Курсовая работа (т): Нагрев воды в котле КВ-ГМ-100

Нагрев воды в котле КВ-ГМ-100

Содержание

Введение

1. Общая часть

.1 Краткая технологическая характеристика цеха

.2 Перечень систем контроля и регулирования, установленных на пиковой котельной

. Спец. часть

2.1 Описание системы регулирования: Регулирование давления

2.2 Назначение, технические данные, устройство и работа,

неисправности приборов, входящих в систему регулирования

2.2.1 Преобразователь измерительный - Метран 55ДИ

.2.2Регулятор - РП4-У

2.2.3 Пускатель - ПБР-2М

.2.4 Исполнительный механизм - МЭО

.3 Техническое обслуживание, неисправности и методы устранения, приборов входящих в систему контроля

2.3.1 Преобразователь измерительный - Метран 55ДИ

2.3.2Регулятор - РП4-У

.3.3Пускатель - ПБР-2М

.3.4Исполнительный механизм - МЭО

.4.Экономическая часть

.Техника безопасности для работников треста «Теплофикация»

Список используемой литературы7

Введение

Системы автоматизации позволяют выполнять следующие функции: контроль параметров технологических процессов, обработку информации, автоматическое регулирование параметров, дистанционное и автоматическое управление машинами и агрегатами, а также сигнализацию их состояния, обеспечение безопасности эксплуатации технологического оборудования, оптимизацию технологических процессов.

Развитие автоматизации происходит за счет непрерывного совершенствования конструкций, повышение точности и надежности аппаратуры, создания принципиально новых видов приборов и систем автоматического регулирования и управления.

Создание автоматических комплексных систем и быстродействующих вычислительных машин является важным этапом научно - технического прогресса. Использование средств автоматике и вычислительной технике позволяет автоматизировать трудоемкие процессы, экономить энергоресурсы, снижать себестоимость продукции и повышать ее качество.

В настоящее время отечественная промышленность оснащена совершенными средствами контроля, регулирования и сигнализации.

Новый этап в повышении качества, надежности и уменьшения габаритных размеров автоматических устройств, которые позволяют создавать и внедрять в промышленность миниатюрные управляющие машины.

Повышение качества выпускаемой промышленной продукции неразрывно связано с совершенствованием технологических процессов и их автоматизацией.

Приборы, выпускаемые отечественной промышленностью, применяют в науке, технике и народном хозяйстве. Постоянно совершенствуются технические характеристики приборов и расширяется их номенклатура.

Большая роль в обеспечении надежной бесперебойной эксплуатации средств автоматизации отводится специалистам по контрольно-измерительным приборам и автоматизации - слесарям КИПиА.

Высокое профессиональное мастерство является важнейшим условием практической реализации научных достижений в науке и технике, решающим фактором в создании и эффективном использовании сложнейших средств автоматизации.

1. Общая часть

.1. Краткая технологическая характеристика пиковой котельной

котельный прибор преобразователь измерительный

Для обеспечения бесперебойной подачи отопления и горячей воды потребителям в южной части города Магнитогорска в 1976 году была построена и пущена в эксплуатацию Пиковая котельная.

Котельная установка является сложным комплексом машин и механизмов, работающих в едином технологическом потоке. В состав котельной установки, кроме основного производства- нагревательных котлов, входят несколько цехов: подготовки воды, подготовки и транспортировки топлива- газораспределительный пункт (ГРП); теплоснабжения потребителя сетевой водой для отопления и водой для горячего водоснабжения; павильон задвижек; машинный зал; мазутонасосная станция; дымовая труба; диспетчерский отдел и др.

В качестве топлива для водогрейных котлов Пиковой котельной используется природный газ, поступающий от газоснабжающей организации на ГРП, поддерживающей необходимое рабочее давление газа при изменении нагрузок на котлах.

Нагревательные котлы предназначены для нагрева поступающего теплоносителя до определенной температуры достаточной для поддержания в тепловых магистралях температуру, заданной диспетчерской службой треста.

Дымовая труба необходима для отвода продуктов сгорания в атмосферу и создания естественной тяги (разрежения), необходимой для нормальной работы котлов.

В павильоне задвижек происходит перераспределение поступающих в котельную и выходящих из нее теплоносителей в зависимости от выбранного режима работы.

В машинном зале находятся нагнетательные насосы, подающие воду из обратных коллекторов павильона задвижек к котлам.

В диспетчерском отдалении находятся пульты и шкафы управления всем оборудованием, находящимся в котельной, а так же щиты , на которых расположено оборудование КИПиА и АСУ ТП.

Но все эти вспомогательные цехи и установки либо направлены на создание бесперебойной работы котлоагрегата, либо являются устройствами, призванными распределять энергию, вырабатываемую теплосиловой установкой.

В каждом из этих цехов находятся агрегаты и двигатели, многие из которых автоматизированы, соединены между собой определенными зависимостями или входят в систему АСУ.

Основным энергоемким агрегатом, от которого зависит экономичная работа тепловой станции, остается котельный агрегат. Поэтому особое значение придается системе регулирования теплового процесса котельной агрегата.

Топливо, сжигаемое в топке, выделяет определенное количество тепла, которое воспринимается активными поверхностями нагрева котла. Обычно это экранные водонагревательные трубы, которые, спускаясь из барабана котла, опоясывают топочное пространство и образуют замкнутый контур циркуляции воды.

Топливо в топке (в данном случае горючий газ) поступает через отсечный клапан ОК и регулирующий орган РОТ. Нормальный режим горения топлива обеспечивается подачей в топку воздуха от вентилятора.

Количество тепла, подаваемого в топку, может изменяться по причине изменения состава и калорийности топлива.

Топочные газы должны быть полностью удалены. Полного удаления продуктов сгорания можно достичь обеспечением определенной производительности дымососа. Для того чтобы топочные газы не выбивались из топки наружу, необходимо поддерживать определенное разрежение в топке котла. Вместе с тем увеличения этого разрежения приводит к повышенному подсосу воздуха через неплотности в стенках котлоагрегата. В котел попадает неподогретый воздух. Повышаются потери с отходящими газами, так как возрастает скорость дымовых газов, нерационально увеличивается расход электроэнергии на привод дымососа. Все это ведет к уменьшению коэффициента полезного действия котла.

Импульс разряжения снимается в верхней части топочной камеры в связи с тем, что в нижних частях топки могут быть различного рода подсосы. Поэтому, поддерживая разрежения в верхней части топки, можно быть уверенным, что в других частях топки разрежение может быть только больше, но не меньше. Импульс разрежения передается на регулятор, который через исполнительный механизм поворачивает лопатки направляющего аппарата дымососа.

На тракте газового топлива обязательно устанавливается отсечный клапан ОК. его задачей является обеспечить отсечку газа в случае аварийной ситуации ( например: погасания факела в топке котла). Ток, проходя по обмоткам соленоида клапана ОК, удерживает его в открытом состоянии. При погасании пламени клапан ОК закрывается.

Вода перераспределяется в павильоне задвижек и подается на котлы через питательные насосы.

Если питательный насос подает воду на параллельно работающие котлы, то при изменении давления в теплоносителе или при отключении одного из них давление, создаваемое питательным насосом, увеличится (вследствие уменьшения нагрузки насоса). Увеличение давления приведет к повышенному количеству воды, подаваемой в оставшиеся в работе котлы, вследствие чего давление в них повысится. Для предупреждения подобного явления предусмотрена система автоматического регулирования в обратных коллекторах.

1.2 Перечень систем контроля и регулирования, установленных на объекте регулирования

2. Спец. часть

.1 Описание работы системы регулирования на регулируемом объекте

Тема моей дипломной работы - «Система автоматического регулирования давления в обратном коллекторе Пиковой котельной». Данная система необходима для регулирования и поддержания на заданном значении давления воды в обратном коллекторе, что является необходимым и обязательным условием безопасной и качественной работы водогрейных котлов.

Для измерения давления в коллекторе используется датчик Метран-55ДИ, который преобразующим измеряемое давление в унифицированный токовый сигнал, который поступает на вход сумматора регулятора РП4-У, где происходит его сравнение с сигналом поступающим от внутреннего задатчика данного регулятора.

Значение потенциометра внутреннего задатчика, а следовательно и величина выходного сигнала используемого для сравнения с сигналом измеряемого параметра должна быть эквивалентна давлению которое необходимо поддерживать в коллекторе.

При равенстве входных сигналов с измерительного датчика и внутреннего задатчика на выходе регулятора управляющие импульсы будут отсутствовать, и система в целом останется в «покое» до тех пор, пока не изменится либо задание на внутреннем задатчике регулятора необходимое для изменения технологического режима, либо отклонение контролируемого параметра в большую или меньшую сторону от поддерживаемого значения.

При несоответствии входного сигнала с датчика и задатчика в регуляторе формируется сигнал рассогласования который через блок управления БРУ (автоматическое управление) поступает на вход бесконтактного пускателя ПБР, силовая схема симисторов которого коммутирует импульсы управления в напряжение питания электродвигателя исполнительного механизма МЭО. Вращения электродвигателя выходного вала, который в свою очередь перемещает регулирующий орган (заслонку) на величину пропорциональную отклонению действующего значения давления от заданного и достаточную для приведения действующего значения в соответствие к заданному.

При помощи блока управления БРУ можно так же осуществлять дистанционное управление положением регулирующего органа. Для этого, выбрав ручной режим управления при помощи кнопок «больше»- «меньше» и контролируя значение давления в обратном коллекторе по показывающим приборам оператор котельной может поддерживать необходимую величину давления.

Перемещение регулирующего органа, преобразуемое в БСПТ исполнительного механизма отображается, на указателе положения на БРУ.

2.2 Назначение, технические данные, устройство и работа приборов, входящих в систему регулирования

2.2.1 Первичный преобразователь Метран-55

Назначение.

Датчики давления Метран - 55 предназначены для работы в различных отраслях промышленности, системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин - давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления - разрежения нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Датчики Метран - 55 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа (в т.ч. газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей при давлении не выше 16 МПа) в унифицированный токовый выходной сигнал.

Технические данные.

Датчики Метран-55 являются многопредельными и настраиваются на верхний предел измерений или диапазон измерений от Рmin до Рmax . датчики могут быть настроены на верхний предел измерений или диапазон измерений по стандартному ряду давлений по ГОСТ 22520, или на верхний предел или диапазон измерений, отличающийся от стандартного.

Для датчиков Метран-55-ДИВ сумма абсолютных значений верхних пределов измерений избыточного давления и разряжения;

Для остальных датчиков - верхний предел измерений входной измеряемой величины.

Для датчиков с нижним предельным значением измеряемой величины, численно равным нулю, диапазон измерений численно равен верхнему пределу измерений. Основная погрешность датчика, выраженная в процентах от нормирующего значения, в этом случае численно равна основной погрешности, выраженной в процентах от диапазона изменения выходного сигнала.

Значение выходного сигнала датчиков, кроме датчиков ДИВ, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра, составляет для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА 0 мА, для датчиков с выходным сигналом 4-20мА - 4мА.

Электрическое питание датчиков Метран-55, Метран-55-Вн с выходным сигналом 4-20мА должно осуществляться от источника питания постоянного тока напряжением в диапазоне от 12 до 42В, с выходным сигналом 0-5мА - в диапазоне от 22 до 42В.

Источник питания датчиков в эксплутационных условиях должен удовлетворять следующим требованиям:

сопротивление изоляции не менее 20Мом;

выдерживать испытательное напряжение при проверке электрической прочности изоляции 1.5кВ;

пульсация выходного напряжения не должна превышать 0.5% от номинального значения выходного напряжения при частоте гармонических составляющих, не превышающей 500Гц.

В режиме измерения давления датчики обеспечивают постоянный контроль своей работы и формировать сообщение о неисправности в виде уменьшения выходного сигнала ниже предельного:

менее 3.7мА для датчиков с выходным сигналом 4-20мА;

менее минус 0.1мА для датчиков с выходным сигналом 0-5мА.

Средний срок службы датчиков составляет не менее 12 лет, кроме датчиков эксплуатируемых при измерении параметров агрессивных сред, средний срок службы которых зависит от свойств агрессивной среды, условий эксплуатации.

Масса датчиков Метран-55, Метран-55-Ех не превышает 0.6 кг, а датчиков Метран-55-Вн 0.9 кг.

Устройство и работа.

Датчик состоит из корпуса 1, мембранного тензопреобразователя (ТП) 2 и электронного преобразователя 3.

Измеряемое давление подводится в рабочую полость и воздействует на измерительную мембрану тензопреобразователя 2, вызывая ее прогиб.

Измерительная мембрана тензопреобразователя состоит из металлической мембраны, на внешней поверхности, которой жестко закреплен чувствительный элемент, представляющий собой монокристаллическую сапфировую пластину с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС). Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны вызывает изменение сопротивления тензорезистора и разбаланс мостовой схемы.