Автоматизація об’єктів зберігання та розподілу рідких газів.

В газових господарствах що займаються отриманням, зберіганням і розподілом зріджених газів можуть здійснюватись наступні операції: зливання газів з балонів, транспортування газу (по трубопроводах або в балонах), заправка автомобілів, що працюють на зрідженому газі, регазифікація і змішування парів з повітрям, а також подача парів зріджених газових сумішей в системи споживання.

Для забезпечення безпечної роботи трубопроводи парової фази обладнуюються запобіжними пружинними клапанами. Також передбачується контроль рівня рідкого газу в резервуарах, його тиску, температури, наявності газу в повітрі, а також позиційне відключення газових компресорів по сигналу розрідження нижче 0,05 МПа або тиску вище 1,6 МПа при допозі електроконтактних манометрів.

 

ПРОМИСЛОВІ ПЕЧІ

7.1. Регулювання роботи в трубчатих печах.

7.2. Автоматизація печей великої потужності.

7.3.Автоматичне регулювання паленищах.

7.1. Регулювання роботи в трубчатих печах.

В багатьох галузях промисловості широке використання знаходять трубчасті печі, в котрих продукт безперервно прокачується через змійовик, нагрівається за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні палива. Трубчата піч є складним об’єктом регулювання. Стабілізацію кінцевої температури в ній необхідно забезпечити при значній зміні температури і витрати продукту. Постійно змінюється також стан змійовика і теплової ізоляції.

Компенсація всіх дій здійснюється зміною кількості палива, що подається в піч.

Важливими для печі є захист від відкладання вуглецю на стінках теплообмінника. Щоб запобігти цьому, процес спалювання палива в печі необхідно виконувати в оптимальному режимі і підтримувати на заданому рівні співвідношення витрат паливо-повітря і концентрація кисню в димових газах.

 

	Рис.7.1. Схема автоматизації трубчатої печі

 

 

Трубчасті печі мають, як правило, перевальну стінку і теплообмінник нагрівається нагрітим у печі газом. Залежно від потужності повітря на спалювання палива може подаватись за рахунок апсекції, або примусово, наприклад, вентилятором.

Якщо особливих вимог до процесу нагрівання продукту не висувається , то печі малої потужності можуть бути автоматизовані за допомогою одноконтурних АСР. У таких печах стабілізують, як правило лише два параметри: температуру Т нагрітого продукту на виході теплообмінника зміною витрати палива та розрідження Р завдяки впливу на положення заслінки 5.

У разі сильного збурення з боку витрати палива, використовують систему регулювання температури із внутрішніми контуром стабілізації витрати палива.

Якщо особливі вимоги висуваються до якості регулювання температури продукту після теплообмінника, а в піч надходять великі збурення з боку подавання як палива, так і продукту, то використовують каскадну систему з допоміжною координатою за температурою нагрітих газів над перевальною стінкою.

 

7.2. Автоматизація печей великої потужності.

 

Температура продукту на виході з теплообміника стабілізується за трьох контурною каскадною АСР, в який допоміжною координатами є температура печі за перевальною стінкою і тиском палива на виході в піч. Оптимальний процес горіння палива відбувається за величиною кисню в димових газах. Для цього може бути використана система регулювання, внутрішнім контуром є АСР співвідношення паливо-повітря ( F_т і F _пр).

Автоматичному контролю підлягають такі параметри: температура над перевальною стінкою, нагрітого продукту до і після теплообміника, витрати продукту, палива повітря, тиск палива на вході в пальник; розрідження в печі та концентрація кисню в димових газах.

У разі виникнення аварійних ситуацій печі мають автоматичний захист за трьома параметрами: припинення витрати продукту, зменшення тяги, втрати полум’я.

В усіх випадках системи захисту перекриють подачу палива у піч. Сигналізації підлягають: зменшення тиску паливного газу, підвищення температури стінок труб підігрівника, підвищення вмісту кисню в димових газах, падіння розрідження перед димососом.

 

 

7.3.Автоматичне регулювання паленищах.

При сушці, випарюванні, випалюванні і інших процесах в якості теплоносія часто використовується топочні гази, що отримуються в топках в результаті спалювання палива.

Найбільш простою є топка з інжекційними горілками:

 

 

Витрата палива в такому випадку змінюється в залежності від температури

( іншого параметру) того процесу, в котрому використовують одержані топочні гази. Співвідношення витрат палива і повітря, що підсосується з атмосфери, підтримується постійним за рахунок зміни інжекційної здатності горілки при зміні витрати палива. Температуру топочних газів відразу після топки регулюють зміною витрати вторинного повітря.

 

7.4. Принципи автоматизації котельних установок.

Надійна, економічна і безпечна експлуатація котельних установок можлива лише при наявності контролю теплових параметрів, автоматичного регулювання і керування технологічними процесами, сигналізації та захисту.

Основними завданнями автоматизації котельних є:

а) забезпечення вироблення необхідної кількості теплоти ( наприклад гарячої води) при заданих її параметрах - тиску і температурі;

б) досягнення економічності спалювання палива, раціонального використання електроенергії для власних потреб і зведення втрат теплоти до мінімуму.

в) забезпечення надійності і безпечності, а також збереження нормальних умов роботи кожного агрегату, що виключає можливість неполадок і аварій як самого агрегату, так і допоміжного обладнання.

Автоматизація котельної може бути повною, комплексною і частковою.

Автоматизація котельної передбачає контроль та регулювання таких параметрів:

Витрата пари, води, палива, а часом повітря і димових газів.

Тиску пари, води, газу, мазуту, повітря, а також розрідження в топці газоходах котла.

Температури пари, води, палива, повітря і димових газів.

Рівня води у барабані котла, циклонах, баках, деаераторах, рівня палива у бункерах і інших ємностях.

якісного складу димових газів, пари, води.

 

Автоматика безпеки котлів передбачає:

 

1. Контроль за правильним виконанням передпускових операцій: включення тяго-дуттєвих пристроїв, заповнення котла водою і т.д.

2. Контроль за нормальним станом основних параметрів ( при пускові та роботі котла).

3. Дистанційне розпалювання пальника.

4. Автоматичне припинення подавання газу до запальників після короткочасної спільної роботи запальника і основної горілки ( для перевірки горіння факела основних горілок).

Автоматичне припинення подавання палива в аварійних режимах і відсутності розрідження, відриву факела тощо.

 

 

8.3. Автоматизація паливоспалюючих пристроїв мікрокотлів.

Автоматика мікрокотлів, як правило стабілізуюча, має робочий терморегулятор що підтримує задану температуру гарячої води зміною витрати повітря і палива.

САР мікрокотлів, що працюють на рідкому і газоподібному паливі, забезпечують найпростіший двох або трьох позиційний закони регулювання дією на електромагнітні паливні клапани. Іноді загальний паливо провід розділяють на ділянки зі ступеневими позиційним регулюванням, але з більшою рівномірністю подачі палива, хоча, як відомо більш надійна робота має місце при перервному регулюванні. Крім терморегулятора мікрокотли обладнують технологічним захистом від перегріву води (регулятор закипання.), а також програмним пристроєм для періодичної роботи.

 

На рисунку представлений узагальнений рисунок-варіант автоматизації малого водогрійного котла. Загальний терморегулятор ТС , що формує керуючі дії y₁… y₃ на подачу палива П і повітря ПВ на змішувальний клапан ЗК або регульований циркуляційний насос Н. Вхідними даними є температури зовнішнього і внутрішнього повітря, зворотного теплоносія, теплоносія за котлом, закипання .Керування може також здійснюватись по заданій програмі.

 

	Рис.8.6. Функціональна схема варіантів автоматизації мікрокотла.

 

 

7.5. Автоматика безпеки котлів.

Автоматика безпеки призначена для контролю основних теплотехнічних параметрів котла ті відсікання газу від мазуту, що подаються до горілок при відхиленні контрольованих параметрів від допустимих значень.

Вона передбачає здійснення також таких процесів:

А) Контроль за правильним виконанням передпускових операцій : включення тягодуючих

Б) контроль за нормальним станом основних параметрів (при пуску та роботі котла);

В) дистанційне розпалювання запальника із щита управління;

Г) автоматичне припинення подачі газу до запальників після короткочасної спільної роботи запальника і основної горілки ( для перевірки горіння факела основних горілок);

Д) автоматичне припинення подавання палива аварійних режимах, тобто при підвищенні тиску пари в барабані котла, зменшенні розрідження в топці, підвищенні або зменшенні рівня води в барабані, погасанні факела в топці, підвищення або зниженні тиску газу, а також при несправності самої апаратури безпеки.

Передбачення також сигналізації про порушення цих та інших параметрів котла.

Запально - захисний пристрій

 

Після натискання кнопки «Пуск» імпульс напруги ~ 220 В подається одночасно на вентиль запальника ВЗ і джерело високої напруги ДК (котушка запалювання). ВЗ відчиняється і газ надходить до запальника 3. З являється іскра, від якої газ запалюється. При появі факела спрацьовує фоторезистор R_фф. Керуючий прилад КП вмикає реле Р, Через контакти Р1 вмикається вентилятор горілки ВГ. Паливо, що надходить в горілку запалюється від живильника. При зниканні факела спрацьовує аварійна сигналізація.