82035

Расчет автоматизации систем управления котельным агрегатом типа БКЗ-420/140нгм

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Большинство современных теплотехнических измерительных приборов основано на применении электрических принципов измерения неэлектрических величин температуры давления расхода и пр. Допускается максимально длительная паропроизводительность котла 450 т ч без увеличения давления в барабане.

Русский

2015-02-24

126.49 KB

24 чел.

Введение

Автоматизация систем управления производством – совокупность аппаратного и программного оборудования, средств и методов, которые используются для осуществления эффективного управления различными процессами в рамках производства. Она применима для каждой производственной отрасли промышленности подразумевает сохранение за человеком некоторых задач, которые не поддаются автоматизации.
      
Автоматизация систем управления (АСУ) позволяет принимать правильные решения, повышать экономический эффект и уровень производства. Ее основная функция заключается в повышении эффективности управления объектом на базе роста производительности труда и усовершенствования методов планирования управленческого процесса. Главной обобщающей целью такой системы управления является цель полностью взаимоповязать управленческие процессы производства и его объекты, а также, повысить эффективность использования его потенциальных возможностей.

В настоящее время широкое распространение получают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). В таких системах информационно-измерительные функции выполняют электронно-вычислительные машины (ЭВМ), к которым поступает информация от большого числа разнообразных средств измерений, характеризующая ход технологических процессов. Применение электронно-вычислительных машин требует применения методов и средств измерений, обеспечивающих в условиях эксплуатации необходимую точность и высокую надежность.

Большинство современных теплотехнических измерительных приборов основано на применении электрических принципов измерения неэлектрических величин (температуры, давления, расхода и пр.). Указанный принцип измерения, построенный на количественных соотношениях между некоторыми электрическими и неэлектрическими величинами, повышает точность и надежность измерений, упрощает устройство приборов и обеспечивает возможность передачи их показаний на расстояние.

Широкое применение для теплотехнических измерений получили автоматические электронные измерительные приборы, отличающиеся простотой устройства, высокой точностью, чувствительностью и быстродействием. Созданы также приборы, основанные на использовании свойств радиоизотопов, ультразвука, высоких частот и на ряде других прогрессивных методов измерений.

1 Краткая характеристика объекта автоматизации

Котельный агрегат типа БКЗ-420/140нгм, однообразный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, газоплотный спроектирован для сжигания газа и мазута под наддувом.

Котлоагрегат рассчитан на следующие параметры:

  1.  Производительность               - 420 т/ч
  2.  Давление в барабане               -159 кгс/см2
  3.  Давление перегретого пара за гпз                -140 кгс/см2
  4.  Температура перегретого пара               - 5600 0с
  5.  Температура питательной воды               -2300 0с

-  величина наддува в топочной камере                -300 кгс/см2.

Допускается максимально длительная  паропроизводительность котла 450 т/ч без увеличения давления в барабане. Допускается кратковременная работа котла с температурой питательной воды 160°С при соответствующем снижении производительности котла.

Котельный агрегат состоит из водяного экономайзера контуров естественной циркуляции первой ступени испарения, контуров естественной циркуляции второй ступени испарения, пароперегревателя.

Контуры первой ступени испарения включают в себя барабан котла, систему водоопускных труб, экранные (подъемные) трубы топочной камеры, систему пароотводящих труб экранов.

Контуры второй ступени испарения включают в себя выносные циклоны, систему водоопускных труб, экраны (подъемные) трубы топочной камеры, систему пароотводяших труб экранов. Подъемные трубы первой и второй ступени испарения образуют экранную систему топочной камеры.

Компоновка котлоагрегата выполнена по П-образной, сомкнутой схеме. Топка представляет собой первый (восходящий) газоход. В верхней топке расположена вторая ступень пароперегревателя (ширмы), во втором (нисходящем) газоходе расположены конвективный пароперегреватель и водяной экономайзер. Топка и конвективная шахта имеют общую газоходную стену, которая является задним экраном топки.

Подогрев воздуха осуществляется в калориферной установке.

Тягодутьевая установка состоит из одного вентилятора, одного дымососа  и двух вентиляторов горячего дутья.

1.1 Топочная камера

Топочная камера открытого типа, призматической формы, предназначена для работы под наддувом (в газоплотном исполнении) в сечении представляет собой прямоугольник.

Боковые, фронтовая, а также задняя стенка топки образованы испарительными поверхностями. Топка и конвективная шахта имеют общую газоплотную стенку, которая является задним экраном топки.

Экраны топки разделены на 15 циркуляционных контуров (блоков). Боковые экраны состоят из 4 блоков (по 2 блока в каждом экране), задние блоки секционированы.

Задний экран топки является одновременно передней стеной конвективной шахты  и состоит из двух блоков.

1.2 Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель

На котле установлено два регенеративных вращающихся воздухоподогревателя типа РВП-54. Наружный диаметр ротора 5,38м, скорость вращения 2,1 об/мин. Расчетная температура на входе в воздухоподогреватель; воздуха -70°с, дымовых газов  - 336°с.

Расчетная температура на выходе из воздухоподогревателя; воздуха - 274 °с, дымовых газов - 1460 °С .

Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель состоит из следующих основных узлов: ротора, вала ротора, нижней несущей опоры, верхней направляющей опоры, периферийного цевочного привода, электродвигателя, резервного толкающего привода, системы уплотнений, щитов обшивки, подъемного устройства ротора, устройства для обдувки, промывки  и  пожаротушения.

1.3 Калориферная установка

Для уменьшения скорости коррозии  набивки регенеративных воздухоподогревателей применен предварительный подогрев воздуха в калориферной установке.

Калориферная установка состоит из 24-х калориферов, установленных на калориферной стороне дутьевого вентилятора.

Греющей средой в калориферах является сетевая вода, которая дополнительно подогревается до температуры 1500 °С в подогревателе сетевой воды калориферов. Расход воды в калориферной установке – 109 т/час. Пар на подогрев сетевой воды до рабочей температуры в подогревателе  подается от БРОУ, с параметрами Р=7 Па, t=4000 °С.

Сконденсировавшийся пар в подогревателе сетевой воды калориферов поступает на два конденсатных насоса подогревателя сетевой воды калориферов, перекачивающих его в общестанционный коллектор конденсата турбин.

Отработавшая вода с температурой 70 °С, по четырем трубопроводам, переходящими в два, отводится в коллектор обратной сетевой воды на калориферы.

1.4 Дымосос

На котле БКЗ-420-140 НГМ установлен один дымосос.

Дымосос осевой, двухступенчатый, газомазутный. Основные параметры дымососа в режиме максимального К.П.Д. указаны в таблице 1.

Направление вращения – левое ( т. е. против часовой стрелки, если смотреть со стороны двигателя).

Дымосос состоит из следующих основных узлов: карман всасывающий, корпус, направляющий аппарат, диффузор, ходовая часть, рабочие колеса.

Таблица 1 – Основные параметры дымососа

Производительность

585 тыс м3/час

Полный напор

384 кгс/м2

Число оборотов

595 об/мин.

Максимальный к.п.д.

82%

Температура перемещаемых газов

2000 °С

1.5 Вентилятор

Центробежный вентилятор двухстороннего всасывания выполнен по схеме  с объемными назад загнутыми лопатками.

Вентилятор предназначен для подачи воздуха в топку котла.

2 Разработка функциональной и структурной схемы с описанием процесса работы

Схемы функциональные разъясняют определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. Этими схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле, ремонте.

Функциональная схема по сравнению со структурной более подробно раскрывает функции отдельных элементов и устройств.

Функциональные схемы являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами телемеханики и вычислительной техники).

Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов, определяемых особенностями используемой технологии.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

В этот период нередко выявляется необходимость изменения технологических схем с целью приспособления их к требованиям автоматизации, установленным на основании технико-экономического анализа.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

FE

- первичный измерительный преобразователь для измерения расхода, установленный по месту;

QE

- первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества, установленный по месту;

FТ

- прибор для измерения расхода, бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту;

QТ

FIR

- прибор для измерения качества, бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту;

- прибор для регулирования расхода, установлен на щите;

NS

- пусковая аппаратура для управления электродвигателем.

МЭО-1000

НАДВ

Gв

Bт

Gв

CO2

КРОСС-500

БУРМ-220

ПБР-3А

РЗД-12

-

+

При постоянном качестве топлива его расход и количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемой полноты сгорания, связаны прямой пропорциональной зависимостью, устанавливаемой в результате режимных испытаний. Если измерение расхода топлива выполняют достаточно точно, то поддержание оптимального избытка воздуха можно реализовать, используя схему регулирования, известную под названием топливо — воздух. При газообразном топливе требуемое соотношение между количествами газа и воздуха осуществляется просто: сравнивают перепады давлений на сужающих устройствах устанавливаемых на газопроводе. Разность этих сигналов подается на вход автоматического регулятора экономичности, управляющего подачей дутьевых вентиляторов.

Компонентами продуктов сгорания, информация о содержании которых может использоваться для измерения коэффициента избытка воздуха и его последующей коррекции служат продукты химического недожога (это: СО, Н2, СН4 или их сумма).

На регулятор общего воздуха КРОСС-500 подается 3 сигнала: расход топлива, расход воздуха и содержание СО+Н2. Регулятор поддерживает равенство соотношения между расходами. Если СО+Н2 в газах превышает значение, то регулятор по сигналу от газоанализатора вырабатывает регулирующее воздействие. Далее сигнал через блок управления БУРМ-220 работающим в автоматическом режиме, проходит через пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А, который предназначен для управления МЭО-1000 реверсивного типа, далее сигнал поступает на механизм электрический однооборотный МЭО-1000, который регулирует количество подачи воздуха в ту или иную сторону.

3 Описание, выбор элементов и приборов схемы автоматизации

3.1 Трубка Пито DF-8

Метод перепада давления: принцип измерения, хорошо зарекомендовавший себя в случае получения показаний высокой точности.

Принцип работы deltaflow базируется на высокоточном методе измерения, основанном на измерении перепадов давления. Две раздельные камеры deltaflow снабжены отверстиями для измерения давления (dp-отводы). Эти отверстия выделяют различные значения давления в двух камерах: в камере вверх по потоку значения высокого давления, а в камере вниз по потоку - низкого.

Поэтому между обеими камерами существует перепад давления, что позволяет массовому расходу, быть очень точно детерминированным. Использование передатчика дифференциального давления, позволяет преобразовывать перепад давления в электрический сигнал (например, 4 ... 20 ма / шина), пропорциональный массовому расходу, который затем передается систему управления технологическим процессом.

Преимуществом для пользователей является то, что deltaflow содержит несколько dp-отводов, что делает его полностью двунаправленным и обеспечивает устойчивое усреднение. Этот дизайн обеспечивает чрезвычайно точные измерения, даже с нерегулярными профилями потока.

3.2 Дифференциальный манометр Сапфир-22ДД-Вн типа 2460

Преобразователь давления комплекса Сапфир-22ДД-Вн типа 2460 предназначен для непрерывного преобразования значения измеряемого параметра-давления абсолютного, избыточного, разрежения, гидростатического и разности давлений нейтральных и агрессивных сред, а так же преобразования уровня в унифицированный токовый выходной сигнал.

Преобразователи давления предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, в том числе для применения во взрывоопасных производствах нефтяной и газовой промышленности, на объектах атомной энергетики и для поставок на экспорт.

Преобразователь давления состоит из измерительного и электронного блоков. Все преобразователи имеют унифицированный электронный блок и отличаются лишь конструкцией измерительного блока.

Принцип действия датчиков давления Сапфир-22ДД-Вн типа 2460 основан на воздействии измеряемого давления (разности давления) на мембраны измерительного блока, что вызывает деформацию упругого чувствительного элемента и изменение сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя. Это изменение преобразуется в электрический сигнал, который передается от тензопреобразователя из измерительного блока в электронный преобразователь, и далее в виде стандартного токового унифицированного сигнала [(0-5), (0-20), (4-20), (5-0), (20-0) или (20-4)] мА. Преобразователь имеет взрывозащитное исполнение.

Преобразователи давления взрывозащищенные предназначены для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок, согласно документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Преобразователи разности давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости.

Встроенный фильтр радиопомех, защита от импульсов высоких энергий, взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка» позволяют использовать преобразователи давления Сапфир-22ДД в жестких условиях эксплуатации. Преобразователь состоит из измерительного и электронного блоков. Электронный блок имеет встроенный цифровой жидкокристаллический индикатор.

Наличие ЖКИ позволяет наблюдать цифровое значение измеряемой величины и контролировать процесс изменения характеристик преобразователя с помощью встроенной клавиатуры. Электронный блок имеет встроенную клавиатуру, управляемую магнитным манипулятором, поставляемым в комплекте. Манипулятор позволяет управлять преобразователем с целью изменения его характеристик, а также является ключом, предотвращающим несанкционированный доступ к изменению характеристик.

При необходимости изменения характеристик преобразователя манипулятор вводится в отверстия корпуса электрического блока, находящиеся под откидной крышкой преобразователя, без нарушения взрывозащищенности.

Для удобства наблюдения конструкция преобразователя предусматривает возможность изменения ориентации электрического блока относительно измерительного в пределах ± 180°С.

Основная функция прибора - преобразование измеряемой величины в стандартный выходной сигнал с одновременным отображением значения измеряемой величины на экране ЖКИ.

3.3 Сужающее устройство ДКС 10-200

В качестве первичного преобразователя для измерения расхода была выбрана камерная диафрагма ДКС 10-200, устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условное давление до 10 МПа с условным проходом 200 мм. Диафрагму ДКС допускается изготавливать без патрубка. Выпускается в коррозионно-стойком исполнении из стали 12Х17. Камерная диафрагма — расходомерная диафрагма с камерным отбором давления, имеющая кольцевые камеры, выполненные в обоймах или ободах диафрагмы с отбором перепада давления у плоскостей диска диафрагмы через несколько щелевых отверстий или сплошную кольцевую щель.Кольцевая камера перед диском называется плюсовой, а за ним —минусовой. Наличие у диафрагмы кольцевых камер позволяет усреднить давление по окружности трубопровода, что обеспечивает более точное измерение перепада давления. Точность измерения расхода при помощи диафрагм зависит от степени остроты входной кромки отверстия,влияющей на значение коэффициента расхода. Кромка не должна иметь скруглений, заусенцев и зазубрин.

3.4 Дифманометр ДСП-4Сг-М1

Дифманометры сильфонные показывающие сигнализирующие ДСП-4Сг-М1 (манометры дифференциальные) предназначены для сигнализации и измерения расхода жидкости, газа или пара по перепаду давления в сужающих устройствах, перепада вакуумметрического или избыточного давлений, уровня жидкости, находящейся под атмосферным, избыточным или вакуумметрическим давлением.
 Технические характеристики ДСП-4Сг-М1 дифманометра показывающего сигнализирующего указаны в таблице ?.

Таблица 2 – Технические характеристики ДСП-4Сг-М1

Форма представления информации

стрелочная индикация; круглая шкала диаметр 160мм; разрывная мощность контактов сигнализирующего устройства меньше или равно 40ВА

Контролируемая среда

жидкие и газообразные среды

Пределы измерения

63; 160; 250; 320 кгс/см2

Класс точности

1; 1,5

Монтаж

штуцерный М22х1,5

Питание, потребляемая мощность

220В; 50Гц

Исполнение

пылевлагозащищенное: IP55; климатическое: У2, Т2; химическистойкое А; К; коррозионностойкое; для АЭС

Условия эксплуатации

-40...+70°С

Габаритные размеры, мм

195х153х136

Масса, кг

не более 16

Срок службы, лет

8

3.5 Газоанализатор А-4М

Многоканальный газоанализатор А-4М предназначен для непрерывного контроля воздуха рабочей зоны на содержание горючих, токсичных или вредных газов, а так же кислорода. Многоканальный газоанализатор А-4М обеспечивает непрерывное измерение концентрации газов по четырем каналам измерения. Связь с датчиками осуществляется по унифицированному сигналу 4-20 мА. Сигнал 4-20 мА дает возможность подключать к пульту датчики сторонних производителей. Индикация концентрации газов на символьном дисплее дает возможность подключать все 4 датчика на разные газы. По каждому каналу можно установить два порога срабатывания. Для управления внешними исполнительными устройствами газоанализатор комплектуется блоками реле(опция), пульт может управлять девятью группами блоков реле, по одной на каждый порог срабатывания и одно реле информации о ошибках ( срабатывает в случае если вышел из строя хотя бы один датчик).
В многоканальный газоанализатор А-4М встроена система сохранения информации о показаниях датчиков. До 32 значений о превышении установленных порогов можно посмотреть на экране самого пульта, для этого просто необходимо нажать кнопку стрелочка вверх, а далее стрелками вправо влево перелистывать эти значения о превышении. На экране пульта будет представлена следующая информация: канал номер, время, дата и значение с единицей измерения. Монтаж пульта А-4М осуществляется на DIN-рейку, также на рейку монтируются блоки реле и источник питания. Питание пульта 24 вольта постоянного тока.

3.6 Контроллер КРОСС-500

Основное назначение контроллера КРОСС-500 – построение высокоэффективных (недорогих и надежных) систем автоматизации различных технологических объектов.

Контроллер обеспечивает оптимальное соотношение производительность/стоимость одного управляющего или информационного канала, однородность аппаратуры автоматики на предприятии, уменьшает затраты на зип, обучение персонала и т.п.

Основные области применения контроллера КРОСС-500 – системы автоматизации технологических объектов широкого класса (простых и сложных, медленных и быстрых, сосредоточенных и распределенных в пространстве) в различных отраслях с непрерывными и дискретными технологическими процессами (энергетические, химические, нефте- и газодобывающие, машиностроительные, сельскохозяйственные, пищевые производства, производство стройматериалов, предприятия коммунального хозяйства т.п.).

Контроллер предназначен для решения следующих типовых задач автоматизации:

  1.  Сбор информации с датчиков различных типов и ее первичная обработка (фильтрация сигналов, линеаризация характеристик датчиков, “офизичивание” сигналов и т.п.);
  2.  Выдача управляющих воздействий на исполнительные органы различных типов;
  3.  Контроль технологических параметров по граничным значениям и аварийная защита технологического оборудования;
  4.  Регулирование прямых и косвенных параметров по различным законам;
  5.  Логическое, программно-логическое управление технологическими агрегатами, автоматический пуск и останов технологического оборудования;
  6.  Математическая обработка информации по различным алгоритмам;
  7.  Регистрация и архивация технологических параметров;
  8.  Технический учет материальных и энергетических потоков (электроэнергия, тепло) различными участками производства;
  9.  Обмен данными с другими контроллерами в рамках контроллерной управляющей сети реального времени;
  10.  Обслуживание станций технолога-оператора, прием и исполнение их команд, аварийная, предупредительная и рабочая сигнализация, индикация значений прямых и косвенных параметров, выдача значений параметров и различных сообщений на пульт технолога-оператора и рабочих станций верхнего уровня;
  11.  Обслуживание технического персонала при наладке, программировании, ремонте, проверке технического состояния контроллера;
  12.  Самоконтроль и диагностика всех устройств контроллера в непрерывном и периодическом режимах, вывод информации о техническом состоянии контроллера обслуживающему персоналу.

Отличительные особенности:

  1.  Интеллектуальная система ввода-вывода;
  2.  Функционально-децентрализованная архитектура;
  3.  Высокие динамические качества;
  4.  Проектно-компонуемый состав и масштабирование с точностью до одного канала;
  5.  Высокие базовые уровни надежности и живучести;
  6.  Возможности резервирования;
  7.  Настройка и контроль модулей, осуществляемые как дистанционно, так и автономно;
  8.  Наличие интерфейса с пультом технолога-оператора. Наличие средств связи контроллера с верхним уровнем;
  9.  Возможности программирования технологической программы пользователя (тпп);
  10.  Применение стандартных средств, обеспечивающих системную и программную совместимость контроллеров как с контроллерами трасса-500, p-130isa, так и с изделиями других фирм;
  11.  Особенности конструкции, обеспечивающие гибкие возможности по географическому расположению устройств контроллера в любом конструктиве.

Все элементы контроллера работают параллельно и автономно: каналы ввода-вывода в модулях; сами модули, управляющие процедурами ввода-вывода и первичной обработки данных (фильтрация, линеаризация, калибровка); четыре внутренние шины, осуществляющие обмен данными модулей с центральным процессором; центральный процессор, выполняющий технологическую программу контроллера.

Набор МВВ в составе КРОСС-500 позволяет принимать практически все типы натуральных и унифицированных сигналов, а также выдавать различные типы дискретных и аналоговых сигналов.

3.7 Блок управления БУРМ-220

Блок управления реверсивными механизмами - БУРМ-220 предназначен для бесконтактного (при помощи симисторов) управления асинхронными электродвигателями исполнительных механизмов типа мэо (задвижки, трехходовые шаровые клапаны и краны, поворотные затворы  и т.п.), электромагнитными пусковыми устройствами в системах автоматического регулирования.

Функции блока управления

  1.  бесконтактная (симисторной) коммутация механизмов типа МЭО
  2.  формирование сигналов больше, меньше и тормоз
  3.  формирование паузы между реверсивными включениями не менее 50 мс

Таблица 3 -  Технические характеристики

Питание нагрузки

220в +10%/-15%, 50±1 гц

Ток по входам в открытом состоянии, не более

10 ма

Действующие значения коммутируемого тока:

При 100% времени включения

0,5 а (непрерывно)

При 25% времени включения

2 а (длительность непрерывного включения менее 100 сек)

Питание блока от сигнала управления

12...36 в, 30 ма мах

Окончание таблицы 3 – Технические характеристики

Условия эксплуатации

Температура

0...50 °с

Влажность

80% при 35 °с

Габариты

89 х 55 х 149 мм

Масса, не более

1 кг

3.8 Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А

Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами , в приводе которых использованы трехфазные электродвигатели.

ПБР-3А состоит из платы, кожуха и передней панели.

На передней панели расположены клеммные колодки для подключения пускателя к внешним цепям, а также винт заземления. Клеммные колодки закрываются крышками. На плате устанавливаются элементы схемы пускателя. Плата вставляется в кожух и закрепляется двумя винтами. Пускатель рассчитан на установку на вертикальной или горизонтальной плоскости. Положение в пространстве - любое. Крепление пускателя осуществляется двумя болтами М6, которые установлены на задней стенке кожуха.

Таблица 4 – Условия эксплуатации ПБР-3А

Условия эксплуатации

Исполнение

Температура

5…50°с

Относительная влажность, при 35°С

30…80%

Вибрация: частота; амплитуда

До 25 Гц; до 0.1 мм

3.9 Механизм электрический однооборотный МЭО-1000

Механизм исполнительный электрический однооборотный МЭО-1000-93 предназначен для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами (АСУ ТП) в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств.

Механизм изготовлен для работы в системах управления поворотными затворами для регулирования давления в магистральных нефтепроводах.

Механизм имеет выносной блок для питания блока сигнализации положения. Механизм предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок.

Механизм предназначен для работы при температуре от минус 50°С до плюс 50 °С и относительной влажности до 95 % при температуре 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.

При эксплуатации механизм должен быть защищен от прямого воздействия осадков навесом или кожухом из комплекта механизма.

Блок питания предназначен для работы при температуре от плюс 5 °С до плюс 50 °С и относительной влажности до 80 % при температуре 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.

Принцип работы механизма заключается в преобразовании электрического командного сигнала регулирующих и управляющих устройств во вращательное движение выходного вала. Электрическое питание механизма осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220/380 В частотой 50 Г ц.

Допустимые отклонения:

  1.  напряжения питания - от минус 15 % до плюс 10 %;
  2.  частоты питания - от минус 2 % до плюс 2 %.
  3.  Выбег выходного вала механизма не более 0,9 °.
  4.  Люфт выходного вала механизма не более 0,75 °.

Механизм изготовлен для работы в повторно-кратковременном режиме продолжительностью включений до 25 %, с максимальной частотой включений до 100 в час.

Средний срок службы механизма не менее 10 лет.

3.10 Задатчик ручного управления РЗД-12

РЗД-12 предназначен для использования в автоматизированных системах управления технологическими процессами. С его помощью устанавливают значение параметра регулируемой величины или поддерживают равенство соотношений между сигналами от двух датчиков.

Задатчик конструктивно состоит из сборного каркаса, имеющего переднюю и заднюю панели, соединенные боковинами. Задатчик защищен кожухом и рассчитан на установку на пульте или щите. Крепление к щиту (пульту) осуществляется со стороны передней панели при помощи двух винтов.

На передней панели задатчика расположена ручка установки задания с визиром, шкала на 50 делений, табличка для нанесения надписей. Ручка насажена на ось потенциометра, закрепленного на панели. К передней панели крепятся также подстроечные резисторы, доступ к ним осуществляется через отверстие с соответствующими надписями, находящимися под табличкой.

Остальные элементы схемы расположены на печатной плате, которая крепится к боковинам с помощью винтов.

Соединение задатчика с внешними цепями осуществляется при помощи разъема, расположенного на задней панели. На задней панели имеется винт для заземления задатчика.

4 Расчетная часть проекта

Исходные данные:

Измеряемая среда - вода.

D20=220мм;

Наибольший измеряемый массовый расход Qmax = 11.2 т/ч;

Средний измеряемый массовый расход Qср= 9.2 т/ч;

Абсолютное давление пара перед сужающим устройством Р=6.2мПа;

Температура воды перед сужающим устройством t =152 °С;

Материал трубопровода сталь 12 ХМ.

Определение недостающих для расчета данных

Плотность пара в рабочих условиях при Р=6,2 МПа и t=152 по               приложению 8 [11, с.111]:

с = 918.52 кг/м3 

Средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода ст. 20 определяем по таблице 1 [11, с.543]:

  

Определяем поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода по формуле:

Kt = [l+ (t-20)]

Кt = [1+12(152-20)]=1.001[1]

Определяем внутренний диаметр трубопровода по формуле:

                                                                                   мм

Динамическая вязкость воды в рабочих условиях определяем по приложению 26 [11, c.249]:

µ= 19∙10-6 кгс·с/м2

Выбор сужающего устройства и дифманометра

Тип сужающего устройства-диафрагма камерная ДКС 10-200, материал диафрагмы сталь 12Х18Н10Т [11].

Тип и разновидность дифманометра - Дифманометр мембранный

Верхний предел измерения дифманометра. Qmax пр:

Qmax пр = 11.2 т/ч=11200 кг/ч (табл.2)

Определение номинального перепада давления дифманометра:

Определяем вспомогательную величину С:

Определяем предельный номинальный перепад давления дифманометра ∆Рн, для m =0.2:

∆Рн =7/21=15+25=30кгс/м2 (прил.32)[8]

Определяем число Рейнольдса; соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра:

Определение параметров сужающего устройства:

Наибольший предел давления на диафрагме ∆Р:

∆Р=∆Рн =30кгс/cм:(ф.34)|8]

Определяем вспомогательную величину :

Определяем коэффициент расхода б1:

Определяем  вспомогательную величину по формуле F1 :

F1=m1∙б1

F1=0.2∙0.624=0.1248

Определяем относительное отклонение д1  :

Проверка ограничений на число Рейнольдса:

Определяем минимальное число Рейнольдса Re:

Определяем минимальное допустимое число Рейнольдса Re min по приложению [8] (п 5.1.1)

Re min =5∙103 

Условие Re > Re min удовлетворяется

Определяем средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства вt:

bt=12.6∙10=0.000126

Поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства Kt:

Kt=1+bt(152-20)=1.001[8]

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20˚С по приложению[8]:

мм

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100˚С по приложению[8] :

d= d20 Kt =98.34∙1.001=98.43мм

Проверка расчета:

Расход, соответствующий предельному перепаду давления Yмпр:

кг/ч

5 Разработка специального задания

Средства измерений, предназначенные для количественного определения состава газа, называются газоанализаторами и газовыми хроматографами. Эти технические средства в зависимости от их назначения подразделяются на переносные и автоматические.

Переносные газоанализаторы и хроматографы применяются в лабораторных условиях для количественного определения состава газа при выполнении исследовательских работ, а также при специальных обследованиях, испытаниях и наладке различных промышленных теплотехнических установок (парогенераторов, печей и др.). Приборы этого типа широко используются для проверки автоматических газоанализаторов.

Автоматические газоанализаторы, предназначенные для непрерывного автоматического измерения объемного процентного содержания одного определяемого компонента в газовой смеси, широко применяют в различных отраслях промышленности, в частности энергетической. Современные автоматические газоанализаторы позволяют определять содержание в газовой смеси двуокиси углерода (со,), кислорода (02), окиси углерода и водорода (со + н2), со, н2, метана (сн4) и других газов.

Автоматические газоанализаторы широко применяют для контроля процесса горения в топочных устройствах парогенераторов, печей и других агрегатов, для анализа технологических газовых смесей, для определения содержания водорода в системах водородного охлаждения обмоток турбогенераторов и т. Д.

5.1 Химические газоанализаторы

Газоанализаторы химические, относящиеся к группе механических приборов, основаны на измерении сокращения объема забранной пробы газа после удаления анализируемого компонента. Удаление компонента осуществляется методами избирательного поглощения или раздельного дожигания.

Так, например, из забранной пробы газа двуокись углерода поглощается водным раствором едкого кали, обладающим способностью избирательного поглощения СО2.

Непоглощенный остаток анализируемого газа поступает в газоизмерительное устройство, где измеряется уменьшение объема, соответствующее поглощенному СО2.

Этот метод применяется как в газоанализаторах переносных ручного действия, так и в автоматических газоанализаторах.

Метод избирательного поглощения в сочетании с методом раздельного дожигания горючих составляющих анализируемой пробы газа дает возможность определить процентное содержание следующих компонентов газовой смеси СО2, О2, СО, Н2 и других предельных углеводородов.

5.2 Оптические газоанализаторы

Оптические газоанализаторы основаны на использовании зависимости изменения того или иного оптического свойства анализируемой газовой смеси от изменения концентрации измеряемого компонента. В оптических газоанализаторах используются такие оптические свойства, как спектральное поглощение, оптическая плотность, показатель, преломления, спектральное излучение газовой смеси и др.

В соответствии с оптическим свойством, положенным в основу принципа работы прибора, оптические газоанализаторы подразделяются на следующие основные три группы:

  1. Абсорбционные — основанные на поглощении лучистой энергии в инфракрасной области спектра (в том числе оптико-акустические), ультрафиолетовой и видимой областях спектра (фотоколориметрические жидкостные и ленточные).
  2.  Интерферометрические — основанные на использовании явления смещения интерференционных полос вследствие изменения оптической плотности газовой среды на пути одного из двух когерентных лучей.
  3.  Эмиссионные — основанные на излучении лучистой энергии, например на измерении интенсивности спектральных линий излу чения компонента, зависящей от его концентрации в анализируемой газовой смеси. Этот метод, принято называть методом эмиссионного спектрального анализа газовой смеси.

5.3 Магнитные газоанализаторы

Магнитные газоанализаторы на кислород, основанные на измерении магнитных свойств кислорода, получили широкое применение в различных отраслях промышленности для определения концентрации кислорода в газовых смесях, и, в частности, в продуктах горения.

Магнитные свойства газов обычно характеризуют значениями объемной магнитной восприимчивости и удельной или массовой магнитной восприимчивости. Все известные газы по характеру и абсолютным значениям магнитных свойств разделяются на диамагнитные и парамагнитные.

5.4 Тепловые газоанализаторы

К тепловым газоанализаторам относятся приборы, основанные на измерении тепловых свойств определяемого компонента газовой смеси, могущих быть мерой его концентрации. В качестве измеряемых величин в газоанализаторах этого типа используются теплопроводность газовой смеси и полезный тепловой эффект реакции каталитического окисления, которые зависят от концентрации определяемого компонента. Тепловые газоанализаторы подразделяются на газоанализаторы термокондуктометрические (по теплопроводности газовой смеси) и термохимические (по полезному тепловому эффекту реакции каталитического окисления).

Газоанализаторы термокондуктометрические. Газоанализаторы, основанные на измерении теплопроводности анализируемой газовой смеси, применяются для определения процентного содержания какого-либо одного компонента: двуокиси углерода (С02), водорода (Н2), аммиака (NH3), гелия (Не), хлора (С12) и других газов, имеющих резко отличные коэффициенты теплопроводности по сравнению с другими компонентами смеси. Анализ многокомпонентной газовой смеси по ее теплопроводности можно производить при условии, что все компоненты газовой смеси, кроме определяемого, имеют одинаковую теплопроводность. Если в газовой смеси имеются компоненты, которые могут исказить результаты анализа, то, как будет показано ниже, тем или иным способом устраняют их влияние.

Из числа термохимических газоанализаторов наибольшее распространение получили газоанализаторы, основанные на измерении полезного теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) определяемого компонента анализируемой газовой смеси. Газоанализаторы этого типа находят применение для определения CО+Н2 или СО в продуктах горения и в других газовых смесях, а также сн4 в рудничной атмосфере.

Имеются две модификации термохимических газоанализаторов, в которых используется реакция каталитического окисления. К первой модификации относятся газоанализаторы, в которых реакция каталитического горения определяемого компонента осуществляется на поверхности на гретой каталитически активной тонкой проволоки (например, платиновой). Эта проволока является одновременно чувствительным элементом.

Ко второй модификации относятся газоанализаторы, в которых каталитическое окисление определяемого компонента осуществляется на твердом гранулированном катализаторе при протекании через него анализируемой газовой смеси. В этом случае полезный тепловой эффект каталитического горения измеряют в рабочей камере с помощью чувствительного элемента, выполненного из тонкой платиновой проволоки или термобатареи.

6 Мероприятия по ТБ при монтаже и наладке приборов КИПиА

В специальных помещениях, предназначенных для систем автоматизации, а также в производственных помещениях в местах, предназначенных для монтажа приборов и средств автоматизации, должны быть закончены строительные и отделочные работы, произведена разборка опалубок, строительных лесов и подмостей, не требующихся для монтажа систем автоматизации, а также убран мусор.

Специальные помещения, предназначенные для систем автоматизации, должны быть оборудованы отоплением, вентиляцией, освещением, при необходимости кондиционированием, смонтированными по постоянной схеме, иметь остекление и дверные запоры. В помещениях должна поддерживаться температура не ниже 5 с.

После сдачи указанных помещений под монтаж систем автоматизации в них не допускается производство строительных работ и монтаж санитарно-технических систем.

В помещениях, предназначенных для монтажа технических средств агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП, должны быть смонтированы системы кондиционирования воздуха и тщательно убрана пыль.

Окраска помещений меловой побелкой запрещается.

На окнах должны быть предусмотрены средства защиты от прямых солнечных лучей (жалюзи, шторы).

К началу монтажа систем автоматизации на технологическом, санитарно-техническом и других видах оборудования, на трубопроводах должны быть установлены: закладные и защитные конструкции для монтажа первичных приборов. Закладные конструкции для установки отборных устройств давления, расхода и уровня должны заканчиваться запорной арматурой; приборы и средства автоматизации, встраиваемые в трубопроводы, воздуховоды и аппараты (сужающие устройства, объемные и скоростные счетчики, ротаметры, проточные датчики расходомеров и концентратомеров, уровнемеры всех типов, регулирующие органы и т. п.) .

На объекте в соответствии с технологическими, сантехническими, электротехническими и другими рабочими чертежами должны быть:

  1.  Проложены магистральные трубопроводы и разводящие сети с установкой арматуры для отбора теплоносителей к обогреваемым устройствам систем автоматизации, а также проложены трубопроводы для отвода теплоносителей;
  2.  Установлено оборудование и проложены магистральные и разводящие сети для обеспечения приборов и средств автоматизации электроэнергией и энергоносителями (сжатым воздухом, газом, маслом, паром, водой и т. П.), а также проложены трубопроводы для отвода энергоносителей;
  3.  Проложена канализационная сеть для сбора стоков от дренажных трубных проводок систем автоматизации;
  4.  Выполнена заземляющая сеть;
  5.  Выполнены работы по монтажу систем автоматического пожаротушения.

Заземляющая сеть для технических средств агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП должна отвечать требованиям предприятий—изготовителей этих технических средств.

Все виды опасных и особо опасных работ должны выполнять звенья, состоящие не менее чем из двух человек.

Индивидуальные защитные средства, наладочный инструмент и контрольно-поверочная аппаратура должны быть исправными и иметь непросроченное клеймо об испытаниях или проверке.

Стендовую поверку аппаратуры, сборку контрольных схем на производственных базах следует выполнять на деревянных столах и стендах. Если столы, верстаки или стенды изготовлены из металлоконструкции, опоры должны иметь изолирующие подкладки, а столешницу покрывают изолирующим материалом или фанеруют. Линия для подачи электрического питания на столы и стенды должны быть соответствующего сечения и изолированы.

Ввод электроэнергии в помещения должен быть защищен автоматическим выключателем или плавким предохранителем.

Если временную электропроводку прокладывают открыто, то ее на всем протяжении надежно закрепляют, а над проходами поднимают на высоту не менее двух с половиной метров.

Заземлять аппаратуру, установленную на столе или стенде, не рекомендуется, если по условиям проверки такого заземления не требуется. Это исключает опасность попадания наладчиков под напряжение при случайном касании одновременно корпуса и открытых токоведущих частей прибора.

При подаче напряжения на рабочее место и подключения проверяемых приборов на них вывешиваются предупредительные плакаты.

Испытательные и поверочные схемы выполняют медными одножильными или многожильными проводами с сечением не менее одного мм2. Концы проводов должны иметь стандартные наконечники для крепления к клеммным колодкам. Необходимо обращать внимание на отсутствие повреждений изоляции испытательной схемы. Если по условиям проверки требуется произвести перекоммутацию схемы или ремонт части прибора, то перед проведение этих операций напряжение со стенда полностью снимается.

Для выполнения работ непосредственно на установке или в цехе наладчика обеспечивают соответствующей одеждой: костюмом, обувью на резиновой подошве, каской. Находиться на строительной площадке без касок запрещается.

Запрещается проверять правильность монтажа электрических цепей под напряжением. Проверочное напряжение используемых для прозвонки приборов и приспособлений не должно превышать 36В.

Опробуют приборы и средства автоматизации до сдачи монтажникам этих работ, поэтому к этому этапу предъявляют особые требования по безопасности. Перед опробованием проверяют правильность монтажа системы и ее соответствие проекту автоматизации. Перед подачей в опробуемую часть схемы напряжения электрического тока наладчики должны убедиться в отсутствии строительного и монтажного персонала в близи токоведущих частей.

Не проходящие в данный момент приборы и электрические цепи надежно отключают, а не подсоединенные концы проводов изолируют. На элементы схем с открытыми токоведущими частями вывешивают предупреждающие плакаты. Перед подачей напряжения в схемы, которыми управляют с нескольких постов, устраняют возможность управления ими более чем с одного поста. Для этого на коммутирующие аппараты вывешивают запрещающие плакаты, помещение надежно закрывают или цепи питания этих постов отсоединяют от клеммных сборок.

Время и порядок проведения работ по опробованию приборов и средств автоматизации определяется совмещенным графиком производства монтажно-наладочных работ. Напряжения включают в опробуемую схему только после получения письменного разрешения от руководителя монтажного подразделения или заказчика. Напряжение и ток в опробуемых цепях разрешается измерять только стандартными ампервольтметрами, контрольными лампами или индикаторами напряжения.

При обнаружении дефектов в соединительных линиях и элементах аппаратуры, искрения, плохого контакта полностью снимают напряжение с установки и только тогда приступают к устранению неисправности. Если при этом выяснилось, что необходимы дополнительные монтажные работы, то после снятия напряжения установку передают монтажной организации по акту.

А также к персоналу предъявляются основные требования ППБ для энергетических предприятий.

Установки обнаружения пожара, к которым относится аппаратура автоматической пожарной сигнализации, а также специальные технологические устройства сигнализации, должны поддерживаться в исправном состоянии для обеспечения своевременного обнаружения пожара и правильной информации о нём персоналу.

При производстве пусконаладочных работ должны соблюдаться требования проекта и технологического регламента вводимого в эксплуатацию объекта, „Правил устройства электроустановок" (ПУЭ), „Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ) и „Правил по технике безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ) , утвержденных минэнерго. Также следует учитывать правила монтажа и наладки средств КИПиА, трубных и электрический проводок, щитов и пультов.

7 Мероприятия по ресурсо- и энергосбережению

Энергосбережение — организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) в процессе добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации топливно-энергетических ресурсов.

Существуют три основных направления энергосбережения:

1) малозатратные мероприятия по рационализации использования топлива и энергии, позволяющие сократить их потребность на 10-12 %;

2) внедрение капиталоемких мероприятий: энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов, оборудования, счетчиков. Это способствует снижению потребности в энергии на 25-30 %;

3) структурная перестройка экономики, связанная с увеличением доли неэнергоемких отраслей в производстве.

Рассмотрим мероприятия по энергосбережению в теплогенерирующих установках:

1) перевод котельных с твёрдого топлива на газообразное;

2) при работе котлов использование режимных карт, температурных графиков с наименьшим избытком воздуха;

3) автоматизация процессов горения топлива и питания котельных агрегатов водой;

4) снижение температуры уходящих топочных газов за счёт установки хвостовых утилизационных поверхностей нагрева (экономайзера, воздухоподогревателя и др.);

5) снижение присосов в топку и газоходы котельных агрегатов за счёт плотной и качественной обмуровки;

6) установка обдувочных аппаратов для очистки конвективных и сажистых отложений: поверхностей нагрева котельных агрегатов от летучей золы;

7) снижение накипи с внутренней поверхности нагрева радиационных и конвективных труб достигается умягчением котловой воды (наличие каждого миллиметра накипи вызывает перерасход топлива до 2%);

8) проведение режимно-наладочных испытаний котельных агрегатов, выбор оптимальных режимов работы основного и вспомогательного оборудования, составление режимной карты для обслуживающего персонала, разработка рекомендаций, направленных на повышение экономичности работы котельной установки.

Каждое из вышеперечисленных мероприятий позволяет экономить топливо на тепловой электрической станции

Разраб.

Войтешенко

ДП 2-53 01 04 3-09 ПЗ

Лист

Пров.

Майзет

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36754. Форматирование таблиц 309 KB
  Вставка таблицы с помощью панели инструментов Рис. Окно Вставка таблицы Вы сами можете выбрать каким способом создавать таблицу: при помощи меню ТаблицаДобавить таблицу. указав в соответствующих полях ввода число строк и столбцов создаваемой таблицы или можно воспользоваться соответствующей кнопкой Добавить таблицу панели инструментов Нажав кнопку выделите не отпуская клавиши мыши нужное число ячеек в раскрывающемся поле рис. Первый способ создания таблицы удобно использовать если размеры таблицы превышают 5 столбцов...
36756. Определение главного фокусного расстояния тонких линз 212.5 KB
  Приборы и принадлежности: оптическая скамья с набором рейтеров осветитель с источником питания экран собирающая и рассеивающая линзы. Ее вершины и в этом случае можно считать совпадающими в точке называемой оптическим центром линзы. Причем ось проходящая через оптический центр линзы и центры кривизны ее преломляющих поверхностей называется главной оптической осью линзы. Если направить луч света параллельно главной оптической оси вблизи нее то преломившись он пройдет через точки или в зависимости от того слева или...
36757. Получение и исследование света с различными состояниями поляризации 230.5 KB
  Цель работы: изучить методы получения и анализа света с различными состояниями поляризации, сформулировать гипотезу исследования, установить связи между основными способами получения поляризованного излучения, выделить существующие различия между ними, определить этапы исследования.
36758. Определение постоянного Планка спектрометрическим методом 115.5 KB
  Цель работы: сформулировать гипотезу исследования по уровням сложности, проанализировать метод исследования спектра, исследовать спектр излучения атома водорода в видимой области спектра (серия Бальмера), определить постоянные Ридберга и Планка, объяснить методику их определения, выяснить, как соотносится сплошной и линейчатый спектры атома водорода.
36759. Система дистанционной поддержки в вузе (на примере центра дистанционной поддержки обучения РГПУ им. А. И. Герцена) 43.5 KB
  Сколько метакурсов предлагается в данном разделе Какие значки используются для обозначения метакурсов которые можно посетить: а без кодового слова б только по кодовому слову Откройте метакурс Демонстрация возможностей Moodle. Перечислите модули метакурса Демонстрация возможностей Moodle. Задание №3 Порядок выполнения: Выберите модуль Основные возможности метакурса Демонстрация возможностей Moodle.
36760. Создание «интерфейса пользователя» в среде Scada- системы «Genesis 32» 145 KB
  Ознакомиться с современными направления промышленной автоматизации на базе сетевых технологий с использованием Scd систем что может Scdсистема и ОРСтехнологий. Ознакомиться со Scd системой GENESIS 32 3. Отработать навыки использования современных программноаппаратных средств при построении распределенных информационных систем Общие сведения Scd системы – задачи функции см.
36761. Конфигурация глобальной среды. Активизация механизма SSI 46.5 KB
  conf и пропишите в нем директиву которая будет задавать каталог где будут храниться webстраницы сервера: DocumentRoot vr www ваша_фамилия html Сохраните изменения и выйдите из редактора nno. В каталоге где должны храниться webстраницы сервера vr www ваша_фамилия html создайте файл с именем index.html следующего содержания на месте многоточия подставьте свои фамилию и имя: html hed title My web pge title hed body My nme is h1 My web server is working h1 body html Для создания файла введите nno имя_файла...