Электрооборудование общепромышленных установок,
компрессорные установки(КУ)
Основное назначение компрессорных установок (КУ) — это обеспечение технологического процесса. В цехах устанавливается КУ небольшой мощности, а на предприятиях, при централизованном обеспечении потребителей сжатого воздуха — компрессорные станции (КС).
График потребления сжатого воздуха на промышленных предприятиях, как правило, имеет в течение суток переменный характер.
Для обеспечения нормальной работы потребителей необходимо, чтобы давление воздуха поддерживалось постоянным.
Давление в воздуховоде зависит от потребления воздуха и производительности компрессора. Если расход равен производительности, то давление воздуха в магистрали будет номинальным.
Если потребление воздуха становится больше производительности, то давление падает, и наоборот.
Таким образом, основным условием автоматизации КУ является поддержание постоянства давления воздуха в магистрали.
Производительность КУ регулируется следующими способами:
• путем открывания всасывающих клапанов с помощью регулятора давления,
• периодическим включением компрессорных агрегатов в соответствии с графиком потребления воздуха и величиной давления в магистрали.
Устройства автоматизации
Основным устройством, контролирующим давление воздуха в магистрали и формирующим сигнал в схему управления является электроконтактный манометр.
Представление о принципе действия и конструкции дает рис. 2.3-1.
Основным элементом манометра является трубка (4) Бурдона, которая изгибается по неполной дуге, плоского поперечного сечения, закрытая с одного конца (подвижного). Неподвижный конец сообщается с контролируемой средой (вход).
При увеличении давления трубка изгибается, а при уменьшении — сжимается. Действие основано на линейной зависимости между упругой деформацией и давлением внутри нее. Изменение давления вызывает перемещение закрытого конца трубки, который связан тягой с передаточным механизмом (3). ПМ представляет собой зубчатую передачу (например, сектор— шестерня), которая перемещает подвижный контакт (1), установленный на стрелке (2), жестко связанной с осью передачи. Два неподвижных контакта 1 и 3 (5) подключаются к цепям управления.
При повышении давления трубка (4) стремится разогнуться и, если уставка по давлению будет превышена, замкнется цепь с контактами 2 и 3, а при понижении давления ниже уставки — цепь с контактами 1 и 2.
Контактная система допускает работу в цепях напряжением 380 В переменного тока и 220 В постоянного тока, что не требует промежуточных преобразований.
Кроме контактных манометров, применяются реле давления действующие по другому принципу (поршневые, сильфонные и др.)
Так как КУ большой мощности и большого давления (поршневые) обслуживаются вспомогательными системами, то в их составе действуют принадлежащие им устройства автоматизации, обеспечивающие защиту КУ при отказе.
Например, отказ системы водяного охлаждения контролируется струйным реле, а системы смазки — реле давления масла.
Так как при сжатии воздух нагревается, то необходимо не только его охлаждать, но и контролировать температуру воздуха датчиками температуры и формировать аварийно-предупредительные сигналы.
Все сигналы, сформированные устройствами автоматизации, вводятся в релейно-контактные схемы управления электроприводом, что рассматривается ниже.
Технологическая схема КУ с двумя поршневыми компрессорами (рис. 2.3-2)
Такая схема применяется для бесперебойного обеспечения сжатым воздухом предприятий с небольшим и средним потреблением.
Управление — автоматизированное.
Компрессорная станция (КС) включает 2 поршневых компрессора (ПК1, ПК2) небольшой или средней производительности.
КУ включает:
Приводной АД (1).
Поршневой компрессор (2) с обслуживающими системами: масляной и водяного охлаждения (СВО).
Масло, предназначенное для смазки трущихся частей, залито в картер компрессора.
СВО с принудительной циркуляцией воды, поступающей через клапан (3) и уходящей через клапан (4). Вода пропускается через охлаждающие рубашки цилиндров и промежуточные холодильники, где нагретый при сжатии воздух соприкасается с трубками циркулирующей холодной воды.
СВО обеспечивает поддержание температуры сжатого воздуха в компрессоре (особенно при больших давлениях) в допустимых пределах.
Охлаждается теплая вода в теплообменниках (TO1, ТО2).
Охлажденный и сжатый воздух поступает через обратный клапан (5) в воздухоочистительное устройство (ВОУ1, ВОУ2).
Обратный клапан предотвращает работу одного компрессора на другой при разнице в создаваемом ими давлении.
ВОУ (6) предназначено для комплексной очистки сжатого воздуха от пыли, влаги и масла.
Для облегчения пуска КУ должен был. открыт разгрузочный вентиль (7), который закрывается после пуска.
Охлажденный воздух через невозвратный клапан (8), исключающий снижение давления в ресиверах при остановленных КУ, подается в ресиверы (9) Р1 и Р2.
Подача воздуха к потребителю производится из ресивера через клапаны (10).
Перед потреблением сжатого воздуха производится снижение давления до рабочего, редукционным клапаном (11) РК и дополнительная очистка от примесей фильтром тонкой очистки (12) Ф.
Датчиками автоматического управления служат 2 электроконтактных (M1, М2) манометра (13). Подвижные контакты датчиков устанавливаются на верхние и нижние пределы давления воздуха в ресиверах.
Верхние пределы для обоих манометров могут быть одинаковыми и при достижении их КУ будут остановлены. Нижние пределы давления манометров устанавливаются разными. При снижении давления включается только один компрессор, если давление продолжает снижаться, то включается и второй компрессор.
Приципиальная электрическая схема АУ ЭП компрессорной установки (рис. 2.3-3)
Строй-справка.ру
Отопление, водоснабжение, канализация
Навигация:
Главная → Все категории → Производство железобетонных изделий
Компрессорные установки являются одними из наиболее энергоемких агрегатов предприятий строительной индустрии. Автоматизация компрессорных установок дает значительный экономический эффект за счет экономии электроэнергии и снижения износа механического оборудования.
Схема автоматизации компрессоров зависит от типа компрессора: поршневого, ротационного или центробежного. В строительной индустрии преимущественно применяют компрессоры поршневого типа.
Производительность компрессоров можно регулировать по разным СХемам. Основные из этих схем: регулирование путем выпуска избыточного воздуха в атмосферу через предохранительный клапан воздухосборника, регулирование производительности, а 1акже изменение числа работающих компрессоров.
В зависимости от требований технологического процесса система автоматического регулирования компрессора должна обеспечить поддержание требуемого давления в аппаратуре после компрессора, из которой сжатый воздух поступает к потребителю.
Компрессорные станции можно условно классифицировать по суммарной производительности всех установленных на станции компрессоров на малые, средние и большие. Компрессорные станции производительностью до 100 м3/мин относят к малым, от 100 до 500 м3/мин — к средним и более 500 м3/мин — к большим.
По принципу действия компрессоры разделяют на поршневые, ротационные, центробежные и осевые. Для получения более высокого сжатия с меньшей затратой энергии при условии создания компактной компрессорной станции применяют многоступенчатые компрессоры с промежуточным охлаждением воздуха и очисткой его от влаги и масла.
Для того чтобы воздух, поступающий в компрессор, был относительно сухим и холодным, а главное, не содержал механических примесей, используются фильтры.
Процесс сжатия воздуха в компрессоре сопровождается значительным выделением тепла. При высокой температуре влага и масло, находящиеся в сжатом воздухе в парообразном состоянии, уносятся в воздухосборник или поступают в сеть. В результате пары масла скапливаются в воздухосборнике, образуя пожароопасную смесь, кроме того, потребителю подается воздух с большим содержанием масла и влаги, что понижает производительность пневмо-приемников, вызывает их ржавение и т. п.
Для понижения температуры сжатого воздуха, выходящего из компрессора, в машинных залах компрессорных станций устанавливают охладители.
С целью очистки сжатого воздуха от масла и воды в компрессорных установках применяют масловлагоотделители.
В сети трубопроводов, транспортирующей сжатый воздух, создаются колебания давления воздуха, образующие в сети пульсирующие потоки. Колебания в сети вызываются включением и отключением потребителей сжатого воздуха или одновременным включением и отключением от сети большого количества пневмо-приемников.
Для выравнивания давления применяют воздухосборники (ресиверы). Их устанавливают, как правило, вне помещения.
Для наблюдения за технологическими параметрами и поддержания заданных режимов компрессорные установки снабжают следующими приборами: 1 и 1а— измерители давления сжатого воздуха; 2—-давления масла; 3 — температуры сжатого воздуха; 4 — температуры охлаждающей воды.
Рис. 1. Автоматизация компрессорной установки:
а — функциональная схема: б — принципиальная электрическая схема
Электродвигателями компрессоров управляют ключами со щи-компрессорной. Для каждого компрессора предусматривают автоматическую защиту от опасных режимов его работы, отключаю-ю электродвигатель при повышении температуры и давления сжатого воздуха в случае повышения температуры охлаждающей воды и понижения давления масла.
функциональная и принципиальная схема компрессорной установки, используемой для различных целей, показаны на рис. 3.4,а. Два компрессора с электродвигателями подают по трубопроводу сжатый воздух в ресивер 7, откуда он поступает к месту потребления. На трубах, соединяющих компрессоры, установлены обратные клапаны. Трубопроводы предназначены для циркуляции охлаждающей воды.
Для автоматического управления служат два электроконтактных манометра. Стрелки этих приборов указывают на шкале измеряемую величину давления, а передвижные контакты дают возможность задать нужные пределы давлений. Контакты включены в цепи управления и сигнализации.
Верхние пределы давления, при которых компрессоры останавливаются, для обоих манометров обычно принимают одинаковыми. Нижние пределы на манометрах устанавливают с некоторой разницей, из-за которой при падении давления вначале включается один компрессор, и только когда давление будет продолжать падать, включается второй, резервный компрессор.
Принципиальная электрическая схема автоматического управления компрессорами показана на рис. 1,б. На схеме нанесена силовая цепь только одного компрессора. (Цепь другого компрессора аналогична.)
Управлять компрессорами можно автоматически и вручную. Тот или иной режим работы устанавливают пакетным переключателем 2ПР, который включен в цепь катушки магнитного пускателя электродвигателя компрессора. При повороте переключателя 1ПР влево компрессор 5 будет рабочим, а компрессор — резервным; при повороте переключателя вправо, наоборот, будет работать компрессор.
При среднем положении переключателя 2ПР двигатель компрессора отключается. При повороте переключателя вправо компрессор управляется автоматически, а при повороте же влево действует ручное управление с помощью кнопки 1КУ. Автоматическое управление компрессором производится контактом промежуточного реле 1РП1. При наполненных сжатым воздухом ресиверах с давлением, соответствующим верхнему пределу, оба компрессора не работают.
В режиме автоматического управления схема работает следующим образом. Переключатель 2ПР устанавливают в положение «Автоматический режим», а переключатель 1ПР поворачивают влево или вправо. Вследствие расхода воздуха давление в ресиверах будет падать. Когда давление, установленное для включения одного компрессора, достигнет минимального, подвижный контакт манометра 1МН замкнется и включит реле 1РП. Это реле включит магнитный пускатель 1ПМ, с помощью которого в свою очередь будет включен двигатель компрессора.
При работе компрессора давление в ресивере будет повышаться, что повлечет за субой размыкание контакта 1МН. Однако компрессор не отключится, так как цепь реле 1РП останется замкнутой через свой контакт УРП2 и через замкнутый контакт реле отключения компрессоров 4РП1. При повышении давления в ресивере до верхнего заданного предела замкнется контакт 1MB и включится реле 4РП. При срабатывании реле 4РП его контакт 4РП1 отключит реле 1РП и компрессор остановится. В том случае, когда давление в ресиверах будет продолжать падать, при достижении низшего предела, установленного на втором манометре, замкнется контакт 2МН и включится реле ЗРП. Это реле своим контактом ЗРП1 включит реле управления 2ПР. Последнее подаст напряжение на катушку магнитного пускателя 2ПМ компрессора 2 и он начнет работать параллельно с компрессором.
Реле 2РП остается включенным до тех пор, пока давление в ресиверах не поднимется до верхнего предела. При этом замкнется контакт манометра 2MB и включится реле 4РП. При срабатывании этого реле его контакт 4РП1 отключит реле 2РП и оба компрессора остановятся.
Исправность компрессорной установки контролируют следующим образом. Если, несмотря на работу обоих компрессоров, давление в ресиверах не меняется или продолжает падать, контакт нижнего предела давления 2МН и контакты реле ЗРП останутся замкнутыми. Через некоторое время сработает реле контроля работы компрессорной установки РВ (реле времени) и своим контактом замкнет цепь аварийно-предупредительной сигнализации. В результате на пункте дежурного будет подан сигнал, требующий вмешательства обслуживающего персонала.
Лампа ЛЖ загорается при падении давления в ресиверах и служит для сигнализации при ручном управлении. Лампа JIB и реле РКП служат для контроля наличия напряжения в цепях управления. Контакты реле РКН включают аварийно-предупредительный сигнал на пункте у дежурного.
Навигация:
Главная → Все категории → Производство железобетонных изделий
Схема управления электроприводом компрессорной установки с параллельно работающими компрессорами.
Особенности электрооборудование компрессорных установок.
Электрооборудование компрессорных установок в зависимости от их технологического назначения может располагаться в машинном или специальном электротехническом помещении. Виды управления компрессорными агрегатами: диспетчерское, автоматическое и местное.
 |
| Рис. 1. Устройство электроконтактного манометра |
В схемах автоматического управления компрессорами кроме электроаппаратуры общего применения используется специальная аппаратура, например, термореле и электроконтактные манометры — датчики давления Так же, как и в обычных манометрах, в нем применена трубчатая одновитковая пружина 3, которая закрыта с одного (подвижного) конца, а другим (неподвижным) концом сообщается со средой — газом или жидкостью, давление которых надо контролировать. Изменение давления внутри трубчатой пружины вызывает ее упругую деформацию. При повышении давления пружина стремится разогнуться, при уменьшении — согнуться. При этом от ее подвижного конца через передаточный механизм приводится в действие контакт 1, укрепленный на стрелке. Если давление превышает значение, на которое настроен электроконтактный манометр, контакт 1 замыкается с правым неподвижным контактом 2. При давлении ниже этого значения контакт 1 замыкается с левым неподвижным контактом 2′. Контактная система манометра допускает включение по напряжению 380 В переменного тока и 220 В постоянного тока мощность контактов 10 В-А. Применяются кроме электроконтактных манометров поршневые, сильфонные и др.
В качестве реле времени, обеспечивающего достаточную для автоматизации работы компрессорной установки точность выдержки времени, применяется простой и дешевый электроаппарат — термореле. Это реле в принципе устроено и действует так же, как и обычное биметаллическое реле, используемое для тепловой защиты двигателей: с момента включения нагревательной обмотки реле до момента переключения его контактов проходит некоторое время. Термореле позволяет получать значительные выдержки времени — от нескольких секунд до нескольких минут.
Схема управления электроприводом компрессорной установки с параллельно работающими компрессорами.
Компрессорные установки небольшой производительности, потребители которых работают е переменным расходом сжатого воздуха, могут оборудоваться двумя параллельно включенными компрессорами. На рис. 2 приведена технологическая схема установки с компрессорами 2, 6, приводимыми в движение асинхронными к. з. двигателями 1 и 7.
Сжатый воздух от компрессоров по трубопроводу 4 через воздухосборник (ресивер) 8 поступает к потребителям по магистрали 9. Воздухосборник сглаживает пульсации подачи воздуха из компрессоров и поддерживает постоянным давление в питающей магистрали. Обратные клапаны 3 и 5 исключают работу одного компрессора на другой три разнице мгновенных значений давлений, создаваемых компрессорами. Для измерения давления и автоматического управления приводными двигателями компрессоров используют два электроконтактных манометра Мн1 и Мн2, подвижные контакты которых установлены на определенные верхние и нижние пределы давлений в воздухосборнике. При давлении, равном верхнему пределу, срабатывает контакт МВ1. Нижние пределы давления, при которых срабатывают контакты манометров, устанавливают различными. Давление, при котором замыкается контакт Мн1, несколько выше давления срабатывания контакта Мн2. Схемой управления компрессорной установкой предусмотрено отключение электродвигателей компрессоров при повышении давления в воздухосборнике до верхнего предела, а при снижении давления до нижнего предела вначале включается один компрессор и, .если после этого давление будет продолжать снижаться, вступает в действие второй.
Рис.2. Технологическая схема компрессорной установки
Схема управления электроприводом компрессорной установки приведена на рис. 2. Двигатели Ml и М2 включаются в сеть контакторами К1, К2 через автоматы ВА1, ВА2, имеющие тепловую и максимальную защиту. Управление компрессорами может быть ручным и автоматическим. При ручном управлении двигатели включаются и отключаются универсальными переключателями ПУ1 и ПУ2, контакты которых введены в цепь катушек контакторов К1 и К2. При автоматическом управлении К.1 и К2 включаются промежуточными реле Р1 и Р2. Если давление в магистрали равно верхнему пределу, оба двигателя отключены. При снижении давления до величины нижнего предела, измеряемого первым манометром, его контакт Мн1 (см. рис.1) замкнется в цепи катушки реле Р1, которое включит двигатель Ml (рис. 2). В результате работы компрессора давление будет расти. Однако реле Р1 останется включенным, так как цепь контакта Мн1 будет шунтирована размыкающим контактом реле отключения РО и замкнувшимся контактом реле P1 При повышении давления до верхнего предела замкнется контакт манометра МВ1, который включит реле РО, и через Р1 и К1 отключит двигатель первого компрессора.
Если же расход воздуха в магистрали окажется больше производительности первого компрессора, давление будет продолжать снижаться и при достижении нижнего (минимального) предела, измеряемого манометром МН2, замкнется контакт Мн2, который через промежуточное реле РЗ включит контактор К2 двигателя второго компрессора. Оба компрессора будут работать, пока давление не достигнет верхнего предела, при котором контакт Мв1 замкнувшись, включет реле РО. Последнее через PI, P2 и контакторы Kl, K.2 отключит двигатели Ml и М2.
Схемой предусмотрена аварийная сигнализация. Если при двух работающих компрессорах давление в магистрали продолжает падать, то при замкнутом контакте МН2 останется включенным реле РЗ. При этом загорится сигнальная лампа ЛС, а через время, определяемое выдержкой реле РВ, включится сирена Ср.
рис 2 Схема управления электроприводом компрессорной установки
