Разработка проекта модернизации системы управления теплоснабжением - Дипломная работа

.7 Расчет и выбор элементов силовой части электропривода 3.1 Передаточная функция регулятора скольжения 3.4 Передаточная функция регулятора тока 3.5 Передаточная функция управляемого выпрямителя 3.7 Передаточная функция АДСнабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, на технологические процессы и горячее водоснабжение зданий) состоит из трех взаимосвязанных процессов: сообщение теплоты теплоносителю, транспорта теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя. Теплоносителем называется среда, которая передает теплоту от источника теплоты к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Эффект передачи теплоты при применении воды заключается в том, что непрерывно двигающаяся от источника теплоты по трубопроводам и нагревательным приборам вода в последних за счет соприкосновения с относительно холодной их поверхностью охлаждается (снижает температуру) и тем самым передает часть переносимой с ней теплоты воздуху помещения в системах отопления. Регулирование расхода тепла на отопление, а, следовательно, температуры воды в тепловых сетях ведут по отопительному графику, в котором каждой температуре наружного воздуха соответствует определенная температура воды подаваемой в тепловую сеть и возвращаемой в котельную. Если вырабатываемый в котельной или на ТЭЦ теплоноситель - пар или вода полностью расходуется в местных системах у потребителей и охлажденная вода или пар в котельную не возвращается, то такую систему теплоснабжения называют открытой или разомкнутой.Центробежный насос (рисунок 1.2) представляет собой улиткообразный корпус, в котором на оси с числом 500-3000 об/мин быстро вращается лопастное рабочее колесо. Поступающая по всасывающей линии через боковое отверстие (патрубок) вода захватывается лопатками, приводится во вращательное движение и благодаря развивающейся центробежной силе выбрасывается (гонится) из корпуса насоса по нагнетательной линии с определенной скоростью с определенным давлением. Насос может иметь впуск воды не только с одной стороны колеса, но и с обеих его сторон, тогда получается насос с двусторонним впуском воды. В зависимости от высоты подъема воды насосы (условно) разделяются на три группы: низкого давления, подающие воду на высоту примерно до 15 м; среднего давления для подачи на высоту примерно 35-40 м и высокого давления, поднимающие воду на большие высоты. Отсюда видно, что оказывается невозможно, изменяя величину Q насоса, не изменять значение Н, или наоборот, так что при переменных давлениях, если, например, насос качает воду непосредственно в сеть труб, где напоры меняются, изменяются и количества подаваемой насосом воды; или, если количество воды в трубах, забираемой из сети, изменяется, то также изменяется и давление у насоса.Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива к воде и пару. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пара из воды, служит топливо. Во время работы в парогенераторе образуются два взаимодействующих друг с другом потока: поток рабочего тела и поток образующегося в топке теплоносителя. Образование пара в парогенераторе происходит при постоянном давлении и непрерывном подводе тепла от продуктов сгорания к воде. Продукты сгорания топлива, называемые иначе газами, поступают в котельные газоходы, омывают трубы экономайзера, в которых происходит подогрев питательной воды до температуры 135 , поступающей в барабаны котла.Трубопроводы предназначены для соединения между собой всего действующего оборудования: парогенераторов, насосов, теплообменных аппаратов и т. д. Трубопроводы состоят из системы труб и арматуры предназначенной для отключения отдельных трубопроводов и их участков, регулирования количества транспортируемого теплоносителя и его направления. Расчет диаметров трубопроводов производится по расходу протекающей среды и рекомендуемым значениям скорости. Материал и толщина стенок трубопроводов выбираются в зависимости от давления и температуры протекающей среды в соответствии с правилами Гостехнадзора. Для высокого давления применяется бесфланцевая арматура, соединяемая с трубопроводом посредством сварки.Напор и давление связаны зависимостью где Н - напор, м; Давление перед сетью потребителей должно поддерживаться в определенных значениях Повышение давления перед сетью потребителей может привести к нарушению сварных соединений трубопроводов, а понижение давления может привести к нарушению циркуляции воды в сети потребителей. В этой схеме можно выделить и основные технологические параметры, среди которых - напор создаваемый источником подачи воды, - напор получаемый после насосного агрегата, - напор перед регулирующим клапаном, - напор в сети потребителей и - расходы воды потребителей сети. Кроме того, можно выделить напор , развиваемый насосным агрегатом, а также потери напора на элементах системы, расположенных между насосным агрегатом Р и сетью потребителей: - потери н

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Анализ объекта автоматизации

1.1 Описание технологического процесса

1.2 Описание применяемого оборудования

1.2.1 Устройство центробежных насосов

1.2.2 Парогенератор ДЕ-16-14ГМ

1.2.3 Водоподогреватели

1.2.4 Трубопроводы

1.3 Анализ применяемых методов и средств контроля, регулирования и сигнализации технологических параметров

2. Автоматизация системы управления

2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации

2.2 Разработка структуры системы управления

2.3 Выбор и обоснование технических средств автоматизации

2.3.1 Выбор и обоснование микропроцессорного контролера

2.3.2 Выбор и обоснование датчиков

2.3.3 Выбор преобразователя частоты

2.4 Разработка функциональной схемы электропривода

2.5 Расчет параметров двигателя

ВВЕДЕНИЕ

Один из наиболее известных примеров парадоксально неэффективной технологии - это применяемая в российских городах система центрального отопления. Само по себе центральное отопление - очень эффективный способ и при правильном применении заметно превосходит, например, электроотопление как с термодинамической, так и с экономической точек зрения. На практике, однако, ни для кого не секрет, что нерегулируемые нагревательные элементы почти всегда дают либо недостаточно тепла (потребитель мерзнет), либо слишком много (потребитель вынужден открывать окно), и очень редко - именно столько, сколько действительно необходимо. Причины такого положения лежат как в производственно-технической (дефицит теплоизолирующих материалов, ошибки при согласовании элементов системы), так и в экономической (проектировщики исходили из предположения о неограниченных запасах дешевого природного топлива) и политической (строить как можно больше квартир для народа) областях. Последнее соображение имело приоритет перед качеством жилья. В результате сейчас потребляется значительно больше топлива и электроэнергии чем это необходимо. Пример центрального отопления не единичен, но он иллюстрирует большую часть технической инфраструктуры страны. (Ради справедливости следует отметить, что и на Западе многие системы центрального отопления были спроектированы на базе неправильных предпосылок и плохого планирования; поэтому они значительно менее эффективны, чем могли и должны быть.)

Несмотря на развитие централизованного теплоснабжения от ТЭЦ, в нашей стране действуют и вводятся в эксплуатацию десятки тысяч различных по назначению и оснащению котельных.

Котельные, работающие на газе и жидком топливе, относятся к сложным видам инженерного оборудования. Технологические процессы, реализуемые в теплоэнергетических установках, отличаются разнородностью и сложностью.

На таких объектах занято большое количество обслуживающего персонала различных профессий. В таких условиях надежную эффективную работу теплоэнергетического оборудования невозможно обеспечить без автоматизации функции контроля, регулирования и сигнализации. Автоматизация теплоэнергетического оборудования является основной задачей технического прогресса направленного на экономию различных ресурсов, улучшение условий работающих, уменьшение загрязнения воздушного бассейна городов и населенных пунктов.

Автоматизация позволяет повысить производительность труда, сократить численность обслуживающего персонала, улучшить условия труда, обеспечить безопасные условия работы. При этом повышается производительность оборудования, улучшается качество получаемой продукции, уменьшаются энергетические и сырьевые затраты.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) - предназначены для оптимизации технологических процессов производств и повышение их эффективности путем автоматизации, базирующейся на использовании современных средств вычислительной и микропроцессорной техники и эффективных методов и средств контроля и управления.

Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потребляемой (нагрузке). Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро.

В настоящее время в республике Башкортостан многие тепловые станции требуют модернизации. Оборудование таких станций потребляют большое количество электроэнергии, морально устарело. Агрессивная политика РАО ЕС и предприятий - поставщиков электроэнергии заставляет потребителей энергии задумываться о стоимости энергоносителей и предпринимать адекватные действия для компенсации своих потерь.

Известно, что максимальную эффективность от модернизации такого оборудования можно обеспечить применением частотно - регулируемых приводов.

Примерами могут служить результаты, которые были получены после внедрения и эксплуатации систем с частотным регулированием в г. Санкт-Петербурге.