Управление процессом получения стекломассы в производстве

Предлагаемая система автоматизации позволяет получить положительный экологический эффект, так как она позволяет регулировать расход топливного газа в зависимости от нагрузки и расход воздуха по качеству горения. Конкретные цифры могут быть получены только после экспериментальной проверки разработанной системы автоматизации.

4.5. Повышение устойчивости функционирования.

Система управления линией подготовки и варки шихты, как и любая техническая система подвержена отказам. При отказе системы автоматического регулирования нарушаются контролируемые ею параметры технологического режима. Управление оборудованием полностью восстанавливается при переходе на ручной режим.

При сбое в  работе ЭВМ теряется возможность оптимального ведения процесса, но оборудование остается полностью управляемым и контролируемым, управление технологическим процессом в этом случае осуществляется промышленным контроллером.

При отключении основного электропитания происходит автоматический переход на резервную линию электропитания. В системе автоматизации применены аппараты с примерно одинаковыми показателями надёжности, вероятность безотказной работы в течение 2000 часов не менее 0,98. Поэтому наиболее вероятен выход из строя приборов, работающих в более тяжелых условиях эксплуатации. К таким приборам относятся первичные измерительные преобразователи, расположенные на технологическом оборудовании. Для предотвращения длительного простоя линии из-за отсутствия запасных частей, на предприятии необходимо обеспечить наличие ЗИП комплекта (см. спецификацию).

Повышению устойчивости функционирования способствует ограничение типов используемой аппаратуры. Такое решение упрощает техническое обслуживание, ремонт аппаратуры, сокращает число допускаемых при этом ошибок и уменьшает потребность в разнотипных запасных комплектах приборов.

Другим способом повышения надежности является применение резервирования некоторых элементов. Так данным проектом предусмотрено резервирование контроллера.

Все подключения датчиков и приборов к промышленному контроллеру производятся с помощью соединительных разъемов. При выходе прибора из строя возможна быстрая замена и восстановление работоспособности системы.

Для увеличения срока службы и повышение безопасности все электрические проводки убраны либо в короба, либо в трубы, что уменьшает  воздействие вредных факторов на изоляцию.

4.6. Расчет напорной вентиляции для помещения операторной линии по подготовке и варке шихты.

Помещение операторной предназначено для размещения автоматизированного рабочего места оператора-технолога (ЭВМ с программным обеспечением) и щитов с электронной аппаратурой систем автоматики таких как программируемые логические контроллеры, модули ввода-вывода, блоками питания и вторичными приборами.

Все это оборудование является основой надежной работы всего технологического процесса, таким образом необходимо обеспечить как оборудование так и человека надежной защитой от вредного влияния едких, коррозионных и взрывоопасных газов, пыли, поступающих в операторную через двери и другие неплотности.

Для защиты применяется напорная вентиляция, которая подает воздух в помещение операторной после предварительной очистки в специальном фильтре типа ФЯР.

Рассчитаем  мощность вентилятора для помещения операторной.

Строительный объем помещения равен:     ,

Где – длина помещения операторной (м), (м),

      – его ширина (м), (м)

– высота (м), (м)

(м3)

Зная объем помещения, рассчитаем мощность вентилятора:

где – объем воздухообмена (м3/ч), .

Принимаем – кратность вентиляции, которая показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа.

Тогда (м3/ч).. Напор вентилятора определяется как сумма напоров для всасывающего канала и нагнетающего канала. На нагнетательной стороне Н = 60 Па для воздуховодов длиной до 50 м.

То есть Н=80+60=140 Па, где 80 – потери напора в фильтре

Н – необходимый напор вентилятора. Напор вентилятора определяется как сумма напоров для всасывающего канала и нагнетающего канала. На нагнетательной стороне Н = 60 Па для воздуховодов длиной до 50 м.

  То есть Н=80+60=140 Па, где 80 – потери напора в фильтре

– потери воздуха на всасывающих трубопроводах, для     воздуховодов менее 50м.

– для центробежных вентиляторов.

Отсюда (Вт).

Рассчитаем  мощность электродвигателя для данного вентилятора :

,

Принимаем , 

– компенсация потерь мощности на нагрев электродвигателя, падение КПД и увеличение сопротивления из-за старения двигателя. Для вентиляторов, мощность которых не превышает 5кВт, принимают

Следовательно, (Вт).

В результате получили, (Вт), (Вт).

Выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 350 Вт герметичного пылезащищенного исполнения, так как он не имеет щеточного аппарата. Кроме того, в условиях высокой запыленности составных цехов, требуется очищать нагнетаемый воздух от пыли. Для этого на всасывающей стороне устанавливают фильтры для очистки воздуха. Например, фильтр, имеющий следующие параметры:

      габаритные размеры 514/514/58 мм;

      производительность 1540 м3/ч;

      удельная воздушная нагрузка 7000 м3/см2;

      начальное сопротивление 5кгс/см2;

      пылеемкость 2300г/м2.

Вентилятор включается автоматически от конечного выключателя, который установлен на двери операторной.

4.7. Заключение.

Линия подготовки и варки шихты является производством, с наличием большого числа вредных, опасных, аварийных, экологических факторов (ВОЭАФ). Поэтому вопросам обеспечения безопасности уделяется пристальное внимание на всех этапах проектирования технологического оборудования, системы автоматизации, при монтаже и эксплуатации системы.

С этой целью в разрабатываемой системе автоматизации применен целый ряд конструктивных решений. Кроме того, разработаны технические и организационные мероприятия и предложения. Применение этих решений, мероприятий и предложений позволит повысить уровень технической, пожарной и экологической безопасности, повысить устойчивость функционирования оборудования, в том числе в период чрезвычайных ситуаций.

74