24 | 05 | 2018

Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 2)

Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 2)

2.2.6. Автоматизація зволожувачів повітря.

Для зволоження та зниження температури повітря тваринницьких і птахівницьких приміщень використовують зволожувачі, що входять в склад вентиляційного обладнання або окреме обладнання зволоження. В комплект вентиляційного обладнання "Клімат-2" входить зволожувач, який розбризкує воду в припливному вентиляторі. При цьому припливне повітря по команді від двохпозиційного регулятора зволожується до необхідних значень. Прикладом самостійного обладнання зволоження може бути обладнання К-П-6. Обладнання К-П-6 в залежності від виконання може комплектуватися 7 – 15 зволожувачами.

Принцип роботи зволожувача (рис. 2.2.9) такий: вода під тиском заповнює зволожувачі до певного рівня, що регулюється системою зволоження. Електродвигун приводить в рух конус зволожувача. Вода що знаходиться в баці на певному рівні, під дією відцентрової сили піднімається тонкою плівкою по внутрішній поверхні конуса зволожувача і через отвори в конусі розтікається по диску. Дрібні водяні краплі зриваючись з диска і перемішуючись з повітрям, утворюють водяний пил. Уловлювачі крапель служать для збирання великих крапель води та рівномірного радіального поширення зволоженого повітря.

Рис. 2.2.9. Зволожувач: 1 – фільтр; 2 – бак; 3 – конус зволожувача; 4 – водозбірник; 5 – сепаратор; 6 – кришка; 7, 8 – уловлювачі крапель; 9 – гак для підвішування; кожух; 11 – електродвигун.

Принципова електрична схема управління установкою зволоження повітря (рис 2.2.10) передбачає "Ручний" та "Автоматичний" режими керування, які задаються перемикачем SA.

В "Автоматичному" режимі керування управління зволоженням виконується в залежності від величини відносної вологості повітря в приміщенні, яка контролюється датчиком В (гігристорного типу) регулятора вологості А. Так коли вологість повітря в приміщенні нижче уставки спрацювання А, його контакт буде замкнутий, попаде під напругу котушка проміжного реле KV. Замикаючий контакт проміжного реле подасть напругу на котушку реле часу КТ і електромагнітний клапан подачі води Y. В свою чергу замикаючий контакт КТ миттєво замкне коло котушки магнітного пускача КМ, ввімкнуться електродвигуни зволожувачів.

Коли вологість повітря в приміщенні відповідатиме уставці А, його контакт розімкнеться, обезживиться котушка KV. Реле KV обезживить реле часу КТ і електромагнітний клапан Y, припиниться подача води на зволожувачі. З витримкою часу необхідною для видалення залишків води з зволожувачів контакт КТ вимкне магнітний пускач КМ, електродвигуни зволожувачів зупиняться.

Рис. 2.2.10. Принципова електрична схема керування обладнанням зволоження повітря. К-П-6.

В "Ручному" режимі керування зволожувачами виконується не від команд регулятора вологості, а шляхом переведення перемикача SA з положення "О" в положення "Р" і навпаки.

Підготовка установки до роботи та захист силових кіл від коротких замикань здійснюється за допомогою автоматичного вимикача QF1. Автоматичні вимикачі QF2 та QFn забезпечують необхідну кількість працюючих зволожувачів та захищають електродвигуни конкретного зволожувача.. Захист кіл керування при виникненні в них коротких замикань здійснюється запобіжником FU1. Cигналізація про подачу напруги на щит керування та про роботу зволожувачів здійснюється відповідно сигнальними лампами HL1, HL2.

ЗАПИТАННЯ

1. Вкажіть призначення та доцільність використання обладнання для зволоження повітря. 2. Принципи автоматизації зволожувачів повітря. 3.Будова та принцип дії обладнання зволоження К-П-6. 4. Вкажіть засоби автоматизації обладнання зволоження К-П-6.

ТЕСТИ

1. Які засоби автоматизації використовують в типових системах керування установками зволоження повітря?

A. Двохпозиційні регулятори вологості повітря в приміщенні.

B. Безперервні регулятори вологості повітря в приміщеннях.

C. Регулятори температури повітря в приміщенні різних типів.

2. Використовуючи принципову електричну схему обладнання зволоження повітря К-П-6, вкажіть які зміни відбудуться в схемі, якщо вологість повітря в приміщенні буде нижче уставки регулятора вологості А?

A. Регулятор вологості А через реле КV забезпечить включення електромагнітного клапана подачі води Y та електромагнітного пускача КМ включення електродвигунів розбризкувачів.

B. Регулятор вологості А через реле КV забезпечить вимкнення електромагнітного клапана подачі води Y на розбризкувачі.

C. Реле часу КТ забезпечить ввімкнення електродвигунів зволожувачів по добовій часовій програмі.

2. Використовуючи принципову електричну схему обладнання зволоження повітря К-П-6, вкажіть призначення реле часу КТ?

A. Реле часу КТ забезпечить ввімкнення електродвигунів зволожувачів по добовій часовій програмі.

B. Реле часу КТ створює витримку часу на вимкнення магнітного пускача КМ електродвигунів зволожувачів, що необхідна для видалення залишків води з зволожувачів після припинення її подачі.

C. Реле часу КТ створює витримку часу на ввімкнення електромагнітного пускача КМ зволожувачів, щоб уникнути частого вмикання по причині похибок регулятора вологості А.

2.2.7. Автоматизація інкубаторів.

Вирішення загальних питань підтримання мікроклімату в птахівництві мають аналогічні рішення подібних питань в тваринництві, але є деякі специфічні особливості регулювання мікроклімату зокрема при інкубації яєць. Основними параметрами, які характеризують оптимальні умови інкубації, є температура повітряного середовища, його вологість, газовий склад та швидкість переміщення повітря. Оптимальні значення вказаних параметрів мікроклімату визначенні на основі аналізу природних умов та в результаті експериментальних досліджень. Так при інкубації яєць курей оптимальними вважають температуру 37 - 38ºС, Відносне значення вологості 70% , швидкість переміщення повітря в інкубаторі 0,5 – 1,6 М/сек. Експерементальні дослідження показують, що для відповідного періоду інкубації рекомендуються свої оптимальні значення параметрів мікроклімату.

Для інкубації яєць на птахофабриках використовують інкубатори "Універсал-55" і ИКП-90 "Кавказ". Вони мають уніфіковані пристрої регулювання кліматичних режимів інкубації і керування поворотом лотків в інкубаційних камерах. Вивідні камери, що комплектуються на три і шість інкубаторів, не мають повороту лотків. В іншому пристрій інкубаційних і вивідних камер аналогічний.

Інкубатор «Універсал-55» складається з трьох інкубаційних і однієї вивідної камери. Камери інкубатора обладнані однаковими приладами для відтворення й автоматичної підтримки заданого режиму. В інкубаційних камерах лотки з яйцями встановлюються в поворотних барабанах, змонтованих на валу. У вивідній камері яйця укладаються в нерухомі лотки, розташовані горизонтально.

Система автоматичного керування інкубатора дозволяє виконувати наступні операції без участі людини: автоматичний поворот лотків з яйцями щогодини в інкубаційних камерах шляхом нахилу барабана на 45° в обидва боки від вертикального положення; автоматичне регулювання температури в камері інкубатора в діапазоні 36...39°C З точністю ±0,2 °С; автоматичне регулювання відносної вологості в камері в діапазоні 40...75% з точністю ±3;%; аварійне вимикання регулятора температури з одночасним вмиканням охолодження при підвищенні температури в камері до максимально припустимого значення, а також при несправності елементів схеми пуску вентилятора; звукову сигналізацію при перевищенні максимально допустимого значення температури в камері й аварійному вимиканні напруги в мережі; світлову сигналізацію в процесах регулювання температури і вологості в камері; світлову сигналізацію, що дублює звукову; електричне блокування, що виключає можливість вмикання електроустаткування камери при відкритих дверях камери.

Роботою інкубатора керують за допомогою пультів керування, розташованих на кожній інкубаційній камері і загального програмного пристрою.

На рисунку 2.2.11 зображена інкубаційна камера, обладнана вентилятором 1, що забезпечує вирівнювання температури по об’єму камери і поліпшує теплопередачу між повітрям і яйцем. Двома електронагрівниками 2 потужністю по 1 кВт керують спільно в двох режимах: на повній напрузі мережі і на половинному через тиристор. Зволожувач 7 має окремий електропривод. Вода в системі зволоження подається через електромагнітний клапан 6. Припливна 8 і витяжна 5 заслінки повітрообміну спарені і керуються електромагнітним соленоїдним приводом 4. Для повороту лотків призначений механізм 3 з електроприводом 5, що має два обмежувальних кінцеві вимикачі 10.

Рис. 2.2.11. Інкубаційна камера; а – вид на задню стінку; б – механізм повороту лотків

Принципова електрична схема інкубаційної камери інкубатора «Універсал-55» показана на рисунку 2.2.12. В автоматичному режимі температурним режимом керують за допомогою трипозиційного терморегулятора AL типу РТИ-3. При зниженні температури в камері терморегулятор AL посилає сигнал на відкриття тиристора VS. При цьому напруга живлення зворотної послідовності, дорівнює половині номінальної і надходить на обігрівальні елементи ЕК1 і ЕК2. При подальшому зниженні температури терморегулятор AL подає напругу на котушку магнітного пускача КМ2, що своїми контактами шунтує тиристор і подає на нагрівальні елементи повну напругу. При підвищенні температури в камері спочатку вимикається КМ2, а потім посилається сигнал на закривання тиристора.

Рис. 2.2.12. Принципова електрична схема інкубатора "Універсал-55".

Якщо температура перевищить 38,3 °С, замкнеться контакт термореле SK1 і ввімкне реле KV1, що вимкне проміжне реле KV2. Контакти реле KV2 вимикають терморегулятор AL, а вмикають соленоїд охолодження YA1 і світлову і звукову аварійну сигналізацію, а також місцеву світлову НL1.

При зниженні вологості повітря (на 3%) регулятор вологості А2, вмикає соленоїд YA2 і подає воду на диск розпилювача М2. При цьому запалюється сигнальна лампи НL 7. Світлова сигналізація НL4 показує "Розігрів", НL3 –"Температура в нормі", НL2"Охолодження". Вентилятор M1 вмикається магнітним пускачем КМ1 при подачі напруги на коло керування і вимикається тільки при відкриванні дверей кінцевим вимикачем SQ.

Автоматичне керування дублюється ручним, яке здійснюється вимикачами SA1-SA3.

Рисунок 2.2.13. Принципова схема керування поворотом лотків інкубатора

Керування поворотом лотків виконується командним пристроєм, схема якого зображена на рисунку 2.2.13. Режим керування поворотом лотків встановлюється перемикачем SA1. У положенні перемикача "Автоматичний поворот" напруга 36 В подається з вторинної обмотки трансформатора TV командного пристрою А1 через контакти реле часу КТ На котушки електромагнітних пускачів КМ1 чи КМ2. Стан контактів міняється через кожну годину. У ланцюг котушок реверсивного магнітного пускача КМ1, КМ2 включені кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2, що вимикають електродвигун повороту лотків М1 в крайніх положеннях рухливого сектора.

У загальний ланцюг котушок пускачів КМ1, КМ2 включені кінцеві вимикачі SQ4...SQ6, контакти яких замкнуті тільки при закритих замках барабанів.

Для установки лотків у горизонтальне положення тумблер SA1 ставиться в положення "Горизонтально" (на схемі це нижнє положення перемикача). При цьому напруга від командного пристрою подається незалежно від стану контактів реле часу КТ, а в ланцюг котушок пускачів включений кінцевий вимикач SQ3, установлений на середньому виступі передньої опори. Кінцевий вимикач SQ3 вимикає механізм повороту при горизонтальному положенні лотків.

Передбачений також ручний привод механізму повороту лотків. Установка лотків вертикально (положення обслуговування) може проводитися механічно від спеціального перемикача і вручну. Випадання лотків при нахилі барабанів запобігається спеціальними замками.

ЗАПИТАННЯ

1. Для чого призначений інкубатор «Універсал-55»? 2. З якого основного обладнання складаються інкубатори? 3. Які функції виконує автоматизована система управління інкубатора «Універсал-55»? 4. Які засоби автоматизації використовуються в інкубаторі «Універсал-55»? 5 Як здійснюється поворот лотків в інкубаторі?

ТЕСТИ

1. Який пристрій використовується для автоматичного вмикання пристрою повороту лотків інкубатора «Універсал-55» ?

A. Кінцеві вимикачі

B. Реле температури

C. Реле часу

2. Використовуючи принципіальну електричну схему керування поворотом лотків інкубатора «Універсал-55» вкажіть для чого використовується кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2?

A. Вимикають електродвигун повороту М в крайніх положеннях рухливого сектора.

B. Вмикають електродвигун повороту М в крайніх положеннях рухливого сектора.

C. Вимикають механізм повороту при горизонтальному положенні лотків

3. За допомогою чого здійснюється керування температурним режимом інкубаторі «Універсал-55»

A. Двохпозиційним терморегулятором

B. Трипозиційним терморегулятором типу РТИ-3

C. Терморегулятором

4. Використовуючи принципіальну електричну схему інкубатора «Універсал-55» вкажіть для чого використовується термореле SK1?

A. При перевищені температури 38,3 °С, замкнеться контакт термореле SK1 і ввімкне реле KV1, що вимкне проміжне реле KV2, а воно вимикає терморегулятор AL, і вмикає соленоїд охолодження YA1

B. При перевищені температури 39,3 °С, замкнеться контакт термореле SK1 і вмикає соленоїд охолодження YA1

C. При перевищені температури 40,3 °С, замкнеться контакт термореле SK1 і вимикає терморегулятор AL.

5. Використовуючи принципіальну електричну схему інкубатора «Універсал-55» вкажіть для чого використовується вологорегулятор А2?

A. При зниженні вологості повітря на 13% вологорегулятор А2, вмикає соленоїд YA2

B. При зниженні вологості повітря (на 23%) вологорегулятор А2, подає воду на диск розпилювача М2

C. При зниженні вологості повітря (на 3%) вологорегулятор А2, вмикає соленоїд YA2 і подає воду на диск розпилювача М2

6. Використовуючи принципіальну електричну схему інкубатора «Універсал-55» вкажіть для чого використовується соленоїд YA2?

A. Соленоїд YA2 подає воду на диск розпилювача М2

B. Соленоїд YA2 подає воду на заслінку.

C. Соленоїд YA2 відкриває заслінку.

7. Використовуючи принципіальну електричну схему інкубатора «Універсал-55» вкажіть для чого використовується соленоїд YA1?

A. Подає воду на диск розпилювача М2 при перевищені температури в камері.

B. Відкриває заслінку охолодження при перевищені температури в камері.

C. Подає воду на диск розпилювача М2 при зниженні температури в камері.