НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра электрификации и автоматизации сельского хозяйства.
Контрольная работа
Система контроля и управления танком-охладителем молока ТОМ-2А.
Выполнил: студент 347 гр.
Кармач В.А.
Проверил: Добролюбов И.П.
НОВОСИБИРСК 2006
Первичная обработка молока на животноводческих фермах включает следующие операции: очистку, охлаждение, сепарирование и пастерилизацию. Охлаждают молоко при помощи холодильных машин, например, при помощи танка-охладителя ТОМ-2А.
Танк-охладитель ТОМ-2А (рис. 1, а) применяют для очистки, охлаждения и длительного хранения молока на молочных фермах с поголовьем 400 коров. Молоко (1800 л) заливают в молочную ванну 1 через фильтр 18, где оно перемешивается мешалкой 17 и охлаждается от 36 до 6°С за 2,5 ч, соприкасаясь с холодными стенками и днищем ванны. Наружная поверхность ванны орошается водой из системы орошения 2. Подогретая вода стекает в ванну и, омывая лед, намороженный на панелях испарителя 12, охлаждается, а затем насосом 13 снова подается в систему орошения через фильтр 14.
При работе поршневой компрессор 11 сжимает пары фреона и нагнетает их в конденсатор 8 воздушного охлаждения. В конденсаторе пары фреона превращаются в жидкость, стекающую в ресивер 9. Из ресивера фреон поступает через змеевик теплообменника 7, фильтр-осушитель 6 в терморегулирующий вентиль 4 (тип ТРВК-20), где дросселируется с давления конденсации до давления кипения и заполняет панели испарителя. В испарителе 12 фреон отнимает тепло от окружающей его воды и в парообразном виде вновь засасывается компрессором (ФУ-12). Терморегулирующий вентиль настраивают таким образом, чтобы перегрев в линии всасывания составлял 10. . .15°.
Рис. 1. Танк-охладитель молока ТОМ-2А:
а — технологическая схема; б — электрическая схема; 1 — молочная ванна; 2 — трубчатая система орошения; 3 — термореле; 4 — терморегулирующий вентиль; 5 — смотровое окно; 6 — фреоновый фильтр-осушитель; 7 — теплообменник; 8 — конденсатор; 9 — ресивер; 10 — реле давления; 11 — компрессор; 12 — панельный испаритель; 13 — водяной насос; 14 — водяной фильтр; 15 — контактный термометр; 16 — двигатель мешалки; 17 —мешалка; 18 — молочный фильтр.
За 3,5 ч до залива молока в ванну на панелях испарителя намораживают лед. Автоматическим выключателем QF(рис. 1, б) подают напряжение на цепи управления. Реле КL1 получает питание и меняет положение своих контактов. Избиратель режимов — пакетный переключатель ВП6-10 SА1 устанавливают в положение Л («Лед»). При замкнутых контактах термореле SК1 в цепь тока вводится катушка пускателя К1, включаются двигатели МК компрессора (тип АО2-41-2; 5,5 кВт) и вентилятора МB(тип АОЛ2-12-8; 0,8 кВт) и реле напряжения КV, которое шунтирует блок-контакты К1 и дешунтирует контакты КL1, загорается белая сигнальная лампа НL1. При намораживании необходимого количества льда на панелях испарителя контакты термореле SК1 выключают пускатель К1 и двигатели МК и МВ. Уставка термореле (тип ТР1-02) составляет —5°С с минимальным дифференциалом.
После залива молока в ванну избиратель режимов ставят в положение А «Автоматика». Двигатели МК и МВ включаются так же, как и в режиме Л. При замкнутых контактах термометра SК2 (тип ТК-52а) реле КL2 получает питание, его контакты замыкаются и включают пускатель К2, двигатели МН водяного насоса (тип АОЛ2-12-2; 1,5 кВт) и ММ мешалки (типа АОЛ2-21-4; 0,27 кВт). Когда температура молока снижается до 6°С, термометр SК2 выключает двигатели МН и ММ и вновь их включает, если температура молока повышается до 7°С. Холодильная машина продолжает работать, намораживая лед, пока ее не отключит термореле SК1.
Молоко сливают из ванны, переключив избиратель режимов в положение О («Отключено»). В случае необходимости резервуаром управляют вручную, для чего избиратель режимов устанавливают в положение Р («Ручное»).
При срабатывании защиты размыкаются контакты реле давления SP или тепловых реле КК1, КК2 (тип ТРН), теряет питание катушка реле КL1, отключаются пускатели К1, К2, останавливаются все двигатели и загорается красная сигнальная лампа НL2 («Неисправно»).
Реле давления типа РД-1 обеспечивает защиту от чрезмерно низкого давления в линии всасывания и от повышенного давления в линии нагнетания. Блок низкого давления настраивают на размыкание контактов при избыточном давлении в испарителе 2,9-10-4 Па, на замыкание при 6,8-10-4 Па, блок высокого давления — на размыкание контактов при избыточном давлении в конденсаторе 112*10-4 Па, на замыкание при 88*10-4 Па.
Рис. 2. Нагрузочные диаграммы компрессоров поршневого типа одинарного (а) и двойного (б) действия.
Электрооборудование резервуара рассчитано на линейное напряжение в сети 380 и 220 В. Холодопроизводительность агрегата 12 кВт. Пропускная способность 5400 кг молока в сутки за три цикла.
Мощность на валу компрессоров, насосов поршневого типа изменяется по синусоидальному закону в зависимости от угла поворота кривошипа (рис. 2). У поршневых насосов одинарного действия подача осуществляется только при движении поршня вперед. Механизм двойного действия осуществляет подачу при ходе поршня в обе стороны.
Средняя мощность по графику нагрузки (рис. 2, б)
Степень
неравномерности нагрузки 
для графика, изображенного
на рисунке 2, б, равна 0,5
, а для графика на
рисунке 2, а составляет .
При работе поршневого компрессора на магистраль с постоянным давлением при каждом ходе поршня преодолевается постоянное среднее усилие независимо от угловой скорости, поэтому и двигатель работает с постоянным моментом, независимым от угловой скорости. Мощность (кВт) и подача (м3/с) при этом возрастают пропорционально угловой скорости:
где Q— подача компрессора; Н — давление компрессора, Па; Р1 — начальное давление газа, Па; Р2 — конечное давление сжатого газа, Па; ηк — КПД компрессора; ηП — КПД передачи от двигателя к компрессору.
После подсчетов по каталогу выбирают двигатель для длительного режима работы ближайшей большей мощности.
Список литературы
1. Бородин И. Ф., Судник И. А. Автоматизация технологических процессов. – М.: Колос, 2003 г.
2. И. П. Добролюбов. Автоматика Новосибирск 2002 г.
3. Шавров А. В., Коломмец А. П. Автоматика М.: Колос. 2003 г.
4. И. П. Добролюбов Автоматика: Методическое указание по выполнению контрольной работы/ Новосибирск, 2000 г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.