Разработка системы, которая поддерживает определенную температуру в шкафу системы автоматического управления - Курсовая работа

На природный газ возлагаются большие надежды, как на наиболее дешевое высокоэкологичное топливо в период подготовки к переходу на более широкое использование альтернативных нетрадиционных видов электроэнергии (ветра, солнца, приливной, внутреннего тепла земли). Однако процесс изнашивания и старения узлов ГПА зависит от условий его работы, т.е. от режима работы и квалификации обслуживающего персонала. Возникает задача определения технического состояния каждого отдельного агрегата или узла агрегата для установления пригодности агрегата для дальнейшей эксплуатации, ресурса исправной работы, необходимости технического обслуживания и ремонта. Система автоматического управления некоторыми газоперекачивающими агрегатами (САУ ГПА), выполненная с использованием достижений микропроцессорной техники, обеспечивает работу агрегатов в автоматическом режиме, что позволяет отказаться от постоянного присутствия обслуживающего персонала около агрегата. Работа обслуживающего персонала в процессе эксплуатации агрегатов заключается в проведении регламентных работ по его обслуживанию, периодическому контролю параметров и состояния.Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) предназначены для применения в составе оборудования станции подземного хранилища газа (СПХГ) для закачки газа в ПХГ или транспортирования по магистральным газопроводам. ГПА представляет собой комплекс оборудования, выполненный в виде транспортабельных составных модулей полной заводской готовности. Как правило, ГПА, газовые компрессорные станции или дожимные компрессорные установки представляют собой компрессор (поршневой, винтовой, центробежный или осевой), приводной двигатель (газовая или паровая турбина, электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания - газопоршневой или дизельный) и вспомогательное оборудование. Газоперекачивающие агрегаты мощностью 16 и 25 МВТ устанавливаются на компрессорных станциях современных газопроводов диаметром до 1420 мм. Создание ГПА типа ГТН-6У предусмотрено для замены действующего парка агрегатов мощностью 6 МВТ, выработавших свой ресурс.По исполнению ГПА подразделяют на агрегаты: · В индивидуальных укрытиях; ГПА следует изготавливать климатического исполнения У и ХЛ, УХЛ по ГОСТ 15150 категорий размещения 1 (для контейнерно-блочного исполнения) и 4 (для размещения в индивидуальных или общих зданиях). Компрессорные цехи с установкой газоперекачивающих агрегатов в индивидуальных укрытиях характеризуются, с одной стороны, значительными выделениями теплоты в машинном зале индивидуального укрытия с работающей газотурбинной установкой, а, с другой стороны, недостатками теплоты в галерее нагнетателей газа при любом режиме работы и машинном зале при неработающей газотурбинной установке. Инерционность и практическое отсутствие регулирования водяных систем утилизации теплоты не позволяют своевременно реагировать на изменение теплового баланса помещений. Агрегат газоперекачивающий блочно-контейнерного исполнения включает: - центробежный нагнетатель природного газа - газотурбинный привод - вспомогательные системы, обеспечивающие работу и защиту нагнетателя и газотурбинного привода (системы пожаротушения, газовой сигнализации, освещения, вентиляции и климатконтроля).Система автоматического управления обеспечивает работу ГПА на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Система автоматического управления представлена на рис.4 Автоматическая система управления Система автоматического управления ГПА обеспечивает: - автоматическое выполнение и контроль предпусковых операций; Системы автоматического управления бывают нескольких видов : 1.Удаленные сосредоточенные системы управленияIngress Protection Rating - система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96). Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (опасным токоведущим и опасным механическим частям), попадания внешних твердых предметов и (или) воды внутрь оболочки. Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твердых предметов, вторая - от проникновения воды. Первая позиция - защита от проникновения посторонних предметов представлена в таблице 1. Уровень Защита от посторонних предметов, имеющих диаметр ОписаниеСетевой фидер, силовые выходы вентилятора и внешние связи вводятся в шкаф через гермовводы, стандартно расположенныев нижней части шкафа. Шкаф оснащен запираемой дверцей, на которой установлены органы управления и индикации. Шкафы автоматики применяются во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок с подключением и разветвлением кабелей с медными жилами в силовых цепях и цепях управления постоянного и переменного (50-60 Гц) тока с напряжением 380 В. Шкафы управления включают в себя модули эл

Оглавление

Введение

1. Газоперекачивающий агрегат

1.1 Общие сведения

1.2.Исполнение ГПА и условия работы

1.3. Автоматические системы управления

2. Шкаф САУ

2.1 Общие сведения

2.2 Конструкция шкафа

3. Типы агрегатов теплообмена

3.1 Нагреватели

3.1.1 Греющий кабель

3.1.2 Электрический нагреватель

3.1.3 Термодинамические модули Пельтье

3.2 Системы охлаждения

3.2.1 Воздушная система охлаждения

3.2.2 Термодинамические модули Пельтье

4. Расчет климата шкафа. Охлаждение электротехнического оборудования

4.1 Общие сведения

4.2 Расчет теплового баланса

4.3 Расчет климата для шкафов автоматики

4.4 Влажность воздуха или точка росы

5. Конструирование системы контроля климата

5.1 Принцип работы системы

5.2 Подбор компонентов

Заключение

Список использованной литературы микроклимат шкаф теплообмен охлаждение

Газовой промышленности России уже более 50 лет. Конечно, среди других крупных отраслей ТЭК - угольной, нефтяной, электроэнергетики, имеющих более чем столетнюю историю, она представляется довольно юным организмом. Но даже сейчас, в условиях кризиса, отрасль демонстрирует гибкость и умение находить зоны стабильности и ниши роста.

На природный газ возлагаются большие надежды, как на наиболее дешевое высокоэкологичное топливо в период подготовки к переходу на более широкое использование альтернативных нетрадиционных видов электроэнергии (ветра, солнца, приливной, внутреннего тепла земли). Кроме того, на территории России имеются огромнейшие запасы этого вида топлива. Именно поэтому необходим тщательный анализ газовой промышленности, как одной из самых важных отраслей для экономики России.

Основными эксплуатационными показателями ГПА является мощность и КПД всей установки: показатели технического состояния (вибрация, температура подшипников и др.); расход топливного газа и масла; расход запасных частей и материалов.

Современное развитие газоперекачивающих агрегатов (ГПА) характеризуется созданием и внедрением машин больших агрегатных мощностей. Совершенствование организации и методов технической эксплуатации ГПА оказывает существенное влияние на эффективность транспортировки и переработки газа. Обслуживание агрегатов, внеплановые ремонты связаны с материальными затратами и недоподачей газа. Поэтому необходимо повысить эксплуатационную надежность ГПА, т.е. увеличить сроки его безотказной работы и межремонтный период. Для этих целей проводится комплекс профилактических операций технического обслуживания. Нормативы периодичности технического обслуживания устанавливают по средним групповым показателям. Однако процесс изнашивания и старения узлов ГПА зависит от условий его работы, т.е. от режима работы и квалификации обслуживающего персонала. Для одного конкретного устройства из совокупности одноименных техническое обслуживание может оказаться преждевременным, для другого - запоздалым. Возникает задача определения технического состояния каждого отдельного агрегата или узла агрегата для установления пригодности агрегата для дальнейшей эксплуатации, ресурса исправной работы, необходимости технического обслуживания и ремонта. Однако необходимо иметь в виду, что для большинства задач, связанных с эксплуатацией, очень важно, чтобы техническое состояние агрегата можно было определить без разборки агрегата.

Система автоматического управления некоторыми газоперекачивающими агрегатами (САУ ГПА), выполненная с использованием достижений микропроцессорной техники, обеспечивает работу агрегатов в автоматическом режиме, что позволяет отказаться от постоянного присутствия обслуживающего персонала около агрегата. Работа обслуживающего персонала в процессе эксплуатации агрегатов заключается в проведении регламентных работ по его обслуживанию, периодическому контролю параметров и состояния.

Оборудование, управляющее работой ГПА, устанавливается в специальных шкафах системы автоматического управления (ШСАУ)

Поддержание оптимальной температуры в электрораспределительных шкафах является одной из основ обеспечения нормальной работы предприятия. Несоблюдение надлежащего температурного режима может привести к различным неприятным последствиям: от сокращения срока службы компонентов и ухудшения характеристик электроустановок до остановки производства. Срок службы компонентов напрямую зависит от значений температуры и влажности внутри оболочки. Наиболее благоприятные условия - это температура от 15 до 35°C и относительная влажность от 30 до 90 %.

Целью работы является создание системы контроля климата для шкафов САУ, поддержание температуры и влажности, в заданном режиме. Для этого мы рассмотрим варианты систем поддержания температуры, сравним их, и выберем самый оптимальный вариант. Затем произведем термодинамические расчеты, с учетом всех параметров системы, опишем конструкцию шкафа, а также принцип работы системы контроля климата.

В первой главе мы расскажем о газоперекачивающем агрегате, его основных частях и оборудовании. А также его варианты размещения и условия работы.

Во второй главе, будет рассмотрена сама конструкция шкафа САУ, а также условия, в которых работает шкаф, и его назначение.

В третьей главе, мы рассмотрим различные варианты системы охлаждения и нагревания, также проведем сравнительный анализ, и исходя из него выберем подходящий для нашей системы вариант.

В четвертой главе будут произведены термодинамические расчеты.

В пятой главе будет произведена разработка САУ.