Hệ thống tự động hóa

5
Khi máy làm việc với lưu thể không co dãn ( V = const ) cần tránh tăng hay
giảm quá nhanh thể tích làm việc của máy để không làm hư hỏng máy hoặc
cháy động cơ do quá tải. Muốn thế cần chú ý:
- Trước khi cho máy chạy cần mở van phía cửa đẩy.
- Lắp van an toàn để xả nhanh lưu thể từ không gian nén sang không gian
hút của máy.
1.3.2 Nguyên lý ly tâm
Nguyên lý này giúp ta ngiên cứu chuyển động của chất lỏng chứa đầy
trong kênh.
1.3.3 Nguyên lý cánh nâng
Đây là nguyên lý thể hiện chiều chuy
ển động của lưu thể cùng các lực
tác dụng lên cánh, nguyên lý này được ứng dụng trong các máy nén hướng
trục.
1.3.4 Nguyên lý phun tia
Nguyên lý này dựa trên định luật bảo toàn năng lượng của dòng lưu
thể, khi áp suất tăng lên thì vận tốc giảm đi hoặc ngược lại, năng suất và áp
suất của máy tuỳ thuộc vào vận tốc chất lưu.
1.4. Vai trò chức năng của hệ thống đo lường,
điều khiển máy nén
Để đảm bảo hoạt động của máy nén cũng như năng suất hoạt động của
máy cần phải có hệ thống đo giám sát các thông số chất lưu, các thông số đó
là: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, từ các thông số đo được gửi về người vận
hành sẽ dựa vào đó để điều chỉnh sao cho máy luôn hoạt động ở ch
ế độ an
toàn, đúng các thông số kỹ thuật cho phép, hoặc các thông số đo sẽ được
chuyển thành các tín hiệu điện áp hoặc dòng điện bằng các bộ chuyển đổi để
đưa vào các đầu vào của PLC.


6
Hệ thống điều khiển máy nén khí nhằm thay đổi các thông số chất lưu
ở giới hạn cho phép, ổn định hoạt động của máy, giúp cho việc khởi động và
dừng máy. Mạch điều khiển là các mạch điện gồm các rơle, rơle thời gian,
các công tắc tơ, áptômát, khởi động từ, các khoá điều khiển tạo thành các
mạch dừng, mạch khởi động, mạch bả
o vệ lắp trên các tủ điều khiển.






















7
CHƯƠNG 2 Tìm hiểu cấu tạo và vận hành của máy nén khí
UK135/8T do Nga chế tạo
2.1. Cấu tạo của máy nén khí UK135/8T
-Gồm các động cơ bơm dầu phụ, bơm hút, đẩy, nguồn cung cấp cho
động cơ là nguồn 380/220v, tần số công nghiệp f = 50hz.
-Hệ thống bao gồm các ống hút và ống xả, các tuabin.
-Hệ thống van bao gồm:
9 Van tiết lưu.
9 Van nhánh.
9 Van dầu đẩy.
9 Van cấp nước.
9 Van thoát nước.
Xét cấu tạo của các van:
Van có ảnh hưởng r
ất lớn đến hệ số cấp của máy nén khí. Nhiệm vụ
của chúng là phải đóng mở đúng lúc, khi đóng phải kín, khi mở phải ít gây
tổn thất trở lực, tuổi thọ cao, dễ chế tạo, dễ thay thế, không tạo ra nhiều
không gian chết. Các bộ phận chính trong mỗi van là: đĩa van, lá van, lò xo,
chụp dẫn hướng.
Đĩa van được khoan và tạo ra các lỗ van. Kích thước đĩa van, kích thước lỗ
van phụ thu
ộc vào độ lớn máy nén khí. Vật liệu chế tạo đĩa van là: gang thép
45 hay thép 40X. Lợi tì cho lá van phải có độ bóng ▼9 hoặc ▼10, các bề
mặt còn lại của đĩa van chỉ cần có độ bóng ▼7 là được.
Lá van làm việc ở chế độ nặng tải, tần số chu kỳ của nó đúng bằng số vòng
quay của trục máy. Vì vậy vật liệu chế tạo lá van phải là thép lò xo như 70C
2
XA, hoặc Y10A, hoặc 30XГCA. Độ cứng của lá van là HRC48-54. Lá van
hình tròn hoặc vành khăn có chiều dày từ 1,5÷2mm.


8
-Thùng dầu.
-Máy lọc không khí.
-Cơ cấu truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ.
-Hệ thống bảo vệ bao gồm:
9 Các đèn báo khi xảy ra sự cố.
9 Các chuông báo tín hiệu âm thanh khi có sự cố.
-Hệ thống đo và giám sát các thông số bao gồm: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng
các thông số trên được đo và kiểm tra bằng các thiết bị đo
Dòng đi
ện trong các động cơ máy nén được đo bằng Ampemet.
-Hệ thống khởi động và dừng động cơ được điều khiển tại tủ điều khiển bao
gồm các công tắc tơ, rơle, aptomat, khởi động từ và các khoá điều khiển tạo
thành các mạch dừng và các mạch khởi động.
2.2. Đặc tính kỹ thuật của máy nén khí UK135/8T
-Nguồn năng lượng cấp cho hệ thống t
ự động là nguồn 380/220v,tần số
f=50hz.
- Công suất định mức của mạng điều khiển va dòng không quá 4kw.
- Điều chỉnh áp suất được thực hiện bằng cách thay đổi năng suất của máy
nén khí từ 100% đến 0%.
Giới hạn điều chỉnh áp suất tuyệt đối :
UK-100/6,5 2.5 – 6.5 Kg/cm
2

UK- 135/8 3.0 – 7.8 Kg/cm
2

- Dừng sự cố máy nén khí đồng thời phát ra tín hiệu âm thanh, ánh sáng theo
các thông số sau đây :
9 Khi nhiệt độ ổ đỡ và nhiệt độ dầu ra khỏi ổ đỡ lên đến 80
0
C
9 Khi nhiệt độ khí trên đường ống chính lên đến 40
0
C .
9 Khi áp suất dầu trong ống chính giảm đến 0,5 Kg/cm
2
.


9
9 Khi lưu lượng nước giảm đến 60 m
3
/ h.
Kiểm tra trực quan :
9 Áp suất khí trên đường ống xả.
9 Áp suất khí trên đường ống hút.
9 Áp suất dầu trong ống góp.
9 Lưu lượng khí cần thiết so với nguồn cấp.
9 Dòng điện của động cơ điện của máy nén khí.
- Bộ phận điều chỉnh có thể thực hiện điều khiển tự động từ xa hoặ
c bằng
tay.
- Kích thước tủ điều khiển 2.200 x 1.200 x 600 mm.
Tủ phân phối 1.920 x 900 x 435 mm.
2.3. Sơ đồ nguyên lý điện
2.3.1. Sơ đồ nguyên lý điện đo lường và điều khiển, bảo vệ máy nén khí
UK135/8T (hệ thống điều khiển)










2.3.2. Hệ thống rơle mạch điều khiển


10
• 1P và 2P là cặp rơle trung gian tự duy trì cùng với công tắc cuối
KBO-III: sẵn sàng, chuẩn bị khởi động ở chế độ tự động.
• 3P: là rơle trung gian cho phép khởi động.
• 4P: báo hiệu động cơ đã được đóng điện qua cặp tiếp điểm БKC.
• 6P: rơle điều khiển bơm dầu khởi động.
• 7P: rơle bảo vệ
áp lực dầu.
• 8P: rơle chuẩn bị khởi động van nhánh.
• 9P: rơle chuẩn bị khởi động van tiết lưu.
• 10P: rơle bảo vệ áp lực nước qua cặp tiếp điểm PKC.
• 11P: rơle bảo vệ lưu lượng khí. Tác động khi lưu lượng khí giảm dưới
60 m
3
/p.
• 12P: rơle bảo vệ nhiệt độ dầu.
• 13P: rơle bảo vệ nhiệt độ khí.
• 14P: rơle trung gian.
• 15P: rơle sự cố máy nén khí.
• 16P: rơle kiểm tra tín hiệu đèn.
• 20P: rơle bảo vệ nhiệt độ gối đỡ.
• PB: rơle thời gian,
• TC1: đèn báo tủ đã được đóng điện.
• TC2: đèn báo cho phép khở
i động.
• TC3: đèn báo động cơ đã đóng điện.
• TC4: đèn báo áp lực dầu thấp hơn định mức.
• TC5: đèn báo áp lực nước thấp hơn định mức.
• TC6: đèn báo bơm dầu phụ đã được đóng điện.
• TC7: đèn báo nhiệt độ dầu tăng quá định mức.
• TC8: đèn báo nhiệt độ khí t
ăng quá định mức.


11
• TC12: đèn báo nhiệt độ gối đỡ tăng quá định mức.
• TC13: đèn báo rơle bảo vệ động cơ điện tác động,
• K1: nút ấn đưa máy làm việc ở chế độ tự động.
• K2: nút ấn dừng sự cố.
• K3: nút ấn thử tín hiệu đèn.
• A1: aptomat đóng điện van tiết lưu.
• A2: aptomat đóng đi
ện van nhánh.
• A3: aptomat đóng điện van đẩy.
• A4: aptomat đóng điện van nước vào.
• A5: aptomat đóng điện van nước ra.
• A6: aptomat đóng điện bơm dầu khởi động.
• A7: aptomat tổng.
• A8: aptomat tủ điều khiển.
• MП1: khởi động từ van tiết lưu.
• MП2: khởi động từ van nhánh.
• MП3: khởi
động từ van dầu đẩy.
• MП4: khởi động từ van nước vào.
• MП5: khởi động từ van nước ra.
• MП6: khởi động từ bơm dầu khởi động.
• MПO: Mở.
• MПZ: Đóng.
• K4: nút ấn đóng van tiết lưu.
• K5: nút ấn mở van tiết lưu.
• K6-K7: điều khiển van nhánh.
• K8-K9,….
• БKC: tiếp điểm máy cắt dầu.


12
• PД1: tiếp điểm rơle áp lực dầu.
• TP1, TP2: đạt trích nhiệt độ dầu, nhiệt độ khí.
• CC: còi.
• KB3,KBO: công tắc cực hạn của van tiết lưu, van nhánh, van dầu đẩy,
van nước vào, van nước ra.
2.4. Vận hành máy nén khí
2.4.1. Chuẩn bị khởi động
Chuẩn bị khởi động máy cần tiến hành đưa các bộ phận điều chỉnh ở
vị
trí mà nó thoả mãn cho khởi động máy nén khí một cách bình thường và
đóng bơm dầu khởi động từ tủ của máy.

Để chuẩn bị cho khởi động có thể
tiến hành tự động hoặc từ xa. Ban đầu nhấn nút K1, sau đó tiến hành các
bước :
- Khởi động bơm dầu phụ.
- Mở van nhánh.
- Sau khi mở hoàn toàn van nhánh, đóng van tiết lưu trên đường
ống hút.
- Mở van nước vào và nước ra.
- Đóng van trên đường ống đẩy.
Sau khi thực hiện tất cả các thao tác ở trên với giá trị bình th
ường của các
thông số thì đèn báo của bảng taplô bật sáng “cho phép khởi động” và chuẩn
bị mạng khởi động của động cơ.
Vị trí biên của các van được kiểm tra bằng các đèn của bảng taplô Mở -
Đóng. Trạng thái làm việc của các động cơ điện được kiểm tra bằng các đèn
tín hiệu. Các vị trí của van tiết lưu và van nén được kiểm tra bằng vị trí của
các kim
đồng hồ (%). Công việc chuẩn bị khởi động động cơ được kiểm tra
bằng đèn tín hiệu ánh sáng màu xanh lá cây với hiệu lệnh “mạch khởi động”.


13
Trong trường hợp khởi động từ xa tất cả các bộ phận kiểm soát và điều
chỉnh được điều khiển bằng các nút bấm của điều khiển từ xa, khởi động
bơm dầu được đóng khi quay khoá sang vị trí điều khiển tù xa.
2.4.2. Khởi động máy nén khí
Khi khởi động máy nén khí cần phải quay khóa KY sang bên phải,sau
đó :
- Đóng điện động cơ máy nén khí và
đèn “động cơ đã đóng điện”
sáng lên.
- Vì cùng đồng thời làm việc nên áp suất dầu của máy bơm dầu
cơ học (bơm dầu chính) tăng lên, do vậy rơle áp lực dầu sẽ ngắt
bơm dầu khởi động, tín hiệu “bơm dầu phụ làm việc” bị tắt.
- Sau 3 phút khi động cơ điện máy nén khí làm việc rơle thời
gian mở đườ
ng ống đẩy vào ống hút.
- Sau khi mở van trên đường ống đẩy, van tiết lưu và van nhánh
được chuyển sang hệ thống tự động điều chỉnh. Tín hiệu ánh
sáng “cho phép khởi động” bị tắt.
2.4.3. Điều chỉnh tự động
Hệ thống điều chỉnh tự động chế độ công nghệ của máy nén tuabin
dùng để giữ áp suất định trước của đường ố
ng chính không phụ thuộc vào sự
thay đổi khí nén.
Hệ thống tự động điều chỉnh bao gồm :
- Chỉ số áp suất, cột áp suất điện từ xa.
- Cơ cấu thực hiện – van tiết lưu trên đường ống hút và van
nhánh.
- Công cụ thứ hai nối với các cơ cấu tín hiệu, thể hiện lưu lượng
trên đường ống chính của bộ tiêu thụ
khí.


14
- Áp kế vi sai kiểu
д
M.
Tiến hành điều chỉnh áp suất khí như sau :
Khi có sự thay đổi áp suất so với mức đã định, bộ phận điều chỉnh
điện tử phát tín hiệu cho các cơ cấu cơ khí thực hiện.
Bộ chỉnh điện sẽ đóng, mở van tiết lưu trên đường ống hút và van
nhánh. Việc đóng mở các van điều chỉnh được thực hiện bằng c
ơ cấu tín
hiêu của đồng hồ đo lưu lượng, phụ thuộc vào lưu lượng khí trên thang đo
trước của dụng cụ đo.
Khi lưu lượng khí thấp hơn so với giá trị cho trước theo thang chia
của dụng cụ đo thứ hai thì việc điều chỉnh được tiến hành bằng van nhánh.
2.4.4. Dừng máy nén khí
Dừng máy nén khí bình thường bằng cách quay khoá điều khiển KY
sang bên trái và tiến hành theo trình tự sau:
-
Van nhánh và van tiết lưu được chuyển sang mạng 220V
- Van nhánh được mở ra.
- Rơle trung gian mở hoàn toàn van nhánh, đóng van tiết lưu và
van chặn trên ống đẩy.
- Sau khi đóng van tiết lưu thì dừng động cơ điện của máy nén
khí.


- Theo áp suất dầu trong ống chính, đóng khởi động bơm dầu.
- Trong quá trình máy nén khí làm việc theo quán tính, rơle thời
gian đóng van dẫn nước vào, thoát nước ra ngắt bom dầu và
khởi động.
Chuẩn bị dừng động cơ điện được kiểm tra bằng đèn đỏ và ám hiệu “mạch
dừng”.

Xem chi tiết: Hệ thống tự động hóa