Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Активное вентилирование
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 27.04.2013.
Год: 2013.
Страниц: 23.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Содержание.
Введение
Исходные данные
Обоснование необходимости автоматизации
Технологическая характеристика объекта автоматизации
Разработка функционально – технологической схемы
Разработка принципиальной электрической схемы
Расчет и выбор технических средств автоматизации
Разработка нестандартных элементов и технических средств
Составление схемы щита управления
Расчёт экономической эффективности автоматизации
Заключение
Библиографический
список
Введение.
Активное вентилирование
– это принудительное продувание
воздуха через массу сельскохозяйственного
продукта без его смещения.
В отличие от
естественной вентиляции активное вентилирование
позволяет создать и поддерживать равные
оптимальные условия в больших объёмах
продукции и благодаря этому снизить потери
сельскохозяйственной продукции при хранении
и эффективности использовать объём хранилищ.
Активное вентилирование
используется при хранении зерна, семян,
сахарной свёклы, картофеля, овощей и
др. Системы активного вентилирования
имеют конструктивные различия, но необходимыми
элементами всех их являются: вентилятор,
воздухораспределите ьные каналы и ёмкости
для размещения продукции. Распространены
стационарные и передвижные установки
для активного вентилирования. В соответствии
с особенностями технологии хранения
разных видов продукции в системах активного
вентилирования предусматривают устройства
для подогрева, охлаждения, увлажнения,
осушения воздуха, подачи пара и газообразных
веществ и т.д.
Основная характеристика активного вентилирования
– удельная подача воздуха и давление.
Системы активного вентилирования в крупных
хранилищах оборудуются автоматическим
управлением.
Обеспечение сохранности
зерна в нашей стране – одна
из важнейших задач, которая по масштабам и содержанию
базируется на широкой научной основе.
Для ее успешного решения хлебоприемные
предприятия наряду с очисткой широко
используют сушку и активное вентилирование
зерна. Ежегодно на хлебоприемные предприятия
сушке и активному вентилированию зерна
подвергают до 70-90 % всего заготовляемого
зерна.
Этот способ
обработки зерна позволяет предотвратить
и ликвидировать самосогревание зерна, а так же охладить
его до температуры, обеспечивающей длительное
хранение. Вентилирование насыпи теплым
воздухом с низкой относительной влажностью
позволяет подсушить зерно и ускоряет
процесс послеуборочного дозревания,
повышая энергию прорастания, всхожесть
и улучшая хлебопекарные качества зерна.
Охлаждение
и подсушивание зерна создают
в насыпи условия, неблагоприятные для развития вредителей
и микроорганизмов. Исключая необходимость
перемещения зерновой массы, вентилирование
сводит к минимуму распыл, травмирование
и потери сухой массы. Являясь высокомеханизированны ,
а в некоторых случаях и автоматизированным
процессом обработки неподвижных партий,
активное вентилирование относят к числу
производительных и эффективных способов
обработки зерна как в технологическом,
так и экономическом отношениях.
1. Исходные данные.
ЗАО Агрофирма
«Ключики».
Почтовый адрес. Россия, Свердловская область,
Красноуфимский район, 623309, с. Ключики,
ул. Советская б/н.
Месторасположение. ЗАО Агрофирма «Ключики» расположено
в северной половине лесостепи. Главная
усадьба хозяйства находится в 7км к северо-западу
г. Красноуфимска, от областного центра
г. Екатеринбурга 224 км, а до ближайшего
железнодорожного переезда примерно 9-10
км, а до станции 19-20 км.
Природно-климатичес ие
условия. Территория хозяйства относится
к умеренному климатическому региону,
который характеризуется сравнительно
мягким и достаточно влажным климатом.
Наиболее тёплым месяцем является июль
(22-26°С), а наиболее холодным – январь
(-18-24°С). Для весеннего периода характерны
возврат холодов и заморозков. Большая
часть осадков выпадает летом.
Рельеф местности. Территория хозяйства находится
в северной части Красноуфимской лесостепи,
расположенной на западных предгорьях
Среднего Урала. На территории хозяйства
встречаются ручьи, озёра, рек нет.
Почвы. Весь район расположен на осадочных
породах верхнеполиазоиского возраста,
представленная песчаниками, известняками,
долмаститами. Основные типы почв: лесные-50%,
чернозём-34%, серовые-10,5%, прочие-4,6%.
Таблица 1 –
Структура земельных угодий.
2. Обоснование необходимости
автоматизации.
Автоматизация
технологических процессов –
это этап комплексной механизации, характеризуемой освобождением
человека от непосредственного выполнений
функций управления технологическими
процессами и передачей этих функций автоматическим
устройствам. При автоматизации технологические
процессы получения, преобразования, передачи
и использования энергии, материалов и
информации выполняются автоматически
при помощи специальных технических средств
и систем управления.
Цель автоматизации
производства заключается в повышенной
эффектности труда, улучшение качества
выпущенной продукции, в создании условий
для оптимального использования всех ресурсов
производства.
Автоматизация
бункеров активного вентилирования
зерна предусматривает автоматическое управление загрузкой
бункеров, воздухораспределение в бункере,
температурой и влажностью зерна.
Развитие производительных
сил страны, базирует на прогрессе
науки, на использование новейших научных
открытий и результатов теоретических
исследований и практического изучения
технологии производства для разработки
наиболее рациональных способов создания
материальных ценностей, при минимальной
зарплате труда.
3. Технологическая характеристика объекта
автоматизации.
Бункер активного
вентилирования зерна БВ-25, емкостью
25 тонн, представляет собой вертикальный цилиндр
внешний диаметр которого 3080мм с конусообразным
дном, обьём бункера 35м3 высота 8675мм,
масса 1750кг, подача воздуха 11300м 3\ч.
Вентилируемый
бункер представляет собой вертикальный
цилиндр с конусообразным дном. Внутри цилиндра
по центру установлена воздухораспределител ная
труба диаметром 750мм. В верхней части
воздухораспределите ьной трубы находится
конусный распределитель зерна для равномерной
загрузки бункера зерном. В воздухораспределител ной
трубе размещен цилиндрический клапан
(поршень), который может перемещаться
по вертикали при помощи лебедки, соединенной
с системой тросов и блоков.
При полной загрузки бункера зерном клапан находится
в верхнем положении. Воздух подогревается
в электрокалорифере, установленном около
всасывающего отверстия вентилятора,
подающего воздух в бункер. Для регулирования
выпуска зерна в нижней части бункера
устроено регулировочное кольцо, перемещая
которое можно изменять кольцевую щель
для выпуска зерна, образуемую между дном
бункера и кольцом.
Бункер оборудован
двумя регуляторами влажности, один
из которых устанавливается в нижней или
средней части наружной стенки бункера,
отключает вентилятор при снижении влажности
зерна ниже заданной. Другой регулятор
влажности включает или выключает электрокалорифер.
А также датчиками температуры.
4. Разработка
функционально-техно огической
схемы автоматизации.
По технологической
схеме и электрической принципиальной
схеме бункера активного вентилирования
произвёл разработку функционально - технологической
схемы автоматизации. Данная схема размещена
на листе 1 графической части данного курсового
проекта. В неё входят элементы такие как,
датчики влажности Sj1 и Sj2, датчики уровня SL1 и SL2, датчик
температуры SK, промежуточные реле КV1
и KV2, реле времени КТ, магнитные пускатели
КМ1, КМ2 и КМ3, нагревательные элементы
ЕК (типа ТЭНы) , электродвигатели М1
– нории, М2 – вентилятора калорифера.
5. Разработка принципиальной
электрической схемы управления.
Автоматическая
система управления воздухораспределение
воздействует на электропривод М, который
устанавливает поршень-заглушку в требуемое
положение следующим образом. Сигнал на
перемещение поршня-заглушки подаётся
от блок контактов КМ1:1 при пуске загрузочной
нории. Блок контакты КМ1:1 подают питание
на катушку КМВ и двигатель М, и тот передвигает
поршень вверх, пока не разомкнутся контакты
конечного выключателя SQ1. Окончание загрузки
и отключение нории вызывает замыкание
блок контакта КМ1:2 в цепи включения катушки
КМН реверсивного пускателя привода заглушки.
Теперь заглушка опускается до тех пор,
пока датчик положения 6 не коснется зерна
и, разомкнув свои контакты SQ2, не отключит
катушку КМН. При помощи кнопок SB1 и SB2можно
дистанционно управлять электроприводом
8 и связанной с ним тросом 7 заглушкой.
Схема управления
загрузкой, температурой и влажностью
зерна. Переключатели SA1 и SA2 могут
быть установлены в два положения: С –
сушка и К – консервация при ручном Р и
автоматическом А управлении. Датчик уровня
SL1 и SL2 контролируют верхний и нижний уровень
зерна в бункере. Норию загрузки пускают
кнопкой SB2, в результате чего магнитный
пускатель КМ1 подаёт питание на электропривод
М1.
Когда уровень зерна в
бункере достигает максимального
значения, размыкается контакт SL1,
из цепи тока выводится пускатель КМ1,
который своими блок контактами КМ1:3 включает
реле времени КТ и магнитный пускатель
КМ2 электропривода М2 вентилятора (переключатели
SA1 и SA2 находятся в положении соответственно
С и А).
Влажность воздуха на сходе
в слой зерна и выходе из него
контролируют влагомерами с контактными
датчиками В1 и В2, которые замыкаются при
повышенной относительной влажности воздуха
соответственно на входе и выходе бункера.
Если влажность зерна повышенная, то выносимая
воздухом влага замыкает контакты В2, в
результате чего срабатывает промежуточное
реле KV2, которое контактами К2 включает
пускатель КМ2 электропривода вентилятора.
Процесс сушки продолжается независимо
от положения контактов КТ до тех пор,
пока до установленного значения не снизится
вынос влаги из зерна. Тогда размыкаются
контакты В2, отключается реле KV2, и лишается
питания пускатель КМ2 электропривода
М2 вентилятора 1. Одновременно размыкающие
контакты КМ2:2 включают звонок НА, сигнализирующий
об окончании процесса сушки.
Если при включении
вентилятора М2 влажность воздуха
на выходе ниже равновесной, то выноса
влаги не будет. В этом случае вентилятор
М2 отключается контактами реле времени
КТ с выдержкой времени, достаточной для
выноса влаги из зерна к датчику В2.
Электронагревательн е элементы
ЕК калорифера включаются только при
работающем вентиляторе, когда высокая
влажность воздуха на входе в зерно. В
этом случае замыкаются контакты В1 влагомера,
и реле KV1 включает магнитный пускатель
КМ3 калорифера. Отключается калорифер
автоматически в результате размыкания
контактов В1 при снижении влажности окружающего
воздуха.
Чтобы задать режим
консервации (хранения) зерна, переключатель SA1 ставят в положение К. В
этом случае управление ведётся по температуре
зерна, которая контролируется датчиком
температуры SK. Если температура зерна
достигнет максимально допустимого значения,
замыкаются контакты SK, и магнитный пускатель
КМ2 включает вентилятор. При этом, чтобы
снизить (до 65%) относительную влажность
воздуха, его пропускают через электрокалорифер.
6. Расчет и
выбор технических средств автоматизации,
элементов автоматической системы.
Производим выбор промежуточных реле KV1 и KV2: по напряжению Uномп.р. > Uнс ~24В=~24В
Выбираю
РПТ-100, U=24B, I=5А.
Выбираем понижающий трансформатор TV 220/24В.
Выбираем два электронных влагомера зерна ВДК – 3, U= 24В.
Выбираем электронный датчик уровня для поддержания работы вентилятора при наличии зерна: ДЭУ – 1 , Uс= 220В.
Для выдержки времени выбираем реле времени ВС-10-33 , Uс=220В, с регулировкой времени от 15 сек – до 9 мин.
Выбираем сигнальную арматуру АС – 220, I=6A.
Производим выбор кнопочных постов закрытого исполнения, для встройки в специальную нишу т.к. устанавливается в щите управления, материал корпуса – пластмасс: ПКЕ 212 – 2У3 (ПКЕ-пост кнопочный, единой серии, 2-открытая, 1-защищенное исполнение, 2-пластмасс, 2-толкатели, У3-климатическое исполнение и категория размещения).
Выбираем датчик температуры ЭТМ-Х.
9. Выбираем магнитный пускатель
для запуска двигателя вентилятора: Uном.м.п. > Uном.сети
Iном.м.п. > Iном.дв.
Uном.м.п. = 380В
Iном.м.п. > 11,5А
Выбираем магнитный
пускатель ПМЛ 2121: 2- номинальный ток 25А;
1 - нереверсивный без
теплового реле; 2 - IP54 с кнопками “Пуск”, “Стоп”;
1 - 1 размыкающий контакт
(10…25А), 2з.+2р. (80…200А).
10. Выбираем
магнитный пускатель для нории:
Uном.м.п. > Uном.сети
Iном.м.п. > Iном.дв
Uном.м.п. = 380В
Iном.м.п. > 7,4А
Выбираем магнитный
пускатель ПМЛ-112: 1 – номинальный
ток 10А;
1 – нереверсивный
без теплового реле; 2 - IP54 с кнопками “Пуск”, “Стоп”.
11. Выбираем звуковую сигнализацию
12. Для переключения с автоматического
на ручной режимы работы и чтобы устанавливать
сушку или консервацию зерна выбираем
пакетные переключатели ПВМЗ-25М, U=220В,
I=10А.
13. Выбираем автоматический выключатель
для вентилятора:
Uном.авт. > Uном.сети
Iном.авт. > Iном.дв
380В = 380В
25А > 11,5А
Выбираем автоматический выключатель типа АЕ2036Р:
АЕ – автомати-ческий выключатель, 20 –
порядковый номер разработки, 3 – условное
обозначение величины в зависимости от
номинального тока, номинальный ток 25
А, 6 – трёхполюсный с электромагнитным
и тепловым максимальными расцепителями
тока.
Произведём
выбор теплового расцепителя автоматического
выключателя:
Iном.т.р. > Iраб.дв. x kном.т.р
kном.т.р – коэффициент теплового
расцепителя (1,2)
Iном.т.р. > Iраб.дв. x kном.т.р
= 10,35х1,2 = 12,42А
Выбираем Iном.т.р.= 16А
7. Разработка
нестандартных элементов и технических средств.
Щит управления изготавливается
из пластика. На верхней крышке щита располагаются
кнопочные станции, пакетные переключатели
и сигнальная арматура. Внутри щита устанавливаются
понижающий трансформатор, промежуточные
реле, звуковая сигнализация, магнитные
пускатели, реле времени и автоматические
выключатели.
Монтаж схемы
управления в щите управления производится
алюминиевыми проводами АПВ и укладываются
по стандарту в жгуты.
Щит управления
устанавливается непосредственно
перед бункером. Провода к пульту подводятся
в стальных трубах, а трубы со щитом соединяются
металлически.
8. Составление
схемы соединений щита управления.
Спомощью электрической принципиальной
схемы системы автоматического управления
бункером активного вентилирования я
составил и разместил на листе 2, графической
части данного курсового проекта, схему
соединений щита управления (монтажную
схему). Данная схема выполнена адресным
методом.
9. Определение
основных показателей надежности
автоматической системы.
Определяем интенсивность отказов системы автоматического управления бункером.
lа= Кл*S*li*ni, где
Кл – поправочный коэффициент
на конкретные условия эксплуатации=10;
ni – число однотипных
элементов в системе;
li – интенсивность отказов;
lа = 10*125,18*10-6 = 1251,8*10-6
= 0,01252
Среднее время работы системы на отказ:
tот = 1/ la = 1/1251,8*10-6 = 79,88 ч.
Время восстановления:
tв = Кn*S*li*ni*tвi/S*li*ni, где
Кn – коэффициент учитывает
время поиска неисправностей в системе
(Кn =1,5…2).
tвi
- время восстановления элемента, ч.
tв =1,5*48,1/125,18*10-6 =
0,03 ч.
Ожидаемое количество отказов системы за год:
mо = lа*tp, где
tp – время работы оборудования
в течении года, ч.
tp = 2024 ч.
mo = 1251.8*10-6*2024 = 2,5
отказа.
Ожидаемое суммарное время простоя технического оборудования за
год:
tnc = mo*tnp, где
tnp – время простоя технического
оборудования при одном отказе, ч;
tnp = t+tэв, где
tэв
– средние затраты времени за доставку
оборудования и вызов ремонтно – обслуживающего
персонала (рассчитывается как средние
данные по конкретному хозяйству) (1,2)
tnp = 0,03 + 1,2 = 1,23.
tnc = 2,5*1,23 = 3,07 ч.
Ожидаемое время простоя технического оборудования из – за его
отказов в работе:
tnтo = tp*(1 - Kг)/Кг,
где
Кг – коэффициент надёжности
(0,98);
tp – безотказное время
работы оборудования в год, ч. (2020ч.)
tnтo
= 2020*(1 – 0,98)/0,98 = 41,2 ч.
Годовая загрузка технического оборудования:
tгз = tp +
tnc = 2020 + 3,075 = 2023,075 ч.
10. Расчет экономической
эффективности автоматизации.
Определяем удельные приведённые затраты:
Зу = ЭЗу
+КуЕн ,где
Зу – удельные приведённые
затраты, руб/ед.раб.;
ЭЗу – удельные эксплуатационные
затраты (затраты на эксплуатацию
машин и оборудования), руб/ед.раб.,
Ку – удельные (относительные)
капиталовложения, руб/ед.раб.;
Ен – нормативный коэффициент
экономической эффективности капитальных
вложений (Ен=0,15);
Величина эксплуатационных
затрат:
ЭЗу = Зп+А+Тро+
Сэ+Пр
Зп – затраты на оплату
труда рабочих, занятых обслуживанием
машины или оборудования, руб.;
А – амортизационные
отчисления на реновацию (полное восстановление) и капитальный ремонт,
руб.;
Тро – затраты на текущий
ремонт и техническое обслуживание, руб.
Сэ – стоимость потребляемой
электроэнергии, руб.
Пр – прочие прямые затраты
(составляют 1% от суммы Зп + А + Тро
+ Сэ), руб.
Общая величина
заработной платы:
Зп = tc*Дг*no*Чс*Кд*Кн
tc – продолжительность
работы машин и оборудования в течении
суток ,ч;
Дг – продолжительность
работы машин и оборудования в течение
года, дней;
no – количество обслуживающего
персонала (одинаковой квалификации),
чел.;
Чс – часовая тарифная
ставка обслуживающего персонала, руб;
Зп = 22*92*1*5,6*1,4*1,04 = 16502,88
Амортизационные
отчисления:
А = ВС * а/100
ВС – балансовая
стоимость автоматизированных машин
и оборудования, руб.
а – годовая
норма амортизационных отчислений
на реновацию (полное восстановление),%.
А = 27864*12,5/100 = 3484.
Затраты на ТР и
ТО:
Тро = ВС*r/100
r – годовая норма отчислений
на текущий ремонт и техническое обслуживание
машин и оборудования ,%
Тро = 27864*5,5/100 = 1532,52
Стоимость потребляемой электроэнергии
Сэ = Рн*Кз*tc*Дг*Тээ/hс
Рн - номинальная мощность
тока приёмников, кВт
Дг – продолжительность
работы электрооборудования в течение
года, дней
hс – коэффициент полезного
действия электропривода
Кз – коэффициент мощности
Тээ – тариф на используемую
электрическую энергию, руб./кВт*ч
Сэ = (24+5,5+3)*1*22*92*0, 8*1,16/1 =36626,3
ЭЗу = 16502+3483+1532,52+3 626,3+594 =
58737,82
Кав = Цоп+Моб+Нр
Цоп – оптовая цена на
оборудование и средств автоматизации,
руб.
Моб – затраты, 20…25% от
Цоп
Нр – накладные расходы
принимаются 10% от Цоп
Кав = 27864+6966+2786,4 = 37616
Зу = 58737,82+27864*0,15 = 62917,42
Определяем дополнительную денежную выручку от автоматизации:
ДВдоп = (В*Б*Кпу*Цр)
В – вместимость
бункера, ц
Б – количество
бункеров
Кпу – коэффициент повышения
продуктивности
Цр - цена реализации
Определяем срок окупаемости:
Т =Кав/Эфг = 37616,4/118842,58
= 0,32 года.
Заключение
В курсовом проекте я произвёл расчёт
электрооборудования бункеров активного
вентилирования, закрепил знания по выбору
пусковой и защит-ной аппаратуры.
Также получил дополнительные навыки
при выполне-нии графической части.
Электрификация
данного объекта дала возможность
при большом объёме сырого зерна вовремя производить сушку или
до сушильную консервацию зерна. Я пришёл
к выводу, что сушить зерно способом активного
вентилирования целесообразно. В результате
проделанной работы добился полной электрификации
своего объекта.
В бункерах
активного вентилирования при сушке семенного
зерна, оно сохраняет свои семенные качества
и свойства.
Если применять
бункера активного вентилирования,
то это приведёт к экономии
денежных средств и ускорению
процесса сушки зерна с
сохранением всех его качеств.
Изучил новый метод расчётов
экономической эффективности автоматизации,
где определил срок окупаемости и эффективность
внедряемой установки.
Библиографический
список.
И. Ф. Бородин, «Автоматизация технологических процессов», Москва Агропромиздат 1986 год.
А. Е. Баум «Сушка зерна», Москва «Колос» 1983 год.
Б. Е. Мельник «Справочник по сушке и активному вентилированию зерна» Москва «Колос» 1980 год.
И.Л. Каганов «Курсовое и дипломное проектирование», Москва «Агропромиздат», 1990 год.
