На тему: «составление функциональной схемы управления

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему: «составление функциональной схемы управления

Теплотехнического контроля технологического объекта

Котельной ТКУ-200»

 

Выполнил: студент 3-ТЭФ-5

Еремеев Д.А.

 

Руководитель: Гаврилова А.А.

 

 

Самара 2009

Содержание:

1. Введение 3

2. Описание объекта 4

3. План котельной 5

4. Технические характеристики 5

5. Расчет расходов и сетевой и подпиточной воды 6

6. Устанавливаемые приборы 7

7. Описание приборов 8

8. Описание и принцип действия приборов 9

 

 

Введение

Развитие отечественной теплоэнергетики неразрывно связано с именами русских ученых и инженеров. Основы теплотехнической науки были заложены в середине XVIII в. великим русским ученым М.В. Ломоносовым. В 1766 г. талантливый русский теплотехник И.И. Ползунов создал в Барнауле первую в мире теплосиловую установку для привода заводских механизмов, которая включала паровой котел.

Ряд теоретических и экспериментальных работ по исследованию рабочих процессов котельных установок был проведен в конце XVIII и начале XI X вв. учеными В.В.Петровым и Я.Д. Захаровым. В теплоснабжении крупных городов, районных центров, поселков котельные играют важнейшую роль. Городская сеть теплоснабжения обычно разделена на районы питания по числу ТЭЦ. В системе теплоснабжения подача тепла в жилые кварталы и промышленным предприятиям осуществляется от районных тепловых станций - крупных котельных с водогрейными котлами.

 

 

Описание объекта

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Каждая котельная установка состоит из отдельных элементов – устройств. Одни устройства являются основными и без них котельная функционировать не может, другие – можно назвать дополнительными и без них установка будет работать, но с большим расходом топлива, а следовательно, с меньшим коэффициентом полезного действия.

К основным элементам котельной относятся:

· котлы, заполняемые водой и обогреваемые теплом от сжигания.

Котел - это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов сгорания топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.

· топки, в которых сжигают топливо и получают нагретые до высоких температур дымовые газы.

Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращение его химической энергии в теплоту нагретых газов. Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

· газоходы, по которым перемещаются дымовые газы и, соприкасаясь со стенками котла, отдают последним свою теплоту;

· дымовые трубы, с помощью которых дымовые газы перемещаются по газоходам, а затем после охлаждения удаляются в атмосферу.

Водогрейные котельные установки предназначены для получения горячей воды, используемой для отопления, горячего водоснабжения и других целей

План котельной ТКУ- 200

Основные элементы котельной:

1. Котел водогрейный – 2шт

2. Сетевые насосы – 2шт

3. Подпиточные насосы – 1шт

4. Установка химводоподготовки - 1шт

5. Фильтр грубой очистки – 1шт

6. Узел учета газа (счетчик газа, электромагнитный клапан)

7. Электрощит – 1шт

 

Технические характеристики котельной

 

1.Номинальная теплопроизводительность, МВт,(Гкал/ч) 0,2, (0,172)

2.Потребляемая мощность, кВт, не более 3,8

3.Напряжение электрической сети, В 380/220

4.Топливо Газ природный

5.Давление газа пере горелками, кПа номинальное 1,3

6.Максимальный расход газа, нм³/ч, при Q_н=8000 Ккал/нм³ 24,4

7.Температурный режим теплоснабжения, ̊ С 95-50

8.Температура уходящих газов при номинальной

теплопроизводительности, ̊ С, не менее 210

9.Рабочее (избыточное) давление

теплоносителя, МПа, не более 0,3

10.Коэффициент полезного действия, % не менее 87

11.Режим работы котельной Автоматизированный

12.Контроль работы котельной Дистанционный

13.Габаритные размеры (без дымовой трубы и газоходов),

мм, не более См.Г

 

Устанавливаемые приборы

Котел оснащен показывающими приборами, устанавливаемыми непосредственно у котла и поставляемыми совместно с ним.

Котел также оборудован самопишущими приборами с показывающей шкалой, устанавливаемыми на щите управления котла для измерения:

1.Расхода и температуры питательной воды в котел

2.Давления питательной воды на входе в котел до регулирующих органов или в магистрали

3.Температуры газов за последней поверхностью нагрева котельного агрегата

4.Давление газообразного топлива перед топкой (до регулирующих клапанов каждого котла);

5.Расход газообразного топлива на котельный агрегат

 

На щите управления котла установлены показывающие приборы для измерения:

1. Давления среды до встроенной задвижки (для прямоточных котлов);

2.Температуры пара до регулирующих устройств и после них, а также среды за отдельными поверхностями нагрева в зависимости от конструкции котла

3.Давления питательной воды на входе в котел до регулирующих органов (кроме блочных установок) или в магистрали

4.Растопочного расхода питательной воды (для прямоточных котлов) по каждому пароводяному тракту прямоточного котла

 

 

TE

Описание приборов

1. Термопара, термосопротивление - первичный измерительный преобразователь температуры, устанавливаемый по месту.

TI

2. Ртутный термометр - прибор для измерения температуры показывающий, по месту.

PТ

3. Манометр бесшкальный с электрической дистанционной передачей –

прибор по месту для измерения давления бесшкальный с дистанционной пе­редачей показаний.

PR

4. Самопишущий манометр или вторичный прибор, проградуированный на давление - прибор для измерения давления одноточечный регистрирующий, на щите.

FT

5. Дифманометр - преобразователь перепада давления в дистанционный сигнал в схеме измерения расхода

FR

6. Самопишущий вторичный прибор, проградуированный на расход. Вторичный прибор для измерения расхода одноточечный регистрирующий, на щите.

QE

7. Датчик для измерения концентрации, состава смеси.

 

 

Диафрагма для расходомеров

Диафрагмы для расходомеров предназначены для создания перепада давления при измерении расхода жидкостей газов или пара по методу переменного перепада давления.

Диафрагмы камерные ДКС изготовляются по ГОСТ 8.563.1– 97, ГОСТ 8.563.2–97. ДКС – камерная диафрагма (см. рис.1), устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условное давление до 10 МПа, с условным проходом от 20 до 500 мм. Материал диафрагм сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632, материал корпусов кольцевых камер сталь 20 ГОСТ 1050 или сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 (по требованию заказчика).

 

Дифманометр

ДСП-160 дифференциальный манометр (дифманометр) сильфонный показывающий.

Технические параметры прибора:

1. Предельно допускаемые рабочие избыточные давления, кгс/см2	63; 160; 250; 320
2. Предельные номинальные перепады давлений, кгс/см2	0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5 – на избыточное давление до 63 и 160 кгс/см2 0,4; 0,63; 1,6; 2,5; 4; 6,3 – на избыточное давление до 250 и 320 кгс/см2
3. Классы точности	1; 1,5
4. Температура окружающей среды, °С	–50…+70
5. Относительная влажность, %	до 80
6. Изготавливаются по	ТУ 25-7310.0063-87
7. Код ОКП	42 1253
8. Габаритные размеры, мм:	195х153х136
9. Масса, кг, не более

Тепловычислитель СПТ942

Тепловычислитель СПТ-942 предназначен для
автоматизации учета теплопотребления.

СПТ-942 - двухканальный прибор. Он используется в составе теплосчетчиков, соответствующих требованиям ГОСТ Р 51649-2000 в частности СПТ942К, и рассчитан на работу в открытых и закрытых системах водяного теплоснабжения.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

- Температура окружающего воздуха - от минус 10 до 50°С.

- Относительная влажность - 95% при 35°С.

- Степень защиты от воды и пыли - IP65.

ДАТЧИКИ

К тепловычислителю могут быть подключены шесть водосчетчиков с числоимпульсным выходным сигналом, четыре термопреобразователя сопротивления с характеристикой 100П или 100М и четыре преобразователя давления с выходным сигналом 4-20 мА либо 0,4-2 В. Максимальная частота следования входных импульсов составляет 18 Гц при пассивном выходе водосчетчика (геркон или транзистор с открытым коллектором) и 1000 Гц - при активном выходе с уровнями U0 ≤ 0,4 В, Um = 3...3,6 В.

Тепловычислитель СПТ943

Тепловычислитель СПТ943 — двухканальный прибор, предназначенный для автоматизации учета теплопотребления. Рассчитан на работу в составе теплосчетчиков для открытых и закрытых систем водяного теплоснабжения.

Соответствие стандартам: Тепловычислитель удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51649—2000, ГОСТ Р 51522—99, ГОСТ Р 51350—99. В основе алгоритмов вычисления тепловой энергии и массы теплоносителя лежат рекомендации МИ 2412—97 и «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя».

Функциональные возможности: Обслуживание двух независимых тепловых нагрузок, для каждой из которых может быть выбрана любая из двенадцати схем учета с тремя преобразователями расхода, двумя преобразователями давления и двумя или тремя преобразователями температуры.

Подключаемые датчики:

— шесть термопреобразователей сопротивления 100 П;

— четыре преобразователя давления с выходным сигналом 4 — 20 мА;

— шесть преобразователней расхода с числоимпульсным выходным сигналом частотой до 1000 Гц.

Возможность питания расходомеров, подобных SONO-2500СТ, непосредственно от тепловычислителя. Архивирование средних и суммарных значений измеряемых и вычисляемых параметров с привязкой к расчетному дню и часу.

Ведение архивов изменений параметров настроечной базы данных и нештатных ситуаций. Возможность измерения температуры холодной воды и температуры наружного воздуха. Расширенная система диагностики — выбор алгоритмов обработки нештатных ситуаций. Формирование двухпозиционного выходного сигнала по результатам диагностики.

Последовательный (RS232C-совместимый) и оптический (IEC1107) порты для обмена с внешними устройствами. Работа с телефонными и GSM-модемами. Считывание данных с помощью накопителя АДС90 и переносного компьютера. Вывод отчетов на принтер (с помощью адаптера АПС45). Скорость обмена 19200 бит/с. Регистрация внешних событий (например пропадания напряжения питания расходомеров) с помощью специально предусмотренного дискретного входа. Емкое табло — две строки по 20 символов, простой и удобный интерфейс пользователя, наглядные процедуры просмотра архивов.

Метрологические характеристики:

Пределы погрешности при измерении:

расхода (относительная) ± 0,05 %;

температуры (абсолютная) ± 0,15°С;

разности температур (абсолютная) ± 0,03°С;

давления (приведенная) ± 0,1 %;

времени (относительная) ±0,01 %.

Пределы погрешности при вычислении:

количества тепловой энергии и массы (относительная) ± 0,02 %;

объема (относительная) ± 0,01 %.

Эксплуатационные показатели:

Температура окружающего воздуха - от минус 10 до 50°С.

Относительная влажность - 95% при 35°С.

Степень защиты от воды и пыли - IP65.

Габаритные размеры 208/206/87 мм.

Срок службы - 12 лет.

Степень защиты от пыли и воды — IP54.

Межповерочный интервал - 4 года.

Питание — от литиевой батареи (возможность замены без демонтажа) или от внешнего источника 12 В

 

Газоанализатор

Область применения газоанализатора:

Серия переносных газоанализаторов «ЭКОМЕР» ПЭМ-4М предназначена для контрольных замеров содержания загрязняющих веществ в промышленных выбросах топливосжигающих установок, а так же для технологического контроля, оперативной настройки и обслуживания котлов, печей, газовых турбин, горелок, работающих на любом виде топлива.

· Измерение до 5 компонент газовой пробы;

· Вычисление необходимых технологических параметров;

· Работа от встроенного аккумулятора до 6 часов;

· Встроенная память на 10 000 измерений;

· Интерфейс RS-232 для связи с компьютером;

Измеряемые параметры:

- Перечень газов и диапазоны измерений представлены в таблице:

Газ	Диапазон	Погрешность
O2	0 - 25 % (об.)	± 5 %
CO	0 - 2 000 ppm 0 - 10 000 ppm*	± 10 %
NO	0 - 1000 ppm	± 20 %
NO2	0 - 100 ppm	± 10 %
SO2	0 - 2 000 ppm	± 10 %

* - особое исполнение

- измеряется температура газа 0...700 C° (в особом исполнении от 0...1000C°);

- рассчитывается концентрация CO и NO ;

- вычисляются необходимые технологические параметры (коэффициент избытка воздуха, КПД).

Дополнительные возможности:

- вывод результатов измерения и информация о режимах газоанализатора производится на ЖК дисплей;

- сохранение до 10 000 результатов измерения;

- газоанализатор имеет стандартный интерфейс RS 232 для передачи накопленных данных на компьютер;

- калибровка "нуля" по атмосферному воздуху;

- измеряемые концентрации газов представляются в единицах объемных (ppm) или массовых (мг/м3).

Технические характеристики:

- температура газовой пробы не более 700° C (в особом исполнении не более 1000° C);

- относительная влажность пробы до 100%;

- содержание пыли в пробе не более 10 г/м3 (в особом исполнении до 30 г/м3);

- температура окружающей среды 10...40°C (в особом исполнении -15...40°C);

- длинна зонда 500, 800 или 1000мм (в особом исполнении 1250 или 2000мм);

- работа от встроенного аккумулятора не менее 6 часов;

- габаритные размеры 260х180х85 мм;

- вес газоанализатора не более 1,5 кг.

 

 

Сигнализатор

Назначение

Стационарный прибор СКГГ-1 предназначен для непрерывного измерения концентраций газа (метана или пропана) и подачи сигнала при достижении взрывоопасных уровней загазованности. Прибор имеет сертификат об утверждении типа средств измерений № 7308, внесен в Госреестр средств измерений под № 19031-99 и имеет разрешение на применение Госгортехнадзора России № РРС 04-292.

Область применения

Сигнализатор СКГГ-1 применяется в жилых, административных, а также производственных зданиях и сооружениях с целью предотвращения возникновения чрезвычайных ситуаций (пожаров, взрывов, гибели населения и производственного персонала).

Особенности изделия

Конструктивно прибор состоит из блока питания и сигнализации (БПС) и выносных блоков датчиков. БПС имеет “искробезопасные выходные цепи уровня ib” (маркировка взрывозащиты –“ExibIIC”), и должен устанавливаться вне взрывоопасных зон помещений. Блоки датчиков имеют маркировку взрывозащиты “1ExibdIICT6”, и могут устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений.

Каждый блок датчика соединен с БПС двужильным кабелем, по которому осуществляется питание блока датчика и передача частотно-модулированной цифровой информации. На информационном табло прибора отображается информация о состоянии каждого канала и концентрация газа в контролируемых зонах. Светодиодные индикаторы отображают состояние пороговых устройств.

Сигнализатор обеспечивает:

• Возможность подключения от 1 до 4 блоков датчиков.
• Измерение концентрации контролируемого газа.
• Отображение информации о работоспособности каждого канала.
• Световую сигнализацию о превышении концентрации контролируемого газа установленных порогов сигнализации.
• Возможность установки (изготовителем или потребителем) трех порогов сигнализации по каждому каналу.
• Возможность установки сигнализации об обрыве линии связи с блоком датчика или неисправности блока датчика.
• Возможность коммутации внешних электрических цепей для подключения до четырех независимых исполнительных устройств – вентиляция, сирена и т.п.
• Возможность обмена информацией с ЭВМ по последовательному интерфейсу RS-232 для передачи информации о загазованности и дистанционного управления прибором.
• Автоматическое отключение датчика при превышении содержания контролируемого газа свыше установленных норм (5%), что обеспечивает его защиту от перегрузки.
• Возможность подключения прибора к сети (220 В / 50 Гц) через блок бесперебойного питания.

Технические характеристики

Диапазон измерения (объемная доля)

метана: 0…2,5 %

пропана: 0…1,0 %

Диапазон показаний (объемная доля)

метана: 0…5,0 %

пропана: 0…2,0 %

Предел абсолютной погрешности измерения

метана: ± 0,25 %

пропана: ± 0,10 %

Напряжение питания: 187…242 В

Потребляемая мощность, не более: 25 ВА

Время выхода на рабочий режим, не более: 15 с

Длина линии связи с блоком датчика, не более: 1000 м

Параметры линии связи с блоком датчика, не более: R – 25 Ом; C – 0,25 мкФ; L – 1 мГн

Напряжение, коммутируемое реле: 220 В

Ток, коммутируемый реле: 0,1 А

Диапазон рабочих температур

БПС: +1…+50 °С

Блок датчика: –10…+50 °С

Габаритные размеры, мм

БПС: 300х190х100

Блок датчика: 130х60х40

Масса, г

БПС: 4000

Блок датчика: 400

 

Прибор регистрирующий

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Основная погрешность прибора, в % от нормирующего значения:
- по показаниям, сигнализации, интегрированию............................±0,5
- по регистрации.............................................................……...............±1,0
Быстродействие прибора, одно из ряда, с............................2, 5; 5; 10; 15
Скорость перемещения диаграммной ленты, по выбору с панели прибора, мм/ч..........................................…..20; 40; 60; 120; 240; 600; 1200; 2400
Питание от сети переменного тока 220 (240) В; 50(60) Гц
Потребляемая мощность, ВА:
- при равновесии следящей системы...................................................22
- при перемещении указателя по шкале прибора...............................28
Габаритные размеры, мм.........................................................240х320х345
Масса, кг, не более.....................................................................................13,5

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «составление функциональной схемы управления