рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ.

АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ. - Конспект Лекций, раздел Промышленность, Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции 9.1. Технологічні Основи Систем Кондиціювання Повітря. 9.2. Автомати...

9.1. Технологічні основи систем кондиціювання повітря.

9.2. Автоматизація систем кондиціювання повітря.

9.3. Принципи і методи регулювання вологості в СКП.

9.4. Управління кондиціонером по температурі точки роси.

9.5.Комфортні водо-повітряні кондиціонери з неавтономними доводчиками.

9.6.Автоматизація холодильних установок.

9.7. Автоматизація пристроїв утилізації викидного тепла.

9.8. Автоматизація автономних кондиціонерів.

9.1Технологічні основи систем кондиціювання

повітря.

Системи кондиціювання повітря (СКП) призначені для створення і автоматичного підтримання необхідних параметрів повітря (температури, відносної вологості, чистоти, швидкості руху і т. п.) в приміщеннях. В залежності від призначення системи кондиціювання діляться на технологічні, що забезпечують стан повітряного середовища, котрий відповідає вимогам технологічного процесу, і комфортні, що створюють сприятливі умови для людини. За конструкцією кондиціонери поділяють на секційні і агрегатні.

В залежності від наявності пристроїв для отримання тепла і холоду кондиціонери ділять на автономні і неавтономні. До автономних кондиціонерів ззовні підводиться тільки електроенергія. Для забезпечення роботи неавтономних кондиціонерів ззовні необхідно підвести тепло- і холодо- носії, електроенергію для приводу в рух двигунів вентиляторів і помп.

Відомо декілька систем кондиціювання повітря: прямоточні, з частковою рециркуляцією, однозонні, багатозонні, з ежекційними доводчиками і т. п.

 

9.2. Автоматизація систем кондиціювання повітря.

Прямоточні системи кондиціювання повітря застосовують для тих приміщень, в котрих присутні такі технологічні процеси, при протіканні яких виділяються шкідливі для здоров’я людини і протікання наступних і попередніх стадій технологічного процесу речовини.

Системи кондиціювання повітря з частковою рециркуляцією застосовують в тих випадках, коли в кондиціонованих приміщеннях не виділяються шкідливі для здоров’я людини речовини. Застосування рециркуляції дозволяє знизити витрату тепла і холоду на нагріваня в холодний період року і охолодження в теплий період.

Системи кондиціювання повітря з рециркуляцією діляться на наступні види:

-системи з постійною рециркуляцією (в кондиціонер поступає постійна кількість повітря);

-системи з перемінною рециркуляцією (кількість рециркульованого повітря змінюється);

-система з першою рециркуляцією (рециркульоване повітря поступає в кондиціонер до повітряохолоджувача);

-система з другою рециркуляцією (рециркульоване повітря поступає в кондиціонер після повітряохолоджувача);

-одновентиляторна (рециркульоване повітря всмоктується з приміщення одним приточним вентилятором);

-двохвентиляторна (рециркульоване повітря всмоктується з приміщення окремим приточним вентилятором).

Розробка схем автоматизації СКП базується на аналізі його роботи напротязі всього року. Аналіз проводять аналітичним шляхом, або графічним методом зі застосуванням I-d діаграм (після вибору схеми обробки повітря в розрахункових зимових і літніх умовах).

При автоматизації процесу регулювання кожного контуру можливі різні вирішення схем. Вибір схеми визначається динамічними властивостями системи і вимогами що ставляться до точності регулювання, швидкодії та інших технологічних вимог.

Для систем кондиціювання повітря різного призначення ці вимоги значно відрізняються. Наприклад для комфортного регулювання, допустимі коливання-

tп до±1...1,5°С, jп до ±10%; для технологічного регулювання- tп до±0,5...1°С, jп до ±5%; для спеціальних систем- tп до±0,1°С, jп до ±2%. Регулювання систем кондиціювання здійснюється напротязі всього періоду експлуатації.

Регулювання температури повітря в кондиціонованих приміщеннях здійснюється при допомозі одного з трьох методів: якісного, кількісного або кількісно-якісного.

Регулювання температури повітря шляхом зміни параметрів приточного повітря називається якісним. Зміна параметрів приточного повітря найчастіше здійснюється зміною теплопродуктивності калорифера другого підігріву кондиціонера.

Регулювання температури шляхом зміни кількості повітря, що подається в приміщення - називається кількісним.

Кількісно-якісний метод регулювання застосовують в тих випадках, коли при допомозі тільки одного кількісного методу не можливо забезпечити підтримання потрібних параметрів повітря в приміщенні. Процес регулювання здійснюється в наступному порядку: при пониженні температури всередині приміщення спочатку зменшується витрата приточного повітря до розрахованої межі. Якщо температура продовжує знижуватись, відкривають регулюючий клапан калорифера другого підігріву, збільшуючи тим самим температуру приточного повітря. При підвищенні температури повітря в приміщенні першим прикривається регулюючий клапан калорифера другого підігріву, а далі збільшується подача вентилятора кондиціонера.

9.3. Принципи і методи регулювання вологості в СКП.

Розрізняють два основних принципи регулювання вологості - прямий і непрямий. Їх застосування залежить від характеру вологовиділень в об’єкті регулювання. При нерегулярних вологовиділеннях за невідомою закономірністю давач регулятора необхідно встановлювати безпосередньо в кондиціонованому приміщенні для вимірювання відносної вологості повітря-прнцип прямого регулювання вологості. Принцип непрямого регулювання вологості використовується при малих вологовиділеннях і відомих законах іх появи.В такому випадку вимірюється не відносна вологість j, а точка роси qр після камери зрошення або вентилятора. Сьогодні цей принцип набув широкого застосування, хоча точність підтримання j в приміщенні нижча ніж при прямому регулюванні.

Відомі декілька способів регулювання відносної вологості j і точки роси qр які показанні на рис.9.1.а-г. По схемі а) вода в камеру зволоження поступає з підігрівача, спупінь нагріву змінюється зміною витрати первинного теплоносія регулюючим вентилем y1. На схемі рис.9.1.б керуючий вентиль y2 змішує у відповідній пропорції холодну і зворотню воду, котра подається в камеру зрошення. Регулювання змішуванням сухого і зволоженого повітря рис.9.1.в здійснюється шляхом прикриття-відкриття або одної заслінки РО1 або одночасно двох заслінок РО1 і РО2, які змінюють співвідношення витрат потоків повітря. Паровий зволожувач показаний на схемі рис.9.1.г. Цей зволожувач працює за принципом барботажу. Регулююча дія y4 прикладена до схеми керування потужності електронагрівача, який змінює точку роси повітря.

 

 
 

 


9.4. Управління кондиціонером по температурі точки роси.

 
 

 


 

Повітря в кондиціонері послідовно проходить обробку в калорифері 2 першого підігріву рис.2, зрошувальній камері 3 і калорифері 4 другого підігріву. Стабілізація температури і відносної вологості здійснюється по температурі точки роси в два етапи. На першому етапі шляхом відповідної обробки повітря досягається точка роси (точка 3), далі повітря нагрівається до такої температури (точка 4) щоб при подачі його в приміщення забезпечувалась задана температура (точка 5). Реалізується цей метод наступним чином.

В холодний період регулятор поз.2-2 діє на клапан 2-6 теплоносія калорифера 2 таким чином, щоб повітря нагрілось (пряма1-2) до температури, що характеризується точкою 2. В зрошувальній камері повітря адіабатично охолоджується і зрошується (пряма 2-3) до точки роси. В теплий період року постійна температура точки роси підтримується регулятором шляхом зміни витрати холодної води клапаном поз. 2-4, що подається в зрошувальну камеру (калорифер 2 не працює). Проходить процес охолодження і насичення вологою повітря (пряма 1-3). Таким чином, незалежно від початкових значень зовнішнє повітря після зрошення завжди мають одні і ті ж параметри, що характеризуються точкою 3. В калорифері 4 повітря нагрівається до визначеної температури в результаті зміни витрати теплоносія (точка 4). Задана температура повітря в приміщенні підтримується регулятором поз.1-2. Недоліком описаного методу є його неекономічність при значеннях параметрів зовнішнього повітря, характерних для точки 4.

9.5. Комфортні водо-повітряні кондиціонери з неавтономними доводчиками.

Розтлянемо варіанти ФСА комфортного кондиціонера з неавтономними доводчиками рис.9.3 . Давач ТЕ(1) регулятора ТС(1) в залежності від температури зовнішнього повітря qлз закриває влітку при високій температурі заслінкиY1 iY3 відкриваючи спарену з ними Y2. Аналогічно діє давач ТЕ(2) при низьких зимових температурах qзз. В схемі передбачене непряме регулювання вологості по точці роси .qр давачем ТЕ(3), котрий діє на регулюючий клапан Y5 поверхневого охолоджувача О і Y4 підігрівача П1. При безпосередньому, коли функцію охолоджувача виконує випарник холодильної машини, доцільніше скеровувати регулюючу дію на терморегулюючий клапан холодильної машини Y7. Якщо регулюється відносна вологість повітря в приміщенні то на камеру зволоження впливають застосовуючи одну зі схем рис.11.1., а при переході за верхню границю вологості jmax обмежувач МС(1) включає насос Н. Термостат ТС(2) забезпечує постійну температуру приточного повітря qп (15…18°С) дією на клапан Y6підігрівача П2. Реле температури TS здійснює захист підігрівача П1 від замерзання теплоносія. Повітря з розрахунковою температурою поступає в доводчики Д1…ДN , під’єднані до магістралей тепло- і холодоносія Т і Х, котрі перемикаються на зимовий або літній режими регулятором ТС(5). Температура теплоносія підтримується регулятором ТС(4) в залежності від температури зовнішнього повітря qз. В приміщенні може бути встановлений кімнатний індивідуальний регулятор ТС(3), що змінює тепло- і холодові

 

9.6.Автоматизація холодильних установок. Автоматизація холодильних установок машинного охолодження передбачає особливі вимоги до основного технологічного обладнання СКП і технологічної схеми пристрою на рахунок надійності, забезпечення автоматичного захисту агрегатів і зниження ймовірності появи аварійного режиму. Головними регульованими параметрами є температура, тиск, рівень і витрата холодильного агенту,що впливають на основний якісний параметр установки-холодопродуктивність. Методи керування холодопродуктивністю встановлюються функціональною залежністю Q0=l0gvVk, де l0=f(pk/p0)- коефіцієнт наповнення; pk і p0 –тиск конденсації і випарювання; gv –питома холодопродуктивність; Vk –об’ємна подача компресора. В загальному випадку для поршневих машин Vk=Fsnkz, де F-січення циліндрів; s-хід поршня; n- частота обертів приводу; k-кратність дії; z-число циліндрів.ддачу теплообмінника доводчика.

Лопаточні турбокомпресори керуються автоматичним поворотом направляючого апарату або дроселюванням на всмоктуванні ізодромними регуляторами. Пароежекторні установки регулюються шляхом дії на насоси холодоносія і конденсаторної води, і підтримування рівня у випаровувачі, і регулювання головних і допоміжних ежекторів. Регулювання рівня у випаровувачах необхідне для запобігання закидування холодоагенту в компресор, котрий працює в режимі сухого або парового ходу.

Регулювання тепловикористовуючих абсорбційних установок , що працюють на бінарних бромолітієвих і водоаміачних сумішах здійснюється шляхом зміни підведення тепла або зміни потужності електропідігрівача. В малих одновипарювальних установках регулювання виконується позиційно-пуском-зупинкою компресора, в багатовипарювальних і потужних знаходять примінення алгоритми імпульсного і плавного регулювання. Імпульс регулятори дістають від датчиків температури, що встановлені в приміщенні або на поверхні теплообмінника, або від датчика тиску кипіння холодоагента. Керування установками безмашинного охолодження здійснюється дросельним регулюванням і дією на подачу насосів.

 


.

 

 

Розглянемо приклад автоматизації компресорної хладонової холодильної машини типу ХМ-ФУ40 середньої холодопродуктивності в котрій холодоносієм є вода рис.11.4 .

Технологічна схема має випарювач 1, теплообмінники 2, ресивер3 і агрегат, котрий складається, з конденсатора 4, компресора 5 з електродвигуном 6. При допомозі позиційних регуляторів тиску PS(1) i PS(2) компресор відключається при умові перевищення тиску хладону рн на лінії нагнітання і пониженні тиску рв на лінії всмоктування. Реле PDS(3) контролює перепади тиску в системі змащування підшипників компресора. Для захисту випарювача від замерзання води використовується позиційний регулятор TS(4), давач котрого ТЕ(3) встановлений на трубопроводі після випарювача або в проміжному баку охолодженої і настроєний на температуру 1…3°С. При пониженні температури води нижче встановленого значення проміжне реле відключає компресор. Оскільки регулятор TS(4), внаслідок інерційності системи, може прореагувати з деяким запізненням, навіть при замерзанні води, додатково встановлено дублююче реле витрати FS(5) котре при зменшенні витрати води до критичного значення зупиняє компресор. Терморегулятор ТС(6) підтримує задану температуру у випарювачі 1, збільшуючи чи зменшуючи подачу хладону при допомозі електромагнітного клапану YА, котрий включається в схему автоматизації холодильної машини при стабілізації температури води. Система сигналізації повідомляє обслуговуючий персонал про відхилення контрольованого параметру від норми звуковим чи світловим сигналом. Якщо компресор зупинився, то через невеликий проміжок часу система керування зупинить насоси оборотного водопостачання. Конструкція установки або схема захисту повинна передбачити також запобіжні клапани на елементах що працюють під тиском.

10.7. Автоматизація пристроїв утилізації викидного

тепла.

 

Утилізація викидного тепла і холоду , що міститься в повітрі що видаляється з обслуговуваних приміщень, сьогодні особливо актуальна, оскільки це є шлях до значного зниження енерговитрат в системах вентиляції і кондиціювання повітря.

Для утилізації тепла і холоду з викидного повітря широко використовуються пластинчасті теплообмінники.

Головними задачами автоматизації пластинчатих теплообмінників, як автономного об’єкту регулювання, є стабілізація температури приточного повітря шляхом регулювання теплопродуктивності повітропідігрівача і захисту пластин теплообмінника від інеєутворення шляхом обводу холодного повітря. В залежності від навантажень теплом і вологою приміщень і типу повітронагрівача (водяний, паровий, електричний) знаходять застосування різні схеми автоматизації.

Видалене з приміщення повітря (ВП1), проходячи через теплообмінник-утилізатор 1, охолоджується, віддаючи теплову енергію приточному повітрю. З пониженням температури поверхні теплообмінника в каналі видаленого повітря (ВП2) до температури точки роси виникає небезпека обмерзання теплообмінника, внаслідок чого знизиться ефективність теплообміну і підвищиться аеродинамічний опір повітряного каналу. При такій ситуації спрацьовує регулятор захисту 2, настроєний на критичне значення температури при певній вологості видаленого повітря. Захисний регулятор 2 відкриває фронтально-обвідний клапан 3, пропускаючи частину холодного повітря в обхід теплообмінника по каналу 4, що приводить до підвищення температури теплообмінної поверхні і припинення інеєутворення. Повітряні заслінки 3 вертаються в попереднє положення, і весь потік холодного зовнішнього повітря(ЗП) знову направляється через утилізатор. В теплий період року захисний регулятор 4 може бути відключений.

Якщо теплообмінник утилізатор є одним з апаратів кондиціонера, то можна обмежитись тільки схемою захисту від обмерзання. Якщо утилізатор є автономним об’єктом, так званим агрегатом-утилізатором з приточно-витяжними вентиляторами 5 і повітронагрівачем 6, в схемі управління необхідно передбачити стабілізацію приточного повітря(ПП). Температура приточного повітря регулюється зміною витрати теплоносія при допомозі регулятора 7.

Для систем утилізації тепла з підігрівом проміжного теплоносія розроблені типові проектні рішення, варіант такої схеми приведений на рис.11.6. Постійна температура приточного повітря підтримується регулятором 1, шляхом зміни теплопродуктивності нагрівача 3 проміжного теплоносія і перепуском частини теплоносія в обхід теплодобуваючого теплообмінника 2.

Захист теплообмінника 2 від обмерзання здійснюється за перепадом тиску повітря регулятором 4, а також шляхом перепуску частини теплоносія. Захист теплообмінника здійснюється забезпечується незалежно від команди регулятора 1.

В схемі передбачений захист від замерзання теплоносія в тепловіддаючому теплообміннику 5. Тут функції захисту виконує регулятор 6, давачі котрого розміщуються в потоці приточного повітря і в зворотному трубопроводі після теплообмінника 5. При поступленні сигналу від одного з давачів регулятор 6 дає команду на включення приточного вентилятора, включення циркуляційної помпи (якщо вона була зупинена) і повне відкриття клапана на трубопроводі подачі гарячої води в нагрівач 3 проміжного теплоносія.

 


10.8. Автоматизація автономних кондиціонерів.

Технологічні функції автономного кондиціонера обмежені охолодженням (нагрівом) повітря з частковою очисткою від пилюки і, рідше, зволоженням парозволожувачами підігрівного типу або форсунковими. Головним агрегатом в автономному кондиціонері є холодильна машина що охолоджується водою або повітрям.

В схемі автоматизації поширених на даний час кондиціонерів передбачається керування вентилятором, регулювання температури в приміщенні і тиску (розрідження) в циклі холодильної машини. Розглянемо принцип роботи системи автоматизації автономного кондиціонера типу КА-6А, що працює в режимі охолодження. Шафна установка розділена фільтром 3 на два відсіки. Верхній- технологічний з повітряохолоджувачем-випаровувачем 2 і двома вентиляторами двохстороннього всосування 1, включеними в загальну схему керування (вентилятори включаються одночасно з пуском кондиціонера). В нижньому відсіку розміщується компресор 5, конденсатор 4, хладоновий регулюючий клапан Y2, магістралі охолодження конденсатора з автоматичним клапаном Y1, що підтримує температуру конденсації по сигналу рн тиску хладону. Алгоритм функціонування терморегулятора TS двох позиційний, давач ТЕ включений в коло управління електродвигуна компресора і виключає його при досягненні заданої температури повітря. Регулятор РС підтримує задану різницю рнв в холодильному циклі, також відключенням компресора. Давач ТЕ температури qв встановлюється в приміщенні, або прийомному отворі кондиціонера.

 

 
 

 

 

 

 


Тема 10

10. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ

І ТЕПЛОВИХ ПУНКТІВ.

10.1.Задача та принципи регулювання теплових мереж.

10.2.Автоматизація насосних підстанцій.

10.3.Автоматизація гідравлічного режиму теплових мереж.

10.4. Автоматизація мережних підігрівачів.

10.5. Автоматизація вузлів гарячого водопостачання.

10.6.Автоматизація водяних систем опалення.

10.7. Принципові схеми автоматичного регулювання витрати тепла на центральних та індивідуальних теплових пунктах.

 

10.1. Задача та принципи автоматизації тепломереж.

Автоматизація водяних систем теплопостачання сприяє підтримці заданих гідравлічних та теплових режимів в різних їх точках. Основну роль у вирішенні цих задач відіграють пристрої автоматичного регулювання та автоматичного захисту.

Відомо, що тільки центральний метод регулювання на ТЕЦ або в котельні не може забезпечити задані гідравлічні та теплові режими у багаточисельних і різнорідних споживачів тепла, тому застосовують декілька ступенів регулювання. Додатково до центрального вводять групове регулювання на центральних теплових пунктах (ЦТП), місцеве загальне або позонне в індивідуальних теплових пунктах (ІТП), а також індивідуальне регулювання безпосередньо в місці споживання тепла.

В теплових мережах значної довжини з незадовільним рельєфом місцевості встановлюють насосні перекачуючі підстанції, які являються додатковим об’єктом (ступеню) регулювання та захисту.

На теплопідготовчій установці ТЕЦ або котельні здійснюють регулювання тиску води перед мережними насосами, захист від підвищення тиску мережної води, регулювання температури мережної води в подаючому трубопроводі за основними підігрівниками або піковими водогрійними котлами, регулювання рівня конденсату в підігрівниках та захист їх від переповнення конденсатом, регулювання деаераторів підживлювальної води.

На перекачуючій насосній підстанції автоматизуються самі насоси (автоматичне блокування з основними мережними насосами, включення резерву і т. д.), пристрої підживлення та регулювання тиску перед насосами, захист від підвищення тиску.

На ЦТП для систем опалення здійснюється регулювання температури води після насосів змішування за опалювальним графіком, регулювання температури води на потреби гарячого водопостачання; на абонентських вводах при наявності ЦТП - місцеве регулювання режиму відпуску тепла на опалення і місцеве регулювання повітрепідігрівників вентиляційних систем.

При зміні в процесі регулювання витрати мережної води в будь-якому об’єкті неминуче змінюються перепади тиску на решті об’єктах внаслідок гідравлічного розрегулювання, тому на кожному ЦТП або ІТП доцільно передбачати регулювання перепаду тиску. В ряді випадків на ІТП або ЦТП здійснюють регулювання тиску в зворотній лінії теплової мережі для нормальної роботи систем опалення при залежній схемі їх приєднання.

 

10.2. Автоматизація насосних підстанцій.

 

Основне призначення насосних підстанцій - зміна тиску в подаючому або зворотному трубопроводі за підстанцією, а також збільшення пропускної здатності теплової мережі.

Автоматизацією насосної підстанції на подаючій магістралі передбачене:

- блокування насосних агрегатів;

- блокування електродвигунів насосу та засувки на напорному патрубку насоса;

- автоматичне включення резервного насоса при падінні тиску в напорному патрубку працюючого;

- автоматичне переключення на резервне джерело електроживлення;

- сигналізація про несправності роботи насосної підстанції (наприклад, перевищення допустимої температури в підшипниках насосів, автоматичне включення резервного насоса, пониження тиску води за насосами і т.д.).

 

При автоматизації насосної підстанції на зворотній магістралі додатково передбачується підтримування постійного тиску у всмоктуючому колекторі насосної підстанції, так як постійність тиску у всмоктуючому колекторі впливає на надійність роботи опалювальних систем.

Автоматичний захист від пониження тиску води у всмоктуючому колекторі перекачуючої підстанції діє при аварійних ситуаціях. У вказаних умовах автомат розсічки розділяє теплову мережу на дві гідравлічно незалежні зони: верхню (з високою відміткою п’єзометра після спрацювання захисту) та нижню (з низькою відміткою п’єзометра).

Основною причиною різких та значних за величиною понижень тиску води у всмоктуючому колекторі насосних підстанцій на зворотних трубопроводах являється зупинка насосів підстанції або мережних насосів на станції, що може бути викликано різними несправностями, в тому числі припиненням подачі електроенергії.

У з’язку з тим в схемі захисту використовуються не електричні, а гідравлічні регулятори тиску. Вимірювально-управляючий прилад автомата розсічки та регулятора тиску отримують імпульс від тиску на всмоктуючому колекторі насосної підстанції.

Повне розділення теплової мережі на дві гідравлічно незалежні зони не потрібне в тому випадку, коли тиск в зворотній магістралі під час зупинки насосної підстанції не перевищує допустимої межі при деякій скороченій витраті води, яку можна забезпечити частковим прикриттям регулюючого клапана. В таких випадках доцільно застосовувати двосідельні регулюючі клапани.

При частковому закриванні регулюючого клапана понижується ймовірність виникнення гідравлічного удару в подаючому трубопроводі.

 

 

 
 

 

 


 

10.3. Автоматизація гідравлічного режиму теплової мережі.

В теплових мережах великої довжини або, які мають значну різницю геодезичних відміток встановлені насосні та дросельні станції. Насосні станції збільшують пропускну здатність теплової мережі великої довжини; понижують тиск в зворотному трубопроводі в кінцевих споживачів; підвищують тиск в тепловій мережі для подачі теплоносія споживачам з високими геодезичними відмітками. Дросельні станції призначені для захисту споживачів з низькими геодезичними відмітками від високого статичного тиску, а споживачів з високими геодезичними відмітками - від спорожнення системи опалення.

Схеми автоматизації гідравлічного режиму передбачають: стабілізацію тиску в подаючому трубопроводі після підкачуючої або дросельної станції; стабілізацію тиску в зворотному трубопроводі до підкачуючої або дросельної станції; розсічку теплової мережі на гідравлічно ізольовані зони; підживлення відсіченої ділянки; блокування роботи насосів та електрифікованих засувок.

Профіль місцевості рівний. На подаючому трубопроводі теплової мережі встановлена підкачуюча насосна станція ПН. Призначення насосної станції - збільшити напір в тепловій мережі другої зони (лінія 1). При зупинці підкачуючих насосів зменшується напір в тепловій мережі другої зони (лінія 2), але тиск в зворотному трубопроводі не перевищує максимально допустимого.

При зупинці мережних насосів та роботі підкачуючих насосів виникне перекидання циркуляції в споживачів першої зони. В другій зоні різко знизиться напір в тепловій мережі. При зупинці мережних та підкачуючих насосів статичний тиск буде однаковий для двох зон.

Автоматизація гідравлічного режиму (рис. 12.9) передбачає:

1) стабілізація тиску в подаючому трубопроводі;

2) виключення підкачуючих насосів при зупинці мережних насосів.

Сигналом на виключення підкачуючих насосів служить зменшення тиску перед ними.

 
 

 

 

 


10.4. Автоматизація мережних підігрівачів.

При автоматизації мережних підігрівачів одною з основних задач є регулювання температури води на виході з підігрівачів. Найчастіше застосовують центральне регулювання по опалювальному графіку з температурою води в подаючому трубопроводі 60-1500С.

При двохступеневій послідовній схемі приєднання абонентських вводів можливе регулювання температури води по підвищеному температурному графіку.

По метеорологічних даних необхідна температура мережної води встановлюється вручну задавачем регулятора з точністю ±-20С.

Регулювання температури мережної води за підігрівниками здійснюється шляхом дроселювання гріючої пари або перепуском частини мережної води в обхід підігрівачів (Рис.12.18).

Перший метод застосовується при регулюванні температури мережної води за піковими підігрівачами, другий метод за основними підігрівачами, коли відключені пікові. При цьому забезпечується менше коливання тиску гріючої пари і зменшується інерційність регульованого об’єкту. В обидвох випадках застосовують ПІ-регулятори.

В основних і пікових мережних пароводяних підігрівачах необхідно підтримувати рівень конденсату в допустимих межах виходячи з умов оптимального теплообміну в підігрівачі і виключення можливості закипання води в трубопроводі гріючої пари. Допустиме відхилення рівня конденсату ±200мм.Участок регулювання підігрівача по рівню конденсату є інтегруючою ланкою. Схема автоматичного регулювання рівня конденсату і захисту підігрівачів від переповнення показана на рис.12.17. Автоматичне регулювання рівня конденсату і захист підігрівників від переповнення конденсатом здійснюється шляхом автоматичного закриття засувок на трубопроводах мережної води і пари і відкриття засувок на обвідній лінії. Одночасно також подають світловий і звуковий сигнали.

 

 

 
 

 

 


10.5. Автоматизація вузлів гарячого водопостачання.

Основна задача гарячого водопостачання – підтримання постійно заданої температури води в місцях її розбору. В ідеальному випадку це можна здійснювати в кожному місці розбору гарячої води.

При закритій системі водопостачання, коли на вводах гарячого водопостачання встановлюють водоводяні підігрівачі, широко застосовується схема регулювання температури нагрітої води шляхом зміни витрати мережної води. При такому методі регулювання забезпечується приблизно постійна витрата мережної води, що повністю або частково виключає гідравлічне роз регулювання теплової мережі але приводить до завищення температури на зворотному трубопроводі.

При відкритій системі теплопостачання на вузлах гарячого водопостачання широке застосування дістали системи з встановленням регулюючого клапана на подаючому водопроводі і зворотного клапану на зворотному трубопроводі, або з застосуванням трьохходового клапана.

В даний час з особливою гостротою стало питання обліку гарячої води індивідуальними споживачами, для цього в даний час розроблені недорогі і надійні витратоміри-тепломіри гарячої води. Крім цього при проектуванні і реконструкції потужних систем гарячого водопостачання для забезпечення оптимальних циркуляційних витрат доцільно застосовувати регулятори температури прямої дії, що знижують поступлення води з високою температурою.

Значною проблемою є захист від корозії систем гарячого водопостачання і, тим самим, систем регулювання, бо в них використовується та ж вода. Цей захист здійснюється автоматичним введенням дозаторами силікату натрію (рідкого скла).

Для забезпечення якісного постачання споживачів гарячої води необхідна безперервна робота циркуляційного насоса. Якщо робота насосів в нічний час не передбачається, то передбачується їх автоматичне відключення. При встановленні акумуляторів для вирівнювання графіка відпуску тепла на гаряче водопостачання передбачається автоматичне управління зарядкою і розрядкою цих акумуляторів. Вибір схеми автоматичного регулювання температури води на гаряче водопостачання визначається прийнятою системою теплопостачання (закрита чи відкрита).

При закритій системі теплопостачання, коли на вводах гарячого водопостачання встановлюють водоводяні підігрівники, широко застосовуються схеми регулювання температури води, яка нагрівається шляхом зміни кількості мережної води (рис.10.5 а, б, в) або шляхом розподілу потоку мережної води триходовим регулюючим клапаном на два: поступаючий потік направляється в підігрівник, а перепускаючий - по обвідній лінії (рис. 10.5 г).

При такому способі регулювання забезпечується приблизно постійна витрата мережної води, що виключає повністю або частково гідравлічне розрегулювання теплової мережі. Однак постійність витрати мережної води приводить до завищення температури води в зворотному трубопроводі теплової мережі в період малих навантажень гарячого водопостачання. При теплопостачанні від ТЕЦ це небажане, оскільки на ТЕЦ знижується вироблення електроенергії за рахунок збільшення витрати низькотемпературного тепла.

При відкритій системі теплопостачання на вузлах гарячого водопостачання відсутні водоводяні підігрівники; гаряча вода до споживача поступає безпосередньо з теплової мережі. Температура води, яка поступає в систему гарячого водопостачання, регулюється змішанням потоків води з подаючого і зворотного трубопроводів теплової мережі.

Широке розповсюдження отримали схеми з встановленням регулюючого клапану на подаючому трубопроводі і зворотного клапана на зворотному трубопроводі (рис. 10.6. а) і з застосуванням триходового клапана змішування (рис.10.6.б).

       
   
 
 

 

 


10.6. Автоматизація водяних систем опалення.

Головна задача автоматизації водяних систем опалення – стабілізація температури опалюваних приміщень. В останні роки широко застосовується програмне регулювання відпуску тепла на опалення, котре забезпечує зниження температури повітря опалюваних приміщень в той час коли там не перебувають люди.

В закритих теплових мережах з паралельною і двохступеневою змішаною схемами приєднання абонентів, регулювання відпуску тепла на опалення здійснюють по опалювальному графіку шляхом стабілізації перепаду тиску на опалювальних вводах. (При незмінному гідравлічному опорі системи опалення абонента постійному перепаду тиску відповідає постійна витрата мережної води.)

При такій автоматизації вирішується тільки одна часткова задача регулювання відпуску тепла на опалення, не допускаючи випадків гідравлічного розрегулювання теплової мережі.

 

Якісний відпуск тепла опалюваним абонентам в системах централізованого теплопостачання можливий лише про застосуванні декількох ступенів регулювання: центральної, групової, місцевої, пофасадної і індивідуальної. При застосуванні декількох ступенів регулювання на кожній наступній ступені знімається частина збурюючих дій і тим самим полегшується робота наступних ступенів. В конкретних системах теплопостачання та чи інша ступінь регулювання може бути відсутня.

Застосовують три методи автоматичного регулювання відпуску тепла на опалення:

1. по відхиленню температури повітря приміщень;

2.по збуренню - зміні температури зовнішнього повітря, щвидкості вітру, сонячної радіації;

3. комбінований (по відхиленню і збуреннях)

Перший спосіб застосовується при індивідуальному, а також місцевому (пофасадному) регулюванні; другий - основний спосіб - при регулюванні на ТЕЦ і в котельнях, котрий може бути використаний також при груповому регулюванні на ЦТП; третій спосіб регулювання може застосовуватись в індивідуальних теплових пунктах(ІТП).

               
 
   
 
 
   
 
   

 


10.7. Принципові схеми автоматичного регулювання витрати тепла на центральних та індивідуальних теплових пунктах.

Вимірювання технологічних параметрів

При спостереженні за технологічним режимом в процесі експлуатації та підчас спеціальних випробувань в системі централізованого теплопостачання контролюють наступні параметри.

1. В тепловій мережі:

тиск в подаючому та зворотньому магістральних трубопроводах до та після секційних засувок та на всіх ділянках зміни діаметра трубопроводів діаметром 300мм та більше;

температуру в подаючому та зворотньому магістральних трубопроводах до та після секційних засувок та на всіх ділянках зміни діаметра трубопроводів діаметром 300мм та більше, а також при зміні типу прокладки або ізоляційної конструкції;

величину витрати теплоносія в подаючому та зворотньому трубопроводах відгалужень 500мм та більше.

2. На насосних станціях:

температуру на подаючому трубопроводі змішувальної насосної станції, до та після точки зміщення, в подаючому та зворотньому трубопроводах, до та після підкачуючих і змішувальних насосів;

тиск в напірному колекторі підкачуючих та змішувальних насосних станцій, а також в трубопроводах до та після клапанів розсічки;

тиск у всмоктуючому та нагнітаючому патрубках кожного насосу, в спільних напірних колекторах підживлюючих та змішувальних насосних станцій;

величину витрати теплоносія в подаючому трубопроводі. До та після точки зміщення в змішувальних насосних станціях.

3. На центральних теплових пунктах (ЦТП) манометри встановлюють

в місцях, вказаних в таблиці 10.1.

Вимірюють величину витрати: мережної води, яка поступає на тепловий пункт (на зворотньому трубопроводі теплової мережі); мережної води на підживлення незалежної системи опалення; водопровідної води; води, яка іде на гаряче водопостачання.

4. На індивідуальних теплових пунктах вимірюють:

тиск в подаючому та зворотньому трубопроводах;

температуру в подаючому та зворотньому трубопроводах;

величину витрати: в закритих системах - на подаючому або зворотньому трубопроводах, в відкритих системах - на подаючому трубопроводі та на лінії гарячого водопостачання після змішувального пристрою.

5. Кожна ступінь підігріву гарячого водопостачання обладнана показуючими манометрами та термометрами на вході та виході мережної та водопровідної води. Перед підігрівниками на трубопроводі холодної води встановлюють лічильники води.

 

Табл. 10.1. Місця вимірювання технологічних параметрів.


ЦТП з залежним приєднанням системи опалення ЦТП з незалежним приєднанням системи опалення

 

 

1. На подаючому трубопроводі теплової мережі

2. На зворотньому трубопроводі теплової мережі

3. На вводі міського водопроводу

4. На подаючому трубопроводі системи гарячого

водопостачання (ГВ) на виході з бойлера

5. На циркуляційному трубопроводі системи ГВС

перед насосами або регулятора підпору

6. На напірному колекторі господарських насосів

7. На напірному колекторі циркуляційних насосів ГВС

8. На виході холодної води з ЦТП

9. На регуляторі температури

10. На регуляторі перепаду тиску (витрати)

 
 


11. На подаючому трубопроводі

12. системи 11. На подаючому трубопроводі теплової

опалення на виході з ТП мережі перед опалювальним бойлером

12. На зворотньому трубопроводі системи 12. На подаючому трубопроводі системи

опалення на вході в ТП опалення

13. На зворотньому трубопроводі від

системи опалення

14. На подаючому колекторі опалювальних

насосів

15. На подаючому колекторі

підживлювальних насосів

Температуру вимірюють:


1. В подаючому трубопроводі теплової _

мережі

2. В зворотньому трубопроводі теплової _

мережі

3. В системі гарячого водопостачання _

 

4. Мережної води на систему опалення 4. Мережної води на опалювальний

водопідігрівник

5. Зворотньої води від кожної системи 5. Зворотньої мережної води після

опалення опалювального водопідігрівника

_ 6. Місцевої води, яка поступає в

системі опалення

_ 7. Місцевої води від кожної системи

опалення.

 

 
 


Центральний тепловий пункт з залежною схемою приєднання системи опалення.

Принципова схема автоматизації ЦТП при змішаній (паралальній) схемі включення теплообмінників гарячого водопостачання, яка забезпечує ргулювання відпуску тепла показана на рис. 10,9. Існуюча схема ЦТП з залежним приєднанням системи опалення добавляється мішувальним насосом, який забезпечує можливість підмішування теплоносія з зворотнього трубопровода в подаючий трубопровід.

Для групового регулювання відпуску тепла системам опалення встановлюють регулятор відпуску тепла РО та регулятор напору РН.

Автоматичне регулювання відпуску тепла системам опалення здійснюється підтримуванням необхідної температури теплоносія в подаючому трубопроводі після ЦТП (або різниця температур в подаючому і зворотньому трубопроводах) за заданою програмою в залежності від метеоумов. РН підтримує задану витрату теплоносія, який поступає з ЦТП, системам опалення.

Автоматичне регулювання відпуску тепла системам гарячого водопостачання забезпечується підтримкою регулятором гарячого водопостачання РГВ заданої температури води, яка поступає в мережи гарячого водопостачання, і створенням необхідного режиму циркуляції.

Необхідний режим циркуляції в мережі гарячого водопостачання підтримується циркуляційним насосом, який в залежності від температури циркуляційної води включається або виключається.

Для обмеження витрати мережної води, яка поступає на ЦТП в період проходження максимума навантаження гарячого водопостачання, встановлюється регулятор обмеження витрати РОР.

Центральний тепловий пункт з незалежним приєднанням системи опалення.Принципова схема автоматизації ЦТП з незалежним приєднанням системи опалення показана на рис. 10.10. На ЦТП передбачена змішана або паралельна схема включення теплообмінників гарячого водопостачання.

Групове регулювання відпуску тепла системам опалення забезпечується регулятором відпуску тепла РО шляхом підтримування необхідної температури теплоносія в подаючому трубопроводі другого контуру ЦТП за заданою програмою в залежності від метеоумов. Встановлення додаткового змішувального насоса при даній схемі не потрібне.

При наявності значної змінного теплового навантаження в ЦТП встановлюється регулятор напору РН, який забезпечуя автоматичне регулювання витрати теплоносія в мережі контуру.

Для обмеження витрати мережної води, яка поступає на ЦТП, необхідне встановлення регулятора обмеження витрати.

Порівняння ЦТП з залежною та незалежною схемою приєднання системи опалення.

До ЦТП з незалежним приєднанням системи опалення можна підключати системи протипотокової вентиляції, конденціювання, чергове опалення шкіл, лікарень і т.д. В ЦТП з залежною схемою приєднання системи опалення маємо менші втрати тепла, так як відсутній теплообмінник опалення.

Індивідуальний тепловий пункт з елеваторним приєднанням системи опалення.Автоматичне регулювання відпуску тепла на опалення в ІТП можливе в двох варіантах. В першому варіанті існуючий елеватор замінюють на автоматизований з соплом, яке регулюється і виконує функції РО. В другому варіанті існуючу технологічну схему ІТП реконструюють шляхом заміни елеватора на змішувальний насос, який забезпечує підмішування теплоносія з зворотнього трубопроводу системи в подаючий трубопровід. Принципова схема автоматизації ІТП з елеваторним приєднанням системи опалення представлена на рис. 10.11.

Місцеве регулювання відпуску тепла в систему опалення здійснює автоматизований елеватор з регульованим соплом шляхом підтримуванням необхідної температури теплоносія в залежності від метеоумов.

Для регулювання витрати мережної води в систему опалення встановлюється регулятор напору РН.

При другому варіанті рис.10.12. організація автоматичного регулювання відпуску тепла на ІТП замість елеватора встановлюють малошумний безфундаментний насос, який забезпечує підмішування теплоносія з зворотнього трубопроводу в подаючий.

 

Індивідуальний тепловий пункт з змішувальним насосом.

Принципова схема автоматизації ІТП з змішувальним насосом, яка забезпечує регулювання відпуску тепла, показана на рис. 10.13.

Місцеве регулювання відпуску тепла в системи опалення здійснюється регулятором відпуску тепла.

Схема автоматизації ІТП в закритій системі теплопостачання передбачає включення теплообмінників гарячого водопостачання по змішаній або паралельній схемі.

Індивідуальний тепловий пункт з незалежної схемою приєднання системи опалення.

Принципова схема автоматизації регулювання витрати тепла на ІТП показана на рис. 10.14.

Місцеве регулювання відпуску тепла в системи опалення виконує РО, який здійснює регулювання температури повітря в приміщеннях.

Схемою передбачене регулювання напору на ІТП, яке виконує регулятор РН.

Заданий тиск на всмоктуванні циркуляційного насосу підтримує регулятор підживлення РП.

Індивідуальний тепловий пункт з по фасадною системою опалення.

Місцеве автоматичне регулювання відпуску тепла найбільш ефективне (з точки зору створення комфортних умов в опалювальних приміщеннях і отримання економії теплової енергії ) для систем опалення, розділених по фасадам будинків. В цьому випадку забезпечується можливість диференційованого розприділення теплоносія з врахуванням впливу вітру та сонячної радіації на тепло необхідність приміщень, розташованих на протилежних фасадах.

Відпуск тепла в таких будинках повинен регулюватися на ІТП окремо по системах опалення кожного фасаду.

На рис. 10.15. приведена схема ІТП з по фасадною схемою опалення.

Регулятор відпуску тепла, встановлений на ІТП, автоматично змінює витрату теплоносія в системі опалення фасаду по імпульсу від давачів, які встановлені в кімнатах будинків, і, таким чином, підтримує задану внутрішню температуру в приміщеннях, що опалюються.

 

Впровадження ІТП при сучасному водопостачанні міста Львова є вкрай обмеженим, так як холодна вода подається за годинним графіком, а для нормального функціонування ІТП необхідне цілодобове постачання холодної води. При сучасному водопостачанні Львова можна впроваджувати ІТП з незалежною схемою приєднання системи опалення та ІТП з по фасадною системою опалення, але без теплообмінника гарячого водопостачання.

 

 


 

 
 


 
 

 

 

 
 

 


 

 
 

 

 


 

 
 

 

 

 
 

Тема 11.

11. ТЕЛЕМЕХАНІКА І ДИСПЕТЧЕРИЗАЦІЯ. АСКТП.

11.1. Телемеханіка. Основні поняття.

11.2. Диспетчерські пункти. Задачі диспетчерського керування.

11.3. Диспетчеризація систем теплопостачання.

11.4. Диспетчеризація систем газопостачання.

11.5.Автоматизовані системи керування технологічними

процесами (АСК ТП).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Конспект лекций. Дисциплины «Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции»...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”   Кафедра “Автоматизації теплових і хімічних процесів”   КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Дисципліни

Основні положення ГОСТ 21.404-85
1.Умовні позначення. №п/п Позначення Назва

СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ.
  2.1. Схеми автоматичної сигналізації, захисту і блокування. 2.2. Системи автоматичного керування. 2.3. Системи автоматичного регулювання. 2.4. Програмне р

Особливості вимірювання вологості.
Щоб оцінити вологість газів можна використати декілька фізичних величин: Абсолютна вологість Wa=mв/V, [Wa]=г/м3 що визначається масою в

Сорбційно-кондуктометричний метод вимірювання вологості.
Ґрунтується на зміні електропровідності електролітів, в якості яких використовуються вологочутливі солі або кислоти, за рахунок поглинання вологи з оточуючого середовища. Вимірювальні перетворювачі

Психрометричний метод вимірювання вологості.
Психрометр має два однакових термометри, в одного з них (мокрого) теплосприймаюча частина весь час залишається вологою, контактує з гігроскопічним тілом, що всмоктує вологу з посудини. При

Метод точки роси.
Цей метод передбачає охолодження досліджуваного газу до настання насичення. Тобто до точки роси. Методом точки роси можна вимірювати вологість газів при будь-яких тисках. При незмінному ти

Вимірювання кількості тепла.
Вимірювання витрати і кількості тепла, що отримують споживачі від мережної води ТЕЦ і котелень, є не тільки комерційним параметром, але й відіграє важливу роль для об’єктивного контролю і автоматиз

Будова та принцип роботи теплових лічильників.
  Для реалізації алгоритму обліку тепла, тепломір повинен складатись з давачів температур теплоносія в подаючому і зворотному трубопроводах і також витратомірів теплоносія в подаючому

МІКРОПРОЦЕСОРНІ КОНТРОЛЕРИ
4.1. Мікропроцесорні контролери “Реміконт” 4.2. Технічна реалізація цифрових АСР. 4.3. Супервізорний принцип регулювання.   4.1. Мікропроцесорні контролери

Регулюючi прилади "ПРОТАР-110".
Регулюючі прилади "ПРОТАР-110" є представниками регулюючої апаратури нового покоління, побудованої на базi мікропроцесорної техніки. Принциповою вiдмiннiстю апаратури даного класу вiд її

Функцiї, якi не потребують програмування структури.
· гальванiчне вiдокремлення чотирьох аналогових сигналiв (Xa,Xb,Xc,Xd), два iнших аналогових сигнали ( Xe i Xh ) вводяться без гальванiчного вiдокремлення; · гальванiчне вiдокремлення двох

ВИКОНАВЧІ МЕХАНІЗМИ ТА РЕГУЛЮЮЧІ ОРГАНИ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ
5.1. Призначення виконавчих механізмів та їх класифікація. 5.2. Електромагнітні виконавчі механізми. 5.3. Електромоторні виконавчі механізми. 5.4. Схеми керування і сигна

Поршневі виконавчі механізми.
   

АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ ГАЗОПОСТАЧАННЯ.
6.1. Автоматичне регулювання тиску і витрати газу. 6.2. Автоматизація ГРС (ГРП). 6.3. Автоматизація об’єктів зберігання та розподілу рідких газів.   Автомат

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 а

Телемеханіка. Основні поняття.
Телемеханіка охоплює теорію і технічні засоби перетворення і передачі на відстань інформації для керування виробничими процесами. На телемеханічні підсистеми покладена функція контролю за основними

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги