Iтр  iрц

I_ТР – ток теплового расцепителя; I_ТР = 10 А; 10  9,1  Условие выполняется

5) По току отсечки электромагнитного расцепителя

I_{ОТС.ЭМР}  I_ОТС.СТ

где I_ОТС.СТ – стандартное значение тока отсечки; I_{ОТС.ЭМР} – расчетное значение тока отсечки электродвигателя

I_ОТС.СТ = 100А

I_{ОТС.ЭМР} = (1,5…1,8) I_ПДВ (3.19)

I_ПДВ – пусковой ток электродвигателя.

I_ПДВ = I_НДВ К_n, (3.20)

К_n – кратность пускового тока; К_n = 6

I_ПДВ = 9,1*7 = 63,7 А;

I_{ОТС.ЭМР} = 1,5*63,7 = 95,6 А

95,6  100А; Условие выполняется

• Производим выбор магнитного пускателя (аппаратура управления)

Пускатель магнитный марки ПМЕ100

Выбор производим по следующим условиям [11]

1. По типу ПМЕ – пускатель магнитный электрический

2. По напряжению U_Н.МП  U_С (380В)

3. По номинальному току I_Н.МП  I_Н.ДВ

I_Н.МП = 10А; I_Н.ДВ = 9,1А  10А  9,1А. Условие выполняется

4. По номинальному напряжению катушки U_Н.К

U_Н.К  U_С.Ф

U_Н.К = 220 В, f = 50 Гц

U_С.Ф – напряжение сети фазное

U_С.Ф = U_Л/= 219,3 В; 220 219,3 В, условие выполняется

Рис.5. Схема теплового реле:

1– нагреватель, 2– биметалическая пластина, 3– регулировочный винт, 4– защелка, 5– рычаг, 6– пружина, 7– кнопка возврата, 8– подвижный контакт, 9– неподвижный контакт, 10– вывод нагревателя.

Рис.6. Электрическая схема управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя: QF – автоматический выключатель; SBT – кнопка выключена;SBC – кнопка включенаж;КМ – магнитній пускатель и самоблокирующий контакт МП;КК – реле тепловое; М – двигатель.

• Выбор управления магнитным пускателем в аварийных ситуациях.

Для принудительного включения и включения катушки магнитного пускателя необходима кнопочная станция. Кнопочная станция дистанционна, независимо от схемы работы автоматики может включить или выключить электродвигатели насосов при их аварии, при регулировке и пусконаладочных работах.

Принимаем пусковые выключатели марки КУ131 на U = 380В для токов до 100 А.

• Выбор уровнемера для технологической операции.

Для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов используют следующие уровнемеры:

- механические, в которые входят поплавковые, мембранные, буйковые;

- гидростатические;

- электрические;

- емкостные и кондуктометрические;

- радиоизотопные;

- ультразвуковые;

- фотоэлектрические.

• Гидростатические уровнемеры предназначены для измерения уровня спокойных уравновешенных жидкостей, таковой не является суспензия в сборнике.

• Электрические, емкостные и кондуктометрические в основном предназначены для измерения уровня сыпучих веществ, а если жидкости, то происходит большое влияние диэлектрической проницаемости на погрешность приборов, работающих с этими уровнемерами.

• Кондуктометрические сигнализаторы уровня не могут быть использованы в вязких и кристаллизирующих средах, дающие твердые осадки. Таковой является суспензия в сборнике.

• Радиоизотопные и акустические уровнемеры являются дорогостоящими приборами.

• Фотоэлектрические приборы применяют для контроля уровня волокнистых материалов.

• Поплавковые и буйковые уровнемеры предназначены для контроля уровня жидкостей разных плотностей, при большом диапазоне температур измеряемой среды.

Поплавковые имеют большие габариты механической части, ограничены диапазоном измерения по высоте трудности в настройке, наладке, регулировке и обслуживании.

Для измерения уровня суспензии в сборнике принимаем уровнемер буйкового типа, так как он имеет следующие достоинства, подходящие к условиям технологической операции:

1. имеет небольшие габариты;

2. может работать с химически активными жидкостями;

3. работает в любом диапазоне температур контролируемой жидкости;

4. работает в вязких к кристаллизирующих средах;

5. может производить измерения уровня в емкостях с большой высоты;

6. имеет относительно невысокую стоимость;

7. простота конструкции;

8. легок в наладке, настройке, регулировке и обслуживании.

Недостаток: большая длина буйка. Но так как мерник имеет высокую высоту это преобразуется в достоинство, и он занимает минимальное место в мернике, не мешая другим элементам.

При автоматизации управления подачи подачи суспензии в мерник используют различные датчики уровня, простейший из которых поплавковое реле (рис.8). Поплавок сопровождает уровень суспензии в мернике и при достижении нижнего заданного уровня включает насосный агрегат, нажимая кнопку SBС1; а при достижении верхнего уровня отключает насосный агрегат, нажимая кнопку SBТ1.

Рис.7. Автоматическая схема управления подачи суспензии в мерник: QF – автоматический выключатель; SBT – кнопка выключена;SBC – кнопка включена;КМ – магнитный пускатель и самоблокирующий контакт МП;КК – реле тепловое; М – двигатель, ПУ – поплавковое устройство , П – перемычка .

• Выбор и расчет дросельного регулирующего органа.

Изменение расхода жидкости или газа засчёт дросселирования является основным управляющим воздействием в системаах автоматического регулирования. Дроссель, используемый для регулирования технологических параметров, - «регулирующий орган».

Основной статической характеристикой регулирущего органа являестя зависимость расхода через него от степени открытия:

q=f(h), (1)

где q=Q/Q_max - относительный расход

h=H/H_max – относительный ход затвора регулирующего органа

Эта зависимостьт называется расходной характеристикой регулирующего органа. Т.к. регулирующий орган является частью трубопроводной сети, включающей в себя участки трубопровода, вентили, повороты и изгибы труб, восходящие и нисходящие участки, его расходная характеристика отражает фактически поведение гидравлической системы «регулирующий орган + трубопроводная сеть». Поэтому расходные характеристики двух одинаковых регулирующих органов, установленных на трубопроводах разной длины, будут существенно различаться между собой.

Характеристика регулирующего органа, не зависящая от его внешних соединений – «пропускная характеристика». Этот зависимость относительной прорпускной способности регулирующего органа  от его относительного открытия h, т.е.

f(h) (2)

где: K_v/K_vy – относительная пропускная способность

Другими показателями, служащими для выбора регулирующего органа являются: диаметр его присоединительных фланцев Ду, максимально допустимое давление Ру, температура Т и свойства вещества. Индекс «у» указывает на условное значение показателей, чтот объясняется невозможностью обеспечить их точное соблюдение для серийных регулирующих органов. Поскольку расходная характеристика регулирующего органа зависит от гидравлического сопрротивления трубопроводной сети, в которой он установлен, необходимо иметь возможность корректировать эту характеристику. Регулирующие органы, допускающие возможность такой корректировки, - «регулирующие клапаны». Они имеют сплошные или пустотелые цилиндрические плунжеры, допускающие изменение профиля для плучения требуемой расходной характеристики.Для облегчения корректировки расходной характеристики выпускают клапана с различными видами пропускной характеристики: линейной и равнопроцентной.

У клапанов с линейной характеристикой увеличение пропуской способности пропорционально ходу плунжера, т.е.

da*dh (3)

где: а – коэффициент пропорциональности.

У клапаанов с равнопроцентной пропускной характеристикой увеличение пропускной способности пропорционально ходу плунжера и текущему значению пропускной способности, т.е.

da*K_v*dh (4)

Различие между пропускной и расходной харктеристиками тем больше, чем больше гидравлическое сопротивление трубопроводной сети. Отношение пропускной способности клапана к пропускной способности сети – гидравлический модуль системы:

n=K_vy/K_vT (5)

При значениях n>1.5 клапана с линенйной пропускной характеристикой становятся непригодными из-за непостоянства коэффициента пропорциональности a на протяжении всего хода. Для регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой расходная характеристика близка к линейной при значениях n от 1,5 до 6. Поскольку диаметр технологического трубопровода Дт обычно выбирается с запасом, может оказаться, что регулирующий клапан с таким же или близким диаметром условного прохода Ду имеет избыточную пропускную способность и, соответственно, гидравлический модуль. Для уменьшения пропускной способности клапана без изменения его присоединительных размеров заводы-изготовители выпускают клапаны, отличающиеся только диаметром седла Дс.

Qmax м3/ч

Среда

Рн Мпа

Но м

T oC

Дт мм

Lт м

25

Суспн-зия

0,5

36

20

150

100

• Производим расчет регулирующего клапана.

1. Определение числа Рейнольдса

, где -скорость потока при максимальном расходе

400кг/м³ (для едкого натрия)

=164*10^-6 Па*с

Re> 10000, следовательно, режим течения турбулентный.

2. Определение потери давления в трубопроводной сети при максимальной скорости потока на прямых участках:

P_пр = λ*Ртр*LV²/ 2D = 1.1MПа, где

–перепада давлений на регулирующем клапане при максимальной скорости потока

3. Определение потери давления в местных сопротивлениях трубопровода :

общая потеря давления в линии:

∆Рл= ∆Рпр+ ∆Рм= 0,024+ 1,1= 1,1 МПа

4. Определение расчётного значения условной пропускной способности регулирующего клапана:

, где  - коэффициент запаса

5. Определение пропускной способности трубопроводной сети

6. Определение гидравлического модуля системы

<1.5, следовательно выбираем регулирующий клапан с линейной пропускной характеристикой (d=a*dh)

Коэффициент, показывающий степень уменьшения площади проходного сечения седла клапана относительно площади проходного сечения фланцев К=0,6 [табл. ]

7. Выбор регулирующего клапана с ближайшей большей пропускной способностью K_Vy (по K_Vз и Ду):

выбираем двухседельный чугунный регулирующий клапан 25с48/50нж с МИМ

Клапан этой марки (исполнен с многооборотным исполнительным механизмом) относится к производству ЗАО "Комплект-Сервис" Россия 443045 г.Самара ул.Гагарина 82А

условное давление 1,6 Мпа

условный проход 100 мм

условная пропускная способность 40 м3/ч

пропускная характеристика линейная, равнопроцентная

вид действия НО

материал углеродистая сталь

температура регулируемой среды от –15 до +220

рабочая среда Ж-Г

Вывод: выбранное оборудование автоматизации контроля и управления уровнем в мернике представлена на рис.3.

ОР ПР А42-2М4У2 Х25-36-125д 25с48/50нж с МИМ ИМ ОУ КУ131

Рис.8. Схема выбранных элементов для технологической операции подачи NaOH