Автоматизована механічна решітка для очищення стічних вод

Реферат: Винахід належить до механічних решіток і може бути використана при очищенні стічних вод від механічних домішок. Автоматизована механічна решітка містить пристрій очищення решітки та його електропривод, а також оснащена датчиком припинення руху пристрою очищення решітки, блоком автоматичного керування, що містить програмувальний контролер, перетворювач частоти електроживлення електропривода пристрою очищення решітки. Один із входів програмувального контролера з'єднаний з виходом датчика припинення руху пристрою очищення решітки, а один з виходів програмувального контролера з'єднаний із входом перетворювача частоти, один з виходів якого з'єднаний із входом електропривода пристрою очищення решітки. Винахід дозволяє автоматизувати роботу пристрою очищення решітки, підвищити якість очищення решітки від механічних домішок, знизити частку ручної праці по очищенню решітки, вчасно усувати і попереджати настання аварійної ситуації, керувати роботою електропривода пристрою очищення решітки як у ручному, так і автоматизованому режимах його роботи в складі АСУТП. UA 107416 C2 (12) UA 107416 C2 UA 107416 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій належить до механічних решіток, наприклад рейкових решіток з ланцюговим скребковим механізмом, рейкових решіток зі зворотно-поступальним приводом скребків і може бути використаний при очищенні стічних вод від механічних домішок. Відома механічна решітка, що містить електропривод пристрою очищення решітки (див. опис до авторського свідоцтва СРСР №71472, опубл. БИ №7 за 1948 рік). Недоліком відомого пристрою є керування механічною решіткою в ручному режимі. Задачею дійсного удосконалення є: підвищення ефективності і надійності роботи пристрою, автоматизація процесу очищення решітки, недопущення створення аварійних ситуацій із затопленням стічною водою приміщення з решітками, робота в складі АСУТП. Поставлена задача вирішується тим, що автоматизована механічна решітка, що містить електропривод пристрою очищення решітки, яка відрізняється тим, що оснащена датчиком припинення руху пристрою очищення решітки, блоком автоматичного керування, що містить програмувальний контролер, перетворювач частоти харчування електропривода пристрою очищення решітки, один із входів програмувального контролера з'єднаний з виходом датчика припинення руху пристрою очищення решітки, а один з виходів програмувального контролера з'єднаний із входом перетворювача частоти, один з виходів якого з'єднаний із входом електропривода пристрою очищення решітки. Технічний результат: удосконалення дозволяє автоматизувати роботу пристрою очищення решітки, підвищити якість очищення решітки від механічних домішок, знизити частку ручної праці по очищенню решітки, вчасно усувати і попереджати настання аварійної ситуації, керувати роботою електропривода пристрою очищення решітки як у ручному, так і автоматичному режимах його роботи в складі АСУТП. Наприклад, відповідно одному з варіантів убудованої в контролер програми, при заклинюванні скребків пристрою очищення решітки автоматично відбувається реверс електропривода і здійснюється рух скребків у зворотному напрямку на малій швидкості, на знижених оборотах електропривода, при надходженні на нього, відповідно до убудованої в контролер програми, від перетворювача частоти живлення зі зниженою частотою, що дозволяє з підвищеним моментом сил усунути причину заклинювання рейки зі шкребками в решітці, після чого пристрій очищення решітки переходить у свій установлений режим на встановленій заздалегідь частоті живлення електропривода. Цикл повторюється, наприклад, два або три рази (опцію можливо змінювати). Якщо в ході вищевказаних маніпуляцій ситуація не зміниться, то в блоці автоматичного керування сформується сигнал "Аварія" і пристрій очищення решітки зупиниться з відключенням живлення електропривода від перетворювача частоти в блоці автоматичного керування. В такому разі необхідно перейти на ручне керування й усунути причину заклинювання пристрою очищення решітки, потім уключити режим "Авто" - основний режим роботи пристрою. Електропривод пристрою очищення решітки виконаний у вигляді мотор-редуктора з фрикційною запобіжною муфтою, що спрацьовує при аварійному заклинюванні скребків пристрою очищення решітки в решітці, при цьому електропривод продовжує обертатися на вільному ходу і через установлений час по сигналу датчика припинення руху автоматично, по запрограмованій команді, блоком автоматичного керування відключається живлення електропривода, що захищає електропривод від перевантаження. На вільному кінці привідного вала співвісно встановлене зубчасте колесо, напроти зубів якого встановлений датчик припинення руху, що при обертанні зубчастого колеса видає тактові керуючі імпульси, пропорційні числу зубів зубчастого колеса в блок автоматичного керування. При зупинці привідного вала зупиняється і зубчасте колесо, при цьому датчик перестає посилати тактові імпульси, на що блок автоматичного керування реагує відповідно до убудованої в ньому програмі. Автоматизована механічна решітка представлена на кресленнях. Фіг. 1. Автоматизована механічна решітка. Блок-схема. Фіг. 2. Автоматизована механічна решітка. Фрагмент загального вигляду. Датчик припинення руху закритий захисною кришкою. Фіг. 3. Автоматизована механічна решітка. Фрагмент датчика припинення руху зі знятою захисною кришкою. Перелік позначень на кресленнях. 1. Електропривод. 2. Датчик рівня в каналі. 3. Датчик припинення руху. 4. Датчик аварійного рівня. 5. Блок автоматичного керування. 1 UA 107416 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6. Програмувальний контролер. 7. Перетворювач частоти. 8. Блок живлення. 9. Додаткові виходи. 10. Пульт місцевого керування. 11. Вхід автоматизованої системи керування технологічними процесами або АСУТП. 12. Мережа. 13. Зубчасте колесо. 14. Зуби зубчастого колеса. 15. Мотор-редуктор. Автоматизована механічна решітка містить електропривод 1 пристрою очищення решітки, оснащена датчиком 2 рівня стічної води перед решіткою, датчиком 3 припинення руху пристрою очищення решітки, датчиком 4 аварійного рівня стічної води в приміщенні решіток, блоком 5 автоматичного керування, що містить програмувальний контролер 6, перетворювач 7 частоти живлення електропривода пристрою очищення решітки, де один із входів програмувального контролера з'єднаний з виходом датчика 2 рівня, інші з входів програмувального контролера 6 відповідно з'єднані з виходом датчика 3 припинення руху пристрою очищення решітки і з виходом датчика 4 аварійного рівня стічної води, а один з виходів програмувального контролера 6 з'єднаний із входом перетворювача 7 частоти, один з виходів якого з'єднаний із входом електропривода 1 пристрою очищення решітки. Програмувальний контролер 6 підключений до блоку 8 живлення 24 v. Блок 5 автоматичного керування має додаткові виходи 9 для керування електроприводами зовнішніх виконавчих пристроїв: щитового затвора в каналі перед решіткою, підйомника решітки для ремонту решітки і пристрою очищення решітки, промивного клапана для промивання решітки, шнека відводу уловленого решіткою сміття, шнекового преса для зневоднювання і пресування уловленого сміття в брикети. Блок 8 убудований у пульт 10 місцевого керування роботою електропривода решітки і зовнішні виконавчі пристрої. Для дистанційного керування роботою пристрою очищення решітки, блок 5 автоматичного керування має вхід 11 автоматизованої системи керування технологічними процесами (АСУТП) станції очищення стічних вод. Перетворювач 7 частоти підключений до трифазної мережі 12 перемінного струму 380 v. Пристрій очищення решіток містить два нескінченні ланцюги з зірочками на привідному валові. Між ланцюгами встановлені рейки скребків, зуби яких заходять у прозори решітки. Привідний вал з одного кінця з'єднаний з валом черв'ячного колеса черв'ячного редуктора з електроприводом 1. На вільному кінці привідного вала співвісно встановлене зубчасте колесо 13, проти зубів 14 якого встановлений датчик 3 припинення руху, що при обертанні зубчастого колеса видає тактові керуючі імпульси, пропорційні числу зубів 14 зубчастого колеса 13 у блок автоматичного керування 5. При зупинці привідного вала зупиняється і зубчасте колесо 13, при цьому датчик 3 перестає посилати тактові імпульси, на що блок автоматичного керування 5 реагує відповідно до убудованої в ньому програмі. Електропривод 1 пристрою очищення решітки виконаний у вигляді мотор-редуктора 15 із фрикційною запобіжною муфтою, що спрацьовує при аварійному заклинюванні скребків пристрою очищення решітки в решітці, при цьому електропривод 1 продовжує обертатися на вільному ходу і через установлений час по сигналу датчика 3 припинення руху автоматично по команді з блока автоматичного керування відключається живлення електропривода 1, що захищає електропривод 1 від перевантаження. Автоматизована механічна решітка може працювати в ручному й автоматичному режимах через вхід 11 у складі АСУТП. Ручний режим роботи призначений для керування електроприводом 1 пристрою очищення решітки з пульта 10 місцевого керування після тривалої зупинки або після проведення регламентних або ремонтних робіт, а також перед пуском і в ході пусконалагоджувальних робіт. Шляхом зміни частоти напруги живлення електроприводу 1 можливо змінювати швидкість обертання електропривода 1 пристрою очищення решітки і тим регулювати швидкість руху скребків щодо решітки. Автоматичний режим за допомогою блока 5 автоматичного керування передбачає роботу пристрою очищення решітки по сигналу від датчика 2 рівня стічних вод у каналі перед решіткою, відключати електропривод і включати сигналізацію при виникненні аварійної ситуації з перевищенням рівня стічних вод по сигналу від датчика 4 аварійного рівня стічних вод, що загрожує затопленням приміщення решіток. 2 UA 107416 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Тактовий імпульс від датчика 3 припинення руху скребків пристрою очищення решітки надходить на вхід програмувального контролера 6, при цьому з блока 5 автоматичного керування виходить керуючий сигнал на електропривод 1, що у залежності від убудованої програми, може відключатися або включатися, що спричиняє зупинку або початок руху скребків пристрою очищення решітки. При зміні напрямку обертання електропривода 1 скребки пристрою очищення решітки рухаються в зворотному напрямку. При зміні швидкості обертання електропривода 1 змінюється і швидкість руху скребків пристрою очищення решітки. Наприклад, відповідно одному з варіантів убудованої в контролер програми, при заклинюванні шкребків пристрою очищення решітки автоматично відбувається реверс електропривода 1 і здійснюється рух скребків у зворотному напрямку на малій швидкості, на знижених оборотах електропривода 1, при надходженні на нього, відповідно до убудованої в контролер програмі, від перетворювача частоти живлення зі зниженою частотою напруги, що дозволяє обертати приводний вал з підвищеним моментом сил, що підвищує імовірність усунення причини заклинювання рейки зі скребками в решітці, після чого пристрій очищення решітки переходить у свій установлений режим на встановленій заздалегідь частоті живлення електропривода 1. Цикл повторюється, наприклад, два або три рази (опцію можливо змінювати). Якщо в ході вищевказаних маніпуляцій ситуація не зміниться, то в блоці 5 автоматичного керування сформується сигнал "Аварія" і пристрій очищення решітки зупиниться з відключенням живлення електропривода 1 від перетворювача частоти в блоці 5 автоматичного керування. В такому разі необхідно перейти на ручне керування й усунути причину заклинювання пристрою очищення решітки, потім уключити режим "Авто" - основний режим роботи пристрою. При надходженні сигналу від датчика 4 аварійного рівня стічної води в приміщенні решіток, наприклад, при залповому підвищенні рівня стічної води, то в блоці 5 автоматичного керування формується команда на електропривод резервного щитового затвора (на кресленнях не показаний), що автоматично відкривається для скидання зайвого обсягу стічної води з каналу поза приміщенням решіток, з формуванням команди "Аварія". При надходженні сигналу від датчика 2 рівня при зниженому рівні стічної води в каналі перед решіткою, блок 5 автоматичного керування видає команду на зниження частоти живлення електропривода 1, що приводить до малої швидкості руху скребків щодо решітки, що збільшує термін служби пристрою очищення решітки і самої решітки. Пристрій можливо застосувати практично до будь-якого типу механічних решіток, що містять електропривод на пристрої очищення решітки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Автоматизована механічна решітка для очищення стічних вод, що містить пристрій очищення решітки та його електропривод, яка відрізняється тим, що оснащена датчиком припинення руху пристрою очищення решітки, блоком автоматичного керування, що містить програмувальний контролер та перетворювач частоти живлення електропривода пристрою очищення решітки, при цьому один із входів програмувального контролера з'єднаний з виходом датчика припинення руху пристрою очищення решітки, а один з виходів програмувального контролера з'єднаний із входом перетворювача частоти, один з виходів якого з'єднаний з входом електропривода пристрою очищення решітки. 2. Автоматизована механічна решітка для очищення стічних вод за п. 1, яка відрізняється тим, що електропривод пристрою очищення решітки виконаний у вигляді мотор-редуктора з фрикційною запобіжною муфтою. 3. Автоматизована механічна решітка для очищення стічних вод за п. 1, яка відрізняється тим, що на вільному кінці привідного вала співвісно встановлене зубчасте колесо, за зубами якого встановлений датчик припинення руху пристрою очищення решітки. 3 UA 107416 C2 4 UA 107416 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5