Технология электрообогрева почвы в теплице

Технология электрообогрева почвы в теплице

1. Роль автоматизации в техническом прогрессе

Автоматизация технологических процессов (АТП) - это высокий уровень комплексной автоматизации и электрификации сельскохозяйственного производства, при котором человек-оператор полностью или частично заменен специальными техническими средствами контроля и управления.

Механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов способствует повышению производительности труда в сельском хозяйстве при неуклонном сокращении его ручной доли.

Внедрение средств автоматизации стало возможным только после комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного производства. В мире непрерывно идет научно-исследовательская работа по созданию для сельского хозяйства систем автоматики и приборов специфического назначения, внедрение которых даст значительный экономический эффект. При этом большое значение имеют автоматические системы управления (АСУ) с управляющими микропроцессами (ТП) и производством в целом в оптимальных режимах и значительно экономят затраты труда на единицу продукции.

С помощью средств автоматизации сельскохозяйственного производства можно повысить надежность и продлить срок службы технологического оборудования, облегчить и оздоровить условия труда, повысить его безопасность.

Условия работы средств автоматики в сельском хозяйстве остаются очень тяжелыми, а вероятность возникновения их неисправностей значительно выше, чем в других отраслях.

Для грамотного выбора, монтажа и эксплуатации технических средств автоматики нужны высококвалифицированные специалисты.

Выпускникам техникумов и колледжей по специализации Автоматизация сельскохозяйственного производства предстоит решать проблемы научно-технического, организационно-технологического и социально-экономического характера.

Они должны хорошо знать технологию производства, его организацию, экономику и планирование, разбиваться в механических, электрических, гидравлических и пневматических устройствах автоматики, уметь читать принципиальные схемы и владеть навыками правильной эксплуатации автоматических систем.

2. Расчетно-техническая часть

.1 Расчет потребной мощности на электрообогрев почвы в теплице

Общая мощность электрообогрева теплицы

Мощность электрообогрева почвы

Рп=0,3*81,21=24,36

принимаем Рп=24 кВт

Определяем число элементов почвенного нагрева

Z=

принимаем Z=43 элементов

Определяем число элементов на фазу

Определяем мощность на одну фазу одной секции, кВт

2.2 Привязка ЭНУ к плану объекта

Правильный выбор и расчет внутренних электропроводок имеет большее значение. От долговечности и надежности электропроводок зависит бесперебойность работы электропроводок, безопасность людей и животных, находящихся в данном помещении.

ВВГ 3*4 - силовой, ток 49А

КВВГ 2*1,5 - контрольный, ток 15А

.3 Расчет и выбор силового электрооборудования

Автоматический выключатель

Выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключении тока при коротких замыканиях, перегрузках, недопустимых снижений напряжения, а также несчастных(до 6 раз в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей и рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 660 В переменного тока частотой 50 и 60Гц

ВА 04 - 36

Уставка ном. токов теплового расцепителя 40А

Ном. U В переменного тока 380/660, постоянного тока 220/440

Рубильник

Вр. 32 - 35 В 30220 - 00 УХЛЗ

Артикул - 160105

Вид и положение рукоятки ручного привода - несъемная, боковая

Число направлений - на 1 направление

Наличие дугогасительных камер - нет

Степень защиты - IP00

Трансформатор тока- 0,66 - УЗ

/5 - коэф. трансформации

Амперметр

ЭА0700

/5 - диапозон измерения

способ включения - через трансформатор тока со вторичным током 5А

Вольтметр

ЭВ0702

- диапозон измерения

способ включения - непосредственно

Переключатель для вольтметра

ПК - 1 - 64 - 10А

- обозначение серии (исполнения)

- обозначение схемы коммутации

- количество полюсов

.4 Описание работы схемы

Принципиальная электрическая схема комплекта оборудования с одним понижающим трансформатором. Оборудование может работать в ручном режиме при установке универсального переключателя SA1 в положение P или в автоматическом - при установке SA1 в положение A. Ручное включение и отключение трансформатора и электронагревателей EK1...EK3 осуществляют дистанционно при помощи кнопок "Пуск" (SB2) и "Стоп" (SB1), предварительного включив соответственно рубильник SA5...SA7 обогрева почвы и воздуха, а также автомат QF.

Автоматическое управление осуществляется при помощи логометров P1 и P2, выполняющих одновременно функцию регулятора и измерительного прибора для визуального контроля фактической температуры почвы и воздуха в парниках.

В измерительные цепи логометров включены по мостовой схеме термометры сопротивления типа ТСМ, служащие датчиками температуры почвы BK2, BK4 и воздуха BK1, BK3.

Мостовая схема уравновешивается при заданной температуре. Если фактическая температура ниже заданной, то замыкаются контакты P1 или P2 и включаются магнитным пускателем KM трансформатор TV и электронагревательные элементы. При повышении температуры до заданной размыкаются контакты P1 и P2, а магнитный пускатель KM отключает электропитание.

Переключателями SA1, SA2 и рубильниками SA5, SA7 включают обогрев почвы или воздуха. Силу тока и значение напряжения во всех фазах контролируют с помощью амперметра и вольтметра с переключателем SA4.

Точность регулирования температуры составляет 1,5 С.

электротермический автоматика наладка теплица

2.5 Выбор аппаратуры управления и автоматики

Выбор контактора

Предприятие "Уралэлектроконтакторов" имеет богатую историю производства коммутационных аппаратов и защитной аппаратуры для различных отраслей народного хозяйства. Первая серия пускателей вышла с конвейера завода почти 60 лет назад. За эти годы произведено и поставлено заказчиками большое количество различных модификаций пускателей серии ПМ12, накоплен уникальный опыт по разработке, конструированию, производству электрических аппаратов.

ПМ12-250140 УЗ

А

- без теплового реле, нереверсивные

- переменный ток

У - стандартное исполнение

З - категория размещения

Кнопка стоп и пуск

Предназначены для коммутации слаботочных цепей и цепей управления.

Ном. ток 10А

Стоп - толкатель красный

Пуск - толкатель черный

Кулачковый переключатель

Предназначены для коммутации электрических цепей управления напряжением от 24 до 440 В постоянного и переменного тока частотой 50(60) Гц при токах 16А.

Основные преимущества:

малые габаритные размеры;

универсальность установочных размеров исполнений с креплением на панель (36*36 мм, 48*48 мм и российский - 55*55 мм);

все возможные схемы и исполнения.

ПК16 - 12 С3031 У3

ПК - переключатели кулачковые

- номинальный ток переключателя

- исполнение по степени защиты

- за монтажной панелью, крепление основанием, наличие лицевой панели

С - исполнение по способу фиксации

- каталожный номер эл. схемы

УЗ - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 - 69

Логометр

Ш6900

Логометр предназначен для измерения температуры в комплекте с термопреобразователями при температуре окружающего воздуха от 5 до 50 С и относительной влажности до 80% при температуре 35 С.

Технические данные

Ном U 4В постоянного тока

Сопротивление внешней соединительной линии равно 15 Ом

Вариация показаний логометра не превышает 1,5%

Тумблер

ПК16 - 12 ИО115 УЗ

Ном. ток 10

Шкаф управления

ЩМП - 5 (IP - 31)

В - 1000

Ш - 650

Г - 300

Предохранитель

Предохранители серии ППНИ типа gG общего применения предназначены для защиты промышленных электроустановок и кабельных линий от перегрузки и короткого замыкания и выпускаются на номинальные токи от 2 до 630А.

Используются в однофазных и трехфазных сетях напряжением до 660В частоты 50Гц.

Благодаря современной конструкции, технологии изготовления и качеству применяемых материалов с предохранителях ППНИ снижены потери мощности по сравнению с предохранителями ПН - 2 более чем на 30%.

ППНИ - 33

габариты - 00

номинальный ток - 6А

.6 Разработка монтажной схемы шкафа управления

Монтажную схему выполняют без масштаба на один щит, пульт или штатив. Обычно электрические проводки показывают на одной схеме, трубные - на другой, но встречаются комбинированные схемы, сочетающие оба вида проводок.

Монтажная схема должна точно соответствовать принципиальной схеме: все типы аппаратов, приборов и арматуры, предусмотренные принципиальной схемой, должны быть полностью отражены на монтажной схеме; позиционные обозначения приборов, аппаратов и арматуры, а также маркировка участков цепей, принятые в принципиальной схеме, должны сохраняться в монтажной схеме. Кроме того, на монтажной схеме изображают и нумеруют зажимы для внешних соединений, выводы приборов и аппаратов, выполненные заводами - изготовителями, изображают потоки проводов, кабелей, труб и т.п.

В настоящее время широко распространен монтаж электрических и частично трубных проводок щитов, пультов и штативов с помощью таблиц соединений.

Табличный способ удобен при машинном проектировании, повышает производительность для этих целей специалистов менее высокой квалификации.

Шкаф - ЩМП - 5 (IP - 31)

Высота - 1000

Ширина - 650

Глубина - 300

3. Мероприятия по охране труда, ЭБ, ППБ при эксплуатации электротермического оборудования

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

оформление работ нарядом, расположением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

допуск к работе;

надзор во время работы;

оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

Ответственными за безопасное ведение работ являются:

выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

ответственный руководитель работ;

допускающий;

производитель работ;

наблюдающий;

члены бригады.

При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические мероприятия:

произведены необходимые отключения и принятые меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

установлено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

вывешены указательные плакаты "Заземлено", ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

Не допускается на трубопроводах включенных электрических котлов выполнять работы, нарушающие защитное заземление.

Кожух электрического котла с изолированным корпусом должен быть закрыт на замок. Открывать кожух допускается только после снятия напряжения с котла.

Все работы при ремонте проводок и осветительных установок выполняют при обесточенном оборудовании. Для работы, связанной с пробивкой отверстий в стенах и перекрытиях, потребуются брезентовые рукавицы и защитные очки. Длина инструмента для пробивки сквозных отверстий вручную должна превышать толщину стены на 200 мм. Работу выполняют, стоя на огражденных лесах и подмостях. Работать в двух ярусах по одной вертикали на разрешается.

Если при затягивании проводов в трубы усилия одного человека недостаточно, применяют лебедку. Провода или кабели нельзя затягивать, стоя на приставной или раздвижной лестнице. Рабочий, подающий провод или кабель в трубу, должен держать провод не ближе 1 м от трубы. Работу следует выполнять в рукавицах. При раскатке бухты провода нельзя пятиться, следует идти вперед, оставляя размотанный провод сзади.

При натягивании проводов сечением  и более нельзя пользоваться приставными лестницами.

Запрещается опирать лестницу на тросовый провод. У лестниц, устанавливаемых на гладких поверхностях, основания обивают резиной, а у тех, которые устанавливаются на земле, на основания надевают острые металлические наконечники. Работы с применением лестниц могут выполнять не менее двух электромонтеров.

4. Наладка устройств защиты, автоматики и вторичных цепей

После проверки монтажа панелей, пультов и отдельных устройств защиты, автоматики и управления внешних связей измеряют сопротивления изоляции жил кабелей, проводов, зажимов, катушек электромагнитов и контакторов, а также реле в полностью собранной схеме относительно «земли» (оболочки кабеля, корпуса, панели, шкафа или щита). Проверяют также сопротивление изоляции между различными цепями, электрически не связанными, например между цепями управления и цепями сигнализации. Оно должно быть не менее 0,5 МОм. На подстанциях отдельно измеряют сопротивление изоляции магистралей и шинок управления, сигнализации, напряжения и электромагнитов включения. Оно должно быть не менее 10 МОм для всех шинок постоянного и переменного тока (при отсоединенных вторичных цепях) и не менее 1 МОм для каждого участка присоединения вторичных цепей и цепей приводов выключателей.

Вторичные цепи, сопротивления изоляции которых удовлетворяют нормам, испытывают повышенным напряжением 1000 В переменного тока от специальной установки в течение 1 мин. При отсутствии установки разрешается проводить испытания мегаомметром 2500 В а течение 1мин. Проверку устройств защит и автоматики проводят в полном соответствии с правилами техники безопасности, действующим нормативными документами. Перед включением в работу нового устройства эксплуатационному персоналу должны быть выданы инструкции по обслуживанию вместе со схемами этого устройства. Включение в работу нового устройства без проведения инструктажа обслуживающего персонала и проверки его знаний запрещается.

5. Технология технического обслуживания и текущего ремонта электротермического оборудования

Техническое обслуживание и текущий ремонт электрооборудования должны выполнять электромонтеры, прошедшие соответствующую подготовку, право на производство соответствующих подобных работ.

Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда рабочих в хозяйстве, занятых техническим обслуживанием и ремонтом электрооборудования, включают:

специальный инструктаж;

систематическую проверку знаний по эксплуатации, безопасности обслуживания и охране труда на работах по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования;

систематическую проверку оборудования, приспособлений;

систематическую проверку состояния заземляющих устройств;

систематическую проверку специальных средств безопасности (резиновых перчаток, бот, ковриков и т.д.).

Техническое обслуживание и текущий ремонт электрооборудования необходимо выполнять в соответствии с действующим законодательством по охране труда, нормами, правилами, инструкциями, положениями, и приказами по технике безопасности при эксплуатации и ремонте электроустановок и правилами технической эксплуатации электроустановок в сельскохозяйственном производстве.

При производстве капитальных ремонтов электрооборудования на специализированных электроремонтных предприятиях все работы регламентируются. Инструкцией по технике безопасности для рабочих по ремонту силового электрооборудования, согласованной с ЦК профсоюза работника агропромышленного комплекса.

6. Организационная и экономическая часть проекта

Определить потребность в материалах на выполнение работ

Заключение

В своем проекте я сделал выбор технологии процесса, рассчитал потребную мощность, рассчитал и сделал выбор силового электрооборудования, также разработал принципиальную электрическую схему. Выбрал аппаратуру управления и автоматики, разработал схему кабельных связей и монтажную схему, разработал наладку устройств защиты.