Министерство науки и высшего образования РФ
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Волжском
Кафедра: «Энергетика»
Контрольная Работа
По дисциплине «Основы проектной деятельности»
Выполнил: студент гр. ЭЭ-20з
Номер зачетки: 20140
Теличкан В.А.
Проверил преподаватель:
К.Т.Н. Доцент Одоевцева М.В.
Волжский, 2022
1. Конструкция и принцип действия автоматизированной системы АМКО
Цель работы:
изучение основных понятий, использующихся в области проектирования и изобретательства, получение практических навыков описания технических решений
изучение понятия «техническое противоречие», поиск технических противоречий в конструкции устройства
изучение принципов идеальности и анализ технических систем на соответствие принципам идеальности.
Описание технического решения устройства
Описание работы.
Данная система предназначена для автоматизации регулирования основных теплотехнических процессов всей котельной, а также отдельных котлов и предусматривает защиту, сигнализацию, пуск и остановку котлов.
Система применяется для автоматизации котельных, оборудованных отопительными водогрейными и паровыми котлами, работающими на газе низкого и среднего давления, с теплопроизводи-тельностью до 1 Гкал/ч.
Комплектуется общекотельными приборами и комплектами котловых приборов и устройств.
Котловые приборы и устройства электрически объединены блоком управления, розжига и сигнализации БУРС-Iв. Они обеспечивают управление работой котлов, световую сигнализацию в случае аварийных ситуаций, запоминание причины аварий и передачу сигнала об аварии на диспетчерский пункт.
Система обеспечивает полуавтоматический пуск котлоагрегата, регулирование теплопроизводительности котла, поддержание заданного давления пара и уровня воды в котле, регулирование подачи воздуха и тяги в соответствии с подачей газа и защиту котлоагрегата при следующих аварийных ситуациях: повышение температуры воды за водогрейным котлом или давления пара в паросборнике парового котла сверх допустимых значений; понижение давления воды за водогрейным котлом или упуск уровня воды в паросборнике парового котла ниже допустимых значений; падение разрежения в топке; повышение давления воды за водогрейным котлом или уровня воды в паросборнике парового котла выше заданных пределов; погасание пламени на горелке; падение давления воздуха перед горелками (при наличии дутьевого вентилятора); падение напряжения в цепях автоматики.
Приборы и устройства системы АМКО общекотельные. Основное назначение общекотельных приборов -- поддержание в заданных пределах основных параметров котельной;
-- соотношение температуры горячей воды на выходе из котельной и температуры наружного воздуха по отопительному графику;
-- температура горячей воды при работе котельной на горячем водоснабжении;
-- давление в общей паровой магистрали при параллельной работе паровых котлов.
В системе АМКО принцип регулирования позиционный. При этом обеспечивается следующий порядок регулирования (при управлении тремя котлами) в котельной при снижении нагрузки:
отключается 60% топлива на первом котле;
отключается 60% топлива на втором котле;
отключается 100% топлива на первом котле;
отключается 60% топлива на третьем котле;
отключается 100% топлива на втором котле;
отключается 100% топлива на третьем котле.
Если в котельной имеется четыре котла, то она может работать без общекотельного регулятора. При наличии более четырех котлов порядок регулирования устанавливается в зависимости от назначения котельной, при этом может предусматриваться как использование дополнительных комплектов общекотельных приборов, так и работа всех (кроме трех) котлов в базовом режиме.
Порядок регулирования обеспечивается путем включения одного микропереключателя в цепь управления соленоидным клапаном большого горения, а другого -- в цепь остановки котла в схеме автоматики безопасности, которая собрана в блоке типа БУРС-1В.
Система АМКО предназначена для управления работой одногорелочных водогрейных и паровых котлов и других теплоагрегатов, работающих на газообразном или жидком топливе.
Система АМКО обеспечивает работу теплоагрегата без постоянного присутствия персонала.
Так комплексная автоматизация АСУ ТП АМКО повышает производительность работы оборудования. Сокращаются затраты на монтаж, введение в эксплуатацию и сервисное обслуживание машин.
Таким образом удастся повысить надежность и безаварийность предприятия. Значительно снизить влияние человеческого фактора на управляемый процесс. Помимо этого, благодаря автоматизации повысится энергоэффективность предприятия в целом. А экономия электроэнергии будет составлять более 15%.
2. Описание функции ТС
На начальных стадиях проектирования ТС часто используется полуформализованное описание функции:
,
где D - действие, которое выполняет ТС; F - внешний объект или другой элемент ТС, на который направлено действие D; H - условия и ограничения, при которых выполняется действие D.
Гелиоустановка: D - нагрев воды с использованием солнечного коллектора, F - вода, H1 - температура воды, Н2 - погодные условия, Н3 - объем бака-аккумулятора.
Таким образом, функция ТС имеет вид:
3. Выявление технических противоречий
Блок управления предназначен только для горизонтального монтажа в закрытом взрывобезопасном помещении. Место установки блока управления должно быть освещено, удобно для управления и наблюдения
В месте установки блока управления не должно быть значительных вибраций (частота не выше 25 Гц при амплитуде до 0, 1 мм).
Кабель, соединяющий клеммы блока управления с другими приборами системы АМКО, должен соответствовать рабочему напряжению 250 В.
Жилы кабеля должны, быть медными, сечением не менее 1,0 мм2.
Силовые цепи должны выделяться в отдельный кабель (или несколько кабелей). полуавтоматический пуск котлоагрегат давление
Цепи подключения контрольного электрода КЭ должны быть выполнены экранированным проводом.
Для обеспечения нормальной работы системы необходимо еженедельно
- удалять пыль с наружных поверхностей;
- проводить наружный осмотр блока БУРС и остальных приборов системы с целью определения состояния доступных элементов и узлов.
- проведение текущего и капитального ремонта оборудования согласно регламента.
4. Анализ устройства на соответствие принципам идеальности
Принцип «получить даром». ». Необходимо получать полезный результат от действия или средства без самого действия или средства. Данный принцип не выполняется. Элементом установки, для которого не выполняется принцип идеальности является Автоматизированная система управления АМКО.
Идеальное техническое решение для данного элемента, для которого не выполняется принцип идеальности : Получение 100% КПД, а для этого необходимо изготавливать оборудование из материалов, не влияющих на износ, механические потери итд. Кроме того необходимо при изначальном строительстве и проектировании необходимо выполнять постройку с учетом всех последних разработок и нововведений. Кроме того закладывать план дальнейшей модернизации и автоматизации процессов.
Причины невыполнения принципа идеальности : Пока что еще не придуманы материалы, неподвластные износу.
Принцип «получить сразу, мгновенно». Необходимо доводить до минимума затраты времени для получения полезного решения. Данный принцип не выполняется. Элемент установки, для которого не выполняется принцип идеальности: Автоматизированная система управления АМКО.
Идеальное техническое решение для данного элемента, для которого не выполняется принцип идеальности: полное отсутствие поломок в системе, что повлечет за собой сведение до минимума технического обслуживания и материальных затрат. Причины не выполнения принципа идеальности: износ, моральное и физическое старение. Потери и износ материалов неизбежны. Возможный путь решения: использование более дешевых и долговечных материалов.
Принцип « из лишнего - максимальную пользу».
Необходимо максимально использовать имеющиеся свойства и взаимодействия элементов системы, а также ее окружения, устранять потери и отходы. Данный принцип не выполняется. Элемент установки, для которого не выполняется принцип идеальности: Автоматизированная система управления АМКО.
Идеальное техническое решение для данного элемента, для которого не выполняется принцип идеальности: использование материалов с полным отсутствием тепловых потерь привело бы к улучшению показателей эффективности работы установки и к экономичности всего процесса.
Причины не выполнения принципа идеальности: не существует материалов с полным отсутствием потерь и совершенного программного кода управления системой автоматизации. Возможный способ решения проблемы: использовать другой тип изоляции для снижения теплопотерь, а также изготовление активного железа из других материалов. Так же может потребоваться ежегодная модернизация системы управления, осуществляющей контроль технологических процессов. Путем обновления программного кода управления всей системой в целом.