвижку 15. В условиях эксплуатации клапан 8 закрыт давлением воды, которая поступает в пусковой трубопровод клапана 8 от водоисточника 16 через открытый вентиль 13 и дроссель 12. Пусковой трубопровод соединен с краном ручного пуска 11 и с дренажным клапаном 6, оборудованным электрическим приводом. Установка содержит также технические средства (ТС) автоматической пожарной сигнализации (АПС) - пожарные извещатели и приемно-контрольный прибор 2, а также пусковой прибор 5.

    Трубопровод между клапанами 7 и 8 заполнен воздухом с давлением, близким к атмосферному, что обеспечивает работоспособность запорного клапана 8.

    Нарушение герметичности распределительного трубопровода установки, например, вследствие механического повреждения трубопровода или теплового замка оросителя, не приведет к подаче воды, т. к. клапан 8 закрыт. При снижении давления в трубопроводе 1 до 0,35 кгс/см² сигнализатор 4 вырабатывает тревожный сигнал о неисправности (разгерметизации) распределительного трубопровода 1 установки.

    Ложное  срабатывание АПС также не приведет к подаче воды в защищаемое помещение. Управляющий сигнал от АПС с помощью электропривода откроет дренажный клапан 6 на пусковом трубопроводе запорного клапана 8, в результате чего последний откроется. Вода поступит в распределительный трубопровод 1, где остановится перед закрытыми тепловыми замками спринклерных оросителей.

    При проектировании АУВП выбирают ТС АПС  таким образом, чтобы они обладали меньшей инерционностью, чем спринклерные оросители. Поэтому в случае пожара ТС АПС срабатывают первыми и  открывают запорный клапан 8. Вода поступает  в трубопровод 1 и заполняет его. Поэтому к моменту открытия оросителя вследствие пожара вода находится перед оросителем, т. е. инерционность принятой схемы установки соответствует водозаполненной спринклерной УВП.

    Следует отметить, что подача первого тревожного сигнала от АПС позволяет оперативно ликвидировать небольшие пожары первичными средствами пожаротушения (ручными огнетушителями и т. п.). При этом подачи воды также не произойдет, что является достоинством принятой схемы АУВП.

    Узел управления (УУ) - это совокупность запорных и сигнальных устройств с ускорителями (замедлителями) их срабатывания, трубопроводной арматуры и измерительных приборов, расположенных между подводящим и питающим трубопроводами установок водяного (пенного) пожаротушения и предназначенных для их пуска и контроля за работоспособностью.

    Узлы  управления обеспечивают: 
- подачу воды (пенных растворов) на тушение пожаров; 
- заполнение питающих и распределительных трубопроводов водой; 
- слив воды из питающих и распределительных трубопроводов; 
- компенсацию утечек из гидравлической системы АУП; 
- проверку сигнализации об их срабатывании; 
- сигнализацию при срабатывании сигнального клапана; 
- измерение давления до и после узла управления.

    Спринклерные головки — специальные насадки (рис.2) — ввертывают в трубы на расстоянии около 3—4 м одна от другой. Отверстия спринклеров закрыты стеклянными клапанами 5, удерживаемыми замком из медных или латунных пластинок 6—8. Последние спаяны легкоплавким сплавом (припоем) с температурой плавления 72, 93, 141 и 182°. При повышении температуры, вызываемой пожаром, припой распаивается и замок 6—8 падает, открывая при этом отверстие спринклера. Вода, вытекающая под напором через отверстие, разбрызгивается при помощи розетки 3.

Рис. 2. Спринклерная головка:

1 — бронзовый  корпус; 2 —рама; 3— розетка; 4 — афрагма; 5 — стеклянный клапан; б—8 — замок;  медная шайба

    На  магистрали спринклерной сети имеется контрольно-сигнальный клапан с электрическим сигнализатором расхода жидкости , который при движении через него воды дает сигнал о пожаре.

    Спринклерная  сеть состоит из следующих трубопроводов: магистрального (питательного), подводящего  воду от водопитателя к контрольно-сигнальному   клапану;

подводящего трубопровода и соединяющего питательные трубопроводы с водоисточником; распределительных  трубопроводов, на которых устанавливают  спринклеры.

    Все трубопроводы монтируют из стальных труб с конической резьбой, с уклоном в сторону стояков от 0,01 до 0,005 в зависимости от диаметров.

    Диаметры  трубопроводов спринклерных установок  определяют расчетом; для предварительных  подсчетов рекомендуется подбирать эти диаметры по таблице 1. 

    Таблица 1Диаметры трубопроводов спринклерной сети

    Контрольно-сигнальный клапан (рис. 3) служит для подачи воды в спринклерную сеть через главную задвижку 1 с одновременной сигнализацией о пожаре при помощи водяной турбины 2 и колокола 3. Как только открывается хотя бы один спринклер в помещении, давление в сети над контрольным клапаном 4 падает. Более высокое давление воды снизу выводит тарельчатый клапан 5 из равновесия, приподнимает его; поступающая снизу вода попадает к водяной турбине по трубопроводу 6.

Рис. 3. Контрольно-сигнальный клапан: а — общая схема; б — деталь водяной турбины

    Спринклерные  установки в зданиях разделяют  на секции, обслуживаемые отдельными контрольно-сигнальными клапанами. В одной -секции спринклерной установки должно быть не более 800 спринклеров с учетом диаметра контрольно-сигнального клапана.

    В качестве автоматического водопитателя можно применять водонапорные баки, пневматические установки, хозяйственно-противопожарные или производственные водопроводы, обеспечивающие в любое время подачу расчетного количества воды под необходимым напором. Для определения расчетных расходов воды на тушение пожаров следует учитывать одновременное действие пожарных кранов со спринклерными или дренчерными установками. 
 

    Нормы расхода воды на спринклерные установки  необходимо принимать следующие: