Технология электрообогрева почвы в теплице
1. Роль автоматизации в техническом прогрессе
Автоматизация технологических процессов (АТП) -
это высокий уровень комплексной автоматизации и электрификации
сельскохозяйственного производства, при котором человек-оператор полностью или
частично заменен специальными техническими средствами контроля и управления.
Механизация, электрификация и автоматизация
технологических процессов способствует повышению производительности труда в
сельском хозяйстве при неуклонном сокращении его ручной доли.
Внедрение средств автоматизации стало возможным
только после комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного
производства. В мире непрерывно идет научно-исследовательская работа по
созданию для сельского хозяйства систем автоматики и приборов специфического
назначения, внедрение которых даст значительный экономический эффект. При этом
большое значение имеют автоматические системы управления (АСУ) с управляющими
микропроцессами (ТП) и производством в целом в оптимальных режимах и
значительно экономят затраты труда на единицу продукции.
С помощью средств автоматизации
сельскохозяйственного производства можно повысить надежность и продлить срок
службы технологического оборудования, облегчить и оздоровить условия труда,
повысить его безопасность.
Условия работы средств автоматики в сельском
хозяйстве остаются очень тяжелыми, а вероятность возникновения их
неисправностей значительно выше, чем в других отраслях.
Для грамотного выбора, монтажа и эксплуатации
технических средств автоматики нужны высококвалифицированные специалисты.
Выпускникам техникумов и колледжей по
специализации Автоматизация сельскохозяйственного производства предстоит решать
проблемы научно-технического, организационно-технологического и
социально-экономического характера.
Они должны хорошо знать технологию производства,
его организацию, экономику и планирование, разбиваться в механических,
электрических, гидравлических и пневматических устройствах автоматики, уметь
читать принципиальные схемы и владеть навыками правильной эксплуатации
автоматических систем.
2. Расчетно-техническая часть
.1 Расчет потребной мощности на электрообогрев
почвы в теплице
Общая мощность электрообогрева теплицы
Мощность электрообогрева почвы
Рп=0,3*81,21=24,36
принимаем Рп=24 кВт
Определяем число элементов почвенного нагрева
Z=
принимаем Z=43 элементов
Определяем число элементов на фазу
Определяем мощность на одну фазу
одной секции, кВт
2.2 Привязка ЭНУ к плану объекта
Правильный выбор и расчет внутренних
электропроводок имеет большее значение. От долговечности и надежности
электропроводок зависит бесперебойность работы электропроводок, безопасность
людей и животных, находящихся в данном помещении.
ВВГ 3*4 - силовой, ток 49А
КВВГ 2*1,5 - контрольный, ток 15А
.3 Расчет и выбор силового электрооборудования
Автоматический выключатель
Выключатели предназначены для проведения тока в
нормальном режиме и отключении тока при коротких замыканиях, перегрузках,
недопустимых снижений напряжения, а также несчастных(до 6 раз в сутки) оперативных
включений и отключений электрических цепей и рассчитаны для эксплуатации в
электроустановках с номинальным напряжением до 660 В переменного тока частотой
50 и 60Гц
ВА 04 - 36
Уставка ном. токов теплового расцепителя 40А
Ном. U В переменного тока 380/660, постоянного
тока 220/440
Рубильник
Вр. 32 - 35 В 30220 - 00 УХЛЗ
Артикул - 160105
Вид и положение рукоятки ручного привода -
несъемная, боковая
Число направлений - на 1 направление
Наличие дугогасительных камер - нет
Степень защиты - IP00
Трансформатор тока- 0,66 - УЗ
/5 - коэф. трансформации
Амперметр
ЭА0700
/5 - диапозон измерения
способ включения - через трансформатор тока со
вторичным током 5А
Вольтметр
ЭВ0702
- диапозон измерения
способ включения - непосредственно
Переключатель для вольтметра
ПК - 1 - 64 - 10А
- обозначение серии (исполнения)
- обозначение схемы коммутации
- количество полюсов
.4 Описание работы схемы
Принципиальная электрическая схема комплекта
оборудования с одним понижающим трансформатором. Оборудование может работать в
ручном режиме при установке универсального переключателя SA1 в положение P или
в автоматическом - при установке SA1 в положение A. Ручное включение и
отключение трансформатора и электронагревателей EK1...EK3 осуществляют
дистанционно при помощи кнопок "Пуск" (SB2) и "Стоп" (SB1),
предварительного включив соответственно рубильник SA5...SA7 обогрева почвы и
воздуха, а также автомат QF.
Автоматическое управление осуществляется при
помощи логометров P1 и P2, выполняющих одновременно функцию регулятора и
измерительного прибора для визуального контроля фактической температуры почвы и
воздуха в парниках.
В измерительные цепи логометров включены по
мостовой схеме термометры сопротивления типа ТСМ, служащие датчиками
температуры почвы BK2, BK4 и воздуха BK1, BK3.
Мостовая схема уравновешивается при заданной
температуре. Если фактическая температура ниже заданной, то замыкаются контакты
P1 или P2 и включаются магнитным пускателем KM трансформатор TV и
электронагревательные элементы. При повышении температуры до заданной размыкаются
контакты P1 и P2, а магнитный пускатель KM отключает электропитание.
Переключателями SA1, SA2 и рубильниками SA5, SA7
включают обогрев почвы или воздуха. Силу тока и значение напряжения во всех
фазах контролируют с помощью амперметра и вольтметра с переключателем SA4.
Точность регулирования температуры составляет
1,5 С.
электротермический автоматика наладка теплица
2.5 Выбор аппаратуры управления и автоматики
Выбор контактора
Предприятие "Уралэлектроконтакторов"
имеет богатую историю производства коммутационных аппаратов и защитной
аппаратуры для различных отраслей народного хозяйства. Первая серия пускателей
вышла с конвейера завода почти 60 лет назад. За эти годы произведено и
поставлено заказчиками большое количество различных модификаций пускателей
серии ПМ12, накоплен уникальный опыт по разработке, конструированию,
производству электрических аппаратов.
ПМ12-250140 УЗ
А
- без теплового реле, нереверсивные
- переменный ток
У - стандартное исполнение
З - категория размещения
Кнопка стоп и пуск
Предназначены для коммутации слаботочных цепей и
цепей управления.
Ном. ток 10А
Стоп - толкатель красный
Пуск - толкатель черный
Кулачковый переключатель
Предназначены для коммутации электрических цепей
управления напряжением от 24 до 440 В постоянного и переменного тока частотой
50(60) Гц при токах 16А.
Основные преимущества:
малые габаритные размеры;
универсальность установочных размеров исполнений
с креплением на панель (36*36 мм, 48*48 мм и российский - 55*55 мм);
все возможные схемы и исполнения.
ПК16 - 12 С3031 У3
ПК - переключатели кулачковые
- номинальный ток переключателя
- исполнение по степени защиты
- за монтажной панелью, крепление основанием,
наличие лицевой панели
С - исполнение по способу фиксации
- каталожный номер эл. схемы
УЗ - климатическое исполнение и категория
размещения по ГОСТ 15150 - 69
Логометр
Ш6900
Логометр предназначен для измерения температуры
в комплекте с термопреобразователями при температуре окружающего воздуха от 5
до 50 С и относительной влажности до 80% при температуре 35 С.
Технические данные
Ном U 4В постоянного тока
Сопротивление внешней соединительной линии равно
15 Ом
Вариация показаний логометра не превышает 1,5%
Тумблер
ПК16 - 12 ИО115 УЗ
Ном. ток 10
Шкаф управления
ЩМП - 5 (IP - 31)
В - 1000
Ш - 650
Г - 300
Предохранитель
Предохранители серии ППНИ типа gG общего
применения предназначены для защиты промышленных электроустановок и кабельных
линий от перегрузки и короткого замыкания и выпускаются на номинальные токи от
2 до 630А.
Используются в однофазных и трехфазных сетях
напряжением до 660В частоты 50Гц.
Благодаря современной конструкции, технологии
изготовления и качеству применяемых материалов с предохранителях ППНИ снижены
потери мощности по сравнению с предохранителями ПН - 2 более чем на 30%.
ППНИ - 33
габариты - 00
номинальный ток - 6А
.6 Разработка монтажной схемы шкафа управления
Монтажную схему выполняют без масштаба на один
щит, пульт или штатив. Обычно электрические проводки показывают на одной схеме,
трубные - на другой, но встречаются комбинированные схемы, сочетающие оба вида
проводок.
Монтажная схема должна точно соответствовать
принципиальной схеме: все типы аппаратов, приборов и арматуры, предусмотренные
принципиальной схемой, должны быть полностью отражены на монтажной схеме;
позиционные обозначения приборов, аппаратов и арматуры, а также маркировка
участков цепей, принятые в принципиальной схеме, должны сохраняться в монтажной
схеме. Кроме того, на монтажной схеме изображают и нумеруют зажимы для внешних
соединений, выводы приборов и аппаратов, выполненные заводами - изготовителями,
изображают потоки проводов, кабелей, труб и т.п.
В настоящее время широко распространен монтаж
электрических и частично трубных проводок щитов, пультов и штативов с помощью
таблиц соединений.
Табличный способ удобен при машинном
проектировании, повышает производительность для этих целей специалистов менее
высокой квалификации.
Шкаф - ЩМП - 5 (IP - 31)
Высота - 1000
Ширина - 650
Глубина - 300
3. Мероприятия по охране труда, ЭБ, ППБ при
эксплуатации электротермического оборудования
Организационными мероприятиями, обеспечивающими
безопасность работ в электроустановках, являются:
оформление работ нарядом, расположением или
перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
допуск к работе;
надзор во время работы;
оформление перерыва в работе, перевода на другое
место, окончания работы.
Ответственными за безопасное ведение работ
являются:
выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий
перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
ответственный руководитель работ;
допускающий;
производитель работ;
наблюдающий;
члены бригады.
При подготовке рабочего места со снятием
напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические
мероприятия:
произведены необходимые отключения и принятые
меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного
или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;
проверено отсутствие напряжения на токоведущих
частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения
электрическим током;
установлено заземление (включены заземляющие
ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);
вывешены указательные плакаты
"Заземлено", ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся
под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие
плакаты.
Не допускается на трубопроводах включенных
электрических котлов выполнять работы, нарушающие защитное заземление.
Кожух электрического котла с изолированным
корпусом должен быть закрыт на замок. Открывать кожух допускается только после
снятия напряжения с котла.
Все работы при ремонте проводок и осветительных
установок выполняют при обесточенном оборудовании. Для работы, связанной с
пробивкой отверстий в стенах и перекрытиях, потребуются брезентовые рукавицы и
защитные очки. Длина инструмента для пробивки сквозных отверстий вручную должна
превышать толщину стены на 200 мм. Работу выполняют, стоя на огражденных лесах
и подмостях. Работать в двух ярусах по одной вертикали на разрешается.
Если при затягивании проводов в трубы усилия
одного человека недостаточно, применяют лебедку. Провода или кабели нельзя
затягивать, стоя на приставной или раздвижной лестнице. Рабочий, подающий
провод или кабель в трубу, должен держать провод не ближе 1 м от трубы. Работу
следует выполнять в рукавицах. При раскатке бухты провода нельзя пятиться,
следует идти вперед, оставляя размотанный провод сзади.
При натягивании проводов сечением и более нельзя пользоваться
приставными лестницами.
Запрещается опирать лестницу на
тросовый провод. У лестниц, устанавливаемых на гладких поверхностях, основания
обивают резиной, а у тех, которые устанавливаются на земле, на основания
надевают острые металлические наконечники. Работы с применением лестниц могут
выполнять не менее двух электромонтеров.
4. Наладка устройств защиты,
автоматики и вторичных цепей
После проверки монтажа панелей,
пультов и отдельных устройств защиты, автоматики и управления внешних связей
измеряют сопротивления изоляции жил кабелей, проводов, зажимов, катушек
электромагнитов и контакторов, а также реле в полностью собранной схеме
относительно «земли» (оболочки кабеля, корпуса, панели, шкафа или щита).
Проверяют также сопротивление изоляции между различными цепями, электрически не
связанными, например между цепями управления и цепями сигнализации. Оно должно
быть не менее 0,5 МОм. На подстанциях отдельно измеряют сопротивление изоляции
магистралей и шинок управления, сигнализации, напряжения и электромагнитов
включения. Оно должно быть не менее 10 МОм для всех шинок постоянного и
переменного тока (при отсоединенных вторичных цепях) и не менее 1 МОм для
каждого участка присоединения вторичных цепей и цепей приводов выключателей.
Вторичные цепи, сопротивления
изоляции которых удовлетворяют нормам, испытывают повышенным напряжением 1000 В
переменного тока от специальной установки в течение 1 мин. При отсутствии
установки разрешается проводить испытания мегаомметром 2500 В а течение 1мин.
Проверку устройств защит и автоматики проводят в полном соответствии с
правилами техники безопасности, действующим нормативными документами. Перед
включением в работу нового устройства эксплуатационному персоналу должны быть
выданы инструкции по обслуживанию вместе со схемами этого устройства. Включение
в работу нового устройства без проведения инструктажа обслуживающего персонала
и проверки его знаний запрещается.
5. Технология технического
обслуживания и текущего ремонта электротермического оборудования
Техническое обслуживание и текущий
ремонт электрооборудования должны выполнять электромонтеры, прошедшие
соответствующую подготовку, право на производство соответствующих подобных
работ.
Мероприятия по обеспечению
безопасных условий труда рабочих в хозяйстве, занятых техническим обслуживанием
и ремонтом электрооборудования, включают:
специальный инструктаж;
систематическую проверку знаний по
эксплуатации, безопасности обслуживания и охране труда на работах по
техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования;
систематическую проверку
оборудования, приспособлений;
систематическую проверку состояния
заземляющих устройств;
систематическую проверку специальных
средств безопасности (резиновых перчаток, бот, ковриков и т.д.).
Техническое обслуживание и текущий
ремонт электрооборудования необходимо выполнять в соответствии с действующим
законодательством по охране труда, нормами, правилами, инструкциями,
положениями, и приказами по технике безопасности при эксплуатации и ремонте
электроустановок и правилами технической эксплуатации электроустановок в
сельскохозяйственном производстве.
При производстве капитальных
ремонтов электрооборудования на специализированных электроремонтных
предприятиях все работы регламентируются. Инструкцией по технике безопасности
для рабочих по ремонту силового электрооборудования, согласованной с ЦК
профсоюза работника агропромышленного комплекса.
6. Организационная и экономическая
часть проекта
Определить потребность в материалах
на выполнение работ
Заключение
В своем проекте я сделал выбор технологии
процесса, рассчитал потребную мощность, рассчитал и сделал выбор силового
электрооборудования, также разработал принципиальную электрическую схему.
Выбрал аппаратуру управления и автоматики, разработал схему кабельных связей и
монтажную схему, разработал наладку устройств защиты.