Електропіч опору елеваторну вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2 (звіт з практики) | Kursak.com – здаємо разом!
Безкоштовно

1. Автоматизовані системи керування підприємством

Для прикладу автоматизованої системи керування розглянемо електропіч опору елеваторну вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2.

Дана піч призначена для закалювання в інертних газах вакуумного віджигу деталей із електротехнічних сталей і пермалоя, а також для термообробки магнітних сплавів в змінному магнітному полі.

В електропечі опору елеваторної вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2 здійснюється контроль за такими параметрами: температура, тиск інертного газу та вакуум.

Контроль за температурою здійснюється автоматичним потенціометром і платино-платинородієвою термопарою. Температура регулюється програмним пристроєм типу КП3-Л.

Виміри вакууму проводяться вакуумметром, датчиками якого являються манометричні термопарні перетворювачі.

Тиск інертного газу вимірюється мановакуумметром.

Керування роботою електропечі опору елеваторної вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2 здійснюється з щитів управління, в кількості 3 штук.

Детальніше розглянемо кожен з параметрів.

Програмний пристрій типу КП3-Л

КП3-Л представляє собою одноканальний пристрій с жорстким програмоносієм. Для зчитування програми використовується фоторезистор. Функціональна схема пристрою типу КП3-Л приведена на рис.1. Принцип роботи заснований на стеженні фотоголовкою за краєм програми, вирізаної з діаграмного диска. Фотоголовка складається з фото резистора (R2) – чуттєвого елемента системи слідкування – и лампи підсвічування (Л1), яка живиться стабілізованою напругою. Фоторезистор (R2) розташований з лицьової, а лампа (Л1) з внутрішньої сторони програмоносія (ПН). Конструкція виконана таким чином, що при переміщенні фотоголовки перпендикулярно напряму обертів програмоносія, взаємне розміщення фоторезистора і лампи підсвічування залишається незмінним.

Фоторезистор (R2) являється перемінним плечем мостової схеми системи слідкування. Плечі мостової схеми утворюються фоторезистором (R2) і резисторами R3, R7. Діагональ вимірювання моста навантажена фоточуттєвим підсилювачем(У) типу УПД2-03, керуючим реверсивним двигуном (М) типу Д-32ПІ, який змінює положення фотоголовки. Баланс моста вимірювання фото слідкуючої системи настає в тому випадку, коли половина світлочуттєвого слоя фоторезистора затемнена, а інша половина освітлена.

При зміні профіля програми, який входить в площину фотоголовки, появляється сигнал розбалансу певної фази, який підсилюється підсилювачем (У), керуюча робота реверсивного двигуна (М) переміщує фотоголовку в сторону зменшення розбалансу мостової схеми. Двигун (М)   також кінематично зв’язаний з стрілкою пристрою і двигуном вихідного реохорда-датчика. Таким чином, кожному заданому текучому значенню програми відповідає відповідне положення вказівника і двигуна реохорда програмних пристроїв. Швидкість переміщення програмоносія і його профіль визначається конкретним технологічним процесом. Саме програмний пристрій КП3-Л задає команду на включення або виключення розігріву печі відповідно до форми контрольної програми(рис.2).

Рис.1. Функціональна схема пристрою КП3-Л

Рис.2. Форма контрольної програми

Потенціометр КСП3-П

Рис.3. Потенціометр КСП3-П

Пристрій призначений для виміру і реєстрації величини температури, а також перетворення цих сигналів в уніфіковані сигнали  для регулювання та сигналізації про стан технологічного процесу.

Покази потенціометра КСП3-П відповідають рівню ЕРС термоперетворювача ТПП (термопари).

Перетворювач термоелектричний ТПП

Рис.4. Перетворювач термоелектричний ТПП

Перетворювач термоелектричний (термоперетворювач) ТПП призначений для вимірювання температури повітря, інертних газів, які не містять речовин, що вступають в взаємодію з матеріалом термометричного чутливого елементу (термопарою)

Технічні характеристики:

  • Робочий діапазон – 0…1300°С;
  • номінальне значення температури застосування – 1100°С;
  • номінальна статична характеристика – ПП (S);
  • клас допуску – 3;
  • довжина монтажної частини – 320 мм;
  • безвідмовний час роботи при 1300°С – 1000 год;
  • безвідмовний час роботи при 1100°С – 6000 год;

Вакуумметр термопарний ВТ-2А-П

Рис.5. Вакуумметр термопарний ВТ-2А-П

Вакуумметр термопарний ВТ-2А-П призначений для виміру і індикації тиску сухого повітря в діапазоні  Па.

Вакуумметр може використовуватися в лабораторних і виробничих приміщеннях при наступних робочих умовах:

  • температура навколишнього повітря +283…+308К (+10…+35°С);
  • відносна вологість при температурі +20°С до 80%;
  • атмосферний тиск 100кПа±4кПа;
  • напруга мережі 220±22В;
  • частота 50 Гц;

В даному випадку вакуумметр застосовується з термопарним манометричним перетворювачем типу ПМТ-2.

Термопарний манометричний перетворювач типу ПМТ-2

Рис.6. Термопарний манометричний перетворювач типу ПМТ-2

Технічні характеристики:

  • Робочий діапазон тиску 5 Па;
  • Струм накалювання підігрівача перетворювача, відповідний ЕРС термопари, рівний 10мВ при тиску не більше Па складає 100…140 мА;
  • Опір термопари (7±1) Ом

2. Опис технологічного процесу виробництва продукції

Розглянемо основні технічні дані і характеристики електропечі опору елеваторної вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2:

  • Встановлена потужність, враховуючи потужність допоміжного обладнання – 95 кВт,

і в тому числі потужність нагрівальної камери – 75 кВт

  • Номінальна температура – 1150 °С
  • Напруга мережі – 380/220 В
  • Напруга на нагрівачу – 112 В
  • Частота струму – 50 Гц
  • Число фаз – 3
  • Потужність холостого ходу – 24 кВт
  • Вакуум – 1 Па
  • Час розігріву печі з садкой до робочої температури – 1,2год
  • Маса садки – 200 кг
  • Маса садки при закалюванні – 100кг
  • Витрати води на охолодженні при нагріванні – 1,8
  • Витрати води на охолодженні при закалюванні – 6,4
  • Діаметр робочої камери – 500 мм
  • Висота робочої камери – 500 мм
  • Висота печі – 3865 мм
  • Довжина печі – 3215 мм
  • Ширина печі – 3072 мм
  • Маса електропечі – 6,3 т

Загальний вигляд і будова електропечі

Нагрівальна камера включає в себе циліндричної форми металевий кожух, виготовлений з листової профільної сталі. Зверху кожух закритий сферичною кришкою, герметизація кожуха і кришки досягається ущільненням із вакуумної гуми. На кришці є спеціальний отвір для спостерігання за нагрівом чи для виміру температури в печі оптичним пірометром, якщо це знадобиться в процесі нагріву.

Всередині кожуха на кронштейнах встановлена футеровка, виготовлена з легких шамотних фасонів і цеглин.

Зверху і по боках поверхні футеровкі, на крючках, підвішуються нагрівачі зигзагоподібної форми із сплава високого опору. Виводи нагрівачів при виході з футеровкі з’єднуються за допомогою  кілець с водоохолоджуваними струмопроводами, виведеними через вакуумні ущільнення на кожусі камери нагріву.

Для зменшення теплових втрат робочий простір печі знизу закривається теплоізоляційним корком. Корок встановлений на загрузочний стіл механізму підйому і в період нагрівання закриває отвір робочого простору камери нагрівавання.

Камера нагрівання встановлюється на верхній фланець кожуха камери охолодження. За рахунок вакуумного ущільнення забезпечується герметичне з’єднання двох камер.

Кожух камери охолодження також представляє собою вертикальний циліндр, виготовлений з листової і профільної сталі. В нижній частині кожух закінчується сферичним днищем, на яке приварені лапи для встановлення кожуха на фундамент печі.

Всередині кожуха встановлюються направляючі механізми підйому. Через вакуумне ущільнення, розташоване в нижній частині камери, проходить вал механізму, на кінцях якого закріплені зірочки, розташовані в верхній частині камери охолодження; ланцюги з’єднанні  з кареткой, яка переміщається по направляючім механізму підйому. Вал механізму ланцюгової передачі з’єднаний  з валом електроприводу. Електромагніті гальма і електродвигун знаходяться на одній рамі, яка закріпляється на фундаменті.

Для здійснення закалювання садки в інертних газах в камері встановлений механізм обертання та охолоджувачі. На камері охолодження є ряд патрубків, кожний з яких використовується для своїх цілей. Патрубок під струмопровід – для подачі напруги на контейнер, який забезпечую термообробку в магнітному полі. патрубок загрузочного люка закривається сферичною кришкою з вакуумним ущільненням. На камеру встановлені два вакуумні клапани з електромагнітним приводом. Через один подається нейтральний газ для охолодження садки, другий служить для запуску повітря. Крім вказаних патрубків в камері охолодження розташовані патрубки для під’єднання вакуумної системи

Шторка являє собою рухомі футерованні сегменти. В період охолодження виробу, для запобігання опромінення з поверхонь футеровкі, шторка перекриває отвір між камерами нагрівання і охолодження. Відкриття і закриття шторок здійснюється механізмом, в якому обертання валу електродвигуна перетворюється в поступальний рух ходового гвинта штовхача через важіль передається на вал механізму і через конічну передачу – шторкам. Вал проходить всередину камери охолодження через вакуумне ущільнення.

Для термообробки виробів  в магнітному полі, піч забезпечена двома типорозмірами контейнерів. Контейнери, призначені для виробів певного типорозміру і дають можливість здійснювати їх термообробку при температурі  800 °С. Для виміру і регулювання температури печі в середній частині футеровкі розташована термопара.

Підвід напруги до контейнера здійснюється струмопроводом, виведеним через вакуумне ущільнення кожуха камери охолодження.

Загрузка і вигризка садкі проводиться через загрузочний люк, розташований збоку кожуха камери охолодження за допомоги загрузочного возика.

Вакуумна система електропечі складається з двох ліній: форвакуумної і бустерної. Форвакуумна лінія обладнана механічним насосом і забезпечую попередню відкачку печі. Залишковий тиск в печі після попередньої відкачки до 6,5 Па . Бустерна лінія забезпечую отримання в печі залишкового тиску 1  Па . Відкачка печі здійснюється паромасляним бустерним насосом. Насоси з’єднуються з піччю трубопроводами, на яких встановлено необхідна кількість вентилів і манометричних перетворювачів. Для виміру вакууму в печі і насосах вакуумметром, на патрубках вакуумної системи встановлені манометричні термопарні перетворювачі. Для виміру тиску інертного газу на кожусі встановлений мановакууметр.

Всі вузли електропечі: нагрівальна камера, камера охолодження, кришка, бустерний насос і  ін. охолоджується водою. Підвід і відвід води здійснюється гумотканевими шлангами. Тиск води в підвідній магістралі повинен бути не менше 0,3 МПа. Застосовувана для охолодження вода повинна мати наступні фізичні властивості: жорсткість не більше ніж 2 мг екв/літр, кількість зважених часток не більш як 5 мг/літр і окислення не більше як 10 мг екв/літр води.

Температура води, яка виходить із охолоджувальних порожнин печі, не повинна перевищувати 45°С, а для комплектуючого обладнання згідно з інструкціями фірм-виробників.

Кількість води, яка поступає в вузли і елементи регулюється вентилями, встановленими на колекторі у воронки зливу. На випадок аварійної зупинки подачі води з водопровідної мережі користувачу необхідно мати або живлення водою з двох незалежних один від одного джерел, або аварійну ємкість не менше , забезпечуючи нормальне охолодження печі.

Нагрівачі електропечі живляться від трьохфазної мережі 380В через понижуючий трансформатор. Контейнер живиться від мережі 220В через трансформатор і регулятор напруги.

В електричні схемі печі передбачені наступні блокування:

  • при відсутності стоку води з бустерного насоса включається світлозвукова сигналізація і нагрівач насоса вимикається;
  • неможливо включити механізм підйому і опускання садки на підйом, якщо не натиснутий кінцевий вимикач шторки, тобто якщо шторка не відкрита;
  • при порушенні водного охолодження механічного насоса, включається світлозвукова сигналізація.

В схемі електропечі наявна світлова сигналізація на включення нагріву печі, на включення механізмів і світлозвукова сигналізація на випадок відсутності подачі води в порожнин бустерного насосу.

Підлягаюча термообробці садка встановлюється на загрузочний возик, переміщується на ньому в камеру і встановлюється на футеровану підставку. Дверці загрузочного люка закриваються, в печі створюється робочий вакуум, механізм підйому переміщує садку в камеру нагріву(переміщення садки в камеру нагріву можливо і до відкачки печі).

При досягненні в електропечі необхідного вакууму включаються нагрівачі печі і садка нагрівається по заданому технологічному режиму. Після нагріву і видержки нагрівачі відключаються, і садка охолоджуються в камері охолодження в вакуумі чи в середовищі інертного газу. При закалюванні в інертному газі, після напуску газу необхідно включити механізм обертання. Напуск газу можна здійснювати одночасно з опусканням виробів в камеру охолодження. Якщо охолодження проходило в вакуумі, перед розвантаженням виробів в електропіч необхідно напустити інертний газ чи осушене повітря( в залежності від технологічного режиму).  При розвантаженні електропечі садка встановлюється на возик і возик з садкою вручну викачується з печі.

Якщо наступний цикл термообробки буде здійснюватися через великий проміжок часу(більше 20год) необхідно закрити люк і відключити електропіч форвакуумним насосом.

Порядок роботи електропечі

  1. Подати живлення на щити управління.
  2. Відкрити дверці загрузочного люка, встановити додаткові рельси і викотити на них возик.
  3. Встановити на возик цеховим механізмом, попередньо завантажений деталями, контейнер. Не виключається встановлення контейнера на возик вручну з наступною його загрузкою деталями.
  4. Закотити возик з контейнером в камеру охолодження. Встановити контейнер на підставку столу, возик викотити і закріпити.
  5. Включити механізм підйому садки на підйом в камеру нагрівання.
  6. Скласти додаткові рельси.
  7. Закрити дверці люку.
  8. Подати воду в порожнини водоохолодження печі і бустерного насосу. Переконатися в заповненні порожнин водоохолодження по витіканню води в зливну воронку.
  9. Провести вакуумну відкачку електропечі. Відкачку вести в наступній послідовності:включити форвакуумний насос NL і відкрити клапан VE4 при досягненні в печі тиску 20 кПа закрити клапан VE4 і відкрити клапан VE3;
    • підготувати до роботи бустерний насос ND;
    • відкрити клапан VE5;
    • відкачати піч і насос ND до вакууму 6,65 Па;
    • при досягненні розрідження в бустерному насосі 6,65 Па включити нагрівач насоса. По сплину 20-40хв, після включення нагрівача, розрідження в насосі ND повинно складати не менше 1 Па що вказує на готовність насоса ND до роботи;
    • закрити клапани VE3 і VE4 і відкрити затвор при умові, що розрідження в печі не менше 13,3-26,6 Па.
  10. При досягненні в печі вакууму Па включити нагрів електропечі.
  11. Нагрів електропечі вести згідно з заданим технологічним режимом.
  12. Після закінчення програми нагріву, перед виключенням нагрівачів на закалюванні в газові чи прискореному охолодженні садки, необхідно:
    • закрити затвор і відкрити клапан VE1 і напустити в об’єм електропечі інертний газ до тиску 700-740 мм.рт.ст.;
    • включити вентилятор;
    • відключити нагрівачі;
    • включити механізм і опустити садку в середнє положення;
    • закрити шторки;
    • після закінчення охолодження напустити в об’єм печі повітря(якщо це потребується);
    • відкрити загрузочний люк, встановити додаткові рельси, закотити возик;
    • пере грузити контейнер з підставки на возик;
    • викотити возик з контейнером, зняти контейнер з возика цеховим пристроєм.
  13. При охолодженні садки в вакуумі виконуються ті ж операції, що і в пункті l, за виключенням запуску газу.
  14. При термообробці виробів в змінному магнітному полі необхідно:
    • встановити контейнер, підключити електроживлення контейнера;
    • відкачати електропіч;
    • підняти контейнер в камеру нагріву;
    • провести нагрів в відповідності з технологічним процесом;
    • по закінченні нагріву, відключити нагрівач і провести охолодження виробу;
    • ви грузити електропіч, як вказано вище.
  15. Якщо наступний технологічний процес буде проводитися через великий проміжок часу (більше 2-х годин) необхідно:
    • закрити загрузочний люк;
    • відкачати електропіч д вакууму 13,3 Па, після чого відключити вакуумну систему;
    • завершити подачу води в водо охолоджувальні порожнини;
    • зняти електроживлення з щитів управління.

3. Техніка безпеки і засоби охорони навколишнього середовища на підприємстві

Загальні положення:

  • До роботи на термічних печах і печах-ваннах приймаються особи не молодше 18-ти років, навчені і атестовані зі знань правил роботи на печах.
  • Пристрої всього електрообладнання, електричних печей повинно відповідати діючим «Правилам технічної експлуатації» і безпечності обслуговування електроустановок промислових підприємств.
  • Електричні печі повинні мати блокування для автоматичного зняття напруги з нагріваючих елементів для відкриття дверцят печі.
  • На щитах та пультах управління повинні бути встановлені сигнальні лампи, попереджуючі про відключення напруги на нагрівальні елементи печі, або його відключення.
  • Всі струмопровідні частини електропечі повинні бути ізольовані або огороджені. Огородження та інші металеві не струмопровідні частини повинні бути заземлені.
  • Кліщі та інші пристосування для перенесення нагрітих виробів повинні відповідати розміру і профілю утримуваних деталей. Рукоятки інструменту повинні бути такої довжини, щоб руки робітника не піддавалися дії високої температури.
  • При термічній та хіміко-термічній обробці повинно застосовуватися масло, кислоти, луги та інші термічні речовини, на які затверджена нормативно-технічна документація.
  • При термічній обробці металів необхідно застосовувати пожежно небезпечні рідини і матеріали, а в окремих випадках по згоді з органами пожежного нагляду можуть застосовуватися паливні масла.
  • Масляні ванни для гартування повинні мати ємності для 100% зливу масла.
  • Температура нагрітої поверхні обладнання і загороджень не повинна перевищувати значень, встановлених санітарними нормами.
  • Завантаження солей у піч-ванну повинно проводитися малими порціями, обов’язково в рукавицях і захисних окулярах. Тигель не повинен завантажуватися більше як  ємності, щоб уникнути розплескування солі через край.
  • Печі-ванни повинні забезпечуватися приладами автоматичного регулювання температури з автоматичною сигналізацією і виключенням нагрівачів при пошкодженні приладів теплового контролю.
  • Місце роботи – постійне.
  • При виникненні пожежі негайно повідомити майстра, адміністрацію цеха, виключити приточно-витяжну вентиляцію, викликати пожежну частину по тел. 2-01 і приступити до її ліквідації.
  • Небезпечними і шкідливими факторами від час термообробки є:
    • рухомі машини і механізми;
    • підвищена запиленість робочої повітряної зони;
    • підвищена температура поверхні обладнання і матеріалів;
    • підвищена температура повітря робочої зони;
    • ураження електричним струмом;
    • отруєння організму токсичними речовинами.
  • Робітники термічної дільниці повинні своєчасно забезпечуватися спецодягом і взуттям, згідно діючих норм, а також індивідуальними засобами захисту.
  • Термісту видається костюм х/б, войлочні рукавиці.
  • Терміст під час роботи і по її закінченню повинен дотримуватися санітарних норм і правил особистої безпеки.

Література

  1. Технічний паспорт електропечі опору елеваторної вакуумного типу СЕВ 5.5/11.5 И2.
  2. Інструкція з користування програмного пристрою типу КП3-Л, 1980р.
  3. Інструкція з користування пристроїв типу КС3, 1980р.
  4. Техніка безпеки на ЛРЗ «Мотор» , 2010р.
Деталі

Тип завдання: Звіт з практики

Предмет: БЖД, медицина, екологія, Технічні дисципліни

Кількість сторінок: 16

Література: 4 шт.

Завантажити (скачати) безкоштовно

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Готові роботи: