• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Лекції 19-22

Тема 8. Автоматизація систем теплопостачання

Система теплопостачання – комплекс пристроїв і споруд для виробництва, транспортування, розподілення та споживання теплоти. Складається з джерела теплоти (1), теплової мережі (2), пункту розподілення теплоти (3) і споживачів (4):

Споживачі теплоти:

1) системи опалення;

2) системи вентиляції та кондиціювання повітря;

3) системи гарячого водопостачання (системи ГВП);

4) технологічне теплотехнічне обладнання.

Джерела теплоти:

1) теплоелектроцентралі (ТЕЦ);

2) групові котельні;

3) котли поквартирного опалення;

4) печі;

5) малопотужні газові генератори;

6) нетрадиційні (вторинні енергоресурси, геотермальні води, геліо-установки тощо).

Класифікація системи теплопостачання:

1. За видом теплоносія:

· водяні (недоліки: значний гідростатичний тиск; значна витрата енергії на транспортування);

· парові (недоліки: транспортування не більше 5 км; складно здійснювати точне регулювання температури опалення);

· повітряні.

2. За розміщенням джерела теплоти:

· централізовані;

· децентралізовані.

3. За підключенням системи гарячого водопостачання (ГВП):

· закрита;

· відкрита.

4. За підключенням системи опалення:

· залежна;

· незалежна.

5. За схемою повернення конденсату:

· з поверненням конденсату;

· без повернення конденсату.

6. За кількістю трубопроводів тепломережі:

· однотрубні;

· двотрубні;

· багатотрубні.

Закрита система гарячого водопостачання (рис. 8.1) – це система, в якій підключення системи ГВП здійснюють за допомогою підігрівача, де водопровідна вода для системи ГВП нагрівається мережею (водою з теплової мережі).

Закрита система ГВП має наступні переваги:

1) вода відповідає існуючим санітарним нормам;

2) вода має гідроізоляцію від мережного теплоносія;

3) підвищується надійність роботи системи.

Недоліки закритої системи ГВП:

1) додаткові вкладення коштів у підігрів;

2) значна корозія трубопроводу.

Рис. 8.1. Принципова схема закритої системи ГВП:

1, 2 – подаючий і зворотній трубопроводи тепломережі; 3 – водоводяний підігрівач; 4 – елеватор системи опалення; 5 – система опалення споруди;
6 – водопровідна вода з водопроводу холодної води

Відкрита система гарячого водопостачання наведена на рис. 8.2.Вода з теплової мережі частково подається на систему опалення (5), частково – на змішувач системи ГВП. Після системи опалення мережна вода частково повертається до джерела теплоти по зворотному трубопроводу, а частково – на змішувач системи ГВП, в якому змішуються два потоки теплоносія, і вода з t°=60°C подається в систему ГВП (7).

Рис. 8.2. Принципова схема відкритої системи ГВП

7 – вихід системи ГВП; 8 – змішувач

Відкрита система ГВП має наступні переваги:

1) дешевші витрати теплоти на підтримку системи ГВП;

2) зменшується витрати теплоти на систему ГВП.

Недоліки відкритої системи ГВП:

1) складність контролю за герметичністю тепломережі;

2) значне підживлення теплової мережі на витрати в системі ГВП.

Системи опалення приміщень повинні підтримувати вимоги, викладені у CHіП 2.04.05-86.

Теплоносії системи опалення:

1) гаряча вода 85…150°C;

2) водяний пар – до 130°C, тиск – до 0,3 МПа;

3) нагріте повітря – до 70°C.

Типи теплоносіїв: вода …150°C; пар …0,6 МПа; електроенергія; природний газ.

Температура води в системах ГВП на санітарно-побутові потреби повинна бути в межах t°=50…75°C.

Функціональна схема автоматизаціі котла наведена на рис. 8.3.

Технологія. Холодна вода з мережі проходить до топки котла, де нагрівається паливом, що згорає, і надходить в барабан. Звідки поступає до користувачів в парову магістраль. У якості палива може використовуватись, наприклад, газ чи мазут.

Перший контур регулювання (відповідає за підтримку необхідного тиску в барабані котла і складається з сенсору PT (1-1), регулятора РС і виконавчого механізму М2) при зменшені тиску в барабані котла збільшує подачу палива в топку котла.

Другий контур регулювання стабілізує співвідношення паливо-повітря, при його зміні, що викликана першим контуром. Контур складається з сенсорів витрати палива FE (2-1; 2-3), повітря PT (2-5), регулятора співвідношення FFC і виконавчого механізму M3, що змінює продуктивність роботи вентилятора подачі повітря в топку котла. На регулятор співвідношення витрат FFC надходить два сигнали: сигнал про витрату палива від сенсора FE і сингал про витрату повітря від сенсора РТ (сенсор тиску PT здійснює непряме визначення витрати в повітроводі прямокутного перетину, оскільки прямий метод визначення витрати характеризується в даному випадку значними похибками внаслідок нерівномірного розподілу параметрів у такому типі повітроводів). Регулятор FFC змінює продуктивність роботи вентилятора, чим стабілізує співвідношення «паливо-повітря». Залежно від типу палива, це співвідношення повинно бути в межах 1:5…1:20.

Третій контур регулювання встановлює необхідний рівень розрядження в топці котла при збільшені кількості димових газів, яке було змінено другим контуром. Третій контур складається з сенсору PT (3-1), електронного регулятора PC (3-2) і електричного двигуна MA1.

Крім описаних трьох контурів, в ФСА котла для оператора передбачено наступне:

1. Прилади індикації положення виконавчих механізмів – GI (2-8, 1-4, 3-4);

2. Сигналізація рівня води в барабані котла: LSA – сигналізатор рівня, HL8, HL9 – світлові індикатори нижнього і верхнього рівня.

3. Прилади сигналізації тиску PSA.

4. Тумблер SA1 працює для вибору палива (газ, мазут).

Завдання системи автоматики котла:

1. Підтримка технологічного процесу горіння.

2. Регулювання тиску в паровій магістралі.

3. Автоматичний захист двигуна і установок котлових агрегатів.

4. Сигналізація граничних значень технологічних параметрів.

5. Забезпечення можливості резервування основних агрегатів.

Окрім теплопостачання, в санітарно-технічних системах іноді виникає необхідність в холодопостачанні (наприклад, для кондиціонерів).

ФСА холодильної станції наведена на рис. 8.4.

Технологічний процес: З бака теплої води вода подається в випарник, де охолоджується фреоном, що випаровується, звідти охолоджена вода подається в бак холодної води, і далі – до користувача. З випарника фреон компресором подається в конденсатор, де охолоджується холодною водою і збирається в конденсаторному бачку. З бака рідинний фреон поступає в теплообмінник, де випаровується в випарнику, відбираючи тепло у води, що туди надходить.

Рис. 8.3. Функціональна схема автоматизації котла

Рис. 8.4. Функціональна схема автоматизації холодильної станції

Робота основних контурів системи автоматики холодильної станції:

1. Регулятор ТС (13), що пов’язаний з сенсором температури
ТЕ (12), при підвищені температури в баці включає холодильну станцію, запускаючи двигуни М1, М5, МА2.

2. Регулятор прямої дії РС (15) при підвищенні тиску у трубопроводі до споживача скидає залишкову воду назад в бак, дроселюючи таким чином тиск до потрібного значення.

3. Регулятор ТС (4) управляє подачею фреону у випарники за сигналом від сенсора температури ТЕ (3) на зворотній лінії фреону і управляє двигуном МА1.

У ФСА холодильної станції передбачені наступні прилади для оператора:

– сигналізатори температури, тиску і витрати (TSA, PSA, FSA);

– реле тиску PSA11 переключає керування прямої на резервну лінію при поломці (аварії) основний (датчик РЕ10).

Лекції 23-26

Тема 9. Автоматизація систем водопостачання

Системи водопостачання призначені для забезпечення житлових, громадських, комунальних і технологічних приміщень та об’єктів водою такої якості та параметрів, яких вони вимагають.

Структурна схема міської системи ВВ (водопостачання та водовідведення) наведена нижче.

Вимоги до систем автоматизації водопостачання:

1. Неперервність роботи (безперебійність водопостачання).

2. Забезпечення потрібної витрати.

3. Забезпечення потрібної якості води (для досягнення питних властивостей).

4. Централізоване управління всією лінією водопостачання.

5. Швидка діагностика аварійних ділянок та усунення аварій.

Автоматизація очисних водопровідних споруд (на рис. 9.1 наведена функціональна схема автоматизації фільтра системи водопостачання) використовує наступні основні технологічні процеси в таких спорудах:

· осаджування;

· фільтрування;

· стабілізація та пом’якшення води;

· озонування;

· знезараження (хлорування, обробка ультрафіолетом).

Рис. 9.1. Функціональна схема автоматизації фільтра

У режимі «Оператор» агрегати та подача інгредієнтів здійснюється вручну (або тумблерами HS). При цьому оператор слідкує за рівнемірами LI та лічильником FQIR (або за лампочками HL1-HL3, якщо оператор за щитком).

У режимі «Автомат» регулювання здійснюються сигналізаторами LSA, які включають-виключають усі установки (подача сирої води здійснюється за відсутності верхнього рівня та відключається при його появі).

Вибір режимів здійснюється тумблером SA5.

Функціональна схема автоматизації фонтана наведена на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Функціональна схема автоматизації фонтана

1. По сигналу від сенсорів верхнього та нижнього рівня LE6-7 резервуара фонтана, регулятор LC керує електромагнітами на подачі та відводі води YA1 і YA2. При цьому сигналізатор LSA за допомогою лампочок показує наявність відповідного рівня.

2. Включається система тумблером SA2, який відкриває електромагнітний клапан подачі води YA3, включає двигун насосу М і електромагнітний клапан YА1 подачі води на розбризкувач фонтану.

3. Висота струменя фонтану (тиск у водопроводі) регулюється за допомогою контуру: сенсор тиску PE, регулятор РС, перетворювач частоти SC і двигун М.

В ФСА для оператора передбачені манометри PI, рівнеміри LI, тумблери SA, кнопки SB.

Функціональна схема автоматизації басейну зі зворотною циркуляцією наведена на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Функціональна схема автоматизації басейну

В басейн подається з мережі холодна і гаряча вода. Температура води в басейні регулюється контуром: сенсор ТЕ, регулятор ТС і двигун МА1. Заповнення/спустошення – контуром: сенсори LE верхнього і нижнього рівня, регулятор LC, клапан YА1. Вода на повторне використання подається за сигналом від сенсора QE на регулятор QC, який включає двигун М насоса і відкриває електромагніт YА2 подачі на нього води і закриває YА3. При цьому приводами насосів-дозаторів МА2, МА3 забезпечується необхідна концентрація у воді реагентів і хлору.

Читайте також:

1. Більш детально про інвестиційну взаємодію в наступному Додатку до цієї Лекції.
2. В лекції висвітлюються питання використання мережних структур, їх недоліки та переваги.
3. Валютне регулювання ЗЕД розглянуто окремо в наступній лекції «Валютне регулювання ЗЕД.
4. Вибір остаточного варіанта плану лекції. Робота над формою викладу.
5. ДОДАТОК до Лекції № 12
6. Документальні колекції науково-історичних товариств в Україні 19 – початку 20 ст.
7. Закріплення матеріалу лекції
8. Закріплення матеріалу лекції
9. Закріплення матеріалу лекції
10. ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ ДО ЛЕКЦІЇ 7
11. ЗАПИТАННЯ ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ лекції № 3.
12. Зміст лекції

Переглядів: 3430