Тоңазытқыш қондырғыларды автоматтандыру

Пән: Автоматтандыру, Техника
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 . . . 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 . . . 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 . . . 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 диапазондары : біржұлдызша -6˚С, -12˚С және -18˚С температураға сәйкескеледі. -түліктерүшін -12˚С-тан -18˚С-қа дейінгі температура тиімдіболыптабылады.

, бар жекетоңазытукамерасы(қоскамералыдепаталуы даосыдан) болыптабылады. циркуляциялануынан (алмасуынан) . Күнделікті . 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 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 ${^\circ}$ 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 ${^\circ}С$ . Күнделікті жұмыс жағдайындағы булағыштағы қысымы атмосфералық қысымынан жоғары. Конденсатордағы қысымы - 0, 8-1, 3 МПа, 8-13 кгс/с $м^{2}$ .

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 ${^\circ}$ С-қа дейінгі және +50 ${^\circ}$ конденсация температурасына дейінгі тоңазытқыш машиналарында қолданады.

Фреон-12 (дифтордихлорметан) . Аздаған иісі бар, ауыр, түссіз газ. Мөлшері қайнау температурасы - 30, 1 ${^\circ}$ С. Конденсатордағы қысымы 1-1, 2 МПа, 10-12 кгс/с $м^{2}$ 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 ${^\circ}$ 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 ${^\circ}С$ - тан жоғары температурада улы газофосген жинап, ыдырайды. Тоңазытқыш машиналарында Фреон-12 қайнау температурасы - 25 ${^\circ}С$ және конденсация температурасы +70 ${^\circ}С$ 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 ${^\circ}С$ қысымында су баяу ериді: 0, 024 % массасы бойынша - 20 ${^\circ}С$ , 0, 048% - 0 ${^\circ}С$ -та тек қана жеткілікті жоғары қысымда ғана маймен өзара еруі мүмкін, ал -10-20 ${^\circ}С$ - 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 ${^\circ}С$ 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 ${^\circ}С$ және конденсация температурасы +50 ${^\circ}С$ -та пайдалануға ұсынылады.

Фреон - 142 (дифтормонохлорэтан) . Улы емес және өте баяу жалындайды. Атмосфералық қысым кезінде қайнау температурасы -9, 8 ${^\circ}С$ , жоғары температура кезінде конденсация температурасы 40-50 ${^\circ}С$ -0, 7 МПа-дан аспайды, қату температурасы -130, 8 ${^\circ}С$ . 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 ${^\circ}С$ . 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.