АВТОМАТИЗАЦИИ ЗЕРНОСУШИЛОК
НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.
Заводом элеваторного оборудования разработаны варианты систем автоматизации (СА) зерносушилок непрерывного действия типов ДСП и других, включая импортные,позволяющие на 30-35% снизить затраты энергоносителей при обеспечении высокого качества процессов сушки. Варианты отличаются количеством функций автоматического управления, которые «наращиваются», начиная с базового варианта системы.
1. Базовый вариант системы автоматизации (экономия энергоресурсов до 15%).
Техническая комплектация:
1) электросиловое оборудование с пускорегулирующей аппаратурой электродвигателей норий, вентиляторов, насосов – компонуются на электротехнической панели;
2) датчики уровня зерна в надсушильной емкости температуры сушильных агентов и зерна (по зонам), датчики влажности зерна, исполнительные механизмы для дистанционного регулирования расхода топлива на горение и подсоса атмосферного воздуха к сушильному агенту первой зоны – устанавливаются на сушилке;
3) вспомогательное электротехническое оборудование, в том числе для систем контроля нагрузки электродвигателей, для обеспечения взаимодействия с системой подвода топлива и контроля процесса горения, релейное оборудование для систем блокировок и защит, для усиления и дополнительной гальванической развязки сигналов управления и т.д. – компонуются на панели средств автоматики;
4) средства отображения информации о параметрах процесса с мнемосхемой, кнопки и ключи для дистанционного управления и выбора его режимов – компонуются в местном пульте управления.
Основные функции базовой СА:
1) блокировка и защита электродвигателей оборудования;
2) управление и контроль параметров топлива перед подачей на форсунку и при его горении;
3) контроль заполнения надсушильного бункера и управление его пополнением;
4) измерение и регулирование температур сушильных агентов;
5) измерение температур и влажности зерна.
2. Система автоматизации, стабилизирующая процесс сушки и гарантирующая соблюдение технологических ограничений на все параметры (экономия энергоресурсов до 25%).
Дополнительная техническая комплектация:
1) микропроцессорный управляющий контроллер - устанавливается в местном щите управления;
2) ПЭВМ – устанавливается в лаборатории.
Дополнительные функции:
1) расчет начального значения производительности сушилки при заданном режиме сушки, известных началь-ной влажности зерна, виде топлива, температуры и влаж-ности воздуха, для максимально быстрого перехода в за-данный режим сушки;
2) поддержание точности измерений влажности зер-на, приближающейся к методу высушивания, за счет авто-матизированной непрерывной перенастройки каналов ее измерения;
3) стабилизация влажности зерна на выходе сушилки в окре-стности ее максимально допустимого значения;
4) выявление температур зерна и сушильных агентов, ог-раничения на которые могут быть нарушены и перераспределение ресурсов управления (изменение структуры системы управления) для предотвращения нарушений;
5) стабилизация темпера-тур сушильных агентов или зер-на на уровнях, предотвращаю-щих нарушения любого из огра-ничений;
6) отображение хода про-цесса сушки на экране компью-тера в лаборатории и ведение на нем электронных журналов всех необходимых форм с мак-симально возможной автомати-зацией записей (создание АРМ лаборанта-сушильщика).
3. Система автоматизации, оптимизирующая процесс сушки зерна по энергетической эффективности (экономия энергоресурсов до 35%).
Дополнительная техническая комплектация:
1) жалюзи с электроприводом для регулирования расходов сушильного агента по зонам – устанавливаются на входах вентиляторов сушильных агентов.
Дополнительные функции:
1) расчет начальных (перед началом сушки) близких к оптимальным по энергопотреблению ре-жимов сушки для текущих условий работы по математическим моделям;
2) непрерывный поиск оптимальных режимов на работающей сушилке;
3) создание базы данных оптимальных режимов для использования при совершенствовании их алгоритмов управления и конструкции сушилок.
Наиболее важные особенности предлагаемых Вам систем автоматизации обуславливаются высоким интеллектуальным уровнем их алгоритмов измерения и управления. Они основаны на глубоком понимании особенностей оборудования, технологии процессов сушки и измерения влажности зерна, применении современных метрологических подходов и специальных отказоустойчивых алгоритмов управления, реализованных на базе последних достижений теории автоматического управления. Для реализации таких алгоритмов управления в вариантах систем 2 и 3 применяется специальный высоконадежный (среднее время наработки на отказ 120000 часов - почти 14 лет) контроллер, разработанный для тяжелых условий работы в нефтегазовой про-мышленности.
НОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОТОЧНО-ТРАНСПОРТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕВАТОРОВ, В СОСТАВ КОТОРЫХ ВХОДЯТ НОРИИ
Разработанная система управления позволяет:
- снизить энергоёмкость транспортных линий до 20%
- повысить на 30% срок службы приводных электродвигателей
- в 2 раза уменьшить интенсивность пылевыделений
- устранить взрывоопасность норий
Нория (ковшовый элеватор) – устройство, предназначенное для подъёма сыпучих материалов в вертикальном направлении, являются важнейшим видом оборудования элеваторов и зерноперерабатывающих предприятий. Практика показывает, что входя в состав транспортно-технологических линий, нории становятся «узким местом» их производительности, определяя время выполнения транспортной операции и существенно влияя на ее удельные энергозатраты. Одновременно нории являются потенциально взрывоопасным оборудованием. Статистика свидетельствует, что они являются источником примерно 50 % взрывов, вызванных нарушениями режимов работы.
Нарушения режимов работы норий сводится к двум основным видам их перегрузки: а) перегрузке по массе транспортируемого зерна, когда происходит перегрузка приводного электродвигателя нории, его перегрев и отключение реле тепловой защиты; б) перегрузке по объёму транспортируемого зерна, когда даже при существенной недогрузке нории по массе, коэффициент заполнения ковшей предельно возможный. Это приводит к непрерывному повышению уровня зерна сначала в башмаке нории, а далее и восходящей ветви норийной трубы. При достижении уровнем зерна в норийной трубе критического значения, начинается заклинивание норийной ленты этим зерном. Это сопровождается резким возрастанием нагрузки на электродвигатель, провоцированием пробуксовки ленты относительно приводного барабана, ее перегревом, возрастанием рисков ее возгорания и/или обрыва, падения в норийные трубы и первичного пылевоздушного взрыва. Предотвратить возникновение этих, аварийных, ситуаций призваны системы защиты, основанные на а) контроле уровня зерна в восходящей ветви норийной трубы; б) контроле скорости норийной ленты; в) контроле степени нагрева двигателя, и отключающие работу маршрута в аварийном режиме. Очевидно, что нарушения вызванные перегрузкой нории по объёму транспортируемого зерна являются потенциально наиболее опасными, т.е. имеют более тяжёлые последствия. Это, в частности, связано с тем, что завалы норий возникают чаще для зерна с низкой объёмной массой и большим пылевыделением.
Сказанное выше позволяет сформулировать задачу оптимального управления нагрузкой нории следующим образом: обеспечение нагрузки нории и всего маршрута транспортировки зерна, при которой осуществляется их максимальная энергетическая эффективность и гарантируется отсутствие возникновения аварийных ситуаций, связанных с перегрузкой нории как по объёму, так и по массе транспортируемого зерна.
Основная сложность сформулированной задачи определяется следующими факторами:
• значения критических производительностей различных сыпучих материалов, и, как следствие, критической степени заполнения ковшей, при которой начинается процесс завала нории, априори неизвестны. Они зависят от большого количества факторов: механических характеристик зерна, частоты, амплитуды и пространственных характеристик колебаний ленты. Последние, в свою очередь, зависят от степени натяжения ленты, ее центровки относительно барабанов, неравномерности растяжения (вытяжки) по ширине, вида натяжного устройства и степени его «расстройки» и т.д.;
• при регулировании подачи материала на норию изменением степени открытия подсилосной задвижки время запаздывания в канале регулирования будет во много раз превосходить инерционность объекта управления;
• свойства нории как объекта управления по каналу «расход зерна на входе в норию – расход зерна на выходе из нории» изменяются от статических, когда коэффициент заполнения ковшей ниже критического, до астатических, когда коэффициент заполнения ковшей становится критическим и начинается процесс завала нории зерном.
Режим работы нории на границе критического заполнения ковшей, является энергетически наиболее выгодным режимом, т.к. при этом обеспечивается максимально возможная производительность нории и высокая загрузка всей транспортной линии. В этом режиме заданное количество продукта, во-первых, перегружается за более короткое время, что снижает затраты связанные с простоем транспортных средств под загрузкой, во-вторых, приводные электродвигатели (ПЭД) всех транспортных машин работают в энергетически более эффективных режимах (большее значение коэффициента мощности и к.п.д). Важно, что задачу максимизации экономической эффективности работы транспортной линии при гарантировании предотвращения перегрузки и завала нории нельзя свести к задаче стабилизации тока или мощности ее ПЭД на предельно допустимом уровне, так как однозначная связь между критической степенью заполнения ковшей и потребляемой мощностью ПЭД нории отсутствует. Это делает задачу нетривиальной и требует для разработки эффективных алгоритмов управления.
Дата подачи : 2009-07-28
|
Завод элеваторного оборудования, ООО |
Украина Промышленная |
О сервере
Завод элеваторного оборудования, ООО
