Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.Технологиялық процестің сипаттамасы ... ... .6
1.1 Тоңазытқыш машиналары ... ... ..6
1.2 Тоңазытқыш агенті ... ... ... 8
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат ... 12
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет ... ... ... .12
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау ... ... ... ... ... 17
2.3 Газ тасымалдау компрессор стансаларын автоматтандырудың функциональды схемасы ... ..21
2.4 Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2.5 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... 25
3.Автоматтандыру техникалық құралдарын таңдау..
3.1 Тоңазытқыш машиналарыныңkомпрессорлары ... ... ...32
3.2 Тоңазытқыштың жылу айырбастаушы аппараты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..37
3.3Бірсатылы қысымды компрессорлы.конденсаторлы,буландырғыш
тоңазытқыш қондырғының функцияналдық сұлбасының сипаттамасы ... ...38
3.4. Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру нысаны ... ... ... ... ... ..40
3.5 Функционалды тоңазытқыш циклінің cұлбасы
3.6 Тоңазытқыштың ауданы мен сыйымдылығын анықтау ... ... ... ... ... ... ...44
4.Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ...46
4.1 Автоматтандыру құралдарын пайдаланғанда
қауіпсіздік ережелерін сақтау ... ...46
4.2. Қауіпсіздік іс.шаралар техникасы ... ... 48
4.3. Өртке қарсы қауіпсіздік іс.шаралар ... ... ..60
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
Әдебиеттер тізімі
1.Технологиялық процестің сипаттамасы ... ... .6
1.1 Тоңазытқыш машиналары ... ... ..6
1.2 Тоңазытқыш агенті ... ... ... 8
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат ... 12
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет ... ... ... .12
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау ... ... ... ... ... 17
2.3 Газ тасымалдау компрессор стансаларын автоматтандырудың функциональды схемасы ... ..21
2.4 Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2.5 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... 25
3.Автоматтандыру техникалық құралдарын таңдау..
3.1 Тоңазытқыш машиналарыныңkомпрессорлары ... ... ...32
3.2 Тоңазытқыштың жылу айырбастаушы аппараты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..37
3.3Бірсатылы қысымды компрессорлы.конденсаторлы,буландырғыш
тоңазытқыш қондырғының функцияналдық сұлбасының сипаттамасы ... ...38
3.4. Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру нысаны ... ... ... ... ... ..40
3.5 Функционалды тоңазытқыш циклінің cұлбасы
3.6 Тоңазытқыштың ауданы мен сыйымдылығын анықтау ... ... ... ... ... ... ...44
4.Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ...46
4.1 Автоматтандыру құралдарын пайдаланғанда
қауіпсіздік ережелерін сақтау ... ...46
4.2. Қауіпсіздік іс.шаралар техникасы ... ... 48
4.3. Өртке қарсы қауіпсіздік іс.шаралар ... ... ..60
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
Әдебиеттер тізімі
Республикамыздың халық шаруашылығын дамытудың негізгі міндеттеріне өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру қарқынды жан-жақты арттыруда,әсіресе,қосалқы жұмыстарды механикаландыру және автоматтандыру,қол еңбегі үлесін барша азайту жатады.Осы міндеттерді шешуде автоматты басқару жүйесін өндіруге, адам денсаулығына зиянды және қауіпті жұмыстарды механикаландыруға,өнім сапасын жақсарту әрі өзіндік құның кемітуге мүмкіндік беретін микропоцессорлық техникамен өндірістік жұмыстарды кенінен пайдаланудың үлкен маңызы бар.«Автоматтандыру» деп, адамның тікелей технологиялық процеске қатысудан босататын автоматтық құрылғыларды пайдалану және енгізуді айтады. Автоматтандырудың теориялық және ғылыми негізін автоматика құрайды.
Автомат (грек тілінен аударғанда « өздігінен әрекет ететін » ) өндірістік процесті адамның қатысуынсыз тек оның басқаруымен жүзеге асатын құрылғы.Автоматика мен есептеу техникасының дамуына көптеген атақты ғалымдар өз үлесін қосты.
Автомат (грек тілінен аударғанда « өздігінен әрекет ететін » ) өндірістік процесті адамның қатысуынсыз тек оның басқаруымен жүзеге асатын құрылғы.Автоматика мен есептеу техникасының дамуына көптеген атақты ғалымдар өз үлесін қосты.
1.«Тоңазытқыш – компрессорлы машиналар мен қондырғылар». В. Кукарин, Р. Мұхамедеева - Астана – 2010ж. 205бет.
2.«Тоңазытқыш қондырғыларының машинисі». Иванов Б.К. – Ростов-на Дону:Феникс-2008ж. 158бет.
3.«Тоңазытқыш қондырғылар». Вороненко А.В., Бухарин Н.Н. 2006ж. 57бет.
4.«Тоңазытқыш қондырғылар». Тимофеевский Л.С. – Политехника, 2006ж. 85бет.
5.«Компрессорлық қондырғыларды автоматтандыру». – Издательство ЗАО «Данфосс», 2006ж. 53бет.
6.«Тоңазытқыш машиналар мен қондырғылар». Дьячек П.И. 2007ж. 97бет.
2.«Тоңазытқыш қондырғыларының машинисі». Иванов Б.К. – Ростов-на Дону:Феникс-2008ж. 158бет.
3.«Тоңазытқыш қондырғылар». Вороненко А.В., Бухарин Н.Н. 2006ж. 57бет.
4.«Тоңазытқыш қондырғылар». Тимофеевский Л.С. – Политехника, 2006ж. 85бет.
5.«Компрессорлық қондырғыларды автоматтандыру». – Издательство ЗАО «Данфосс», 2006ж. 53бет.
6.«Тоңазытқыш машиналар мен қондырғылар». Дьячек П.И. 2007ж. 97бет.
Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 65 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 65 бет
Таңдаулыға:
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1.Технологиялық процестің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.1 Тоңазытқыш машиналары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.2 Тоңазытқыш агенті ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет ... ... ... .12
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау ... ... ... ... ... 17
2.3 Газ тасымалдау компрессор стансаларын автоматтандырудың функциональды схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
2.4 Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2.5 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... 25
3.Автоматтандыру техникалық құралдарын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ...32
3.1 Тоңазытқыш машиналарыныңkомпрессорлары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
3.2 Тоңазытқыштың жылу айырбастаушы аппараты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3.3Бірсатылы қысымды компрессорлы - конденсаторлы,буландырғыш
тоңазытқыш қондырғының функцияналдық сұлбасының сипаттамасы ... ...38
3.4. Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру нысаны ... ... ... ... ... ..40
3.5 Функционалды тоңазытқыш циклінің cұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .42
3.6 Тоңазытқыштың ауданы мен сыйымдылығын анықтау ... ... ... ... ... ... ...4 4
4.Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46
4.1 Автоматтандыру құралдарын пайдаланғанда
қауіпсіздік ережелерін сақтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...46
4.2. Қауіпсіздік іс-шаралар техникасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
4.3. Өртке қарсы қауіпсіздік іс-шаралар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..6 0
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 66
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...67
КІРІСПЕ.
Республикамыздың халық шаруашылығын дамытудың негізгі міндеттеріне өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру қарқынды жан-жақты арттыруда,әсіресе,қосалқы жұмыстарды механикаландыру және автоматтандыру,қол еңбегі үлесін барша азайту жатады.Осы міндеттерді шешуде автоматты басқару жүйесін өндіруге, адам денсаулығына зиянды және қауіпті жұмыстарды механикаландыруға,өнім сапасын жақсарту әрі өзіндік құның кемітуге мүмкіндік беретін микропоцессорлық техникамен өндірістік жұмыстарды кенінен пайдаланудың үлкен маңызы бар.Автоматтандыру деп, адамның тікелей технологиялық процеске қатысудан босататын автоматтық құрылғыларды пайдалану және енгізуді айтады. Автоматтандырудың теориялық және ғылыми негізін автоматика құрайды.
Автомат (грек тілінен аударғанда өздігінен әрекет ететін ) өндірістік процесті адамның қатысуынсыз тек оның басқаруымен жүзеге асатын құрылғы.Автоматика мен есептеу техникасының дамуына көптеген атақты ғалымдар өз үлесін қосты.
Қазіргі реттеушілердің негізі болып саналатын автоматтық реттегішті 1765 жылы И. И. Ползунов ойлап тапты. Ползунов реттеуішінде тура және кері принціп алынған.Санк-Петербург технологиялық институтының профессоры И.А.Вышнеградский 1877 жылы автоматты реттеу теориясының негізін қалады.Қазіргі кезде ЭВМ-сіз, микропроцессорлық техникасыз елестету мүмкін емес.Өндірістік процестерді автоматтандыруды дамыту бағытын талдай келіп, өз күрделілігі жағынан әртүрлі міндеттер шешімін тапқан үш негізгі сатыны айдап өтуге болады.
Жұмыс циклін автоматтандыру бірінші сатысы-негізгі көңіл автоматтар мен жартылай автоматтарды жасауға бөлінеді.Бұл сатыда технологиялық процестерді автоматтандыру өңдеудің кейбір операциялары ғана қамтиды,ал дайын өнім жанау,бақылау және қаттау қолмен не машиналық құралдармен жүргізіледі.Автоматтандырудың екінші сатысы-өңдеу, бақылау, жинау, қаттау т.б. операцияларды біріктіретін автоматтық машина жасауға тіреледі.
Автоматтандырудың үшінші сатысы-өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру, яғни ЭВМ-ді кенінен пайдалана отырып,автоматтық учаскі,цех пен зауыттар,өндірісті автоматты басқару жүйесін,сапаны басқару жүйесін,икемді жұмысты кешенін құру жатады.Бүгінгі танда автоматтандыру бағытында өздерінің келелі еңбектерімен жер жүзіне таныла бастаған Қазақстан ғалымдары да аземес. Солардыңішіндегі профессорлар Ә. Әшімов, Қ. Асаубаев, Д. Сыздықов, И.Гринмен, С.Цой еңбектері орны ерекше.
1.Технологиялық процестің сипаттамасы.
1.1. Тоңазытқыш машиналары.
Тоңазытқыш - температурасы қоршаған ортаның температурасынан төмен болатын, жоғарғы температурада микроорганизмдер әсерінен жылдам бұзылатын азық-түлік өнімдері мен тағамдарды сақтауға арналған құрылғы немесе арнаулы камералар.
Тоңазытқыш (тұрмыстық). Тұрмыстық тоңазытқыштардың компрессиялы және абсорбциялы деп аталатын екі түрі шығарылады. Олар бір-бірінен тоңазыту агрегатының әсер ету принципі (суық шығару әдісі бойынша) және осыған сәйкес конструкциялық жасалу ерекшеліктері мен техникалық сипаттамалары бойынша ажыратылады.
Компрессиялық түрдегі тоңазыту агрегаты электр двигателінен шығатын жетегі бар компрессордан, буландырғыштан, конденсатордан және сүзгі-кептіргіштен құралады. Тоңазытқыштың камерасы буландырғыштың каналдарындағы суытқыш агенттің (хладон-12) компрессор арқылы циркуляциялануы (айналыс жасауы) нәтижесінде салқындайды. Компрессиялық тоңазыту агрегатының аумағы шағын, тоңазытқышты пайдалану кезінде қозғалмалы детальдарын алмастыруды және майлауды қажет етпейді. Компрессор-мотор жұмыс істеген кезде одан шамалы дыбыс білінеді және тоңазытқышты аздап дірілдетеді. Бұл оның басты кемшілігі болып табылады. Егерде компрессор-мотор жақсы реттелген және тоңазытқыш орнықты орнатылған болса, онда әлгі кемшілік мүлде азаяды. Көп позициялы автоматты реттеуіш тоңазытқыштың камерасында қажетті температураны ұстап тұру үшін тоңазыту агрегатын ауық-ауық жұмыс істетіп және тоқтатып тұрады.Жылытқыш генератордан,конденсатордан, буландырғыштан және абсор-ден тұратын абсорбциялық тоңазыту агрегатында суық абсорбция жолымен -- қатты немесе сұйық заттардың (абсорбердің) суытқыш агенттің, әдетте аммиактың буын жұтуымен шығарылады. Жүйедегі суытқыш агенті электрлік жылытқыш (генератор) арқылы циркуляцияға түседі.Абсорбциялық тоңазыту агрегатында қозғалмалы механикалық бөліктер жоқ, сондықтан ол шусыз жұмыс істейді.
Компрессиялықтоңазыту агрегатының салқындатуы абсорбциялық түрге қарағанда күшті. Компрессиялық тоңазытқыштардың тоңазыту камерасында салқындату мен төмен температура шығару процесі едәуір тез өтеді және абсорбциялық тоңазытқыштағыдан төменірек температура алынады. Бұған қоса компрессорлық тоңазыту агрегатының ауық-ауық қысқа мерзім жұмыс істеуі (тоңазыту камерасының тиісті түрде жылулық оқшаулануы болғанда) электр энергиясын үнемдеп жұмсауға жағдай жасайды, абсорбциялық агрегаттардағы генератордың тоқтаусыз жұмыс істеуі электр энергиясы шығынын көбірек кетіреді. Жаңа типтегі Кристалл-9 абсорбциялық тоңазытқышы бұған жатпайды, бұл көптеген көрсеткіштері бойынша компрессиялық түрдегі тоңазытқышқа ұқсайды, соның өзінде абсорбциялық түрдегі тоңазытқыштарға тән артықшылықтарын сақтап қалған. Бір камералы және қос камералы тоңазытқыштар да бар. Бір камералы тоңазытқыштың тоңазыту камерасының төменгі температуралы бөлімі бар (мұздату бөлімі немесе мұздатқыш), онда -- 6˚С-тан -- 12˚С-қа дейінгі (кейбір тоңазытқыштарда -- 18˚С-қа дейін) температура сақталады, ал тоңазыту камерасының өзінде 0 -- 6˚С температура болады. Мұздату бөлімініңтемпературалық диапазондары тоңазытқыштыңқақпағындажұлдызшанеме сеқарұлпасыныңбейнесіменбелгіленген : біржұлдызша -- 6˚С, екіжәнеүшжұлдызшатиісінше -- 12˚С және -- 18˚С температураға сәйкескеледі. Тоңазығанкүйдесақталатынкөптегеназы қ-түліктерүшін -- 12˚С-тан -- 18˚С-қа дейінгі температура тиімдіболыптабылады.
Қоскамералытоңазытқыштардыңтөменгіт емпературалыбөлімітоңазытукамерасын анісжүзіндеоқшауланған, сондықтанолөзіндіктемпературалықреж имі бар жекетоңазытукамерасы(қоскамералыдеп аталуы даосыдан)болыптабылады. Мұндайтоңазытқыштардаоныңішіндегіау аның циркуляциялануынан (алмасуынан) болатынкамераларарасындағыжылуалмас уқұбылысынболғызбаужағықарастырылға н. Күнделікті тұрмыстамұздатукамерасытоңазытукаме расынақарағандаедәуірсирегірекашыла тындықтанқоскамералытоңазытқыштымұн ыңжұмысрежимібіркамералытоңазытқышт ағыданедәуіртұрақтыболады. Мұның үстіне камераларды оқшаулау энергияны аз жұмсап, мұздату камерасында айтарлықтай төменгі температура ( -- 18˚С) тудыруға мүмкіндік береді. Осының нәтижесінде азық-түлікт іұзақ уақыт - сақтауға қолайлы жағдай жасалады, буландырғыштың сыртында пайда болатын қарқырауының қалын бауы баяулайды және тоңазытқыштың камераларына берілген температураны ұстап тұруға қажетті электр энергиясының шығыны кемиді.
Екі бөліктенқұралғантоңазыту қондырғыларының (мысалы, Минск -- 22 немесе Бирюса -- 15) әдеттегі қоскамералы тоңазытқыштардан айырмашылықтары бар, оның мұздату камерасының көлемі үлкен -- 120 -- 140 дм-қажетедіжәне 2 тоңазыту агрегатынан тұрады, бұлар тоңазыту камерасы мен мұздату бөлімінежеке-жекеқызмететеді.Көп мөлшердегі азық-түлікті ұзақ уақыт тоңазытылған немесе өте салқындатылған күйде сақтау кезінде осы тоңазытқыш қондырғыларды пайдаланған жөн. Әдеттегі жағдайларда біркамералы, ал сыйымдылығы 27 -- 45 дм[3] төменгі температуралы бөлімі бар қоскамералы тоңазытқыш жеткілікті болып табылады. Отандық өнеркәсібіміз аумақөлшемдері, тоңазытукамерасы мен мұздату бөлімінің сыйымдылығы, тұтынуқуаты (кестеніқараңыз) әртүрлі тоңазытқыштар шығарады, сондықтан тоңазытқыш таңдаған кезде оның қажетті пайдалы сыйымдылығын ескерген жөн.
Сырттан келтірілген энергия арқылы жасанды салқындату (суыту) процесін тоңазыту машинасы жүзеге асырады. Ол компрессорлық, жылулық, термоэлектрлік болып бөлінеді.
Компрессорлық тоңазыту машинасының жұмысы газды немесе буды сығымдау арқылы температураны өзгерту процесіне, жылулық тоңазыту машинасы жылу энергиясына негізделген.
Термоэлектрлік тоңазыту машинасында тоңазыту процесі Пельте эффектісіне негізделген. Тоңазыту машиналарындағы сығу процесі тоңазыту агенттерінің көмегімен атқарылады.
Фреондар, аммиак, көмірсутектер (пропан, этан, этилен), аммиактың судағы ерітінділері, бромды литий, су буы тоңазыту агенттері қызметін атқарады. Қазіргі кезде мұздату камерасының сыртында пайда болған мұзды автоматты түрде ерітетін құрылғысы бар екі камералы тоңазытқыштар кеңінен қолданылады.
1.2. Тоңазытқыш агенті.
Тоңазытқыш машиналарындағы тоңазытқыш агенті салқындатылған ортадағы жылуды өзіне тартып алып, конденсациялық процесі кезінде қоршаған ортаға береді.
Тоңазытқыш агентін таңдау оның термодинамикалық, физика-химиялық, физиологиялық, экономикалық және экологиялық қасиеттеріне байланысты жүргізіледі.
Термодинамикалық талаптар: Үлкен көлемде суық-өндіргіштік, жұмыс температурасы және қысым, заттың қатты және аумалы күйдегі температурасы. Өндірістің көлемі ұлғайғанда буды сору көлемі азаяды, яғни компрессорлар мөлшері азаяды.
Тоңазытқыш қондырғылары жұмысының үнемділігін төмен температурадағы атмосфералық қысымдағы қайнау және жоғары температурадағы конденсация жоғарылатады. Тоңазытқыш агентіндегі қайнау қысымы атмосфералық қысымнан анағұрлым жоғары болса, ауаны атмосферада сору болмайды, ендеше, ылғал жүйесінде де кедергі кездеспейді. Конденсация қысымының төмендеуі тоңазытқыш машиналарының жоғарғы аппарат жағын және компрессорлар құралымын жеңілдетеді.
Тоңазытқыш агентінің жұмысы тоқтамау үшін қату температурасы жұмыс қайнау температурасынан төмен болуы қажет. Конденсация процесін жандандыру үшін заттың аумалы күйіндегі температурасы қоршаған ортадағы температурадан жоғары болуы қажет. Тоңазытқыш машиналарының жұмысының үнемділігі үшін тоңазытқыш агенті айналымының мөлшерін түсіру есебінен буға айналдыру жылуы жоғары болуы керек.
Физикалық - химиялық талаптар: Тоңазытқыш агентінің біршама тұтқырлығы, тығыздығы болуы оның жүйесінің қарсыласу қозғалысын төмендету үшін қажет. Жылу алмастыратын аппараттардың жұмысын жақсарту үшін жылу беру және жылуды өткізу жоғары болуы керек.
Майда ерімейтін тоңазытқыш агенті компрессордан булану жүйесіне аз кетеді, булану температурасы өспейді, булағышта көбік болмайды. Бірақ майда ерігіш тоңазытқыш агентінің өз артықшылығы бар: Тоңазытқыш агентінің майы компрессордың әрең жететін жеріне өтіп, майлануын жақсартады. Тоңазытқыш агенті суда ерісе, тіпті жақсы болар еді. Керісінше жағдайда ылғалдың тоңазуы және мұзды қалтқылар капиллярлы құбырларды дроссельдегенде жөнге салатын бұрандаларда пайда болады. Сол сияқты, жүйеге түскен су металдың мүжілуіне жағдай туғызады. Тоңазытқыш машиналарын жасағанда тоңазытқыш егенті металдарға, басқа материалдарға да инерциялы болуы қажет. Тоңазытқыш машинасында тығыз емес аңқыштың мөлшері ең аз болу қажет, сонымен қатар тоңазытқыш агенті жоғары не болмаса төмен температурада жануға, атылуға, ыдырап бұзылуға тиіс емес.
Физиологиялық талаптар: Тоңазытқыш агенті адам организміне қауіпті болмау керек, тұншығу, көздің шырышты қабығын, мұрынды, тыныс жолдарын тітіркендірмеуі қажет. Тоңазытқыш агенті тағамдардың, азықтардың сапасына кері әсер етпеуі керек.
Экономикалық талаптар: Тоңазытқыш агентінің қолайлығы - оның төменгі бағасы.
Экологиялық талаптар: Қоршаған ортаға түскен тоңазытқыш агенті оған зиянды әсерін тигізбеуі керек. Тоңазытқыш агентін нақты жағдайда таңдау тоңазытқыш машинасы құралымының жұмыс шартын белгілеуге байланысты.
Халықаралық стандарттау комитеті дайындаған тоңазытқыш агенттері жүйесінің белгілері: R - атаулары. Әріптен кейінгі сандар былайша түсіндіріледі: 1- метанды қатар; 11-этанды қатар; 21-пропан қатары, 31-бутанды қатар. Одан кейінгі сан фтор мөлшеріне тең. Егер сутегі атомы тоңазытқыш агентінде болса, оның мөлшерін бірінші (туынды метан) не болмаса екінші (басқа қатардағы туынды) есебіне қосады. Тоңазытқыш агентінің шығуы органикалық, болмаса 700 саны қосу молекулярлы масса болып белгіленеді.
Қазіргі кезде анағұрлым көп таратылған тоңазытқыш қондырғылары - фреон 134А (фреон-12 орнына), фреон 404А, фреон 502, фреон 507 тоңазытқыш агенттері. +5°С төмен емес температураны алу үшін тоңазытқыш агентіндегі кондиционерлік жүйелерде су пайдаланылады.
Аммиак. Ащы иісті түссіз газ, термодинамикалық қасиеттерң жақсы. Атмосфералық қысым кезінде 0,1 МПа аммиактың қайнау температурасы- 33,6°С. Күнделікті жұмыс жағдайындағы булағыштағы қысымы атмосфералық қысымынан жоғары. Конденсатордағы қысымы - 0,8-1,3 МПа , 8-13 кгссм2.
Аммиактың суық өндірігіштігіне үлкен мөлшер қатынасы компрессорға түскен тоңазытқыш агентінің кішкене мөлшерімен салыстыра келістірілген, сол себепті аммиакты машиналар біртұтас.
Аммиак майда ермейді, бірақ суды қарқынды сіңіреді. Техникалық аммиактың құрамында 0,2 %-дан артық су болмауы керек. Қара металмен (болат, шойын) реакцияға түспейді, бірақ ылғалдың қатысуымен мыс және оның қорытпаларын (фосфорлы қоладан басқа) бөлшек дейді.
Аммиактың кемшілігі - адам организміне тигізетін зиянды әсері. Оның белгілі ащы иісі бар және көздің шырышты қабығын, асқазан, тыныс алу, жыныс жолдарын тітіркендіреді, теріні күйдіреді, тыныс мүшелерінің түйілуіне жол береді. Оның 0,0005 % концентрациялық көлемі ауада нақты сезіледі. Егер ауада аммиактың 0,5 % - дан жоғары мөлшері болса, ондай ауадан улануға болады. Аммиак оттегінде жақсы жанады, бірақ ол ауада нашар жанады. Ауада 13,1- ден 26,8 % - ға дейінгі аммиак - электр қуатының өткізгіші.
Аммиак - қолайлы және арзан тоңазытқыш агенті. Оны үлкен және орта поршеньді - компрессорлы, құбырлы - компрессорлы, қайнау температурасы 70°С-қа дейінгі және +50° конденсация температурасына дейінгі тоңазытқыш машиналарында қолданады.
Фреон-12 (дифтордихлорметан). Аздаған иісі бар, ауыр, түссіз газ. Мөлшері қайнау температурасы - 30,1°С. Конденсатордағы қысымы 1-1,2 МПа, 10-12 кгссм2 аспайды. Фреон-12-нің үлкен құрғақ буды сіңіру тығыздығы аммиак буының тығыздығынан 5-6 есе үлкен, сондықтан айналымында үлкен қысымға кезігеді.
Фреон-12 өз ішінде ериді, сол кезде майдың жабысуы кенеттен азаяды. Мемлекеттік стандарт комитеті талаптарына жауап беретін арнайы жабысқақ майды сенімді майлауға пайдалану керек. Бірақ төмен (-40-50°С) температурада фреон-12-ден май ағып кетуі мүмкін.
Машина жасауда ылғал жоқта фреон-12 барлық металдар үшін бейтарап болады. Фреон-12-де судың еруі - жоқтың қасы. Массасы бойынша жалпы белгіленген тоңазытқыш машиналарында ондағы су 0,0025% - дан аспауы керек. Үйдегі тоңазытқыштар үшін ол мөлшері 0,0006% -ға сәйкес.
Фреон-12 өте аққыш. Ол өте кішкене қуыстан өтіп кетуге ыңғайлы. Фреон-12 қоспасы ауада жанбайды, атылмайды, бірақ 400°С - тан жоғары температурада улы газофосген жинап, ыдырайды.Тоңазытқыш машиналарында Фреон-12 қайнау температурасы - 25°С және конденсация температурасы +70°С дейін.
Фреон-22 (дифтормонохлорметан). Бұл газдың фреон-12-ге ұқсас тым жайлы физиологиялық қасиеті және аммиакқа ұқсас жақсы термодинамикалық қасиеттері бар. Қайнау температурасы 0,1 МПа - 41,1°С қысымында су баяу ериді: 0,024 % массасы бойынша - 20°С, 0,048% - 0°С-та тек қана жеткілікті жоғары қысымда ғана маймен өзара еруі мүмкін, ал -10-20°С - қа дейін төмендегенде майдың түсіп кетуі мүмкін.
Фреон-22-нің жылу беру коэффициенті фреон-12-ге қарағанда 25-30 % - ға жоғары, сондықтан жылу алмасу аппараттарының көлемі кішкентай. Фреон-22 тығыз емес жерден тез өтеді. Ылғал болмағанда металдарға бейтарап. Жанбайды, жарылмайды, бірақ фреон-12-ге қарағанда тым улы келеді. 550°С жоғары температурада темір бар жерде ыдырай бастайды. Жұмыс қысымымен және көлемді суықөндіргіштігімен фреон-22 аммиакқа ұқсас.Фреон - 22 төменгі температуралы тоңазытқыш қондырғыларында қайнау температурасы - 70°С және конденсация температурасы +50°С-та пайдалануға ұсынылады.
Фреон - 142 (дифтормонохлорэтан). Улы емес және өте баяу жалындайды. Атмосфералық қысым кезінде қайнау температурасы - 9,8°С, жоғары температура кезінде конденсация температурасы 40-50°С-0,7 МПа-дан аспайды, қату температурасы - 130,8°С. Ол жылыту насостарында және конденсациясы жоғары температурамен жұмыс істейтін тоңазытқыш қондырғыларында пайдаланылады.Тоңазыту техникасында тоңазытқыш агентімен бірге азетроптық тоңазытқыш агентінің қоспасын да қолданады. Азетроптық қоспаның қасиеттері басқа құрастырылған бөлек қасиеттері басқа құрастырылған бөлек қасиеттерінен ерекшеленеді: сұйық азетроптық қоспаның құрамы да сұйықтан аумайды.
Фреон - 502. Ол азетроптық қоспа болып саналады, 48,8%-ы фреон-22, 51,2% -ы фреон - 115. Нақты фреон -502 - нің қайнау температурасы - 45,6 °С. Жобамен алғанда Фреон-22-ден жылу түзілуі 1,5 рет кем, ал салқынөндіргіштігінің көлемі Фреон -22 мен фреон-15-тен біраз үлкен.
Фреон-502 төменгі температуралы, әсіресе құрастырылған электр двигательді тоңазытқыш қондырғыларына ұсынылады.
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат.
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет.
Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды компрессорлық машиналар деп атайды. Сығылған газ қысымының Р2 бастапқы газ қысымына Р1 қатынасын сығу дәрежесі деп атайды. Сығу дәрежесінің шамасына қарай компрессорлық машиналар төмендегі түрлерге бөлінеді:
1. Желдеткіштер (Р2Р11,1) - көп мөлшердегі газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
2. Газүргіштер (1,1Р2Р13,0) - газ құбырларында кедергілер едәуір көп болғанда газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
3. Компрессорлар (Р2Р13,0) - жоғары қысымдар алу үшін пайдаланылады.
4. Вакуум насостар - қысым атмосфера қысымнан кем болғанда газдарды сору үшін пайдаланылады.
Сығудың теориялық екі түрі болады:
1. Изотермиялық процесс - газ сығылғанда бөлінген жылу толығымен айнала ортаға таралады және газдың температурасы өзгермейді. (Т=const).
2. Адиабаталық процесс - газ айнала ортамен жылу алмаспайды және барлық бөлінген жылу газдың ішкі энергиясы үшін жұмсалады.
Шынында сығу кезінде бөлінген жылудың бір бөлігі айнала ортаға таралады, ал қалған бөлігі газды ысытуға жұмсалады. Мұндай сығу процесін политропты деп атайды.
Поршенді компрессорлар жұмыс істеу принципіне байланысты бір және екі әрекетті, ал сығу сатысының санына қарай бірсатылы және көпсатылы болып бөлінеді. Бірсатылы компрессорларда газ соңғы қысымға дейін параллель жұмыс істейтін бір немесе бірнеше цилиндрде сығылады. Бірсатылы горизонтальды жай әрекетті компрессордың құрылысы поршеньді насостың құрылысына ұқсас. Поршень цилиндр ішінде шатун және кривошип арқылы жалғанған. Кривошиптың білігіне маховик орнатылған. Цилиндр бір жағынан қақпақпен жабылған, қақпаққа сору клапоны және айдау клапоны жайғасқан. Поршеннің солдан оңға қарай жылжығанда цилиндр қақпағымен поршень арасындағы кеңістік кеңейіп, вакуум пайда болады. Осының нәтижесінен сору клапоны ашылады және газ цилиндрге сорыла бастайды. Поршеннің кері оңнан сола қарай қозғалысында сору клапоны жабылып, ал цилиндрдегі газ поршенмен қысымның соңғы мәніне дейін сығылады, сосын айдау клапоны ашылып, сығылған газ айдау құбырына беріледі. Бірсатылы екі әрекетті компрессорларда газ цилиндрде поршеннің екі жағымен кезек-кезек сығылады. Поршеннің бір рет оңға және солға сығылғанда газ екі рет сорылып, екі рет айдалады. Цилиндрде екі сору және екі айдау клапондары бар. Мұндай компрессорлардың құрылысы күрделілеу болғанымен, олардың өнімділігі жай әрекетті компрессорларға қарағанда екі есе көп болады. Газ сығылғанда оның температурасы көбейеді, сондықтан оның температурасын төмендету үшін, цилиндр қабырғасындағы арнайы жейде арқылы үздіксіз суытушы су жіберіледі. Компрессордың өнімділігін арттыру үшін жай және екі әрекетті көпцилиндрлі компрессорлар қолданылады.
Роторлы компрессорлар және газ үрлегіштер.Пластиналы компрессорлар. Компрессордың корпусының ішіне эксцентрлі ротор орналасқан. Компрессор жұмыс істегенде оның қабырғалары қызып кетпеу үшін сыртында суытатын су берілетін жейдесі болады. Ротордың радиалдық ойықтарындағы пластиналар ротор айналғанда ортадан тепкіш күш әсерінен ойықтардан еркін шығуы үшін корпус пен ротор арасындағы орақ тәрізді кеңістікті бірнеше камераларға бөледі. Камералардың көлемі корпустық вертикаль осінен оңға қарай көбейеді, ал солға қарай пластиналар ойықтарына кіре бастаған кезде азаяды. Осының салдарынан газ құбыр арқылы сорылып, сосын сығылып, айдау құбырына беріледі. Пластиналы роторлы компрессорлар бір және екі сатылы болып жасалынады. Бір сатылы комперссорларда абсолюттік сығу қысымы (2,54) 105Па (2,54 атм), ал екі сатылы компрессорларда (815)105Па (815 атм) болады.
Роторлы компрессорлардың поршеньді компрессорға қарағанда төмендегі артықшылықтары мынада: 1) өлшемдері (размерлері) және салмағы кіші және аз орын иеленеді; 2) құрылымы қарапайым, детальдар саны кем және арзан; 3) кривошиті-шатунды механизмі жоқ.
Кемшіліктері: 1) ПӘК төмен; 2) сығу қысымы аздау.
Сақиналы роторлы компрессорлар. Корпус ішіне эксцентрлі қалақшалы ротор орналасқан компрессорды жұмысқа қосудан бұрын оның корпусының жартысына дейін сұйық құйылады. Ротор айналғанда су корпустың қабырғаларына шашырап, корпус пен ротор арасында айналмалы су сақинасы пайда болады. Ротордың эксцентрлігіне байланысты, сумен толтырылған кеңістік ротор қалақшаларымен әртүрлі көлемді қуысқа бөлінеді. Ротор айналғанда көлемі үлкейетін қуыстағы тесік арқылы газ сорылып, көлемі азаятын қуыстарды сығылып тесік арқылы айдау құбырына беріледі. Бу компрессорда су сақиналы поршень міндетін атқарады, содықтан мұндай компрессорды сұйық поршеньді деп атайды. Сұйық поршеньді компрессор газ күйіндегі хлорды тасымалдағанда қолданылады. Мұндай компрессор корпусы эллипс пішінді болып, оған күкірт қышқылы құйылады. Ротор мен корпус центрлес болады. Су сақиналы роторлы компрессорды өте аз қысым алынаты болғандықтан вакуум-насос ретінде қолданылады. Газ үрлегіштер. Корпус ішінде екі параллель биікте екі барабан немесе поршень айналады. Бұлардың біреуі электр қозғалтқыш жәрдемінде айналып, ал екіншісі тісті беріліс арқылы байланысқан. Барабандар бір-біпіне қарама-қарсы бағытта айналады. Барабандар бір-біріне және корпусқа нығыз тақалып айналғанда бір-біріне бөлек камера пайда болады. Бұл камераның біреуінен газ сорылып, ал екіншісінен газ сығылады. Газ үрлегіштердің өнімділігі 2800 м3мин.
Ортадан тепкіш компрессорлар. Ортадан тепкіш компрессорлар желдеткіштер, турбоүрлегіштер және турбокомпрессорлар болып бөлінеді. Желдеткіштер. Ортадан тепкіш желдеткіштер шартты түрде үш топқа бөлінеді:
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=1033·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па104Па)
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=1033·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па104Па)
Спираль тәрізді корпустың ішінде көп қалақшасы бар жұмысшы доңғалақ айналады. Газжелдеткіштің өсу бойынша сору құбыры арқылы сорылып, айдау құбыры арқылы беріледі. Желдеткіштер пішіні, корпусының, жұмысы доңғалағының, қалақшаның размерлерін гидравликалық шығын аз болатындай етіп таңдау керек.
Турбокомпрессорлар. Жоғары сығу дәрежесін алу үшін турбокомпрессорлар қолданылады. Айдау қысымының үлкен болуына байланысты турбокомпрессорларда жұмысшы доңғалақтарының саны көп болады және олардың диаметрі мен ені жоғары қысымды сатыға қарай азаяды. Турбокомпрессорлардың жұмысшы доңғалағының айналу жылдамдығы 240270 мс, ал айдау қысымы - 2,53·106Па (25-30 атм) дейін болады. Сығу дәрежесінің жоғары болуына, яғни газдың температурасының көбеюіне байланысты турбокомпрессорларды газды суыту қажет болады.
Газды суыту үшін корпусқа орнатылған арнаулы каналдар арқылы су жіберіледі немесе сатылар арасынан суытқыштар орнатылады. Осьтік желдеткіштер. Цилиндрлі құбырдың қысқа бөлігінде корпус ішіне жұмысшы доңғалақ орналасқан. Жұмысшы доңғалақтың қалақшалары винтті бет бойынша иілген пропеллер болады және желдеткіш рамаға бекітіледі. Жұмысшы доңғалағы айналғанда газ қалақшалар арқылы осі бойынша сорылып, беріледі. Газ ағынына желдеткіштің кедергісінің аздығына байланысты осьтік желдеткіштің ПӘК ортадан тепкіш желдеткіштерге қарағанда көп болады, бірақ тегеуріні 3-4 есе аз болады. Сондықтан осьтік желдеткіштер көп көлемді газды тасымалдау үшін қолданылады. Компрессорлы машиналарды талдау.Химия өндірісінде поршеньді және ортадан тепкіш насостар кеңінен қолданылады. Турбокомпрессорлар мен турбоүрлегіштер ықшамды және қарапайым, сонымен бірге олар майланбаған таза газ береді. Олардын ПӘК-і поршеньділерге қарағанда төмен болғанымен капиталды және пайдалану шығындары аз болғандықтан, 6000 м3сағ және одан көп өнімділікте қолдану экономикасы тиімді, сондықтан турбокомпрессорлар қысымы 30 атм. дейін 10000200000 м3сағ мөлшері газдар беруде қолданылады. Өнімділігі аз (10000 м3сағ дейін) жоғары қысымды (1000 атм. дейін) поршеньді компрессорлар қолданылады. Осьтік компрессорлар ықшамды және ПӘК жоғары. Олардың 80000 м3сағ өнімділікте және 6 атм. дейін қысымда қолданылады.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Компрессорлық стансалар бір немесе бірнеше компрессорлық цехтардан құралады, олар газ айдаушы агрегаттарды, шаң ұстағыштарды немесе сүзгі-сепараторларды және газды ауамен салқындату аппараттарын пайдаланып табиғи газы тазартуды, сығуды, және оны салқындатуды жүргізеді.
Компрессорлық стансаларда әртүрлі типтегі газ айдаушы агрегаттар (ГПА) қолданылады: электр жетекті, газ турбиналы, газ поршенді, газмоторкомпрес-сорлы.
Компрессорлық стансаның негізгі технологиялық жабдықтарының қалыпты жұмысы арқасында газды тасымалдау көрсеткіштері артады.
Сурет 2.4. Компрессорлық стансаның негізгі жабдықтарының құрылымдық схемасы.
Сурет 2.1- те 3 газ айдаушы агрегаттардан құралатын компрессорлық стансалардың негізгі жабдықтары көрсетілген.
Негізгі жабдықтардың құрамы:
1- магистральды газ құбырына КС жалғау түйіні;
2- магистральды газ құбырын тазарту қондырғыларын іске қосу және қабылдау камералары;
3-технологиялық газды тазарту қондырғысы, шаң ұстағыштардан және фильтр- сепараторлардан құралады;
4- технологиялық газды салқындату қондырғысы;
5- газ айдаушы агрегаттар;
6- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштер;
7-агрегаттарды жалғаушы технологиялық құбыр өткізгіштердің ілмекті арматурасы;
8- жібер және отын газдарын дайындау қондырғысы;
9- импульсты газ дайындау қондырғысы;
10- әртүрлі қосымша жабдықтар;
11- энергетикалық жабдықтар;
12- басты басқару және телемеханикалық жүйе щиттері;
13-КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштердің электрохимия-лық қорғаныс жабдықтары.
Желілік компрессорлық стансалар.Магистральды газ құбырларының желілік бөліктерінде бірнеше компрессорлық стансалар орналастырылады, олар бірнеше компрессорық цехтардан тұрады.
Газ айдаушы агрегаттар табиғи газды айдаушылардан және қозғалтқыштардан құралады. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында орналасады. Олар машина залы және айдағыш галериясы деп аталады.
Дожимды компрессорлық стансалар.Газды қоймаға айдау газ айдаушы агрегаттардың көмегімен жүргізіледі, олар келетін магистральды құбырлардағы газдың кіріс қысымын жер асты қабат қысымына дейін жоғарлатуы тиіс. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында орналасады, олар газды айдау технологиялық циклының барлығын орындайды, яғни газды тазартуды, сығуды және салқындатуды.
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын,
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау.
Компрессорлық стансадағы технологиялық жабдықтар жұмыс процесінде, ГПА жұмыс мүмкіндігін, оның жағдайы мен режимін анықтайтын әртүрлі параметрлер-ді бақылауды қажет етеді.
Өлшеу аспабының шкаласы бойынша көрсеткішін анықтау, өзі жазушы немесе цифр басып шығарушы қондырғылар лентасына параметрлерді тіркеу, электрлік немесе пневматикалық сигналдар беру түрінде бақыланатын параметрлер туралы ақпарат алынады. Сонымен қатар, ГПА технологиялық қорғанысы электрлік, пневматикалық немесе гидравликалық дискретті сигналдар түрінде жарық және дыбыс дабылқаққыштарымен жүзеге асырылады.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматты бақылау және дабылқағу параметрлерінің түрлері төмендегі кестеде көрсеттілген:
Кесте 2.1. Газ турбиналы газ айдаушы агрегаттарда бақыланатын параметрлер.
Бақыланатын параметр
Бақылау нүктесінің саны
Ақпаратты пайдалану орны
Дабылқағу
Көрсеу
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы қысым
2
-
ББЩ, ДП КС
Айдағыш ішіндегі газ қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Газ-газ (айдағыш ішіндегі газ- магистраль-дағы газ) қысым құламасы
1
ББЩ
-
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы газ температурасы
2
ББЩ
-
Айдағыштың көлмедік өнімділігі
1
ББЩ
ББЩ
Айдағыш роторының осьтік ығысуы
1
ББЩ
ББЩ
Подшипник дірілі
6
ББЩ
ББЩ
Подшипник температурасы
12
ББЩ
ББЩ
Басты май- сораптан кейінгі май қысымы
ББЩ
ББЩ
Айдағыш подшипниктерін майлау май қысымы
2
ББЩ
ББЩ
Турбина подшипниктерін майлау май қысымы
2
ББЩ
ББЩ
Тығыздағыштағы май қысымы
1
-
ББЩ
Газ-май (айдағыш ішіндегі газ- тығыздағыш-тағы май) қысым құламасы
1
ББЩ
ББЩ
Қалтқылы камера сүзгісіндегі қысым құламасы
1
-
ББЩ
Май багындағы май деңгейі
2
ББЩ
ББЩ
Май багындағы май температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Аккумулятордағы май деңгейі
1
ББЩ
ББЩ
Майды салқындатқыштан кейінгі және оған дейінгі май температурасы
6
-
ББЩ
Компрессор осі алдындағы сиретілулер
1
ББЩ
ББЩ
Кесте 2.1 жалғасы
Бақыланатын параметр
Бақылау нүктесінің саны
Ақпаратты пайдалану орны
Дабылқағу
Көрсеу
Отын газының қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Іске қосу газының қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Іске қосу газының шығыны мен көлемі
1
-
ББЩ
Отын газының шығыны мен көлемі
1
-
ББЩ
Төменгі қысым турбина (ТНД) білігінің айналу жиелігі
1
ББЩ
ББЩ
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) білігінің айналу жиелігі
1
ББЩ
ББЩ
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) алдындағы газ температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Компрессор осі алдындағы газ температурасы
1
ББЩ
ББЩ
ТНД кейінгі өнімнің жану температурасы
1
ББЩ
ББЩ
ТВД кейінгі өнімнің жану температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Регенатор алдындағы ауа температурасы
4
ББЩ
ББЩ
Жану камерасында жалынынң болуы
1
ББЩ
-
ТВД алдында өнімнің жану қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Компрессор осінен кейінгі ауа қысымы
1
ББЩ
-
Айдағыш потрубкасындағы ауа қысымы
1
ББЩ
-
ГПА дамытатын қуат
1
-
ББЩ
Газ айдаушы агрегаттардың ПӘК
1
-
ББЩ
ГПА жеке механизмдерінің жағдайы
-
ББЩ
-
ГПА жағдайы
3
ББЩ
-
ГПА- газ айдаушы агрегаттар; ДП КС- компрессорлық стансаның диспетчерлік пункты; ББЩ- басты басқару щиті
2.3 Газ тасымалдау функциональды схемасы.
Газ турбиналы қондырғыларда бақылау және сигналдау бірнеше параметрлермен жүзеге асырылады (100- ден астам). Олардың ең негізгілеріне қауіпті- ескерту қорғаныс және сигналдау жүйелері жатады. Оларға мыналар жатады: майлау қысымы, айдағыш қабатындағы газ бен майды сығу арасындағы қысым түсуі, подшипниктер температурасы, ротордың осьтік ығысуы, отын газдарының қысымы, жану өнімдерінің температурасы, агрегат подшипниктерінің дірілі, ротордың айналу жиелігі, шекті қорғаныстағы май қысымы, шамшырақ сөнген кезде агрегаттарды тоқтату және т.б.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функциональды схемасы сурет 2.2- де көрсетілген. Майлау қысымы бойынша қорғаныс 1 (PISA) келтірілген шама-лардан турбинаны немесе айдағышты майлау жүйесіндегі қысым төмендеген кезде агрегат жұмысын тоқтатады. Қысым электр контактылы манометрмен өлшенеді, олардың контактылары май қысымы түскен кезде қауіпті май қысым релесін іске қосады. Газ бен майды сығымдағыш арасындағы қысым құлауы бойынша қорғаныс РДД-1М релесі (поз 2 б PdT, 2в PdIS) көмегімен жүзеге асырылады.
Оның контактысын қауіпті қысым құламасы тізбегіне қосады. Шамшырақтың сөнуінен қорғаныс фотореле(поз. 3 а ВЕ, поз 3б, 3в BS) көмегі-мен жүзеге асырылады. Олардың барлығының жұмыс істеу принципі төмендегідей.
Шамшырақтың болуы жарық сезгіш элементтің көмегімен бақыланады, мысалы фоторезистормен, фотодиодпен және фототранзистормен. Осы элементтерден алынған сигнал бөлгіш конденсаторлардың көмегімен айнымалы құраушы бөлінеді, ол жану камерасындағы жалынның жарықтылығының тербелуінен түзіледі. Мұндай қосылу схемасы, оны КС ыстық қабырғасына шағылысуына сезбейтігін қамтамасыз етеді және бұл жағдай шамшырақ сөнгеннен кейін де сақталады.
Фотореле датчиктері КС көрінетін терезелерінде орналастырылады, яғни камера корпусы мен датчик арасындағы арақашықтық 100 мм кем емес. Бұл жағдай шамшырақтың тура шағылысуынан сезгіш элементтің қызып кетуін болдырмады. Сонымен қатар фотодатчик корпусы сумен салқындатылады. Қазіргі кезде Шамшырақ, Жалын және т.б. осындай қондырғылар қолданылуда.
Өнімнің жану температурасынан қорғаныс (поз 4 а TE, поз 4 в, 4 г TIRS) термопара көмегімен жүзеге асырылады, олар мүмкіндігінше бірнеше нүктеде КС қашықта орналастырылады және сигналды алу үшін параллель жалғанады. Екінші ретті аспап ретінде КСП сериялы электронды потенциометрлер қолданылады.
Подшипник температурасы бойынша қорғаныс (поз. 5а TE, поз. 5б, 5 в TIRS) кіші габаритті платиналы кедергі термометрлерінің көмегімен жүзеге асырылады, олар тірек подшипниктерінің вкладышында орналасқан (2 датчиктен) және колодкаларда (4 датчиктен) орналасқан. Терморезисторлар (әрбір жұптан бір-бірден) КСМ сериялы электронды көпірге жалғанады, олар подшипник температурасын өлшейді және тіркейді, сонымен қатар рұқсат етілген температурадан жоғары болған кезде ескерту және қауіпті сигнал береді. Әрбір жұптан екінші терморезистор орталықтан бақылау жүйесінде қолданылады.
Сурет 2.2. Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функционалды схемасы
Агрегатты дірілден қорғау (поз 6 а SE, поз 6 б, 6 в, 6г SISA) датчиктерінң көмегімен жүзеге асырылады, олар подшипник қақпақтарында орналасады. Бұл кезде екі бағытта діріл өлшенеді, агрегат осіне перпендикуляр: вертикаль және көлденең бағыттарда. Қазіргі кезде діріл түрлендіргіштері кеңінен қолданыла бастады, олардың жұмысы пьезоэлектрлік эффектіге негізделген (АВКС аппаратуралары), сонымен қатар контактысыз беткі ток түрлендіргішері қолданылады (Виза аппаратурасы).
Остік ығысунан қорғаныс (поз.7, 8 PISA) ОК, ТНД және айдағыш біліктерінде остік ығысу гидравликалық реле көмегімен жүзеге асады. Сонымен қатар бет ток сигнализаторлары остік ығысуды бақылау үшін қолданылады.
Отын газдарының қысымы бойынша қорғаныс (поз. 9 б, 9в PISA) электрконтактылы манометр көмегімен жүзеге асырылдаы. Жұмыс істеп тұрған агрегатта отын газының қысымы төмендегеннен кейін ЭКМ контактылы ажыратылып, газ қысымының қауіпті релесі іске қосылады.
Рұқсат етілметін диапазондағы айналу жиелігінде жұмыс істеуден қорғаныс (поз.10а SE, поз. 10б, в SISA) 2 мин кейін ескерту сигналын және ТВД білігінің айналу жиелігі 2500- 4200 айнмин тең болған кезде әрбір 5 мин сайын авариялық сигнал түзуді қарастырады.
2.4 Компрессорлық схемасы.
Компрессорлық қондырғы сығылған ауаны алуға және оны тұтынушыға беруге арналған.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Осы қондырғының жұмысымен танысу үшін төмендегі электрлік схеманы қарастырайық (сурет 1.3). Бұл схемада үш фазалы ток көзінің А,В,С- фазалары, N- нейтралы, М- қозғалтқыш; РВ1- іске қосылу релесі, РП1, РП2- аралық релесі, К1- контактор көрсетілген; ТР1- трансформатор, Л1- іске қосылу шамы, С- конденсатор, ЭКМ- электр- контактылы манометр көрсетілген.
Сурет 2.3. Компрессорлық қондырғының принципиалдық схемасы.
Компрессор қондырғысын іске қосу үшін Қосу кнопкасын басамыз, бұл кезде РВ1 релесі іске қосылады және ол өзінің РВ1.1 блок контактысын іліп әкетіп өзінің РВ1.2 блок контактысын тұйықтайды. Л1 шама жанады және қалыпты жабық блок контактысы ЭКМ арқылы РП1 аралық реле іске қосылады. РП1 релесі қосыла отырып К1 контактор тізбегіндегі өз контактысын тұйықтайды. К1 контакторы іске қосыла отырып өзінің К1.2 блок контактысы көмегімен ілгіш болып тұрады. Компрессор қозғалтқышы іске қосылады. Жүйеде қысым түзіледі. ЭКМ манометрінде контактылар минимальды және максимальды қысым мәндеріне қойылады.
Сурет 2.4. Электр контактылы манометр
Қысымның төменгі мәніне жеткен кезде РП1 аралық релесі ажыратылады, бірақ қозғалтқыш өзінің К1.2. блок контактысы арқасында ажырамайды.
ЭКМ- да қысым жоғарғы деңгейге жеткен кезде қалыпты ашық контакт тұйықталады, бұл кезде РП2 аралық релесі іске қосылады және өзінің блок контактысы арқылы контактор К1 ажыратады. Компрессор ажыратылады.
Жүйеде қысым минимальды шамаға дейін түскен кезде қайтадан РП1 релесі іске қосылады, ол К1 контакторын қосады және компрессор іске қосылады. Компрессор жүйеде қысымды максимальды шамаға дейін жеткізеді. Компрессорлық қондырғысы ажырату үшін тоқтату кнопкасын басамыз. Бұл кезде РВ1 релесі ажыратылады және өзінің блок контактыларымен Л1, РП1, К1 ажыратады. Компрессорлық қондырғы ажыратылған.
2.5 Тарылту есептеу.
Диафрагма қондырылған құбыр өткізгішпен өтетін судың шығынын анықтау.
Кесте2.2.
Параметрдің аталуы және өлшемі
Белгіленуі
Шамасы
Құбыр өткізгіш диаметрі, 20°С кезіндегі, мм
D20
410
Диафрагма саңылауының диаметрі, 20°С кезіндегі, мм
d20
280
Диафрагма алдындағы судың (абсолютті) қысымы, МПа
р
4,4
Судың температурасы 0C
t
96
Диафрагмадағы қысым құламасы, кПа
76
Диафрагма типі
-
бұрыштық
Жинақтауыш
Құбыр өткізгіш материалы
-
Болат 35
Құбыр өткізгіштің ішкі бетінің жағдайы
-
Тот басқан
Диафрагманы тексеріс аралық интервалы
2
Диафрагма материалы
-
15X1М1Ф
Диафрагма алды жергілікті кедергісі
-
Ысырма
Диафрагма алды құбыр өткізгіштің түзу сызықты участок ұзындығы, м
L1
4,6
Құбыр өткізгіш осінің салыстырмалы диафрагма осіне ығысуы, мм
ех
2,7
Диафрагма дискасының қалыңдығы, мм
ЕД
6,6
Диафрагма алды құбыр участкасындағы қосымша құбырдың шығу биіктігі, мм
һ
4,6
1. Температураның кең диапазоны үшін әртүрлі материалдардың γсызықты ұлғаюының температуралық коэффициент мәні 10 % қателікпен мына формуламен есептелуі мүмкін:
γ =10−6, (2.1)
Құбырөткізгіш үшін:
γ D =10−6=0,0000111 (2.2)
Диафрагма үшін:
γ d =10−6= 0,0000111 (2.3)
2. Жұмыс жағдайындағы құбыр өткізгіштің және тарылтылған қондырғының диаметрлері анықталады (жұмыс ортасының t температурасы кезіндегі):
D = D20[1+ γ(t − 20)]; (2.4)
D = 410[1+ 0,0000111(96− 20)]= 410,34 мм (2.5)
d = d20[1+ γ(t − 20)]. (2.6)
d = 280[1+ 0,0000111(96− 20)]=280,23 мм (2.7)
мұндағы γ - тарылтылған қондырғыдағы және құбыр өткізгіштегі материалдың сызықты ұлғаю коэффициенті;
D20, d20 - 20 °С температура кезіндегі құбырдың және тарылтылған қондырғы саңлауының диаметрлері.
3. β- диафрагма саңылауының салыстырмалы диаметрі мына формуламен анықталады: β = .
β = = 0,68 (2.8)
4. Жұмыс жағдайындағы судың тығыздығы ρ, кгм3 кестеден алынады: ρ= 963,6 кгм3
4. Е- кіріс жылдамдық коэффициенті мына формуламен анықталады:
(2.9)
= 1,1279 (2.10)
5. С = Сinfinity кезіндегі массалық шығын мына формуламен анықталады:
, (2.11)
мұндағы ρ - жұмыс жағдайындағы ортаның тығыздығы; Рейнольдса саны Re -- infinity кезіндегі Сinfinity- ағу коэффициенті.
Диафрагма үшін Сinfinity мына формуламен анықталады:
(2.12)
Мұндағы L1= l1D - диафрагма кірісінен диафрагма алдындағы қысымды жинау үшін қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының диаметріне қатынастары;
L2 = l2D - диафрагма шығысынан диафрагмадан кейін қысымды жинау үшін қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының диаметріне қатынастары. Бұл шамалар төмендегі кестеден алынады.
Кесте 2.3 Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға дейінгі салыстырмалы арақашықтықтардың шамалары.
Жинақтау тәсілдері
Бұрыштық
Үш радиусты
Фланцты
L1
0
1
25,4D
L2
0
0,47
25,4D
Ескерту. Dдиаметр шамасы миллиметрмен өрнектелуі қажет.
Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға дейінгі салыстырмалы арақашықтықтардың шамалары бұрыштық болғандықтан L1= L2=0 тең.
Диафрагма үшін Сinfinity
(2.13)
6. Құбыр өткізгіштің эквивалентті кедір-бұдырлылығы Rш, мм берілген тапсырмадағы құбырдың жағдайына байланысты кестеден алынады. Болат тот басқан болғандықтан Rш0,3
(2.14)
(2.15)
7.Рейнольдса санына түзету шамасы (1.7) бойынша ARe= 0,5 тең деп қабылдана-
ды.
ARe= 0,5 (2.16)
8. Өлшеу құбыр қабырғасының кедір-бұдырлылыққа Kш әсерін түзету келесі жолмен анықталады:
(2.17)
= 1,0064 (2.18)
9. Өлшеу құбырының кедір-бұдырлылыққа түзетуі есепке алынбайды, егер мына шарттар орындалса:
Стандартты диафрагма үшін:
(2.19)
Бұл жағдайда:
Kш = 1. (2.20)
10. (1.4) формуладағы Kп диафрагма саңылауының кіріс пұшпағының топтасуына түзету енгізу, d 125 мм болған кезде төмендегі формуламен ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1.Технологиялық процестің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.1 Тоңазытқыш машиналары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.2 Тоңазытқыш агенті ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет ... ... ... .12
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау ... ... ... ... ... 17
2.3 Газ тасымалдау компрессор стансаларын автоматтандырудың функциональды схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
2.4 Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2.5 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... 25
3.Автоматтандыру техникалық құралдарын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ...32
3.1 Тоңазытқыш машиналарыныңkомпрессорлары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
3.2 Тоңазытқыштың жылу айырбастаушы аппараты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3.3Бірсатылы қысымды компрессорлы - конденсаторлы,буландырғыш
тоңазытқыш қондырғының функцияналдық сұлбасының сипаттамасы ... ...38
3.4. Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру нысаны ... ... ... ... ... ..40
3.5 Функционалды тоңазытқыш циклінің cұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .42
3.6 Тоңазытқыштың ауданы мен сыйымдылығын анықтау ... ... ... ... ... ... ...4 4
4.Еңбекті қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46
4.1 Автоматтандыру құралдарын пайдаланғанда
қауіпсіздік ережелерін сақтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...46
4.2. Қауіпсіздік іс-шаралар техникасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
4.3. Өртке қарсы қауіпсіздік іс-шаралар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..6 0
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 66
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...67
КІРІСПЕ.
Республикамыздың халық шаруашылығын дамытудың негізгі міндеттеріне өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру қарқынды жан-жақты арттыруда,әсіресе,қосалқы жұмыстарды механикаландыру және автоматтандыру,қол еңбегі үлесін барша азайту жатады.Осы міндеттерді шешуде автоматты басқару жүйесін өндіруге, адам денсаулығына зиянды және қауіпті жұмыстарды механикаландыруға,өнім сапасын жақсарту әрі өзіндік құның кемітуге мүмкіндік беретін микропоцессорлық техникамен өндірістік жұмыстарды кенінен пайдаланудың үлкен маңызы бар.Автоматтандыру деп, адамның тікелей технологиялық процеске қатысудан босататын автоматтық құрылғыларды пайдалану және енгізуді айтады. Автоматтандырудың теориялық және ғылыми негізін автоматика құрайды.
Автомат (грек тілінен аударғанда өздігінен әрекет ететін ) өндірістік процесті адамның қатысуынсыз тек оның басқаруымен жүзеге асатын құрылғы.Автоматика мен есептеу техникасының дамуына көптеген атақты ғалымдар өз үлесін қосты.
Қазіргі реттеушілердің негізі болып саналатын автоматтық реттегішті 1765 жылы И. И. Ползунов ойлап тапты. Ползунов реттеуішінде тура және кері принціп алынған.Санк-Петербург технологиялық институтының профессоры И.А.Вышнеградский 1877 жылы автоматты реттеу теориясының негізін қалады.Қазіргі кезде ЭВМ-сіз, микропроцессорлық техникасыз елестету мүмкін емес.Өндірістік процестерді автоматтандыруды дамыту бағытын талдай келіп, өз күрделілігі жағынан әртүрлі міндеттер шешімін тапқан үш негізгі сатыны айдап өтуге болады.
Жұмыс циклін автоматтандыру бірінші сатысы-негізгі көңіл автоматтар мен жартылай автоматтарды жасауға бөлінеді.Бұл сатыда технологиялық процестерді автоматтандыру өңдеудің кейбір операциялары ғана қамтиды,ал дайын өнім жанау,бақылау және қаттау қолмен не машиналық құралдармен жүргізіледі.Автоматтандырудың екінші сатысы-өңдеу, бақылау, жинау, қаттау т.б. операцияларды біріктіретін автоматтық машина жасауға тіреледі.
Автоматтандырудың үшінші сатысы-өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру, яғни ЭВМ-ді кенінен пайдалана отырып,автоматтық учаскі,цех пен зауыттар,өндірісті автоматты басқару жүйесін,сапаны басқару жүйесін,икемді жұмысты кешенін құру жатады.Бүгінгі танда автоматтандыру бағытында өздерінің келелі еңбектерімен жер жүзіне таныла бастаған Қазақстан ғалымдары да аземес. Солардыңішіндегі профессорлар Ә. Әшімов, Қ. Асаубаев, Д. Сыздықов, И.Гринмен, С.Цой еңбектері орны ерекше.
1.Технологиялық процестің сипаттамасы.
1.1. Тоңазытқыш машиналары.
Тоңазытқыш - температурасы қоршаған ортаның температурасынан төмен болатын, жоғарғы температурада микроорганизмдер әсерінен жылдам бұзылатын азық-түлік өнімдері мен тағамдарды сақтауға арналған құрылғы немесе арнаулы камералар.
Тоңазытқыш (тұрмыстық). Тұрмыстық тоңазытқыштардың компрессиялы және абсорбциялы деп аталатын екі түрі шығарылады. Олар бір-бірінен тоңазыту агрегатының әсер ету принципі (суық шығару әдісі бойынша) және осыған сәйкес конструкциялық жасалу ерекшеліктері мен техникалық сипаттамалары бойынша ажыратылады.
Компрессиялық түрдегі тоңазыту агрегаты электр двигателінен шығатын жетегі бар компрессордан, буландырғыштан, конденсатордан және сүзгі-кептіргіштен құралады. Тоңазытқыштың камерасы буландырғыштың каналдарындағы суытқыш агенттің (хладон-12) компрессор арқылы циркуляциялануы (айналыс жасауы) нәтижесінде салқындайды. Компрессиялық тоңазыту агрегатының аумағы шағын, тоңазытқышты пайдалану кезінде қозғалмалы детальдарын алмастыруды және майлауды қажет етпейді. Компрессор-мотор жұмыс істеген кезде одан шамалы дыбыс білінеді және тоңазытқышты аздап дірілдетеді. Бұл оның басты кемшілігі болып табылады. Егерде компрессор-мотор жақсы реттелген және тоңазытқыш орнықты орнатылған болса, онда әлгі кемшілік мүлде азаяды. Көп позициялы автоматты реттеуіш тоңазытқыштың камерасында қажетті температураны ұстап тұру үшін тоңазыту агрегатын ауық-ауық жұмыс істетіп және тоқтатып тұрады.Жылытқыш генератордан,конденсатордан, буландырғыштан және абсор-ден тұратын абсорбциялық тоңазыту агрегатында суық абсорбция жолымен -- қатты немесе сұйық заттардың (абсорбердің) суытқыш агенттің, әдетте аммиактың буын жұтуымен шығарылады. Жүйедегі суытқыш агенті электрлік жылытқыш (генератор) арқылы циркуляцияға түседі.Абсорбциялық тоңазыту агрегатында қозғалмалы механикалық бөліктер жоқ, сондықтан ол шусыз жұмыс істейді.
Компрессиялықтоңазыту агрегатының салқындатуы абсорбциялық түрге қарағанда күшті. Компрессиялық тоңазытқыштардың тоңазыту камерасында салқындату мен төмен температура шығару процесі едәуір тез өтеді және абсорбциялық тоңазытқыштағыдан төменірек температура алынады. Бұған қоса компрессорлық тоңазыту агрегатының ауық-ауық қысқа мерзім жұмыс істеуі (тоңазыту камерасының тиісті түрде жылулық оқшаулануы болғанда) электр энергиясын үнемдеп жұмсауға жағдай жасайды, абсорбциялық агрегаттардағы генератордың тоқтаусыз жұмыс істеуі электр энергиясы шығынын көбірек кетіреді. Жаңа типтегі Кристалл-9 абсорбциялық тоңазытқышы бұған жатпайды, бұл көптеген көрсеткіштері бойынша компрессиялық түрдегі тоңазытқышқа ұқсайды, соның өзінде абсорбциялық түрдегі тоңазытқыштарға тән артықшылықтарын сақтап қалған. Бір камералы және қос камералы тоңазытқыштар да бар. Бір камералы тоңазытқыштың тоңазыту камерасының төменгі температуралы бөлімі бар (мұздату бөлімі немесе мұздатқыш), онда -- 6˚С-тан -- 12˚С-қа дейінгі (кейбір тоңазытқыштарда -- 18˚С-қа дейін) температура сақталады, ал тоңазыту камерасының өзінде 0 -- 6˚С температура болады. Мұздату бөлімініңтемпературалық диапазондары тоңазытқыштыңқақпағындажұлдызшанеме сеқарұлпасыныңбейнесіменбелгіленген : біржұлдызша -- 6˚С, екіжәнеүшжұлдызшатиісінше -- 12˚С және -- 18˚С температураға сәйкескеледі. Тоңазығанкүйдесақталатынкөптегеназы қ-түліктерүшін -- 12˚С-тан -- 18˚С-қа дейінгі температура тиімдіболыптабылады.
Қоскамералытоңазытқыштардыңтөменгіт емпературалыбөлімітоңазытукамерасын анісжүзіндеоқшауланған, сондықтанолөзіндіктемпературалықреж имі бар жекетоңазытукамерасы(қоскамералыдеп аталуы даосыдан)болыптабылады. Мұндайтоңазытқыштардаоныңішіндегіау аның циркуляциялануынан (алмасуынан) болатынкамераларарасындағыжылуалмас уқұбылысынболғызбаужағықарастырылға н. Күнделікті тұрмыстамұздатукамерасытоңазытукаме расынақарағандаедәуірсирегірекашыла тындықтанқоскамералытоңазытқыштымұн ыңжұмысрежимібіркамералытоңазытқышт ағыданедәуіртұрақтыболады. Мұның үстіне камераларды оқшаулау энергияны аз жұмсап, мұздату камерасында айтарлықтай төменгі температура ( -- 18˚С) тудыруға мүмкіндік береді. Осының нәтижесінде азық-түлікт іұзақ уақыт - сақтауға қолайлы жағдай жасалады, буландырғыштың сыртында пайда болатын қарқырауының қалын бауы баяулайды және тоңазытқыштың камераларына берілген температураны ұстап тұруға қажетті электр энергиясының шығыны кемиді.
Екі бөліктенқұралғантоңазыту қондырғыларының (мысалы, Минск -- 22 немесе Бирюса -- 15) әдеттегі қоскамералы тоңазытқыштардан айырмашылықтары бар, оның мұздату камерасының көлемі үлкен -- 120 -- 140 дм-қажетедіжәне 2 тоңазыту агрегатынан тұрады, бұлар тоңазыту камерасы мен мұздату бөлімінежеке-жекеқызмететеді.Көп мөлшердегі азық-түлікті ұзақ уақыт тоңазытылған немесе өте салқындатылған күйде сақтау кезінде осы тоңазытқыш қондырғыларды пайдаланған жөн. Әдеттегі жағдайларда біркамералы, ал сыйымдылығы 27 -- 45 дм[3] төменгі температуралы бөлімі бар қоскамералы тоңазытқыш жеткілікті болып табылады. Отандық өнеркәсібіміз аумақөлшемдері, тоңазытукамерасы мен мұздату бөлімінің сыйымдылығы, тұтынуқуаты (кестеніқараңыз) әртүрлі тоңазытқыштар шығарады, сондықтан тоңазытқыш таңдаған кезде оның қажетті пайдалы сыйымдылығын ескерген жөн.
Сырттан келтірілген энергия арқылы жасанды салқындату (суыту) процесін тоңазыту машинасы жүзеге асырады. Ол компрессорлық, жылулық, термоэлектрлік болып бөлінеді.
Компрессорлық тоңазыту машинасының жұмысы газды немесе буды сығымдау арқылы температураны өзгерту процесіне, жылулық тоңазыту машинасы жылу энергиясына негізделген.
Термоэлектрлік тоңазыту машинасында тоңазыту процесі Пельте эффектісіне негізделген. Тоңазыту машиналарындағы сығу процесі тоңазыту агенттерінің көмегімен атқарылады.
Фреондар, аммиак, көмірсутектер (пропан, этан, этилен), аммиактың судағы ерітінділері, бромды литий, су буы тоңазыту агенттері қызметін атқарады. Қазіргі кезде мұздату камерасының сыртында пайда болған мұзды автоматты түрде ерітетін құрылғысы бар екі камералы тоңазытқыштар кеңінен қолданылады.
1.2. Тоңазытқыш агенті.
Тоңазытқыш машиналарындағы тоңазытқыш агенті салқындатылған ортадағы жылуды өзіне тартып алып, конденсациялық процесі кезінде қоршаған ортаға береді.
Тоңазытқыш агентін таңдау оның термодинамикалық, физика-химиялық, физиологиялық, экономикалық және экологиялық қасиеттеріне байланысты жүргізіледі.
Термодинамикалық талаптар: Үлкен көлемде суық-өндіргіштік, жұмыс температурасы және қысым, заттың қатты және аумалы күйдегі температурасы. Өндірістің көлемі ұлғайғанда буды сору көлемі азаяды, яғни компрессорлар мөлшері азаяды.
Тоңазытқыш қондырғылары жұмысының үнемділігін төмен температурадағы атмосфералық қысымдағы қайнау және жоғары температурадағы конденсация жоғарылатады. Тоңазытқыш агентіндегі қайнау қысымы атмосфералық қысымнан анағұрлым жоғары болса, ауаны атмосферада сору болмайды, ендеше, ылғал жүйесінде де кедергі кездеспейді. Конденсация қысымының төмендеуі тоңазытқыш машиналарының жоғарғы аппарат жағын және компрессорлар құралымын жеңілдетеді.
Тоңазытқыш агентінің жұмысы тоқтамау үшін қату температурасы жұмыс қайнау температурасынан төмен болуы қажет. Конденсация процесін жандандыру үшін заттың аумалы күйіндегі температурасы қоршаған ортадағы температурадан жоғары болуы қажет. Тоңазытқыш машиналарының жұмысының үнемділігі үшін тоңазытқыш агенті айналымының мөлшерін түсіру есебінен буға айналдыру жылуы жоғары болуы керек.
Физикалық - химиялық талаптар: Тоңазытқыш агентінің біршама тұтқырлығы, тығыздығы болуы оның жүйесінің қарсыласу қозғалысын төмендету үшін қажет. Жылу алмастыратын аппараттардың жұмысын жақсарту үшін жылу беру және жылуды өткізу жоғары болуы керек.
Майда ерімейтін тоңазытқыш агенті компрессордан булану жүйесіне аз кетеді, булану температурасы өспейді, булағышта көбік болмайды. Бірақ майда ерігіш тоңазытқыш агентінің өз артықшылығы бар: Тоңазытқыш агентінің майы компрессордың әрең жететін жеріне өтіп, майлануын жақсартады. Тоңазытқыш агенті суда ерісе, тіпті жақсы болар еді. Керісінше жағдайда ылғалдың тоңазуы және мұзды қалтқылар капиллярлы құбырларды дроссельдегенде жөнге салатын бұрандаларда пайда болады. Сол сияқты, жүйеге түскен су металдың мүжілуіне жағдай туғызады. Тоңазытқыш машиналарын жасағанда тоңазытқыш егенті металдарға, басқа материалдарға да инерциялы болуы қажет. Тоңазытқыш машинасында тығыз емес аңқыштың мөлшері ең аз болу қажет, сонымен қатар тоңазытқыш агенті жоғары не болмаса төмен температурада жануға, атылуға, ыдырап бұзылуға тиіс емес.
Физиологиялық талаптар: Тоңазытқыш агенті адам организміне қауіпті болмау керек, тұншығу, көздің шырышты қабығын, мұрынды, тыныс жолдарын тітіркендірмеуі қажет. Тоңазытқыш агенті тағамдардың, азықтардың сапасына кері әсер етпеуі керек.
Экономикалық талаптар: Тоңазытқыш агентінің қолайлығы - оның төменгі бағасы.
Экологиялық талаптар: Қоршаған ортаға түскен тоңазытқыш агенті оған зиянды әсерін тигізбеуі керек. Тоңазытқыш агентін нақты жағдайда таңдау тоңазытқыш машинасы құралымының жұмыс шартын белгілеуге байланысты.
Халықаралық стандарттау комитеті дайындаған тоңазытқыш агенттері жүйесінің белгілері: R - атаулары. Әріптен кейінгі сандар былайша түсіндіріледі: 1- метанды қатар; 11-этанды қатар; 21-пропан қатары, 31-бутанды қатар. Одан кейінгі сан фтор мөлшеріне тең. Егер сутегі атомы тоңазытқыш агентінде болса, оның мөлшерін бірінші (туынды метан) не болмаса екінші (басқа қатардағы туынды) есебіне қосады. Тоңазытқыш агентінің шығуы органикалық, болмаса 700 саны қосу молекулярлы масса болып белгіленеді.
Қазіргі кезде анағұрлым көп таратылған тоңазытқыш қондырғылары - фреон 134А (фреон-12 орнына), фреон 404А, фреон 502, фреон 507 тоңазытқыш агенттері. +5°С төмен емес температураны алу үшін тоңазытқыш агентіндегі кондиционерлік жүйелерде су пайдаланылады.
Аммиак. Ащы иісті түссіз газ, термодинамикалық қасиеттерң жақсы. Атмосфералық қысым кезінде 0,1 МПа аммиактың қайнау температурасы- 33,6°С. Күнделікті жұмыс жағдайындағы булағыштағы қысымы атмосфералық қысымынан жоғары. Конденсатордағы қысымы - 0,8-1,3 МПа , 8-13 кгссм2.
Аммиактың суық өндірігіштігіне үлкен мөлшер қатынасы компрессорға түскен тоңазытқыш агентінің кішкене мөлшерімен салыстыра келістірілген, сол себепті аммиакты машиналар біртұтас.
Аммиак майда ермейді, бірақ суды қарқынды сіңіреді. Техникалық аммиактың құрамында 0,2 %-дан артық су болмауы керек. Қара металмен (болат, шойын) реакцияға түспейді, бірақ ылғалдың қатысуымен мыс және оның қорытпаларын (фосфорлы қоладан басқа) бөлшек дейді.
Аммиактың кемшілігі - адам организміне тигізетін зиянды әсері. Оның белгілі ащы иісі бар және көздің шырышты қабығын, асқазан, тыныс алу, жыныс жолдарын тітіркендіреді, теріні күйдіреді, тыныс мүшелерінің түйілуіне жол береді. Оның 0,0005 % концентрациялық көлемі ауада нақты сезіледі. Егер ауада аммиактың 0,5 % - дан жоғары мөлшері болса, ондай ауадан улануға болады. Аммиак оттегінде жақсы жанады, бірақ ол ауада нашар жанады. Ауада 13,1- ден 26,8 % - ға дейінгі аммиак - электр қуатының өткізгіші.
Аммиак - қолайлы және арзан тоңазытқыш агенті. Оны үлкен және орта поршеньді - компрессорлы, құбырлы - компрессорлы, қайнау температурасы 70°С-қа дейінгі және +50° конденсация температурасына дейінгі тоңазытқыш машиналарында қолданады.
Фреон-12 (дифтордихлорметан). Аздаған иісі бар, ауыр, түссіз газ. Мөлшері қайнау температурасы - 30,1°С. Конденсатордағы қысымы 1-1,2 МПа, 10-12 кгссм2 аспайды. Фреон-12-нің үлкен құрғақ буды сіңіру тығыздығы аммиак буының тығыздығынан 5-6 есе үлкен, сондықтан айналымында үлкен қысымға кезігеді.
Фреон-12 өз ішінде ериді, сол кезде майдың жабысуы кенеттен азаяды. Мемлекеттік стандарт комитеті талаптарына жауап беретін арнайы жабысқақ майды сенімді майлауға пайдалану керек. Бірақ төмен (-40-50°С) температурада фреон-12-ден май ағып кетуі мүмкін.
Машина жасауда ылғал жоқта фреон-12 барлық металдар үшін бейтарап болады. Фреон-12-де судың еруі - жоқтың қасы. Массасы бойынша жалпы белгіленген тоңазытқыш машиналарында ондағы су 0,0025% - дан аспауы керек. Үйдегі тоңазытқыштар үшін ол мөлшері 0,0006% -ға сәйкес.
Фреон-12 өте аққыш. Ол өте кішкене қуыстан өтіп кетуге ыңғайлы. Фреон-12 қоспасы ауада жанбайды, атылмайды, бірақ 400°С - тан жоғары температурада улы газофосген жинап, ыдырайды.Тоңазытқыш машиналарында Фреон-12 қайнау температурасы - 25°С және конденсация температурасы +70°С дейін.
Фреон-22 (дифтормонохлорметан). Бұл газдың фреон-12-ге ұқсас тым жайлы физиологиялық қасиеті және аммиакқа ұқсас жақсы термодинамикалық қасиеттері бар. Қайнау температурасы 0,1 МПа - 41,1°С қысымында су баяу ериді: 0,024 % массасы бойынша - 20°С, 0,048% - 0°С-та тек қана жеткілікті жоғары қысымда ғана маймен өзара еруі мүмкін, ал -10-20°С - қа дейін төмендегенде майдың түсіп кетуі мүмкін.
Фреон-22-нің жылу беру коэффициенті фреон-12-ге қарағанда 25-30 % - ға жоғары, сондықтан жылу алмасу аппараттарының көлемі кішкентай. Фреон-22 тығыз емес жерден тез өтеді. Ылғал болмағанда металдарға бейтарап. Жанбайды, жарылмайды, бірақ фреон-12-ге қарағанда тым улы келеді. 550°С жоғары температурада темір бар жерде ыдырай бастайды. Жұмыс қысымымен және көлемді суықөндіргіштігімен фреон-22 аммиакқа ұқсас.Фреон - 22 төменгі температуралы тоңазытқыш қондырғыларында қайнау температурасы - 70°С және конденсация температурасы +50°С-та пайдалануға ұсынылады.
Фреон - 142 (дифтормонохлорэтан). Улы емес және өте баяу жалындайды. Атмосфералық қысым кезінде қайнау температурасы - 9,8°С, жоғары температура кезінде конденсация температурасы 40-50°С-0,7 МПа-дан аспайды, қату температурасы - 130,8°С. Ол жылыту насостарында және конденсациясы жоғары температурамен жұмыс істейтін тоңазытқыш қондырғыларында пайдаланылады.Тоңазыту техникасында тоңазытқыш агентімен бірге азетроптық тоңазытқыш агентінің қоспасын да қолданады. Азетроптық қоспаның қасиеттері басқа құрастырылған бөлек қасиеттері басқа құрастырылған бөлек қасиеттерінен ерекшеленеді: сұйық азетроптық қоспаның құрамы да сұйықтан аумайды.
Фреон - 502. Ол азетроптық қоспа болып саналады, 48,8%-ы фреон-22, 51,2% -ы фреон - 115. Нақты фреон -502 - нің қайнау температурасы - 45,6 °С. Жобамен алғанда Фреон-22-ден жылу түзілуі 1,5 рет кем, ал салқынөндіргіштігінің көлемі Фреон -22 мен фреон-15-тен біраз үлкен.
Фреон-502 төменгі температуралы, әсіресе құрастырылған электр двигательді тоңазытқыш қондырғыларына ұсынылады.
2.Компрессор туралы жалпы мағұлмат.
2.1.Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет.
Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды компрессорлық машиналар деп атайды. Сығылған газ қысымының Р2 бастапқы газ қысымына Р1 қатынасын сығу дәрежесі деп атайды. Сығу дәрежесінің шамасына қарай компрессорлық машиналар төмендегі түрлерге бөлінеді:
1. Желдеткіштер (Р2Р11,1) - көп мөлшердегі газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
2. Газүргіштер (1,1Р2Р13,0) - газ құбырларында кедергілер едәуір көп болғанда газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
3. Компрессорлар (Р2Р13,0) - жоғары қысымдар алу үшін пайдаланылады.
4. Вакуум насостар - қысым атмосфера қысымнан кем болғанда газдарды сору үшін пайдаланылады.
Сығудың теориялық екі түрі болады:
1. Изотермиялық процесс - газ сығылғанда бөлінген жылу толығымен айнала ортаға таралады және газдың температурасы өзгермейді. (Т=const).
2. Адиабаталық процесс - газ айнала ортамен жылу алмаспайды және барлық бөлінген жылу газдың ішкі энергиясы үшін жұмсалады.
Шынында сығу кезінде бөлінген жылудың бір бөлігі айнала ортаға таралады, ал қалған бөлігі газды ысытуға жұмсалады. Мұндай сығу процесін политропты деп атайды.
Поршенді компрессорлар жұмыс істеу принципіне байланысты бір және екі әрекетті, ал сығу сатысының санына қарай бірсатылы және көпсатылы болып бөлінеді. Бірсатылы компрессорларда газ соңғы қысымға дейін параллель жұмыс істейтін бір немесе бірнеше цилиндрде сығылады. Бірсатылы горизонтальды жай әрекетті компрессордың құрылысы поршеньді насостың құрылысына ұқсас. Поршень цилиндр ішінде шатун және кривошип арқылы жалғанған. Кривошиптың білігіне маховик орнатылған. Цилиндр бір жағынан қақпақпен жабылған, қақпаққа сору клапоны және айдау клапоны жайғасқан. Поршеннің солдан оңға қарай жылжығанда цилиндр қақпағымен поршень арасындағы кеңістік кеңейіп, вакуум пайда болады. Осының нәтижесінен сору клапоны ашылады және газ цилиндрге сорыла бастайды. Поршеннің кері оңнан сола қарай қозғалысында сору клапоны жабылып, ал цилиндрдегі газ поршенмен қысымның соңғы мәніне дейін сығылады, сосын айдау клапоны ашылып, сығылған газ айдау құбырына беріледі. Бірсатылы екі әрекетті компрессорларда газ цилиндрде поршеннің екі жағымен кезек-кезек сығылады. Поршеннің бір рет оңға және солға сығылғанда газ екі рет сорылып, екі рет айдалады. Цилиндрде екі сору және екі айдау клапондары бар. Мұндай компрессорлардың құрылысы күрделілеу болғанымен, олардың өнімділігі жай әрекетті компрессорларға қарағанда екі есе көп болады. Газ сығылғанда оның температурасы көбейеді, сондықтан оның температурасын төмендету үшін, цилиндр қабырғасындағы арнайы жейде арқылы үздіксіз суытушы су жіберіледі. Компрессордың өнімділігін арттыру үшін жай және екі әрекетті көпцилиндрлі компрессорлар қолданылады.
Роторлы компрессорлар және газ үрлегіштер.Пластиналы компрессорлар. Компрессордың корпусының ішіне эксцентрлі ротор орналасқан. Компрессор жұмыс істегенде оның қабырғалары қызып кетпеу үшін сыртында суытатын су берілетін жейдесі болады. Ротордың радиалдық ойықтарындағы пластиналар ротор айналғанда ортадан тепкіш күш әсерінен ойықтардан еркін шығуы үшін корпус пен ротор арасындағы орақ тәрізді кеңістікті бірнеше камераларға бөледі. Камералардың көлемі корпустық вертикаль осінен оңға қарай көбейеді, ал солға қарай пластиналар ойықтарына кіре бастаған кезде азаяды. Осының салдарынан газ құбыр арқылы сорылып, сосын сығылып, айдау құбырына беріледі. Пластиналы роторлы компрессорлар бір және екі сатылы болып жасалынады. Бір сатылы комперссорларда абсолюттік сығу қысымы (2,54) 105Па (2,54 атм), ал екі сатылы компрессорларда (815)105Па (815 атм) болады.
Роторлы компрессорлардың поршеньді компрессорға қарағанда төмендегі артықшылықтары мынада: 1) өлшемдері (размерлері) және салмағы кіші және аз орын иеленеді; 2) құрылымы қарапайым, детальдар саны кем және арзан; 3) кривошиті-шатунды механизмі жоқ.
Кемшіліктері: 1) ПӘК төмен; 2) сығу қысымы аздау.
Сақиналы роторлы компрессорлар. Корпус ішіне эксцентрлі қалақшалы ротор орналасқан компрессорды жұмысқа қосудан бұрын оның корпусының жартысына дейін сұйық құйылады. Ротор айналғанда су корпустың қабырғаларына шашырап, корпус пен ротор арасында айналмалы су сақинасы пайда болады. Ротордың эксцентрлігіне байланысты, сумен толтырылған кеңістік ротор қалақшаларымен әртүрлі көлемді қуысқа бөлінеді. Ротор айналғанда көлемі үлкейетін қуыстағы тесік арқылы газ сорылып, көлемі азаятын қуыстарды сығылып тесік арқылы айдау құбырына беріледі. Бу компрессорда су сақиналы поршень міндетін атқарады, содықтан мұндай компрессорды сұйық поршеньді деп атайды. Сұйық поршеньді компрессор газ күйіндегі хлорды тасымалдағанда қолданылады. Мұндай компрессор корпусы эллипс пішінді болып, оған күкірт қышқылы құйылады. Ротор мен корпус центрлес болады. Су сақиналы роторлы компрессорды өте аз қысым алынаты болғандықтан вакуум-насос ретінде қолданылады. Газ үрлегіштер. Корпус ішінде екі параллель биікте екі барабан немесе поршень айналады. Бұлардың біреуі электр қозғалтқыш жәрдемінде айналып, ал екіншісі тісті беріліс арқылы байланысқан. Барабандар бір-біпіне қарама-қарсы бағытта айналады. Барабандар бір-біріне және корпусқа нығыз тақалып айналғанда бір-біріне бөлек камера пайда болады. Бұл камераның біреуінен газ сорылып, ал екіншісінен газ сығылады. Газ үрлегіштердің өнімділігі 2800 м3мин.
Ортадан тепкіш компрессорлар. Ортадан тепкіш компрессорлар желдеткіштер, турбоүрлегіштер және турбокомпрессорлар болып бөлінеді. Желдеткіштер. Ортадан тепкіш желдеткіштер шартты түрде үш топқа бөлінеді:
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=1033·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па104Па)
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=1033·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па104Па)
Спираль тәрізді корпустың ішінде көп қалақшасы бар жұмысшы доңғалақ айналады. Газжелдеткіштің өсу бойынша сору құбыры арқылы сорылып, айдау құбыры арқылы беріледі. Желдеткіштер пішіні, корпусының, жұмысы доңғалағының, қалақшаның размерлерін гидравликалық шығын аз болатындай етіп таңдау керек.
Турбокомпрессорлар. Жоғары сығу дәрежесін алу үшін турбокомпрессорлар қолданылады. Айдау қысымының үлкен болуына байланысты турбокомпрессорларда жұмысшы доңғалақтарының саны көп болады және олардың диаметрі мен ені жоғары қысымды сатыға қарай азаяды. Турбокомпрессорлардың жұмысшы доңғалағының айналу жылдамдығы 240270 мс, ал айдау қысымы - 2,53·106Па (25-30 атм) дейін болады. Сығу дәрежесінің жоғары болуына, яғни газдың температурасының көбеюіне байланысты турбокомпрессорларды газды суыту қажет болады.
Газды суыту үшін корпусқа орнатылған арнаулы каналдар арқылы су жіберіледі немесе сатылар арасынан суытқыштар орнатылады. Осьтік желдеткіштер. Цилиндрлі құбырдың қысқа бөлігінде корпус ішіне жұмысшы доңғалақ орналасқан. Жұмысшы доңғалақтың қалақшалары винтті бет бойынша иілген пропеллер болады және желдеткіш рамаға бекітіледі. Жұмысшы доңғалағы айналғанда газ қалақшалар арқылы осі бойынша сорылып, беріледі. Газ ағынына желдеткіштің кедергісінің аздығына байланысты осьтік желдеткіштің ПӘК ортадан тепкіш желдеткіштерге қарағанда көп болады, бірақ тегеуріні 3-4 есе аз болады. Сондықтан осьтік желдеткіштер көп көлемді газды тасымалдау үшін қолданылады. Компрессорлы машиналарды талдау.Химия өндірісінде поршеньді және ортадан тепкіш насостар кеңінен қолданылады. Турбокомпрессорлар мен турбоүрлегіштер ықшамды және қарапайым, сонымен бірге олар майланбаған таза газ береді. Олардын ПӘК-і поршеньділерге қарағанда төмен болғанымен капиталды және пайдалану шығындары аз болғандықтан, 6000 м3сағ және одан көп өнімділікте қолдану экономикасы тиімді, сондықтан турбокомпрессорлар қысымы 30 атм. дейін 10000200000 м3сағ мөлшері газдар беруде қолданылады. Өнімділігі аз (10000 м3сағ дейін) жоғары қысымды (1000 атм. дейін) поршеньді компрессорлар қолданылады. Осьтік компрессорлар ықшамды және ПӘК жоғары. Олардың 80000 м3сағ өнімділікте және 6 атм. дейін қысымда қолданылады.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Компрессорлық стансалар бір немесе бірнеше компрессорлық цехтардан құралады, олар газ айдаушы агрегаттарды, шаң ұстағыштарды немесе сүзгі-сепараторларды және газды ауамен салқындату аппараттарын пайдаланып табиғи газы тазартуды, сығуды, және оны салқындатуды жүргізеді.
Компрессорлық стансаларда әртүрлі типтегі газ айдаушы агрегаттар (ГПА) қолданылады: электр жетекті, газ турбиналы, газ поршенді, газмоторкомпрес-сорлы.
Компрессорлық стансаның негізгі технологиялық жабдықтарының қалыпты жұмысы арқасында газды тасымалдау көрсеткіштері артады.
Сурет 2.4. Компрессорлық стансаның негізгі жабдықтарының құрылымдық схемасы.
Сурет 2.1- те 3 газ айдаушы агрегаттардан құралатын компрессорлық стансалардың негізгі жабдықтары көрсетілген.
Негізгі жабдықтардың құрамы:
1- магистральды газ құбырына КС жалғау түйіні;
2- магистральды газ құбырын тазарту қондырғыларын іске қосу және қабылдау камералары;
3-технологиялық газды тазарту қондырғысы, шаң ұстағыштардан және фильтр- сепараторлардан құралады;
4- технологиялық газды салқындату қондырғысы;
5- газ айдаушы агрегаттар;
6- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштер;
7-агрегаттарды жалғаушы технологиялық құбыр өткізгіштердің ілмекті арматурасы;
8- жібер және отын газдарын дайындау қондырғысы;
9- импульсты газ дайындау қондырғысы;
10- әртүрлі қосымша жабдықтар;
11- энергетикалық жабдықтар;
12- басты басқару және телемеханикалық жүйе щиттері;
13-КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштердің электрохимия-лық қорғаныс жабдықтары.
Желілік компрессорлық стансалар.Магистральды газ құбырларының желілік бөліктерінде бірнеше компрессорлық стансалар орналастырылады, олар бірнеше компрессорық цехтардан тұрады.
Газ айдаушы агрегаттар табиғи газды айдаушылардан және қозғалтқыштардан құралады. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында орналасады. Олар машина залы және айдағыш галериясы деп аталады.
Дожимды компрессорлық стансалар.Газды қоймаға айдау газ айдаушы агрегаттардың көмегімен жүргізіледі, олар келетін магистральды құбырлардағы газдың кіріс қысымын жер асты қабат қысымына дейін жоғарлатуы тиіс. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында орналасады, олар газды айдау технологиялық циклының барлығын орындайды, яғни газды тазартуды, сығуды және салқындатуды.
2.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын,
реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау.
Компрессорлық стансадағы технологиялық жабдықтар жұмыс процесінде, ГПА жұмыс мүмкіндігін, оның жағдайы мен режимін анықтайтын әртүрлі параметрлер-ді бақылауды қажет етеді.
Өлшеу аспабының шкаласы бойынша көрсеткішін анықтау, өзі жазушы немесе цифр басып шығарушы қондырғылар лентасына параметрлерді тіркеу, электрлік немесе пневматикалық сигналдар беру түрінде бақыланатын параметрлер туралы ақпарат алынады. Сонымен қатар, ГПА технологиялық қорғанысы электрлік, пневматикалық немесе гидравликалық дискретті сигналдар түрінде жарық және дыбыс дабылқаққыштарымен жүзеге асырылады.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматты бақылау және дабылқағу параметрлерінің түрлері төмендегі кестеде көрсеттілген:
Кесте 2.1. Газ турбиналы газ айдаушы агрегаттарда бақыланатын параметрлер.
Бақыланатын параметр
Бақылау нүктесінің саны
Ақпаратты пайдалану орны
Дабылқағу
Көрсеу
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы қысым
2
-
ББЩ, ДП КС
Айдағыш ішіндегі газ қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Газ-газ (айдағыш ішіндегі газ- магистраль-дағы газ) қысым құламасы
1
ББЩ
-
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы газ температурасы
2
ББЩ
-
Айдағыштың көлмедік өнімділігі
1
ББЩ
ББЩ
Айдағыш роторының осьтік ығысуы
1
ББЩ
ББЩ
Подшипник дірілі
6
ББЩ
ББЩ
Подшипник температурасы
12
ББЩ
ББЩ
Басты май- сораптан кейінгі май қысымы
ББЩ
ББЩ
Айдағыш подшипниктерін майлау май қысымы
2
ББЩ
ББЩ
Турбина подшипниктерін майлау май қысымы
2
ББЩ
ББЩ
Тығыздағыштағы май қысымы
1
-
ББЩ
Газ-май (айдағыш ішіндегі газ- тығыздағыш-тағы май) қысым құламасы
1
ББЩ
ББЩ
Қалтқылы камера сүзгісіндегі қысым құламасы
1
-
ББЩ
Май багындағы май деңгейі
2
ББЩ
ББЩ
Май багындағы май температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Аккумулятордағы май деңгейі
1
ББЩ
ББЩ
Майды салқындатқыштан кейінгі және оған дейінгі май температурасы
6
-
ББЩ
Компрессор осі алдындағы сиретілулер
1
ББЩ
ББЩ
Кесте 2.1 жалғасы
Бақыланатын параметр
Бақылау нүктесінің саны
Ақпаратты пайдалану орны
Дабылқағу
Көрсеу
Отын газының қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Іске қосу газының қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Іске қосу газының шығыны мен көлемі
1
-
ББЩ
Отын газының шығыны мен көлемі
1
-
ББЩ
Төменгі қысым турбина (ТНД) білігінің айналу жиелігі
1
ББЩ
ББЩ
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) білігінің айналу жиелігі
1
ББЩ
ББЩ
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) алдындағы газ температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Компрессор осі алдындағы газ температурасы
1
ББЩ
ББЩ
ТНД кейінгі өнімнің жану температурасы
1
ББЩ
ББЩ
ТВД кейінгі өнімнің жану температурасы
1
ББЩ
ББЩ
Регенатор алдындағы ауа температурасы
4
ББЩ
ББЩ
Жану камерасында жалынынң болуы
1
ББЩ
-
ТВД алдында өнімнің жану қысымы
1
ББЩ
ББЩ
Компрессор осінен кейінгі ауа қысымы
1
ББЩ
-
Айдағыш потрубкасындағы ауа қысымы
1
ББЩ
-
ГПА дамытатын қуат
1
-
ББЩ
Газ айдаушы агрегаттардың ПӘК
1
-
ББЩ
ГПА жеке механизмдерінің жағдайы
-
ББЩ
-
ГПА жағдайы
3
ББЩ
-
ГПА- газ айдаушы агрегаттар; ДП КС- компрессорлық стансаның диспетчерлік пункты; ББЩ- басты басқару щиті
2.3 Газ тасымалдау функциональды схемасы.
Газ турбиналы қондырғыларда бақылау және сигналдау бірнеше параметрлермен жүзеге асырылады (100- ден астам). Олардың ең негізгілеріне қауіпті- ескерту қорғаныс және сигналдау жүйелері жатады. Оларға мыналар жатады: майлау қысымы, айдағыш қабатындағы газ бен майды сығу арасындағы қысым түсуі, подшипниктер температурасы, ротордың осьтік ығысуы, отын газдарының қысымы, жану өнімдерінің температурасы, агрегат подшипниктерінің дірілі, ротордың айналу жиелігі, шекті қорғаныстағы май қысымы, шамшырақ сөнген кезде агрегаттарды тоқтату және т.б.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функциональды схемасы сурет 2.2- де көрсетілген. Майлау қысымы бойынша қорғаныс 1 (PISA) келтірілген шама-лардан турбинаны немесе айдағышты майлау жүйесіндегі қысым төмендеген кезде агрегат жұмысын тоқтатады. Қысым электр контактылы манометрмен өлшенеді, олардың контактылары май қысымы түскен кезде қауіпті май қысым релесін іске қосады. Газ бен майды сығымдағыш арасындағы қысым құлауы бойынша қорғаныс РДД-1М релесі (поз 2 б PdT, 2в PdIS) көмегімен жүзеге асырылады.
Оның контактысын қауіпті қысым құламасы тізбегіне қосады. Шамшырақтың сөнуінен қорғаныс фотореле(поз. 3 а ВЕ, поз 3б, 3в BS) көмегі-мен жүзеге асырылады. Олардың барлығының жұмыс істеу принципі төмендегідей.
Шамшырақтың болуы жарық сезгіш элементтің көмегімен бақыланады, мысалы фоторезистормен, фотодиодпен және фототранзистормен. Осы элементтерден алынған сигнал бөлгіш конденсаторлардың көмегімен айнымалы құраушы бөлінеді, ол жану камерасындағы жалынның жарықтылығының тербелуінен түзіледі. Мұндай қосылу схемасы, оны КС ыстық қабырғасына шағылысуына сезбейтігін қамтамасыз етеді және бұл жағдай шамшырақ сөнгеннен кейін де сақталады.
Фотореле датчиктері КС көрінетін терезелерінде орналастырылады, яғни камера корпусы мен датчик арасындағы арақашықтық 100 мм кем емес. Бұл жағдай шамшырақтың тура шағылысуынан сезгіш элементтің қызып кетуін болдырмады. Сонымен қатар фотодатчик корпусы сумен салқындатылады. Қазіргі кезде Шамшырақ, Жалын және т.б. осындай қондырғылар қолданылуда.
Өнімнің жану температурасынан қорғаныс (поз 4 а TE, поз 4 в, 4 г TIRS) термопара көмегімен жүзеге асырылады, олар мүмкіндігінше бірнеше нүктеде КС қашықта орналастырылады және сигналды алу үшін параллель жалғанады. Екінші ретті аспап ретінде КСП сериялы электронды потенциометрлер қолданылады.
Подшипник температурасы бойынша қорғаныс (поз. 5а TE, поз. 5б, 5 в TIRS) кіші габаритті платиналы кедергі термометрлерінің көмегімен жүзеге асырылады, олар тірек подшипниктерінің вкладышында орналасқан (2 датчиктен) және колодкаларда (4 датчиктен) орналасқан. Терморезисторлар (әрбір жұптан бір-бірден) КСМ сериялы электронды көпірге жалғанады, олар подшипник температурасын өлшейді және тіркейді, сонымен қатар рұқсат етілген температурадан жоғары болған кезде ескерту және қауіпті сигнал береді. Әрбір жұптан екінші терморезистор орталықтан бақылау жүйесінде қолданылады.
Сурет 2.2. Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функционалды схемасы
Агрегатты дірілден қорғау (поз 6 а SE, поз 6 б, 6 в, 6г SISA) датчиктерінң көмегімен жүзеге асырылады, олар подшипник қақпақтарында орналасады. Бұл кезде екі бағытта діріл өлшенеді, агрегат осіне перпендикуляр: вертикаль және көлденең бағыттарда. Қазіргі кезде діріл түрлендіргіштері кеңінен қолданыла бастады, олардың жұмысы пьезоэлектрлік эффектіге негізделген (АВКС аппаратуралары), сонымен қатар контактысыз беткі ток түрлендіргішері қолданылады (Виза аппаратурасы).
Остік ығысунан қорғаныс (поз.7, 8 PISA) ОК, ТНД және айдағыш біліктерінде остік ығысу гидравликалық реле көмегімен жүзеге асады. Сонымен қатар бет ток сигнализаторлары остік ығысуды бақылау үшін қолданылады.
Отын газдарының қысымы бойынша қорғаныс (поз. 9 б, 9в PISA) электрконтактылы манометр көмегімен жүзеге асырылдаы. Жұмыс істеп тұрған агрегатта отын газының қысымы төмендегеннен кейін ЭКМ контактылы ажыратылып, газ қысымының қауіпті релесі іске қосылады.
Рұқсат етілметін диапазондағы айналу жиелігінде жұмыс істеуден қорғаныс (поз.10а SE, поз. 10б, в SISA) 2 мин кейін ескерту сигналын және ТВД білігінің айналу жиелігі 2500- 4200 айнмин тең болған кезде әрбір 5 мин сайын авариялық сигнал түзуді қарастырады.
2.4 Компрессорлық схемасы.
Компрессорлық қондырғы сығылған ауаны алуға және оны тұтынушыға беруге арналған.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Осы қондырғының жұмысымен танысу үшін төмендегі электрлік схеманы қарастырайық (сурет 1.3). Бұл схемада үш фазалы ток көзінің А,В,С- фазалары, N- нейтралы, М- қозғалтқыш; РВ1- іске қосылу релесі, РП1, РП2- аралық релесі, К1- контактор көрсетілген; ТР1- трансформатор, Л1- іске қосылу шамы, С- конденсатор, ЭКМ- электр- контактылы манометр көрсетілген.
Сурет 2.3. Компрессорлық қондырғының принципиалдық схемасы.
Компрессор қондырғысын іске қосу үшін Қосу кнопкасын басамыз, бұл кезде РВ1 релесі іске қосылады және ол өзінің РВ1.1 блок контактысын іліп әкетіп өзінің РВ1.2 блок контактысын тұйықтайды. Л1 шама жанады және қалыпты жабық блок контактысы ЭКМ арқылы РП1 аралық реле іске қосылады. РП1 релесі қосыла отырып К1 контактор тізбегіндегі өз контактысын тұйықтайды. К1 контакторы іске қосыла отырып өзінің К1.2 блок контактысы көмегімен ілгіш болып тұрады. Компрессор қозғалтқышы іске қосылады. Жүйеде қысым түзіледі. ЭКМ манометрінде контактылар минимальды және максимальды қысым мәндеріне қойылады.
Сурет 2.4. Электр контактылы манометр
Қысымның төменгі мәніне жеткен кезде РП1 аралық релесі ажыратылады, бірақ қозғалтқыш өзінің К1.2. блок контактысы арқасында ажырамайды.
ЭКМ- да қысым жоғарғы деңгейге жеткен кезде қалыпты ашық контакт тұйықталады, бұл кезде РП2 аралық релесі іске қосылады және өзінің блок контактысы арқылы контактор К1 ажыратады. Компрессор ажыратылады.
Жүйеде қысым минимальды шамаға дейін түскен кезде қайтадан РП1 релесі іске қосылады, ол К1 контакторын қосады және компрессор іске қосылады. Компрессор жүйеде қысымды максимальды шамаға дейін жеткізеді. Компрессорлық қондырғысы ажырату үшін тоқтату кнопкасын басамыз. Бұл кезде РВ1 релесі ажыратылады және өзінің блок контактыларымен Л1, РП1, К1 ажыратады. Компрессорлық қондырғы ажыратылған.
2.5 Тарылту есептеу.
Диафрагма қондырылған құбыр өткізгішпен өтетін судың шығынын анықтау.
Кесте2.2.
Параметрдің аталуы және өлшемі
Белгіленуі
Шамасы
Құбыр өткізгіш диаметрі, 20°С кезіндегі, мм
D20
410
Диафрагма саңылауының диаметрі, 20°С кезіндегі, мм
d20
280
Диафрагма алдындағы судың (абсолютті) қысымы, МПа
р
4,4
Судың температурасы 0C
t
96
Диафрагмадағы қысым құламасы, кПа
76
Диафрагма типі
-
бұрыштық
Жинақтауыш
Құбыр өткізгіш материалы
-
Болат 35
Құбыр өткізгіштің ішкі бетінің жағдайы
-
Тот басқан
Диафрагманы тексеріс аралық интервалы
2
Диафрагма материалы
-
15X1М1Ф
Диафрагма алды жергілікті кедергісі
-
Ысырма
Диафрагма алды құбыр өткізгіштің түзу сызықты участок ұзындығы, м
L1
4,6
Құбыр өткізгіш осінің салыстырмалы диафрагма осіне ығысуы, мм
ех
2,7
Диафрагма дискасының қалыңдығы, мм
ЕД
6,6
Диафрагма алды құбыр участкасындағы қосымша құбырдың шығу биіктігі, мм
һ
4,6
1. Температураның кең диапазоны үшін әртүрлі материалдардың γсызықты ұлғаюының температуралық коэффициент мәні 10 % қателікпен мына формуламен есептелуі мүмкін:
γ =10−6, (2.1)
Құбырөткізгіш үшін:
γ D =10−6=0,0000111 (2.2)
Диафрагма үшін:
γ d =10−6= 0,0000111 (2.3)
2. Жұмыс жағдайындағы құбыр өткізгіштің және тарылтылған қондырғының диаметрлері анықталады (жұмыс ортасының t температурасы кезіндегі):
D = D20[1+ γ(t − 20)]; (2.4)
D = 410[1+ 0,0000111(96− 20)]= 410,34 мм (2.5)
d = d20[1+ γ(t − 20)]. (2.6)
d = 280[1+ 0,0000111(96− 20)]=280,23 мм (2.7)
мұндағы γ - тарылтылған қондырғыдағы және құбыр өткізгіштегі материалдың сызықты ұлғаю коэффициенті;
D20, d20 - 20 °С температура кезіндегі құбырдың және тарылтылған қондырғы саңлауының диаметрлері.
3. β- диафрагма саңылауының салыстырмалы диаметрі мына формуламен анықталады: β = .
β = = 0,68 (2.8)
4. Жұмыс жағдайындағы судың тығыздығы ρ, кгм3 кестеден алынады: ρ= 963,6 кгм3
4. Е- кіріс жылдамдық коэффициенті мына формуламен анықталады:
(2.9)
= 1,1279 (2.10)
5. С = Сinfinity кезіндегі массалық шығын мына формуламен анықталады:
, (2.11)
мұндағы ρ - жұмыс жағдайындағы ортаның тығыздығы; Рейнольдса саны Re -- infinity кезіндегі Сinfinity- ағу коэффициенті.
Диафрагма үшін Сinfinity мына формуламен анықталады:
(2.12)
Мұндағы L1= l1D - диафрагма кірісінен диафрагма алдындағы қысымды жинау үшін қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының диаметріне қатынастары;
L2 = l2D - диафрагма шығысынан диафрагмадан кейін қысымды жинау үшін қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының диаметріне қатынастары. Бұл шамалар төмендегі кестеден алынады.
Кесте 2.3 Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға дейінгі салыстырмалы арақашықтықтардың шамалары.
Жинақтау тәсілдері
Бұрыштық
Үш радиусты
Фланцты
L1
0
1
25,4D
L2
0
0,47
25,4D
Ескерту. Dдиаметр шамасы миллиметрмен өрнектелуі қажет.
Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға дейінгі салыстырмалы арақашықтықтардың шамалары бұрыштық болғандықтан L1= L2=0 тең.
Диафрагма үшін Сinfinity
(2.13)
6. Құбыр өткізгіштің эквивалентті кедір-бұдырлылығы Rш, мм берілген тапсырмадағы құбырдың жағдайына байланысты кестеден алынады. Болат тот басқан болғандықтан Rш0,3
(2.14)
(2.15)
7.Рейнольдса санына түзету шамасы (1.7) бойынша ARe= 0,5 тең деп қабылдана-
ды.
ARe= 0,5 (2.16)
8. Өлшеу құбыр қабырғасының кедір-бұдырлылыққа Kш әсерін түзету келесі жолмен анықталады:
(2.17)
= 1,0064 (2.18)
9. Өлшеу құбырының кедір-бұдырлылыққа түзетуі есепке алынбайды, егер мына шарттар орындалса:
Стандартты диафрагма үшін:
(2.19)
Бұл жағдайда:
Kш = 1. (2.20)
10. (1.4) формуладағы Kп диафрагма саңылауының кіріс пұшпағының топтасуына түзету енгізу, d 125 мм болған кезде төмендегі формуламен ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz