Понятие об автоматических насосных станциях

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Вопросы автоматизации насосных станций

Общая классификация насосов

Государственный стандарт определяет насос как машину для создания потока жидкой среды. Развитие этого определения приводит к пониманию насоса как машины предназначенной для перемещения жидкости и увеличения её энергии. При работе насоса энергия, получаемая им от двигателя превращается в потенциальную, кинетическую и в незначительной мере в тепловую энергию потока жидкости.

Насосы относятся к классу гидравлических машин.

Классификация насосов по энергетическому и конструктивному признакам представлена на рис. 1.1.1.

ГОСТ 17398–72 подразделяет насосы на два основных класса: динамические и объёмные.

В динамических насосах передача энергии потоку происходит под влиянием сил, действующих на жидкость в рабочих полостях, постоянно соединённых с входом и выходом насосов. Характерными представителями этого класса являются центробежные и осевые насосы. Среди динамических насосов, применяемых в промышленности, наиболее распространены лопастные, в которых жидкая среда перемещается под воздействием движущихся лопастей, и вихревые. В последних жидкость перемещается в тангенциальном направлении благодаря действию плоских радиальных лопастей, расположенных по периферии рабочего колеса.

Большое распространение лопастных машин обусловлено удобством комбинирования их с приводными двигателями, компактностью при больших подачах, достаточно высоким КПД, возможностью достижения высоких давлений.

Понятие об автоматических насосных станциях

Все основные операции на насосной станции (открытие задвижки на всасывающем трубопроводе; включение вакуум-насоса, если отсутствует заливка из напорного трубопровода; включение электродвигателя рабочего насоса; отключения вакуум-насоса; открытие задвижки на напорном трубопроводе; работа насоса; укрытие задвижки; остановка насоса) могут быть автоматизированы. При помощи элементов автоматизации насосные агрегаты могут включаться или отключаться в зависимости от уровня воды в резервуарах и давления в трубопроводах. Насосные агрегаты автоматически отключаются также в случаях перегрузки двигателя, падения напряжения в сети, прекращения подачи воды насосом, перегрева подшипников и т. д. Сигнализацию об изменении уровня воды в резервуарах и давления в трубопроводе осуществляют различные реле, в том числе реле уровня.

Применяются полуавтоматические и полностью автоматические насосные станции. На первых процесс пуска отдельных насосных агрегатов частично или полностью автоматизирован, но первоначальный импульс производится вручную персоналом станции. На автоматических насосных станциях включение отдельных агрегатов, их остановка и все операции по регулированию во время самой работы производятся автоматически без участия обслуживающего персонала. Наибольший экономический эффект и наивысшие технические показатели дают полностью автоматизированные насосные станции.

Разработка схемы электрической принципиальной

Разработка печатной платы

При выборе материала и конструкции печатной платы для приёмного модуля (см. приложение на КРТС.761542.000) учитывались следующие аспекты:

– возможность выполнения всех коммутационных соединений;

– технико-экономические показатели;

– стоимость материала;

– возможность автоматизации процессов изготовления печатной платы и контроля параметров.

Плата изготовлена химическим методом.

Материал основания выбран учётом физико-механических и электрических параметров печатной платы во время, и после воздействия механических нагрузок, климатических факторов и химически – агрессивных сред в процессе эксплуатации. Поскольку разрабатываемая мини-станция рассчитана на работу с небольшим потребляемым током и напряжением в диапазоне относительно невысоких частот и, учитывая, что эксплуатация мини-станции будет производиться при отсутствии химически агрессивных сред (переносной вариант), для изготовления печатной платы целесообразно использовать стеклотекстолит фольгированный марки СФ-1–35–2,5.

Диаметр отверстий в печатной плате должен быть больше диаметра вставляемого в него вывода, что обеспечивает возможность свободной установки электрорадиоэлемента. При диаметре вывода до 0,8 [мм] диаметр не металлизированного отверстия делают на 0,2 [мм] больше диаметра вывода, при диаметре вывода более 0,8 [мм] – на 0,3 [мм] больше. При сверлении отверстий учитывалось, чтобы расстояние между краями отверстий было не меньше толщины плат. В противном случае перемычка между отверстиями не будет иметь достаточной механической прочности.

Контактные площадки отверстий сделаны в виде кольца. Диаметр контактной площадки отверстий сделаны в виде кольца. Диаметр контактной площадки определяется по формуле:

d_к=d+2b+c,

где d – диаметр отверстия, b – минимально необходимая радиальная толщина контактной площадки. В нашем случае b=0,15 [мм], c – коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния и другие факторы. В нашем случае, с учетом 2-ого класса точности печатной платы [8], c=0,5 [мм].

Печатные проводники на всём протяжении имеют одинаковую ширину, лишь в узких местах она уменьшается. При этом длинна участка, на котором уменьшена ширина, должна быть минимальной.

Параметры отверстий и печатных проводников приведены в приложении на КРТС.761542.000 (таблицы №1 и №2).

Для обеспечения стабильности электрических и других параметров и предохранения от воздействий окружающей среды на печатную плату со стороны печатного монтажа нанесена защитная маска по ОСТ.107.460092004.01–86. Маска также необходима для защиты:

– печатных проводников и поверхности основания печатной платы от воздействии припоя;

– элементов проводящего рисунка от замыкания установочными электрорадиоэлентами.

Защитная маска не должна закрывать фиксирующие и монтажные отверстия, контактные площадки и другие конструктивные элементы, предназначенные для подключения и пайки радиоэлементов.

Печатная плата мини-станции содержит маркировку, которая предусматривает:

– схемное обозначение радиоэлементов, контрольных точек, первого вывода ИС, выводов контактных соединений;

– обозначение выводов транзисторов, положительных выводов полярных радиоэлементов.

Маркировка осуществляется специальной белой краской типа НЦ ГОСТ 10281–87, шрифтом 2,5 [мм].

Размеры печатной платы 195–85 [мм]. В углах печатной платы расположены 4 отверстия диаметром 5 [мм] для крепления её в корпусе устройства с помощью шурупов и винтов.

Остальные технические требования к печатной плате указаны в приложении на КРТС.761542.000.

Для локальной очистки сточных вод применяются различные установки. Установка очистки промышленных стоков ОПС-У применяется для очистки сточных вод гальванических цехов от ионов тяжёлых металлов. Установка УР-1 предназначена для регенерации раствора, используемого при травлении меди, а установка «ЛОТОС» – для очистки деталей с одновременной их регенерацией. Также применяется установка АП-500 для очистки отработанного ацетона от примесей. После локальной очистки доочистка сточных вод производится на очистных сооружениях. Таким образом, при изготовлении печатной платы необходимо применять все вышеуказанные методы. При соблюдении всех вышеперечисленных мер производство мини-станции для автоматического управления насосом является экологически чистым и не наносит вреда ни окружающей среде, ни занятым в производстве людям.

Заключение

Перед дипломником была поставлена задача – спроектировать мини-станцию для автоматического управления насосом.

Решение данной задачи в процессе выполнения работы проводилось поэтапно. На первом этапе были рассмотрены основные принципы построения подобных систем, сформированы технические требования к проектируемому устройству, учитывающие удобство эксплуатации и развитие современной элементной базы.

На основании сформированных требований был произведён выбор функциональной схемы мини-станции для автоматического управления насосом, состоящей из трёх датчиков, системы управления, выходного каскада и нагрузки (насоса).

Схема электрическая принципиальная разрабатывалась с применением современной элементной базы, что позволило существенно повысить надёжность, технологичность и ремонтопригодность минимизированной станции для автоматизации управления насосом, снизить его габаритные размеры, стоимость и трудоёмкость изготовления. В устройстве использованы ИС серии К561, отличающиеся высоким значением электрических параметров, малым количеством навесных элементов, простотой регулировки.

С учётом сформированных требований и выбора элементной базы произведён расчёт основных электрорадиоэлементов устройства, разработана печатная плата системы.

В последующих разделах проекта приведены: расчёт себестоимости производства устройства и анализ влияния производства мини-станции на окружающую среду.

Спроектированная мини-станция для автоматического управления насосом удовлетворяет всем нормам и требованиям, предъявляемым к устройствам подобного типа.