Разработка автоматической системы управления водогрейным котлом КВГМ-100 (стр. 17 из 22)
Таблица 12. Показатели надежности.
Структурная надежностная схема представляет собой последовательно включенные элементы системы, т.к. отказ любого элемента, приводит к нарушению работоспособности всей системы регулирования. Соответственно формула для расчета вероятности работоспособности системы будет выглядеть следующим образом:
Отсюда:
Кг = 0,9968
Расчет надежности разрабатываемой системы показал, что система в целом имеет высокие показатели надежности и качества управления в условиях повышенных электромагнитных наводок, влажности и вибрации.
1.12 Расчет исполнительного механизма
Произведем расчет электродвигателя дымососа для выбора ПЧ.
Электродвигатель АИР-355М8УР имеет следующие параметры:
· P = 160 кВт;
· Uн = 380 В;
· f = 750 об/мин;
· КПД (
) = 0,93;· cos
= 0,85;· Кдв = 2,4 . 103.
Выходной номинальный ток электродвигателя АИР-355М8УР расчитывается по следующей формуле:
из формулы получаем Iн = 307 А.
Теперь произведем расчет числа оборотов электродвигателя:
(1.23)подставляя разную выходную частоту электродвигателя получаем:
(при fвых = 10) n1 = 150 об/мин; (при fвых =20) n2 = 300 об/мин; (при fвых =30) n3 = 450 об/мин;
( при fвых = 40) n4 = 600 об/мин; ( при fвых = 50) n5 = 750 об/мин.
Из полученных данных можно сделать вывод, что ПЧ VEB DDU-380/390 более лучше подходит под требования этого электродвигателя.
Также произведем расчет электродвигателя вентиляторов для выбора ПЧ. Электродвигатель АИР-350М6 имеет следующие параметры:
· P = 200 кВт;
· Uн = 380 В;
· f = 1000 об/мин;
· КПД (
) = 0,94;· cos
= 0,9;· Кдв = 4 . 103.
Воспользовавшись формулами (1.15) и (1.16) для расчетов параметров получаем:
Iн = 359 А; (при fвых = 10) n1 = 200 об/мин; (при fвых =20) n2 = 400 об/мин; (при fвых =30) n3 = 600 об/мин;
( при fвых = 40) n4 = 800 об/мин; ( при fвых = 50) n5 = 1000 об/мин.
Из полученных данных также можно сделать вывод, что ПЧ VEB DDU-380/390 более лучше подходит под требования этого электродвигателя.
1.13 Определение научно-технического уровня разрабатываемой системы
Научно-технический уровень разрабатываемой системы можно оценить по нескольким критериям. Структура, разрабатываемой АСУ, актуальна на сегодняшний день. Введение в структуру АСУ верхнего уровня автоматизации с применением ПЭВМ и подключение к ней контроллера отвечает современным требованиям к автоматическим системам управления. А управление технологическим процессом с применением микропроцессорного контроллера является современным направлением развития автоматических систем управления в целом. В отношении технических средств, применяемых при разработке системы необходимо заметить, что ресурс работы контроллера составляет 8 лет – это довольно большой срок, а с учетом того, что научно – технический прогресс движется в настоящее время огромными темпами, за прошедшее время может появиться нечто координально новое в области АСУ. Если же замена отработавшего свой ресурс оборудования будет производиться на оборудование того же типа, но на более совершенную модель больших проблем с монтажем не возникнет. Программное обеспечение, разработанное для данной системы, можно применять и в последующем, после проведения будующих модернизаций оборудования, так как вновь появляющиеся системы имеют поддержку "сверху-вниз", а значит, существующее программное обеспечение, будет жизнеспособно ещё долгое время.
2. Охрана труда и техника безопасности
Охраной труда называют систему законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья работоспособности человека в процессе труда.
Одна из основных задач охраны труда заключается в обеспечении безопасности труда человека, т.е. создание таких условий труда, при которых исключается воздействие на работающих опасных вредных производственных факторов.
2.1 Анализ влияния вредных и опасных производственных факторов на организм человека
Оборудование находящееся на котельной, относится к оборудованию повышенной опасности и подконтрольно Госгортехнадзору.
Опасными факторами являются: природный газ, мазут, высокие давление и температура пара и воды, вращающиеся части насосов, дымососов, вентиляторов.
К вредным производственным факторам, относятся шум, вибрация и повышенная температура окружающего воздуха.
2.1.1 Шум. Защита от шума
Шум – это беспорядочное сочетание различных по частоте и силе звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. Работа, выполняемая в шумной обстановке, оказывается более тяжелой, чем при выполнении ее в условиях относительной тишины. Шум влияет на чувствительность зрения, препятствует сосредоточению внимания, затрудняет выполнение точных работ. Установлено, что увеличение шума с 76 до 95 дБ снижает производительность физического труда на 20 – 22 %, а умственного – более чем на 40%. Шум вызывает изменения в нервной системе, оказывает влияние на психику человека, сердечно - сосудистую систему, пищеварение, ухудшает сон. Работа в условиях сильного шума может вызвать головную боль, головокружение, ослабление внимания. Длительное воздействие чрезмерного шума приводит к стойким поражениям и нарушению функций органов слуха.
На промышленной котельной шум в основном механический (работа котлов, деаэраторов) и аэродинамический (работа насоса).
По санитарным нормам СН 245-71 нормируемыми параметрами шума являются уровни в децибелах (L,дБ) среднеквадратичных звуковых давлений в октавных полосах частот от 63 до 8000 Гц. Предельному спектру, принятому в санитарных нормах (в котором величина звукового давления на частоте 1000 Гц является его номером), приближенно соответствует увеличенное на 5 дБ значение уровней звука в дБА (например, спектру ПС-35 соответствует 40 дБА и т.п.). На промышленной котельной замеры шума показали результаты, занесенные в таблицу 13.
Таблица 13. Показатели уровня шума.
| Общий уровень шума, дБА | ПДУ, дБА | ||
| 09.99 | Зона котлов | 80 | 80 |
| Пульт управления | 63 | 75 | |
| 06.98 | Зона котлов | 80 | 80 |
| Пульт управления | 58 | 75 | |
Согласно таблице, уровень шума находится на границах предельно-допустимых значений в зоне котлов, а в помещении пульта управления шум находится в норме. В данном случае для защиты персонала от шума применение средств индивидуальной защиты не обязательно, но рекомендуемо. Для защиты органов слуха можно применить наружные и внутренние противошумы.
Наружные противошумы (шумозащитные наушники) прикрывают ушную раковину, внутренние противошумы (заглушки, вкладыши) вставляют в наружный слуховой проход. Заглушки (так называемые "беруши") ослабляют шум на 5 – 7 дБ при частотах до 500 Гц и на 15 дБ при частотах более 3000 Гц. Индивидуальные средства защиты, в данном случае, будут успешно защищать органы слуха человека, так как измеренные значения и предельно допустимый уровень шума фактически равны. Однако применение внутренних противошумов не всегда возможно, так как они быстро загрязняются от пыли и пота и создают неудобства при пользовании ими. Гораздо эффективнее применение шумозащитных наушников, которые закрывают всю ушную раковину. На промышленной котельной применяются и беруши, но чаще предпочтение отдается наушникам типа ВЦНШОТ-1.