Лабораторна робота №__2_

Тема: Дослідження системи автоматичного управління насосною установкою зрошення.

Мета роботи: Ознайомитись з типовим електрообладнанням насосних установок, вияснити основні принципи автоматизації і вивчити роботу основних засобів автоматизації насосних установок.

Забезпечення робочого місця.

Робочим місцем для виконання роботи э стенд № ____.

Стенд виготовлено у вигляді каркаса з вертикальною панеллю. У верхній частині панелі зображена схема технологічного процесу постачання води з водоймища у проміжний басейн системи поливу. У відповідних місцях технологічної схеми розміщено засоби автоматизації і електроприводи, або імітуючі їх пристрої. На схемі розміщені: електроконтактний манометр КSР типу ЭКМ, який контролює тиск нагнітання в трубопроводі; реле протоку води КSН, що контролює подачу води в верхній басейн; електродні датчики рівня води в верхньому басейні; реле заливу насоса КЗ (імітується тумблером); ел.магнітний вентиль байпасного трубопровода УА; ел.двигун приводу засувки М2 і ел.двигун приводу насоса МІ (імітуються лампочками).

Нижче зображена панель шафи керування з дверною панеллю. На вказаних панелях зібраний пристрій керування насосною установкою.

Ще нижче встановлено привід засувки водовода з двигуном М2. Привід має також пристрій ручного керування засувкою.

Внизу на конструкції стенду встановлено зразок контрольного відцентрового насоса.

Основними засобами автоматизації, що встановлені в щиту керування є регулятор-сигналізатор рівня ЭРСУ-3, реле часу ВС-33-1УХЛИ; звукова сирена СС-1.

Робоче місце забезпечується схемами; додатком з описом роботи установки і методикою розрахунку часової вставки реле часу КТ.

Програма роботи :

1. Ознайомитись з будовою і принципом роботи САУ насосною установкою зрошення (теоретична підготовка по літературі і конспекту).

2. Ознайомитись з будовою лабораторної установки, записати технічні дані електричних машин і апаратів керування, засобів автоматизації.

3. Вивчити схеми автоматизації насосної установки приведені в лабораторній роботі.

4. Опробувати роботу насосної установки в різних режимах, увімкнувши стенд.

5. Виконати розрахунки по визначенню часової вставки реле часу (часу витримки) КТ вмикання звукової сигналізації "Аварія" (згідно методики і завдання викладача). Визначити час запізнення  .

6. Скласти функціональну схему автоматизації установки.

7. Оформити звіт по лабораторній роботі і вивчити відповіді на контрольні питання.

Зміст звіту:

1. Тема і мета роботи.

2. Технічні дані засобів автоматизації (Табл. 2).

3. Функціональну схему САУ насосної установки зрошення.

4. Фрагмент принципової електричної схеми лабораторної установки (за завданням викладача).

5. Перелік елементів схеми.

6. Хід і результати розрахунків.

7. Висновки по роботі відносно степені автоматизації установки.

Контрольні питання:

1. Які особливості автоматизації насосних установок зрошення.

2. Призначення і будова приладів автоматизації насосних установок.

3. Будова і принцип дії електронного сигналізатора рівня ЭРСУ-3.

4. Як визначається часова вставка для реле часу.

Література:

1. [4] Бородин, Недилько, “Автоматизация технологических процессов”.

2. [18] За ред. ІЛ.Мартиненка, “АТП с.г.виробництва”.

Захист кіл керування
Контроль рівня
Сигна- лізація	Верхній рівень
	Середній рівень
	Нижній рівень
Сигнал вмикання насосу
Вмикання заливної лінії насоса
Закінчення заливу насоса
Контроль протікання води
Вмикання двигуна насоса
Реле аварії
Сигнал на відкриття засувки
Сигнал на закриття засувки
Ручне керування
Звукова сигналізація

Номера контак-тів	Положення рукоятки
	+45	0	-45
1-3	-	-
2-4		-	-
5-7	-	-
6-8		-	-
9-11	-	-
10-12		-	-
13-15	-	-
14-16		-	-
17-18	-	-

Привід насоса Привід засувки

Рис. . Схема електрична принципова насосної установки зрошення.

Методика розрахунку часової вставки реле часу КТ.

Д ля визначення часової вставки реле часу розглянемо функціонально-технологічну схему установки зрошення. Установка складається з насос­ної станції, басейна-резервуара і магістрального трубопровода, що їх з’єднуе.

Рис.

Довжина трубопровода т залежить від відстані між насосною станцією і ре­зервуаром (рельєфу місцевості, висоти підйому) і може коливатись від кількох сот метрів до кількох десятків кілометрів. Датчики рівнів LS/SL1 і LS/SL2 встановлено в басейні, а датчик протоку води (струменеве реле) GS/КSН встановлений в кінці ма­гістралі на виході водопроводу від насосної станції в басейн. До стан­ції керування дані засоби автоматизації підключені за допомогою лінії зв’язку.

При запуску насосного агрегата насос починає подавати воду і збільшу­ється тиск в трубопроводі. По команді манометра відкривається засувка і вода направляється в басейн. Поки вода дойде до датчика GS/КSН - пройде деякий час. За цей час сигналізація аварії не повинна увімкнутись, для цього і потрібне в схемі реле часу КТ.

Часова вставка даного реле, або час витримки, визначається за формулою:

t_КT = (t_M1+t_{відкр.M2}+t_{РУХУ. Т.})К_З , сек.

де: t_M1 - час запуску насоса М1 і збільшення тиску до спрацювання електро­контактного манометра PS/KSР, с;

t_{відкр.M2} - час роботи двигуна М2 на відкривання засувки, с;

t_{РУХУ. Т} - час, за який вода проходить відстань від насосної станції до басейну по магістралі, с;

К_з -коефіцієнт запасу на оперативні перемикання, к_з=1,01...1,1.

Більший коефіцієнт запасу застосовуеться при короткій магістралі, а менший- при довгій.

Час t_M1 -при запуску насоса і зростання тиску буде не значним, так як насос запускається майже в холосту і відстань від насоса до засувки по­рівняно дуже мала. Приймаємо t_M1=1... 3с.

t_{відкр.M2} - відкривання засувки визначається експерементально, для цього потрібно засікти час від моменту вмикання пускача М2 (на відкри­вання засувки) до моменту його вимикання кінцевим вимикачем 01 (дивись принципову схему).

t_{РУХУ. Т}-рух води по магістральному трубопроводі буде залежати від швидкості руху води в і довжини трубопровода Lт.

t_{РУХУ. Т} =

А швидкість руху води в магістралі прямопропорційно залежить від продуктивності насоса і оберненопропорційно до перерізу трубопровода або його діаметра.

Із формули: Q=V*S=const,

де: S -площа поперечного перерізу трубопровода, м²;

d -діаметр трубопровода, м;

Q-продуктивність насоса, м³ /сек.

Тоді Vв=

Час пуху воли по .ттзубопповопу буде становити

t_{РУХУ. Т}

Оптимальна швидкість руху води в трубопровода

х становить від 0,4 до 1,25 м/с. при меншій швидкості від вказаної- трубопровід забруднюється, а при збільшенні понад вказану- зростають втрати напору в трубопроводі.

№ варіанта	Qнас., м3/год	Т, мм	Т,м	кз
1	320	500	500	1,05
2	400	500	200	1,08
3	500	500	1000	1,01
4	600	450	3000	1,01
5	700	450	300	1,02
6	800	600	400	1,06
7	900	600	100	1,1
8	1000	500	2000	1,01
9	1100	600	3000	1,01
10	1200	600	5000	1,01

Варіанти завдань.

Приклад

За умовою задано:

Продуктивність насоса. Qн= І200м³/год, або =0,33 м³ /с;

Діаметр магістрального трубопровода d=600 мм, або 0,6 м; Довжина магістрального трубопроводу Lм=7000 м;

Коефіцієнт запасу Кз=1,01;

Експериментально визначено:

Час запуску насоса і зростання тиску води t_м1= 2с;

Час повного відкривання засувки t_{відкр. м2}=4с.

Розраховуємо:

t_{РУХУ. Т}

Тоді: t_КT =(2c+4c+5995) =6061(c)=101[d=1,68 год=1 год. 41 хв.

Отже час вставки реле часу КТ становить 1год. 4Іхв.