Автоматизация холодильной установки

СОДЕРЖАНИЕ

                 

    Введение……………………………………………………………………………..                                                                                                                  

1 Описание технологического процесса …………………………………………......

1.1 Автоматизация холодильных компрессорных станций………………………….

1.2 Анализ возмущающих воздействий объекта автоматизации…………………...

1.3 Схема  холодильного цикла………………………………………………………..

2 Разработка функциональной схемы холодильной установки…………………….                                                                      

2.1 Методика разработки схемы………………………………………………………                                                                            

2.2 Функциональная  схема автоматизации холодильного  модуля……………….. .                                                          

2.3 Работа  узлов функциональной схемы автоматизации  холодильного модуля….

2.3.1 Узел автоматической защиты компрессоров…………………………………..

2.3.2 Узел автоматического включения резервного водяного насоса………………

2.3.3 Узел оттаивания воздухоохладителей…………………………………………..

3 Выбор технических  средств холодильной установки………………......................

3.1 Выбор и обоснование выбора приборов и средств автоматизации……………..              

    Заключение……………………………………………………………………………

   Список литературы…………………………………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

   

      Автоматизированные системы управления и регулирования являются неотъемлемой частью технологического оснащения современного производства, способствуют повышению и качества продукции и улучшают экономические показатели производства за счет выбора и поддержания оптимальных технологических режимов.

        Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегчить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации.

       По уровню автоматизации компрессорные холодильные установки занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Холодильные установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка холода в любой момент времени должна соответствовать потреблению (нагрузке). Почти все операции на холодильных установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в охладительной технике.

        Автоматизация параметров дает значительные преимущества:

- обеспечивает уменьшение численности рабочего персонала, т. е. повышение           производительности его труда,

- приводит к изменению характера труда обслуживающего персонала,

- увеличивает точность поддержания параметров вырабатываемого холода,

- повышает безопасность труда и надежность работы оборудования, 

       устройства управления

       Цель автоматизации холодильных машин и установок - это повышения экономической эффективности их работы и обеспечение безопасности людей (в первую очередь обслуживающего персонала).

Экономическая эффективность работы холодильной  машины обеспечивается уменьшением эксплуатационных расходов и сокращением затрат на ремонт оборудования.

       Автоматизация уменьшает количество обслуживающего персонала и обеспечивает работу машины в оптимальном режиме.

Безопасность  работы холодильного оборудования обеспечивается применением автоматических устройств, защищающих оборудование от опасных режимов работы.

По  степени автоматизации холодильные  машины и установки делятся на 3   группы:

1 Холодильное оборудование с ручным управлением.

2 Частично автоматизированное холодильное оборудование.

3 Полностью автоматизированное холодильное оборудование.

        Оборудование с ручным управлением и частично автоматизированные машины работают с постоянным присутствием обслуживающего персонала.

        Полностью автоматизированное оборудование не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, но не исключает необходимости периодических контрольных осмотров и проверок по установленному регламенту.

        Автоматизированная холодильная установка должна содержать одну или несколько систем автоматизации, каждая из которых выполняет определенные функции. Кроме того, существуют устройства объединяющие (синхронизирующие) работу этих систем.

     Система автоматизации - это совокупность объекта автоматизации и автоматических устройств, позволяющих управлять работой автоматизации без участия обслуживающего персонала.

     Объектом курсового проекта является холодильная установка в комплексе, отдельные ее элементы.

     Целью данного курсового проекта является описание технологического процесса холодильного оборудования, разработка функциональной схемы данной установки и выбор технических средств автоматизации. 
 
 
 
 
 
 
 

    
 
 

      
 
 
 
 
 
 
 

         1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  

 

    1.1 Автоматизация холодильных компрессорных станций 
 

        Искусственный холод находит широкое применение в пищевой промышленности, в частности при консервировании скоропортящихся продуктов. При охлаждении обеспечивается высокое качество хранимых и выпускаемых продуктов.

      Искусственное охлаждение может осуществляться периодически и непрерывно. Периодическое охлаждение происходит при плавлении льда либо при сублимации твердого диоксида углерода (сухого льда). Этот способ охлаждения обладает большим недостатком, так как в процессе плавления и сублимации хладагент теряет свои охлаждающие свойства; при длительном хранении продуктов трудно обеспечить определенную температуру и влажность воздуха  в холодильной камере.

       В пищевой промышленности широко распространено непрерывное охлаждение с применением холодильных установок, где хладагент — сжиженный газ (аммиак, фреон и др.) — совершает круговой процесс, при котором он после осуществления холодильного эффекта восстанавливает свое первоначальное состояние.

      Применяемые хладагенты кипят при определенном давлении, зависящем от температуры. Следовательно, изменяя давление в сосуде, можно изменять температуру хладагента, а следовательно, и температуру в холодильной камере. Компрессор / всасывает пары аммиака из испарителя II, сжимает их и через маслоотделитель III нагнетает в конденсатор IV. В конденсаторе пары аммиака конденсируются за счет охлаждающей воды, и жидкий аммиак из конденсатора, охлажденный в линейном ресивере V, через регулирующий вентиль VI поступает в испаритель II, где, испаряясь, охлаждает промежуточный хладоно-ситель (рассол, ледяную воду), нагнетаемый к потребителям холода насосом VII.

        Регулирующий вентиль VI служит для дросселирования жидкого аммиака, температура которого при этом снижается. Система автоматизации предусматривает автоматическое управление работой компрессора и противоаварийные защиты.       Командой на автоматический пуск компрессора служит повышение температуры рассола (ледяной воды) на выходе из испарителя. Для управления температурой используется регулятор температуры типа, датчик которого устанавливается на трубопроводе выхода рассола   (ледяной воды)

из испарителя.

        При работе компрессора в автоматическом режиме функционируют следующие противоаварийные защиты: от понижения разности давлений масла в системе смазки и картере - применяется   датчик-реле    разности   давлений ; от понижения давления всасывания и повышения давления нагнетания - применяется датчик-реле давления; от повышения температуры нагнетания - применяется датчик-реле температуры; от отсутствия протока воды через   охлаждающие    рубашки - применяется    реле    протока; от аварийного повышения уровня жидкого аммиака в испарителе — применяется полупроводниковое реле уровня.

       При пуске компрессора в автоматическом режиме открывается вентиль с электромагнитным приводом на подаче воды в охлаждающие рубашки и закрывается вентиль на байпасе.

      Автоматическое регулирование уровня жидкого аммиака в испарителе осуществляется полупроводниковыми реле уровня, управляющим вентилем с электромагнитным приводом, установленным на подаче жидкого аммиака в испаритель.

      Контроль верхнего и нижнего уровней жидкого аммиака в линейном ресивере осуществляется полупроводниковыми реле уровня.

       Контроль давления рассола в нагнетательном трубопроводе осуществляется датчиком-реле давления.

       Дистанционный контроль температуры воздуха, аммиака, рассола, воды в контрольных точках холодильной установки осуществляется термопреобразователями.

       Аппаратура контроля, управления и сигнализации остального технологического оборудования размещена в панелях щита управления.

       

         1.2 Анализ возмущающих воздействий объекта автоматизации 
 

        В данной схеме предусмотрены контроль, регулирование, управления и сигнализация параметров технологического процесса.

        Контроль верхнего и нижнего уровней жидкого аммиака в линейном ресивере, в котором контролируется уровень от которого зависит наполнение ресивера.

        Также контролю подлежит температура воздуха в холодильной установке от которой зависит охлаждение  и количество вырабатываемого холода.

         Контроль давления  холодного рассола в нагнетательном трубопроводе, который зависит от нагнетания насосом, насос воздействуя на холодный рассол изменяет его подачу.

         Также контролируется температура холодной воды поступающей из бассейна в конденсатор которая необходима для конденсирования (охлаждения) паров аммиака.

        На выходе из конденсатора контролируется температура жидкого аммиака, который поступает в линейный ресивер.

       Регулирующий вентиль VI установленный на трубопроводе служит для дросселирования жидкого аммиака, за счет чего температура при этом снижается. 

Повышение температура рассола (ледяной воды) на выходе из испарителя управляет работой компрессора и служит командой на автоматический пуск компрессора.

       На трубопроводе от ресивера установлен вентиль с электромагнитным приводом,  воздействуя на который регулируется подача жидкого аммиака в испаритель.

       При отсутствии протока воды через охлаждающие рубашки или давления воды ниже установленного предела, отключается компрессор.