Призначення об’єкту автоматизації

Вступ

 

Вода входить до складу всіх організмів біосфери, в тому числі і до складу тіла людини. Тому перед людством стоїть дуже складна задача збереження якісної  та чистої води.

Якість води визначається вимогами споживача. Якість води – це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників, які задовольняють  вимоги споживачів. Вимоги до якості води нормуються державними галузевими стандартами  або технічними умовами.

Сучасні системи водопостачання та водовідведення міст і промислових  виробництв – це комплекс технологічних  енергоємних споруд, розміщених на значних відстанях одна від іншої. Звичайно ці відстані вимірюються десятками, а інколи і сотнями кілометрів. Разом з тим системи потребують єдиного керування і контролю з одного пункту. А основна особливість  роботи систем водопостачання  і  водовідведення – це необхідність безперервності подачі і відведення всієї  споживчої води при значних  довільних коливаннях її витрати в часі.

Основними об’єктами систем водопостачання і водовідведення є насосні агрегати різного призначення та очисні споруди. В цих об’єктах відбуваються різні  механічні, гідравлічні, фізико-хімічні  і мікробіологічні процеси.

Автоматизація очисних споруд забезпечує автоматичне виконання ряду різноманітних  операцій: приготування і дозування  реагентів, обертання лопатних змішувачів, регулювання роботи фільтрів, знезаражування води, перемішування розчинів з водою, регулювання швидкості фільтрування, хлорування або озонування води, так  як в умовах ручного управління потрібна висока точність виконання цих процесів по суті неможлива.

Впровадження автоматичних пристроїв  дозволяє скоротити чисельність  обслуговуючого персоналу на водопровідних  спорудах.

 

 

Автоматизація технологічних вимірювань і сигналізації забезпечує

оперативне отримання безперервної та достовірної інформації про зміну  параметрів процесів, які протікають в спорудах. Автоматика дозволяє економити  електричну енергію та реагенти. Вода в значній мірі покращує умови  праці на виробничих об’єктах водопостачання та водовідведення.

Автоматика використовується для  аварійного захисту установок, відключення  окремих агрегатів при аваріях  і заміні їх резервними, а також  для сигналізації про роботу окремих  споруд та їх електротехнічного обладнання. Без автоматизації неможливо  знизити собівартість питної води, дотримуватись діючих державних  стандартів на показники якості водопровідної  води та захистити природні водойми  від подальшого їх забруднення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         

1. Загальна частина
1. Призначення об’єкту автоматизації

      

Як відомо, споруди для очистки стічних вод складаються із комплексу окремих споруд, в котрих по ходу руху стічних вод відбувається поступова їх очистка спочатку від крупних, а потім від більш дрібних забруднень, які знаходяться в розчинному стані. Очистка побутової стічної рідини, може відбуватися різними методами. При механічному очищуванні із стічної рідини вилучають забруднення, які знаходяться у нерозчинному і частково у колоїдному стані. Відходи, що вміщуються (папір, ганчірки, кістки, очистки від овочів, різноманітні виробничі відходи) попередньо затримуються решітками. Забруднення мінерального походження (пісок, шлак та інші) осідають в спорудах, які називаються уловлювачами піску. Затримані на решітках викиди знімаються граблями і по стрічці транспортера подаються в дробинку, де відбувається роздрібнення і подача в приймальний резервуар після решітки.

В складі грабельного приміщення комунально-побутових  очисних споруд (рис 1.1) мається решітка, яка перегороджує приймальний резервуар, затримуючи крупні плаваючі забруднення. При забрудненні решітки збільшується перепад рівня стоків на ній, що є показником необхідності очистки решітки за допомогою механізованого грабельного механізму. Конструкція і принцип роботи цього механізму аналогічні конструкції каналізаційних насосних станцій. Але принцип очистки стоків від крупних забруднень інший.

Якщо в каналізаційних насосних станціях механічна очистка ведеться по часовій програмі, то в грабельному  приміщенні очисних споруд організується  по якісному методу, контролюючи для  цього перепад рівня рідини до і після решітки, тобто в залежності від степені їх забруднення. Для  контролю перепаду рівня використовують диференціальний манометр з електроконтактним  пристроєм.

Дифманометр контролює перепад  рівнів шляхом різниці тиску продуваємого  повітря через дві п’єзометричні трубки, які опущені у воду до і після решітки. Повітря безперервно продувається за допомогою водоструменевих ежекторів.

При досягненні максимально допустимого  перепаду рівнів електроконтактний  пристрій включає пускачі приводів грабельного механізму, транспортера і дробилки, що приводить до початку процесу очистки стоків. А після того, як решітка очистилась дифманометр відключає приводи цих механізмів.

Рис 1.1 Технологічна схема грабельного  приміщення

1 – граблі; 2 – транспортер; 3 – дробилка; 4 – решітка; 5 – робочий шибер; 6 – резервний шибер; 7 – електромагнітний вентиль промивної води; 8 – бак технічної води.

 

 

До грабельного приміщення комунально-побутові стоки поступають від головної каналізаційної станції (ГКНС) міських очисних споруд через два електрифікованих шибера: робочий і аварійний.

До аварійних ситуацій грабельного  приміщення відносять:

• забруднення решітки і, як наслідок цього, є підвищення рівня рідини;
• забруднення стічної рідини кислотами або лугами зі збільшеною концентрацією відносно ГДК (гранично допустимої концентрації).

У цих випадках по команді сигналізатора  рівня, або сигналізатора числа  рН робочий шибер закривається, а аварійний відкривається, і стоки

подаються в резервне приміщення до проведення екологічної і сантехнічної експертизи.

Механізм дробилки може бути приведений в дію лише при таких умовах:

-      обов’язкове включення  грабель і транспортера;

-      наявність технічної  води в баці;

-  електромагнітний вентиль  повинен бути відкритим (якщо  в баці недостатньо води, то електромагнітний вентиль повинен бути закритим).

 

1.2 Особливості монтажу систем  автоматизації грабельного приміщення  міських побутових очисних споруд

 

В зв’язку з тим, що грабельне  приміщення відноситься до вибухонебезпечних  виробничих об’єктів, а також з  екологічних міркувань, її автоматизація  є обов’язковою.

Вибухонебезпечними називаються  установки, у яких за умовами технологічного процесу можуть виникати вибухонебезпечні речовини.

Прилади та проводку в таких  приміщеннях потрібно монтувати  так, щоб вибухонебезпечні речовини не могли потрапити по системам автоматизації в інші приміщення.

 

Повітря для всіх систем автоматизації потрібно забирати поза вибухонебезпечної зони.

Ущільнені проходи декількох  систем автоматизації встановлюють також за допомогою коробів із пісочним затвором, встановлюваних так, щоб гази, пара і пил не проникала через щілини в сусідні приміщення.

Ущільнені проходи роблять в  наступних випадках: коли по умовам експлуатації сусідні приміщення не повинні знаходитись один біля одного; при переході з одного вибухонебезпечного приміщення в інше; при переході з вибухонебезпечного приміщення у безпечне приміщення.

При автоматизації грабельного  приміщення міських побутових очисних споруд потрібна система витяжної вентиляції для уникнення, накопичення вибухонебезпечних газів.

    До початку монтажу щитів повинні бути споруджені фундаменти під щити і пульти, кабельні канали і їх перекриття, отвори для введення в приміщення трубних і електричних проводок, змонтовані опалювання, вентиляція і електричне освітлення.

В щитових (операторних) приміщеннях до початку  установки щитів і пультів  будівельна організація повинна  закінчити оздоблювальні роботи і виконати введення електроенергії, стислого повітря і води по постійних схемах робочих креслень проектів.

При монтажі  приладів і засобів автоматизації, а також щитів зі встановленими на них приладами і апаратурою (при повнозбірному монтажі) у виробничих і щитових приміщеннях повинна підтримуватися температура повітря не нижче 5°С, якщо монтажно-експлуатаційними інструкціями на прилади не вказана інша нижня межа температури.

До початку  монтажу прибирають опалубку, будівельні ліси, підмости і будівельне сміття, за винятком лісів, які можуть бути використані при монтажі приладів і засобів автоматизації.

В стінах і міжповерхових перекриттях  будівель будівельна організація повинна  виконати отвори для проходів трубних і електричних проводок  з

одного  приміщення в інше і монтажні отвори для зібраних в блоки щитів  і інших конструкцій.

 На  зовнішніх установках закінчити  споруду естакад, тунелів і інших споруд для прокладки трубних і електричних проводок і установки приладів і засобів автоматизації.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологічна частина

2.1 Рекомендації з монтажу і налагодження приладів системи автоматичного позиційного регулювання температури в грабельному приміщенні з використанням електроколориферного обігріву автоматичне регулювання рівня поступаючих стоків

 

Монтаж термоперетворювача опору  ТСМ-50

                     

Рис. 2.1 Габаритні розміри термоперетворювача ТСМ

Термометр опору мідний, діапазон вимірювання від -200°С до 650°С, робоча частина 60мм.

Принцип дії: при зміні температури  змінює свій опір. Працює у парі з  автоматичними мостами і логометрами.

Виконання встановлюваних термоперетворювачів  опору повинно відповідати параметрам та властивостям вимірюваного і навколишнього  середовищ. Перед їх встановленням  необхідно перевірити цілісність струмоведучих  частин та опір ізоляції між струмоведучою  частиною і арматурою термоперетворювача мегометром з номінальною напругою 500В.

Електрична ізоляція термоперетворювача повинна витримувати протягом 1хв. Випробувальну напругу змінного струму 500В частотою 50гц при температурі 20 +/-5º і відносній вологості навколишнього повітря до 80%.

Термоперетворювачі опору, що вимірюють  температуру повітря в приміщеннях  встановлювати безпосередньо на стіні не можна. Їх потрібно

встановлювати на конструкціях, що знаходяться  на відстані 50 – 70 мм

 

від стіни. Проводи до термоперетворювачів проводять в металорукавах з металевим або пластиковим переходом, довжиною не менше 500 мм. У випадку відсутності тряски або вібрації дозволяється безпосереднє під’єднання захисної труби до головки  термоперетворювача; при цьому передбачається роз’ємне з’єднання. При вимірювані температури вище 50°С, виступаюча частина термометра опору повинна бути теплоізольована, а при нагріві повітря – екранована. При під’єднанні кабеля, броня знімається з кабеля і він вводиться в металорукав. Кабелі ,проводи  і  труби, що підводяться до термоперетворювача опору, повинні бути марковані відповідно до проекту, а на приладі повинна бути закріплена бірка з номером позиції по проекту.

При горизонтальному та похилому монтажі  штуцер для вводу проводів в головку  термоперетворювача опору потрібно направляти вниз. Переріз з’єднувальних  проводів повинен бути 1-1.5мм².

Градуювання термометра. Що нанесена на захисній арматурі датчика, повинна  відповідати градуюванню на шкалі  вторинного приладу.

 

Монтаж мікроелектронного регулятора температури ТМ – 14

                    

Рис. 2.2 Схема зовнішніх з'єднань ТМ - 14

 

Регулятор температури мікроелектронних ТМ14 призначений для автоматичного  регулювання температури в умовах помірного сухого і вологого тропічного клімату.

Датчиком до приладу є термоперетворювач  опору градуювання 50М .

Напруга живлення 220В при частоті 50Гц.

Споживана потужність не більше 5,5 А.

Довжина лінії, що з'єднує регулятор  з датчиком, не більше 300м.

Температура навколишнього повітря  для кліматичного виконання  від        -30  до  +50 °С.

Середній термін служби не менше 10-ти років.

Основні параметри:

Пропорційний ТМ14

Регульований параметр - температура.

Межі регульованої температури: від -40°С до +150°С.

Основна допустима похибка за шкалою температури +/-21 для діапазону 100 °С