Untitled 1 Th S NGUYEÃN TAÁN DUÕNG TS TRÒNH VAÊN DUÕNG (Ñoàng chuû bieân) KS LEÂ THANH PHONG KS TRAÀN HÖÕU HÖNG TÖÏ ÑOÄNG ÑIEÀU KHIEÅN CAÙC QUAÙ TRÌNH NHIEÄT LAÏNH ThS NGUYỄN TẤN DŨNG – TS TRỊNH VĂN D[.]
Th.S NGUYỄN TẤN DŨNG - TS TRỊNH VĂN DŨNG (Đồng chủ biên) KS LÊ THANH PHONG - KS TRẦN HỮU HƯNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT - LAÏNH ThS NGUYỄN TẤN DŨNG – TS TRỊNH VĂN DŨNG (Đồng chủ biên) KS LÊ THANH PHONG – KS TRẦN HỮU HƯNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT – LẠNH NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LỜI GIỚI THIỆU Q trình nhiệt – lạnh trình ứng dụng vào thiết bị cơng nghệ hóa học Vì vậy, chất kỹ thuật chúng gồm ba phần chính: q trình hệ thống thiết bị, cơng nghệ tự động điều khiển, sách cố gắng giới thiệu chuyển tải kiến thức chuyên sâu lĩnh vực tự động điều khiển trình nhiệt – lạnh Việc tự động điều khiển trình nhiệt – lạnh nhằm mục đích sau đây: Khai thác khả làm việc hệ thống nhiệt – lạnh cách tốt nhất, đạt hiệu suất làm việc cao theo ý muốn người yêu cầu công nghệ xác định trước Đảm bảo cho hệ thống làm việc an toàn gặp cố nguy hiểm có khả làm hư hỏng hệ thống máy móc thiết bị khơng đáng có Đảm bảo cho người vận hành hệ thống thiết bị làm việc cách an toàn gặp cố nguy hiểm xảy Tiết kiệm sức lao động, tiết kiệm lượng q trình, đảm bảo vệ sinh an tồn môi trường làm việc, nâng cao hiệu kinh tế sản xuất Chính vậy, việc tự động điều khiển trình nhiệt – lạnh phần quan trọng lĩnh vực kỹ thuật Với ý nghĩa mà nhóm tác giả năm tiếp cận với thực tế tích lũy kinh nghiệm cộng với vốn kiến thực chuyên ngành cố gắng xây dựng giáo trình với mục đích phục vụ cho người làm việc, học tập, giảng dạy nghiên cứu ngành Công nghệ nhiệt – Điện lạnh Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa học Vì kiến thức chun ngành q rộng, cố gắng nhiều trình biên soạn khơng tránh khỏi thiết sót, mong đồng nghiệp độc giả chân thành phê bình góp ý để sách tái lần sau hồn thiện Một lần xin chân thành cám ơn Mọi lời phê bình góp ý xin gửi địa Email: tandzung072@yahoo.com; phone: 0918801670, Bộ môn: Công nghệ hóa học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồng chủ biên: ThS Nguyễn Tấn Dũng – TS Trịnh Văn Dũng PHẦN I CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH CHƯƠNG NHỮNG KHÁI NIỆM, KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Các thiết bị điều khiển tự động hoá trình nhiệt lạnh, thiết bị tham gia tự động điều khiển vận hành hệ thống lạnh làm việc với độ tin cậy an toàn cao Ngoài việc tự động điều khiển vận hành hệ thống lạnh, có vai trò quan trọng bảo vệ thiết bị hệ thống lạnh gặp cố bất thường suốt trình làm việc, hệ thống lạnh hoàn chỉnh có đầy đủ thiết bị thiết bị phụ, thiết bị phụ có hay hệ thống lạnh, tuỳ theo hệ thống lạnh cấp nén hay hai cấp nén… tính chất nhiệt động chất lạnh - Thiết bị chính: bao gồm: máy nén, thiết bị ngưng tụ (dàn ngưng, dàn nóng), thiết bị bay (dàn lạnh) van tiết lưu, bốn loại thiết bị phải có mặt đầy đủ hệ thống lạnh, thiếu bốn thiết bị nói hệ thống lạnh - Thiết bị phụ: bao gồm: bình tách dầu, bình chứa cao, thiết bị làm mát trung gian (bình trung gian), thiết bị hồi nhiệt (bình hồi nhiệt) bình chứa thấp áp, bình tách lỏng, bình tập trung dầu, bình tuần hoàn, bình chứa bảo vệ, bình hồi lưu lỏng, thiết bị xả khí không ngưng (bình xả khí không ngưng) …v.v Đa số thiết bị làm việc chế độ áp lực cao, bị cố nguy hiểm môi chất lạnh thoát ngoài, gây cháy nổ ảnh hưởng đến tính người làm việc – vận hành hệ thống lạnh, gây ô nhiễm môi trường phá hoại tầng Ôzôn Như vậy, muốn hệ thống lạnh làm việc an toàn với độ tin cậy cao, đảm bảo tiêu chuẩn kinh tế – kỹ thuật, thiết bị hệ thống lạnh phải có thiết bị tự động điều khiển bảo vệ gặp cố, bên cạnh cần phải có thiết bị tự động điều chỉnh để điều chỉnh thông số trạng thái cho phù hợp, thông số trạng thái thay đổi theo thời gian, thiết bị tự động điều khiển, điều chỉnh, bảo vệ cố, bao gồm thiết bị sau đây: Các thiết bị truyền động điện cho máy nén bao gồm: cầu dao, CB (Circuit Breaker), cầu chì (Fuse), aptomat, khởi động từ, công tắc tơ (Contactor) …v.v Các thiết bị tham gia điều khiển truyền động điện hệ thống tự động bao gồm: relay trung gian, relay thời gian, relay nhiệt, relay điện từ …v.v Các thiết bị tham gia việc tự động điều khiển-bảo vệ cố thiết bị hệ thống lạnh bao gồm: relay áp lực (relay áp lực thấp, relay áp lực cao, relay hiệu áp lực dầu, relay áp lực nước…), van điện từ, công tắc phao, relay tốc độ, loại cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ (Temperature sensor, thermostatics, thermictor …), cảm biến dòng điện, cảm biến điện áp, cảm biến mức lỏng, cảm biến xạ nhiệt, cảm biến khối lượng, cảm biến gia tốc, cảm biến vận tốc, cảm biến từ trường, cảm biến độ ẩm, cảm biến độ pH, cảm biến nồng độ, v.v Ngoài thiết bị trên, dùng thiết bị điều khiển tự động thông minh để điều khiển– đo lường thông số – bảo vệ cố hệ thống lạnh chế tạo sẵn như: Các vi mạch chế tạo sẵn như: vi xử lý (Micro-processor), vi điều khiển (Microcontroller), vi mạch biến đổi A/D (analog/digital), vi mạch biến đổi D/A (digital/analog), v.v Các môđun điều khiển phương pháp lập trình, PLC (do hãng Simen, Trane, Misumitshi, Toshiba, LG, Sony … chế tạo sẵn ) Các card giao tiếp với máy tính với cổng nối tiếp, song song, chẳng hạn : cổng nối tiếp RS-232 : COM1, COM2, COM3, COM4 máy tính …, cổng máy in, cổng USB Các Môđun vi xử lý có chương trình nạp sẵn (tuỳ theo yêu cầu người sử dụng mục đích yêu cầu công nghệ) … Do tính đa dạng nhiều chủng loại thiết bị điều khiển Do đó, nghiên cứu cụ thể chi tiết loại được, mà chương nghiên cứu số thiết bị điều khiển có tính chất tổng quát mà Các thiết bị chúng phổ biến có bán rộng rãi thị trường II MỘT SỐ KÝ HIỆU CƠ BẢN TRÊN SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN – MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC Tên gọi Ký hiệu mạch điện + - ĐC Động chiều kích từ nối tiếp (motor DC) CKT - + + Động chiều kích từ song song (motor DC) CKT Aptomat phase - ĐC Máy biến áp ba phase A B C X Y Z a (Transformer phase) x Máy biến áp phase U1 (Transformer phase) A Động không đồng phase rôto lồng sóc A Độ b c ng y z kh ôn g U2 đồ ng C B ph ase rôt o dâĐC y qu ấn C B Động không đồng phase rôto dây quấn ĐC rf rf A B C X Y Z rf Động không đồng phase cho hai loại (lồng sóc, dây quấn) (motor AC – phase) Aptomat phase Nút ấn thường đóng OFF/ STOP OFF/ STOP (off switch) Nút ấn thường mở ON/ START ON/ START (on switch) Nút ấn kép (vừa có tiếp điểm thường đóng, vừa có tiếp điểm thường mở) ON/ START OFF/ STOP Cầu dao Circuit breaker phase có cầu chì Fuse (interruptor/ knife - swicth) Cầu chì (Fuse) Cầu dao Fuse Fuse Circuit breaker phase có cầu chì (Circuit – breaker) 10 Fuse Cuộn dây relay thời gian (Timer) T (dạng 1) T (dạng 2) (dạng 3) T (dạng 1) T T Tiếp điểm relay thời gian thường đóng mở chậm (dạng 2) T Tiếp điểm relay thời gian thường mở đóng chậm T Cuộn dây relay dòng cực đại (Current ralay) T T (dạng 1) (dạng 2) T T RI> Tiếp điểm thường mở relay dòng RI Tiếp điểm thường đóng relay dòng RI Cuộn dây relay điện áp RU (Voltage relay) Tiếp điểm thường mở relay điện áp RU Tiếp điểm thường đóng relay điện áp RU Công tắc tơ/ relay trung gian (Contactor/ intermediate relay) K (dạng 1) K (daïng 2) K K 11 ... kính dây chảy 18 0 ,15 1, 5 13 0 ,18 1, 6 15 - 0,20 1, 7 17 0,5 0,25 1, 8 20 - 10 0,30 1, 9 22 12 0,40 2,0 24 1, 5 14 10 0,50 2 ,1 25 2,0 16 14 0,60 2,2 26 2,5 21 16 0,70 2,3 30 3,5 28 18 0,80 4,5 38... (A) (1) (2) (3) 380 10 12 16 20 gL gL gL gL gL gL gL gL gL 8 8 8 10 12 16 20 500 0.5 10 12 16 20 gL gL gL gL gL gL 10 10 10 10 10 10 400 25 32 gL 10 25 gL 10 32 660 0.25 0.50 8x32 10 x38 14 x 51 -... với điện áp xoay chiều khác (A) 220V 380V 500V 12 00 5500 11 000 11 000 11 000 15 000 15 000 800 4500 11 000 11 000 13 000 23000 20000 700 3500 10 000 10 000 11 000 20000 20000 Baûng 2.5 Thống số kỹ thuật