Eksamen AUT4002 Vår 2020
Om vedlegg til forberedelse:
Vedlegget inneholder to omfattende rørskjema som beskriver et stort kjøleanlegg for matvarer.
Tegning 1 viser et anlegg basert på ammoniakk som produserer kald glykol for kjøling eller varm glykol for oppvarming/avriming. Ammoniakkanlegget tilføres energi vha 3 stk asynkronmotorer med stempelkompressorer. Ammoniakkanlegget styres vha 3 stk Unisab Controllere, hvor av den ene fungerer som master. Overordnet styring kan skje vha SD anlegg.
Tegning 2 viser et anlegg for distribusjon av kald glykol for kjøling og varm glykol for oppvarming og avriming. Det er et stort antall rom som i prinsipp fungerer i parallell med hverandre. Temperaturen og avrimingen i hvert enkelt rom styres fra PLS/SD-Anlegg.
Eksamensoppgaven:
Eksamensoppgaven handler bare om en veldig liten del av anlegget. Den handler om de to sirkulasjonspumpene i maskinrommet som pumper glykol med tilhørende regulering og instrumentering.
Figuren over viser et utsnitt fra tegningen av glykolanlegget.
Over: Detalj fra trykkinstrumentering og regulering.
Over: Prinsippskjema for instrumentering og styring/regulering.
Oppgavetekst:
Kald glykol sirkuleres med pumpe JP01 eller JP02. Pumpa turtallsreguleres for å holde
innstilt differansetrykk (RP02-RP01) over pumpa. Trykket på sugesiden måles med RP01 og
på trykksiden med RP02.
Kommentar: Oppgaveteksten framstår som litt tvetydig. Turtallsreguleringen av pumpa vil jo vanligvis være en innebygd reguleringssløyfe inne i frekvensomformeren. Det regulerte parameteret er frekvensen. Frekvens minus sakking gir turtallet. Reguleringen av differansetrykket over pumpen vil reelt sett vær en kaskaderegulering med trykkregulering som en ytre reguleringssløyfe og turtallsregulering inne i frekvensomformeren som den indre reguleringssløyfe. Jeg legger til grunn at meningen i oppgaveteksten er at det dreier seg om regulering av differansetrykk over pumpene P1 og P2. (Bare en av disse kjører ad gangen, og man veksler mellom disse pumpene for å fordele slitasje og ha redundans.)
Tegn en prinsippskisse / blokkskjema for denne reguleringen
Kommentar: Dette blir vel en helt ordinær trykkregulering hva frekvensomformer og pumpe, bortsett fra at det ikke brukes en DP-Celle, det brukes i stedet to separate trykkmålere.
I forbindelse med konfigurering og optimalisering av turtallsreguleringen spør din kollega
om dere bør velge PID -, PI- eller PD regulering. Gi et begrunna svar til kollegaen din.
Kommentar: Dette blir vel bare en enkel vurdering av hva slags prosess dette er og hva slags reguleringsutstyr vi har tilgengelig. (Tidskonstanter, etc.)
Montasje og kontroll av kalibrering av RP01. Se vedlagt datablad for transmitter P499.
Måleområdet er 0-100 psig (6,9bar) med 4-20 mA utgang. Planlegg, beskriv
gjennomføring av og dokumenter jobben.
Kommentar: Her bør man vel finne fram manualen til transmitteren, som var kopiert opp i forberedelsesdelen og så gjennomføre en 5-punkt sjekk med påfølgende montering, i samsvar med beskrevet framgangsmåte i manual.
Operatøren oppgir at trykket på trykksiden RP02 viser 10 bar på skjermen. Operatøren
mener at dette ikke kan være korrekt og ber deg kontrollere og rette opp feilen. Hvilke
feilkilder ville du sett etter i feilsøkinga? Planlegg, beskriv gjennomføring av og
dokumenter jobben. Tegn flerlinja skisser for nødvendige målinger.
Kommentar: Beskrivelse av standard metode for feilsøking. Vurdering av feilkilder.
Differansetrykket over pumpene skal kunne justeres og skal vises på skjerm. Lag løsning
med skisse og nødvendig programmering.
Kommentar: Man bør vel legge til grunn at reguleringen skjer via PLS. Det blir da å programmere PLS og HMI.
Motor til pumpe JP01 skal tilkobles. Kabel legges på stige, temperaturen overstiger ikke 30 grader Celsius og avstanden til frekvensomformeren er under 10 m.
• Dokumenter kabeldimensjon og type kabel.
Kommentar: Dette er jo en så kort kabel at det i utgangspunktet neppe er nødvendig å vurdere noe annet enn strømføringsevne. Dessuten så er det en kabel mellom frekvensomformer og motor, slik at den må være skjermet. Det kan være særlige forhold som gjør seg gjeldende mht frekvensomformerens reguleringsegenskaper slik at vi bør sjekke opp manualen til frekvensomformeren om det finnes spesielle krav. Vi må også beregne belastningsstrømmen. Ved tvil så skulle det neppe medføre noen ulempe å velge den største av to alternative kabeldimensjoner.
En motor med pumpe JP01 skal monteres på et fundament som vist på bildet over.
Pumpa kobles til eksisterende rør for transport av glykol. Se vedlegg for spesifikasjon av
motor og pumpe. Plata på fundamentet er fremstilt med tykkelse 40 mm, og er ferdig
klargjort for fastmontering av motor og pumpe. Planlegg, beskriv gjennomføring av og
dokumenter med skisse.
Kommentar: Dette blir en rent mekanisk oppgave med beskrivelse av praktisk framgangsmåte.