Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Модернизация системы автоматического регулирования электрической муфельной печи

Содержание:

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.. 4

ВВЕДЕНИЕ. 5

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ. 7

1.1 Обзор электрических печей. 7

1.2 Муфельные печи и их характеристики. 17

1.3 Обзор датчиков измерения температуры.. 22

1.4 Измерение температуры посредством термопары.. 23

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 24

2.1 Математическая модель измерителя температуры
посредством термопары   24

2.2 Схема электрическая структурная измерителя температуры.. 38

2.3 Программа опроса датчиков температуры.. 40

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 41

3.1 Себестоимость опытно-конструкторской работы.. 41

3.2 Себестоимость внедрения результатов проектирования. 45

4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНЕ
ТРУДА.. 48

4.1 Обеспечение безопасности при работе с высокими
температурами. 48

4.2 Электробезопасность. 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 52

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ   53

Введение:

Автоматизация
производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее
время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим
человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно
переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и
осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных
технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за
автоматическим контролером.

Применение комплексных
систем автоматизации с использованием автоматизированных систем современной
вычислительной техники значительно увеличивает производительность труда,
минимизирует вероятность возникновения различных аварийных ситуаций. С помощью
систем  автоматизации исключается
необходимость исполнения сотрудником однообразных операций [3].

Тема данной выпускной
квалификационной работы – «Модернизация системы автоматического регулирования
электрической муфельной печи».

Муфельные печи
предназначены для термической обработки изделий. Принцип работы печи
заключается в следующем: изделия, подлежащие термической обработке размещают
непосредственно в камере печи. Максимальная масса изделий, загружаемых в печь
(масса садки), ограничена мощностью печи. После загрузки дверца печи
закрывается. Запуск нагревательных элементов осуществляется только при закрытой
дверце. Скорость набора температуры в камере печи, выдержка при установленной
температуре осуществляется в автоматическом режиме по заданной программе.
Контроль температуры в камере осуществляют термопары.

Цель выпускной
квалификационной работы – проектирование решений по модернизации системы
автоматического регулирования температуры муфельной печи.

 Исходя из темы и цели выпускной
квалификационной работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие
задачи:

– исследовать технические
характеристики и устройство муфельной печи;

– произвести анализ
систем автоматизации работы муфельных печей;

– разработать структуру
системы автоматического регулирования температуры муфельной печи;

– произвести обоснование
и выбор необходимых технических средств системы автоматического регулирования;

– разработать
электрическую и программную часть системы автоматического регулирования;

– разработать
рекомендации по внедрению и монтажу системы автоматического регулирования   .

Объект исследования –
система автоматического регулирования температуры муфельной печи.

Предмет исследования –
анализ различных вариантов модернизации 
системы автоматического регулирования температуры муфельной печи.

При написании выпускной
квалификационной работы будут применены такие методы научного исследования, как
изучение научной литературы по теме исследования, нормативно-правовой базы,
аналитический и сравнительный методы. Среди теоретических методов, используемых
при разработке, отмечу анализ, применяемый в процессе выбора используемого
оборудования и метод классификации. Практические методы, используемые в работе
– наблюдение, сравнение.

В процессе выполнения
выпускной квалификационной работы предполагается получить значительный объем
теоретических и практических навыков по исследуемой тематике, которые будет
необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности по специальности.

Заключение:

В данной выпускной
квалификационной работе разработана автоматическая система регулирования
температуры муфельной печи.

По завершению выполнения выпускной
квалификационной работы получены следующие результаты:

– дана общая
характеристика современных систем автоматизации муфельных печей;

– исследована методология
построения систем автоматизации электрических печей;

– исследованы технические
и программные средства, необходимые для автоматизации регулирования температуры
муфельной печи;

– дана общая
характеристика технологического процесса;

– произведен анализ
особенностей технологического оборудования производства и режимов его работы;

– сформированы требования
к системе автоматизации;

– разработана структура
системы автоматизации регулирования температуры муфельной печи;

– произведен выбор
необходимых технических средств системы автоматизации;

– исследован вопрос
обеспечения безопасных условий труда при работе с системой автоматизации.

По завершению работы,
можно утверждать, что поставленная цель полностью достигнута, а задачи
выполнены.

Фрагмент текста работы:

1.2 Муфельные печи и их характеристики

Одной разновидностью
камерных печей, являются муфельные электропечи. Которые используются в
промышленности для изготовления керамики, обжига глины и фарфора. Такие печи
изготавливаются единично по индивидуальным заказам, рабочая температура в них
не превышает + 1300 С.

Камерные печи с
маркировкой ПКЭ, относятся к разряду профессиональных, применяемых в
металлургии для закалки и отпуска металлов; в ювелирной промышленности; в
промышленности по изготовлению керамики для производства керамической,
полуфарфоровой продукции. Данный вид конструкции применим для плавления стекла
и его моллирования.

Камерные печи
производятся с вертикальной загрузкой продукции, или горизонтальной. Кожух печи
выполнен из профильного стального листа. Применение современных материалов для
футеровки, усиленных огнеупорными волокнами, обладающими теплоизоляционными
свойствами, позволяет поддерживать необходимую температуру в печи. Герметизация
двери, исключает теплообмен, предотвращая растрату тепла. Муфельная печь для
металла, обжига керамики и прокалки опок, так же обжига, может быть оснащена
специальным проемом, для функционирования вытяжной системы. Оснастив муфельные
печи дополнительным оборудованием, после чего их можно использовать для
выплавки металлов и сплавов, которые плавятся при низких температурах (свинец,
алюминий, баббит). Камерные печи хорошо себя зарекомендовали в ювелирной
промышленности. При индивидуальной разработки печи, наиболее достигаемая
температура составляет + 1300 градусов по Цельсию.

Несущая часть печи
выполнена комбинированием металлического профиля с листовым металлом, путем
проведения сварочных работ, поверхность, которого покрыта порошковой
термостойкой краской.

Рабочая камера
изолирована двумя слоями. Один из них – огнеупорный кирпич, уплотненный
техническим волокном, второй слой изготовлен из керамического материала, в
основе которого лежит алюминиевая нить. Данная система футеровки, исключает
потери тепла, тем самым, снижая расходы на электроэнергию.

Температура
в печах, производящих прожиг глиняной, фарфоровой, стеклянной продукции,
составляет 1100-1250 С. Область применения печей для обжига широка, это и
лаборатории, различные мастерские (гончарные, ювелирные), учебные заведения для
проведения практических работ, в медучреждениях. Кордиеритовая плита высота,
которой 15-30 мм, монтирована на дне печи. Нагревательным элементом, навитая в
спираль проволока из СУПЕРФЕХРАЛИ, предел нагрева которой составляет 1400 С.
Планирование работы печи: настройка начала и окончания процесса нагрева,
указания необходимой температуры, производится терморегулятором ОВЕН.

Камерная
печь, имеющая пятисторонний нагрев обладает следующими характеристиками:

— Объём
140 л, 210 л, 360 л, 540 л, 830 л.

— Рабочая
температура 1100-1250 С.

— Мощность
12-57 кВт