Управление производством и отпуском тепловой энергии в котельной на отопительно-вентиляционные цели

тепловая схема котельной - 2котла.dwg

КП-02069964-13.03.01-39-16
Управление производством
и отпуском тепловой
энергии в котельной на
отопительно-вентиляционные цели
Принципиальная схема тепло-
технологического процесса
Автоматический воздухоотводчик
Датчик температуры теплоносителя
Клапан предохранительный
Фильтр сетчатый латунный
Клапан смесительный трехходовой
Расширительный бак 300 л.
Расширительный бак 50 л.
Емкостной водонагреватель
Противонакипное устройство
Трубопровод прямой сетевой воды
Трубопровод обратной сетевой воды до насосов
Трубопровод вентиляции
Трубопровод циркуляции вентиляции
Трубопровод безнапорного дренажа
Трубопровод исходной холодной воды
Трубопровод хим. очищенной воды
Тепловая схема котельной
Условные обозначения

работа.docx

Автоматизация котельных - это применение комплекса технических средств которые позволяют осуществлять технологические процессы производства передачи и распределения тепловой энергии без непосредственного участия человека. При этом человек имеет возможность полного контроля за всем происходящим. Автоматизация производственных технологических процессов дает возможность увеличить количество выпускаемой продукции снизить себестоимость и улучшить её качество. При этом уменьшается численность обслуживающего персонала повышается долговечность машин и механизмов достигается экономия материалов а также улучшаются условия труда и техники безопасности. По уровню автоматизации теплоэнергетическая отрасль занимает одно из ведущих мест. Процессы протекающие в теплоэнергетических установках характеризуются непрерывностью. А количество выработанной тепловой энергии в каждый момент времени должно соответствовать количеству потребляемой энергии. При этом почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы. Этими причинами обусловлено широкое применение автоматики для котельных в теплоэнергетическом комплексе. И сейчас уже трудно представить себе современную котельную без систем автоматики для котельных которые объединили в себе все последние достижения в области управления тепловыми потоками.
Автоматизация котельных включает в себя автоматическое регулирование дистанционное управление технологическую защиту теплотехнический контроль технологические блокировки и сигнализацию. Автоматическое регулирование обеспечивает протекание непрерывных процессов в котлоагрегатах (подпитка теплоносителем горение нагрев теплоносителя и др.) Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать теплогенераторную установку а так же переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии с пульта где сосредоточены устройства управления.
Описание теплотехнологического процесса
Котельными установками называется комплекс оборудования для котельной предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров.
В зависимости от назначения различают следующие котельные установки:
отопительные котельные установки — для обеспечения теплом систем отопления вентиляции и горячего водоснабжения;
отопительно-производственные котельные установки — для обеспечения теплом систем отопления вентиляции горячего водоснабжения и технологического водоснабжения;
производственные котельные установки - для технологического теплоснабжения.
Котельная установка состоит из котельного агрегата вспомогательных механизмов и устройств. Котельный агрегат включает в себя топочное устройство трубную систему с барабанами пароперегреватель водяной экономайзер воздухоподогреватель а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания обмуровку газоходы и арматуру.
К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы питательные водоподготовительные и пылеприготовительные установки системы топливоподачи золоулавливания (при сжигании твердого топлива) мазутное хозяйство (при сжигании жидкого топлива) газорегуляторную станцию (при сжигании газообразного топлива) контрольно-измерительные приборы и автоматику.
В процессе получения горячей воды или пара для отопления производственно-технических и технологических целей служат вода топливо и воздух (рабочим телом является вода).
В промышленности сельском и коммунальном хозяйстве применяют различные виды котлов:
- паровой котел представляет собой устройство с топкой обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного используемого вне котельной установки.
- водогрейный котёл — такое же устройство но предназначенное для нагревания воды находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне котельной установки.
- котел-утилизатор — это паровой или водогрейный котел в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса.
- котел-бойлер — паровой котел в паровом пространстве которого размещено устройство для нагревания воды используемой вне котла а в естественную циркуляцию включен отдельно стоящий бойлер.
Стационарным называют котел установленный на неподвижном фундаменте передвижным — котел имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте.
В котельных установках используется различное вспомогательное оборудование:
- пароперегреватель - представляет собой устройство предназначенное для перегрева пара выше температуры насыщения соответствующей давлению в котле в результате передачи ему тепла дымовыми газами.
- воздухоподогреватель - предназначен для подогрева поступающего в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов.
- питательная установка - состоит из питательных насосов для подачи воды в котел под давлением а также соответствующих трубопроводов и арматуры.
- тягодутьевое устройство — состоит из дутьевых вентиляторов системы газовоздуховодов дымососа и дымовой трубы обеспечивающих подачу необходимого количества воздуха в топочное устройство движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их за пределы котлоагрегата.
- устройство теплового контроля и автоматического управления включает контрольно-измерительные приборы и автоматы обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу котельной установки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления.
- в устройство для подготовки питательной воды входят аппараты и приспособления обеспечивающие очистку воды от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей а также удаление из нее газов.
- устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: вагонеток или транспортеров или тех и других. Котельные установки работающие на пылевидном топливе оборудуют дробилками сушилками мельницами питателями топлива вентиляторами а также системой транспортеров и пылегазопроводов.
Рисунок 1 – Тепловая схема котельной с закрытым котловым контуром на отопление
Расчет выбор и описание основного и вспомогательного оборудования теплотехнологической установки данного процесса
1 Выбор котлоагрегата
Исходя из полной мощности теплопотребления и с запасом до 25% выбираем котлоагрегат марки КВ-ГМ-756-150 с следующими техническими характеристиками:
Таблица 1 – Технические характеристики котлоагрегата КВ-ГМ-756-150.
Теплопроизводительность номинальная МВт
газ ГОСТ 5542-87мазут
Рабочее давление воды МПа
Температура воды на входе °C
Температура воды на выходе °C
Гидравлическое сопротивление МПа
Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной %
Масса котла без горелки кг
Габаритные размеры: длина х ширина х высота мм
Расход топлива м3ч газмазут
Средняя наработка на отказ час не менее
Средний срок службы до списания лет не менее
КПД котла % не менее газмазут
Температура уходящих газов °С не более газмазут
Для выработки 1125 Гкалч необходимо использовать 2 котлоагрегат данного типа. Котлоагрегат выбрали большей мощности в связи с тем что в ближайшие три года будут построены и подключены административные здания с потреблением 15 Гкалчас тепловой энергии.
2 Выбор котловых насосов
Учитывая необходимый расход воды для данного котлоагрегата выбираем насосы с производительностью не менее 80 тч и запасом не более 10% НКу-90М.
Агрегаты электронасосные типа "НКу" - центробежные горизонтальные консольные одноступенчатые - предназначены для обеспечения принудительной циркуляции конденсата в змеевиковых котлах-утилизаторах. Уплотнение вала насоса - мягкий сальник. Материал деталей проточной части - сталь. Агрегат электронасосный центробежный состоит из насоса и двигателя смонтированных на общей фундаментной раме соединенных муфтой. Проточная часть состоит из спирального корпуса который крепится к фланцу опорного кронштейна колеса рабочего насаженного на конец вала и всасывающего патрубка присоединенного к спиральному корпусу. Напорный патрубок направлен вертикально вверх. Направление вращения ротора левое (против часовой стрелки если смотреть со стороны двигателя).
Таблица 2 – Технические характеристики котлового насоса КГВ-10085.
Частота вращения обмин
Мощность двигателя кВт
Температура перекачиваемой жидкости 0С
Для каждого котлоагрегата необходим 1 насос. Общее число требуемых котловых насосов 2.
3 Выбор сетевого насоса
Определяем расчетную производительность сетевого насоса
Определяем требуемую производительность сетевого насоса с запасом 15%
При заданном напоре Нсн=30 - 45 м. выбираем сетевой насос марки Grundfos CRNE 150-2-1 – многоступенчатые центробежные насосы типа in-line со встроенным частотным преобразователем. Насосы оснащены электродвигателями MGE или MMGE фирмы Grundfos оснащенными системой частотного регулирования которая позволяет эксплуатировать насос в любой точке попадающей в диапазон рабочих характеристик то есть получать переменный расход при постоянном давлении в системе а также экономить электроэнергию. Насосы предназначены для фильтрации и перекачивания воды на водопроводных станциях для повышения давления в водопроводных сетях многоэтажных зданий или промышленных системах системах водоочистки охлаждения кондиционирования питания котлов в сепараторных установках а так же системах орошения. Насосы подходят для работы с чистыми и слабоагрессивными жидкостями.
Таблица 3 – Технические характеристики сетевого насоса Grundfos CRNE 150-2-1.
Макс. рабочее давление бар:
Макс. температура жидкости °С:
Мин. температура жидкости °С:
Напряжение питания В:
Мощность двигателя кВт:
Для обеспечения бесперебойной работы котельной необходимо использовать 2 насоса данного типа (основной резервный).
Описание регламентов процесса и построения графиков регулирования
Температурный график тепловых сетей дает возможность поставщикам теплопередающих компаний устанавливать режим соответствия температуры передаваемого и возвратного теплоносителя среднесуточным температурным показателям окружающего воздуха.
Иначе говоря в отопительный период для каждого населенного пункта РФ разрабатывается температурный график теплоснабжения (в небольших поселениях – температурный график котельной) который обязывает тепловые станции разного уровня обеспечивать технологические условия поставки теплоносителя (горячей воды) потребителям.
Регулирование температурного графика подачи теплоносителя может осуществляться несколькими способами: количественным (изменение расхода подаваемого в сеть теплоносителя); качественным (регулировка температуры подводящих потоков); временным (дискретная подача горячей воды в сеть). Методики расчета и построения температурного графика предполагают специфические подходы при рассмотрении тепловых сетей по назначению.
Температурный график — зависимость температуры теплоносителя (воды) в системе отопления от температуры наружного воздуха.
Температура теплоносителя на входе в систему отопления при качественном регулировании отпуска тепла зависит от температуры наружного воздуха то есть чем ниже температура наружного воздуха тем с большей температурой должен прийти теплоноситель в систему отопления. Температурный график выбирается при проектировании системы отопления здания от него зависит размер отопительных приборов расход теплоносителя в системе а следовательно и диаметр разводящих трубопроводов.
Для обозначения температурного графика используют две цифры например 90-70°C — это означает что при расчётной температуре наружного воздуха для создания комфортной температуры воздуха внутри помещения (для жилья 20°C) в систему отопления должен поступить теплоноситель (вода) с температурой 90°C а выйти из неё с температурой 70°C. В моем задании расчетная температура воздуха -10 °C что соответствует городу Ялта Крым.
Температурные графики используются при наладке и анализе режима работы систем отопления. Так например завышенная температура обратной воды при нормальной подаче свидетельствует о высоком расходе через данную ветвь системы отопления а заниженная - о дефиците расхода.
Системы отопления зданий до 10-ти этажей построенных в прошлом веке были рассчитаны под отопительный график 95-70°C а в зданиях с большей этажностью принимали график 105-70°C. При расчёте систем отопления современных новостроек температурный график принимается по усмотрению проектировщика и чаще всего составляет 90-70°C или 80-60°C хотя может быть принят и любой другой.
Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха:
Для зависимых схем присоединения отопительных установок к тепловым сетям температуру воды в подающей и обратной магистралях в течение отопительного периода т. е. в диапазоне температур наружного воздуха -10 +8°С-tн.о рассчитываем по выражениям:
где – температурный напор при расчетной температуре воды в отопительной системе °С.
tн – температура наружного воздуха °С.
– расчетный перепад температур воды в тепловой сети.
tв – температура воздуха внутри помещения ( принимаем +20 °С).
– расчетный перепад температур воды в местной системе отопления.
tно – расчетная температура воздуха.
Температурный напор при расчетной температуре воды в отопительной системе рассчитывается по формуле:
где – температура воды перед элеваторным узлом =150 °С;
– температура воды после отопительных приборов =70 °С;
Расчетный перепад температур воды в тепловой сети °С:
где t1и t2– температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах котельной °С.
Расчетный перепад температур воды в местной системе отопления и вентиляции °С
Определяем температуру воды в подающей и обратной магистралях
Остальные расчеты делаются аналогично. Результаты расчета температурного графика представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Температурный график 15070 для системы отопления при tн = -10°C и tв = 20°C.
Температура наружного воздуха °C
Температура подачи °C
Температура обрата °C
Для построения температурного графика рассчитаем следующие значения мощности:
аналогично рассчитываем ;
аналогично рассчитываем .
Для удобства полученные данные внесем в таблицу
Таблица – 5. Температурный график подающего и обратного трубопровода.
Определение параметров управления и регулирования критериев защиты
Наряду с требованиями по применению энергосберегающих технологий в области теплоснабжения на сегодняшний день практически отсутствуют обязательные нормативные документы по построению алгоритму управления и характеристикам систем регулирования. Существующие же требования (например СП 41–101–95) разумны но неполны и носят рекомендательный характер. Результатом данного положения может быть появление автоматизированных тепловых пунктов не только не улучшающих положение но и приносящих вред а именно:
снижение устойчивости гидравлического режима системы теплоснабжения в целом при работе систем в стартстопном режиме.
невозможность снижения температуры в помещениях из-за слабой циркуляции теплоносителя.
перерасход более дорогой электроэнергии в результате нерационального снижения расхода тепловой. И.т.д.
В свете вышеизложенного в данной статье предлагается обсудить основные постулаты и требования к автоматизации и регулированию систем отопления и ГВС которые могут являться первоначальным вариантом нормативных актов по данной тематике.
Назначение системы автоматизации и регулирования
Система автоматизации тепловых пунктов предназначена для контроля и автоматического управления значениями параметров теплоносителя подаваемого в системы отопления и горячего водоснабжения с целью оптимизации теплопотребления и создания комфортных условий внутри помещений обслуживаемого здания при минимальных энергозатратах.
Средства автоматизации и контроля должны обеспечивать работу тепловых пунктов без постоянного обслуживающего персонала.
Состав системы автоматизации и регулирования
Под системой автоматизации теплового пункта понимается комплектная система включающая в себя следующие компоненты:
– контроллер (или контроллеры) для регулирования систем отопления вентиляции и ГВС;
– регулирующие клапаны с сервоприводами иили регуляторы прямого действия;
– преобразователи температуры;
– преобразователи давления иили электроконтактные манометры иили реле давления с устройствами отбора;
– клемные соединители блоки электропитания автоматические выключатели соединительные электрические кабели и другие электроустановочные изделия в составе щитов электроуправления;
– контакторы пускатели преобразователи частоты (для управления насосами) и другие коммутационные устройства;
– предохранительные устройства: предохранительные клапаны расширительные баки и т. п.;
– средства связи с диспетчерским пунктом для дистанционного контроля за параметрами теплоносителя и режимами работы оборудования теплового пункта нештатными и аварийными ситуациями.
Конфигурация и состав системы и автоматизации теплового пункта изменяется в зависимости от применяемой гидравлической схемы регулирования. Выбор схемы присоединения систем теплопотребления должен осуществляться с учетом условий теплоснабжения с максимальным использованием энергетического потенциала теплоносителя от источника теплоснабжения особенно при дефицитном теплоснабжении.
Состав применяемых технических компонентов для системы автоматизации теплового пункта определяется на стадии проектирования.
Основные задачи системы автоматизации и регулирования
Автоматизация системы отопления зданий должна обеспечивать:
– приготовление и подачу в системы отопления и вентиляции здания теплоносителя с параметрами которые автоматически регулируются в соответствии с температурой наружного воздуха и динамикой ее изменения (учет тепловой инерции здания позволяет выровнять температуру внутри отапливаемых помещений а кроме того уменьшает неравномерность нагрузки на тепловую сеть) а также расписанием (день недели время суток) заданным пользователем путем поддержания температурного графика с аналитической или диспетчерской формой задания устанавливающей зависимость между температурами в подающем и обратном трубопроводах системы отопления (вентиляции) и температурой наружного воздуха;
– приготовление и подачу теплоносителя в систему горячего водоснабжения поддержание заданной температуры ГВС в пределах санитарных норм (55 – 65 °С) в открытых и закрытых системах теплоснабжения;
– защиту систем отопления вентиляции и ГВС от превышения параметров теплоносителя (давление температура) сверх допустимых норм от гидроударов и перегревов;
– качественное регулирование подачи теплоносителя в системы отопления потребителей (для равномерного прогрева помещений внутри здания); количественно-качественное регулирование должно отдельно согласовываться с теплоснабжающими организациями;
– автоматическую подпитку систем отопления и вентиляции при независимой схеме присоединения при необходимости химводоподготовку подпиточной и водопроводной воды;
– необходимую циркуляцию теплоносителя в системах отопления и вентиляции циркуляцию вторичного контура ГВС в сетях потребителей с целью предотвращения непроизводительных сбросов теплоносителя после перерывов в пользовании ГВС а также для снижения отложений в теплообменных аппаратах в случае их применения;
– измерение и контроль параметров теплоносителя поступающего в системы теплопотребления и возвращаемого из этих систем в тепловую сеть источника теплоснабжения;
– коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя горячего и холодного водоснабжения с архивацией данных;
– дистанционный контроль и средства автоматизированного сбора информации о потреблении тепловой энергии теплоносителя и водопроводной воды средства корректировки параметров регулирования а также оповещения об аварийных и нештатных ситуациях в том числе пожар затопление несанкционированное посещение объекта и другие события требующие оперативного принятия мер с выводом всей информации на пункт диспетчеризации.
Основные требования к контроллерам и качеству автоматического регулирования
При работе системы автоматизации теплового пункта должны обеспечиваться следующие качественные показатели процессов регулирования:
– возможность конфигурации выходных устройств в контроллере для обеспечения функционирования конкретной системы автоматического регулирования для любой гидравлической схемы;
– управление двумя насосами отопления и двумя насосами ГВС в режимах: основнойрезервный с АВР по датчикам аварии насосов попеременной работой насосов с АВР одновременной работой с поочередными паузами на промывку летней «тренировкой» насосов;
– применение аналитической или диспетчерской формы задания температурного графика устанавливающего зависимость температур в подающем и обратном трубопроводах системы отопления от температуры наружного воздуха;
– использование алгоритмов регулирования с учетом тепловой инерции здания расчет температурного графика по адаптированной температуре наружного воздуха с учетом динамики изменения наружной температуры;
– регулирование как по температуре подачи так и по разности температур в подающем и обратном трубопроводах системы отопления при гарантированном постоянстве расхода теплоносителя циркулирующего в системе отопления;
– использование разных формул расчета относительного теплового потока на отопление для: с одной стороны производственных и общественных зданий с другой стороны для жилых зданий (учет при расчете температурного графика бытовых тепловыделений);
– возможность нормированного снижения температуры отопления в часы отсутствия в здании людей задание расписания отопления на всю неделю или на каждый день недели с двумя периодами комфортной температуры в сутки;
– возможность применения нормированного снижения температуры отопления в часы пиковых нагрузок на ГВС с последующей компенсацией данного снижения с целью выравнивания нагрузки на источник теплоснабжения во времени;
– возможность ограничения максимального расхода из тепловой сети (за счет уменьшения расхода до договорной величины или до снижения температуры отопления до минимально допустимого значения) и минимального расхода из тепловой сети (за счет увеличения расхода из тепловой сети до уровня нижнего предела измерения расходомера или до увеличения температурой отопления величины максимально допустимой);
– ограничение температуры в обратном трубопроводе тепловой сети за счет уменьшения относительного теплового потока на отопление до допустимого значения температуры в обратном трубопроводе тепловой сети или до снижения относительного теплового потока на отопление до фиксированной величины (80 % от расчетного);
– ограничение максимальной и минимальной температуры теплоносителя циркулирующего в системе отопления;
– ограничение максимальной скорости изменения температуры отопления для предотвращения тепловой сети потребителя от перегрузок связанных с температурной деформацией при резком изменении температуры теплоносителя;
– поддержание температуры теплоносителя в трубопроводе подачи системы ГВС в пределах санитарных норм (55 – 65 °С);
– управление величиной циркуляции теплоносителя во вторичном контуре ГВС для предотвращения отложений в теплообменниках при закрытой системе теплоснабжения и предотвращения сбросов в канализацию теплоносителя после перерывов в пользовании ГВС;
– передача во внешнюю цепь обобщенного сигнала аварии при возникновении нештатных ситуаций выхода из строя температурных датчиков насосов регулирующих клапанов и др. оборудования и при отклонении регулируемых параметров от заданных значений.
Кроме того существует ряд требований выполнение которых необходимо для построения систем качественного регулирования обеспечивающих оптимальное функционирование систем теплопотребления:
– непосредственное управление подачей теплоты по одному датчику внутренней температуры не допускается так как это снижает надежность регулирования; допускается использовать накопленные данные по внутренней температуре для коррекции температурного графика регулирования;
– в случае дефицитного теплоснабжения от источника ночное снижение температуры теплоносителя в СО не должно производиться – это снижение должно нормироваться по температуре а не по расходу;
– для исключения неравномерности прогрева отопительных приборов узлы регулирования должны обеспечивать расчетные расходы теплоносителя в соответствии с приложением 12 СНИП 2.04.05–91 «Отопление вентиляция кондиционирование» и необходимые коэффициенты подмеса при температурах выше точки излома температурного графика;
– с целью защиты коммерческого узла учета тепловой энергии и теплоносителя от несанкционированного вмешательства и повышения надежности работы АТП в целом необходимо предусматривать аппаратное разделение средств учета и средств автоматики.
Контроллер для автоматического регулирования систем потребления теплоты должен обеспечивать:
– управление исполнительными механизмами с клавиатуры контроллеров в ручном режиме при наладочных работах;
– защита от неправильных действий обслуживающего персонала и несанкционированного доступа;
– автоматическая самодиагностика и диагностика технологического оборудования;
– автоматическая проверка корректности введённой базы данных;
– энергонезависимые часы и календарь;
– представление на табло:
значений вводимых и введенных ранее параметров
значений измеряемых параметров
информации о режиме работы системы автоматизации в целом и режимах работы электроприводов;
– связь с внешними устройствами: другими контроллерами компьютером модемом и др. через стандартные интерфейсы.
Контроллеры должны быть предназначены для работы с серийно выпускаемыми датчиками и преобразователями с унифицированными выходными сигналами имеющими размерность тока напряжения частоты и сопротивления.
Контроллеры должны иметь возможность ввода и корректировки исходных данных с помощью встроенной кнопочной панели внешнего пульта или компьютера.
Для представления информации о режимах работы значениях измеряемых параметров составе системы и т. п.на лицевой панели контроллера должно располагаются алфавитно-цифровое табло и световые индикаторы.
Данная статья призвана реабилитировать само понятие автоматического регулирования как такового. Связано это прежде всего с дискредитацией основных принципов регулирования многими производителями систем автоматизации и регулирования «штампующих» дешевые и неэффективные а зачастую даже вредные технические решения ухудшающие а не улучшающие функционирования систем отопления и горячего водоснабжения что вызывает разочарование и отрицательный отклик в первую очередь у конечных потребителей данных изделий. С учетом их немалой стоимости и сложности эксплуатации потребителя не удовлетворяют ни разрекламированная функциональность ни щедро обещанный экономический эффект от внедрения систем автоматического регулирования ни реальные сроки эксплуатации данных систем.
Расчет и выбор управляющих механизмов датчиков и т.д.
1 Выбор регулирующего клапана
На основании расчетной производительности сетевого насоса выбираем клапан ARI-STEVI 440 Ду 100 Ру 16 атм. трехходовой регулирующий с электроприводом ARI PREMIO со следующими техническими характеристиками:
Таблица 6 – Технические характеристики клапана ARI-STEVI.
Климатическое исполнение
горячая вода водяной пар газ
Температура рабочей среды °C
Присоединение к трубопроводу
Материал корпуса изделия
Функциональное назначение
запорно - регулирующая арматура
Технические характеристики электропривода ARI-PREMIO:
Модель: ARI-PREMIO 12 kN
Напряжение: 230 В 50 Гц
Потребляемая мощность: 80 ВА
Устройство ручного управления
Механический индикатор положения
Выключатели: 2 выключателя предельного момента
Класс защиты привода: IP 65.
Электрические приводы ARI-Premio с усилием до 12кН имеют температурную защиту класс S1 (100%) ED при непрерывной работе и класс S4 (80%) ED при 1200 включений в час.
Дополнительное оборудование
- 2 дополнительных путевых выключателя промежуточного положения максимальная мощность 10 А 250 В;
- 2 дополнительных концевых выключателя предельного момента для низкого напряжения максимальная мощность 01 А 4-30 В с золотыми контактами;
- Потенциометр 100 200 500 или 1000 Ом (максимально 2 шт.); 15 Вт;
- Электронный позиционер установленный на привод ARI-PREMIO (включая потенциометр 1000 Ом) входной сигнал 04-20 мА 02-10В для мотора с напряжением 24 В 50 Гц;
- Электронный датчик положения RI 21 04-20 мА 02-10 В для 115 В 50 Гц; 230 В 50 Гц или 24 В 50 Гц (включая потенциометр 1000 Ом);
- Резистор обогрева 115 В 50 Гц; 230 В 50 Гц или 24 В 50 Гц; 15 Вт;
- Встроенный температурный контроллер dTRON 16.1 c трехпозиционным регулированием. B качестве сенсора используется термометр сопротивления.
2 Выбор температурных датчиков и контроллера
Проведя анализ современного рынка автоматики для котельных и на основании требуемых диапазонов измерений выбираем датчики измерения температуры воды в подающем и обратном трубопроводе марки SIEMENS QAE2140.010 и SIEMENS QAC 3171 для измерения температуры наружного воздуха.
Таблица 7 – Термопреобразователь SIEMENS QAE2140.010.
Производитель: SIEMENS
Датчик температуры погружной PTC T1 -30 +130 оС для снятия показаний температуры воды в трубах и баках. Предназначены для испoльзoвания в установках вентиляции и отопления с целью регулирования и ограничения температуры пoтoка ограничения температуры в oбратнoм контуре регулирования температуры ГВС." Включает в комплект поставки защитную гильзу G12
Таблица 8 – Термопреобразователь SIEMENS QAC 3171.
Датчик температуры наружный 4 20 мA. Датчик QAC3171 может быть использован как высокоточный комнатный датчик. Рабочий диапазон: -50 +50°C; Время реакции: примерно 20 мин; Тип соединения: Винтовые зажимы; Класс защиты: P 65.
Для автоматического управления производством и отпуском тепловой энергии выбираем контроллер производства «SIEMENS» марки POL 638.70DH1 со стандартной программой для отопления с следующими техническими характеристиками:
Таблица 9 – Технические характеристики и описание контроллера SIEMENS POL 638.70DH1.
Контроллер со встроенной панелью оператора.
Конфигурация до трех первичных контроллеров с системой повторного заполнения до 4-х отопительных контуров (контуров закачки или смесительных контуров) и до двух контуров горячего водоснабжения.
Конфигурацию всех функций и назначение входов-выходов можно свободно определить через панель оператора без необходимости программирования.
Для расширения входоввыходов контроллера к нему можно подключить до 4-х модулей вводавывода.
Настройка и мониторинг через внешнюю панель оператора WEB-интерфейс или через коммуникацию с помощью сервисных программ или SCADA-систем.
Развитые возможности коммуникации встроенные интерфейсы и внешние коммуникационные модули для: Modbus RTU ModbusIP BACnet IP WEB-сервера M-bus.
- 8 универсальных входов выходов (конфигурируемые входывыходы для аналоговых или дискретных сигналов)
- 5 дискретных входов (сухие контакты)
- 2 аналоговых выхода (DC 0 10 В)
- 6 релейных выходов (НО-контакты)
- интерфейсы: RS-485 RS-232 USB Process Bus Ethernet
- слот для SD-карты для обновления приложения и загрузчика
- питание AC 24 В или DC 24 В
- рабочая температура -40 70 °C.
В данном курсовом проекте я подобрал котлоагрегаты согласно заданной потребляемой мощности в задании. По заданной температуре в задании -10 0С по СН и П 23 - 01 – 99 к моей работе подходит город Ялта Крым. Далее я рассчитал мощность количество и производительность котловых насосов. На основании полученных данных подобрал сетевой насос. Далее подбираем трехходовый клапан.
После анализа полученных данных построил температурный график 15090 который соответствует городу Ялта.
На основании всех данных мы подбираем автоматику управления теплотехнологическим процессом. Выбрал температурные датчики на подающий и обратные трубопроводы окружающего воздуха. Подобрал контроллер.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Соколов Е.Я. «Теплофикация и тепловые сети». М.: Издательство МЭИ 2001 г.
Кудинов А.А. Зиганшина С.К. «Основы централизованного теплоснабжения». Самара: Самар. гос. техн. ун-т 2007 г.
Козин В.Е. Левина Т.А. Парков А.П. Пронина И.Б. Слемзин В.А. «Теплоснабжение» М.: Высшая школа 1980 г.
Б.М. Хрусталёв «Теплоснабжение и вентиляция». М.: Издательство АСВ2005г.
СНиП 23.01.-99 Строительная климатология РФ-М: Стройиздат 1999 – 58с.
ТКП 45-4.02-182-2009 (02250)
Михеев М.А. Михеева И.М. «Основы теплопередачи» М.: Энергия1977 г.
А.А. Ионин «Теплоснабжение». М.: СтройИздат1982г.
Закон № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г «О теплоснабжении»
«Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утв. Пост. Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170)

реферат.docx

Курсовая работа содержит 35 страниц 1 рисунок 9 таблиц 10 использованных источников графическая часть включает в себя один чертеж формата А1 один чертеж форматаи три графика на одном листе миллиметровой бумаге формата А3.
КОТЛОАГРЕГАТ МОЩНОСТЬ НАСОС ТЕПЛОВОЙ ГРАФИК РАБОТА УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КЛАПАН ДАТЧИК.
Объектом исследования является регулировка управление и защита теплотехнологических процессов.
Цель работы – освоение и закрепление методики теплового расчета сетевого насоса температурного графика и подбор котлов их количества и котловых насосов к ним.
В процессе работы проводился расчет теплового графика сетевого насоса. Подобрал основное и дополнительное оборудование.
В результате проведенной работы выполнены основные расчеты которые позволили выявить расчетный режим для котлового агрегата проанализировать тепловой режим определить эффективные показатели работы котлоагрегатов.
Область применения – объекты исследования имеют большое применение в промышленности в гражданском строительстве а также в отраслях занимающихся производством электроэнергии.
Эффективность – повышение знания студентов. Выполнению работы должно предшествовать тщательное изучение соответствующих разделов курса «Управление и защита теплотехнологических процессов».
Описание теплотехнологического процесса 7
Расчет выбор и описание основного и вспомогательного оборудования теплотехнологической установки данного процесса 10
1 Выбор котлоагрегата 10
2 Выбор котловых насосов 11
3 Выбор сетевого насоса 12
Описание регламентов процесса и построения графиков регулирования 14
Определение параметров управления и регулирования критериев защиты 19
Расчет и выбор управляющих механизмов датчиков и т.д. 27
1 Выбор регулирующего клапана 27
2 Выбор температурных датчиков и контроллера 29
Список использованных источников 32
Графическая часть 33
I. Принципиальная схема теплотехнологического процесса 33
II. Cхема управления и защиты 34
III. Температурный график тепловой сети 35

Чертеж1.dwg

Контроллер SIEMENS POL 638.70DH1
Датчик температуры наружный
Датчик температуры погружной
Трехходовый клапан ARI-STEVI 440
с электроприводом ARI-PREMIO
Управление производством и отпуском тепловой энергии в котельной на отопительно-вентиляционные цели
Принципиальная схема теплотехнологического процесса