Тема 1: «автоматизация насосов и компрессоров».

Насосы и компрессоры предназначены для перемещения соответственно жидкости и газов. Объект регулирования – трубопровод (газопровод) между двумя аппаратами длиной обычно несколько метров. Особенность объекта регулирования – маленькая инерционность от доли секунд (для газов) до нескольких секунд (для жидкости). Основной показатель качества процесса – расход жидкости (газа) или их давление. Основные возмущения: колебание давления в аппаратах, между которыми расположен трубопровод; изменение вязкости и плотности перемещаемой жидкости.

Схема автоматизации насоса (компрессора) показана на рис. 1, где использованы следующие обозначения:

I, R, C – приборы, которые показывают, регистрируют, регулируют;

А – световая и звуковая сигнализация; Н – ручное управление;

J – многоточечный прибор;

P, F (в первой позиции), T, E – соответственно давление, затрата, температура, электрические показатели

Рис. 1. Схема автоматизации насоса (компрессора)

Ранее рассматривалось, что наиболее простым способом регулирования расхода является дросселирование потока жидкости (газа) на линии нагнетания (поз.1). Схема автоматизации также предусматривает: контроль давления на всасывающей и нагнетательной линиях (поз.2, 3) и сигнализацию на нагнетательной линии; контроль и сигнализацию температуры хладагента, подшипников и обмоток электродвигателя насоса (поз.4); контроль и сигнализацию давления хладагента и смазки (поз.5, 6) и расходы хладагента и смазки (поз.7, 8); сигнализацию отклонения режима работы двигателя от нормального – перегрузка двигателя (поз.9). Предусмотрены ручное управление задвижками на линиях всасывания и нагнетания (поз.10, 11) и сигнализация положения задвижек (поз.12, 13).

Если давление в линии нагнетания или параметры состояния компрессора продолжают изменяться и после срабатывания сигнализации, невзирая на принятые обслуживающим персоналом мероприятия, срабатывает автоматическое устройство защиты. Оно отключает насос и включает резервный.

Тема 2: «автоматизация поверхностных кожухотрубных теплообменников».

Кожухотрубные теплообменники предназначены для нагревания продукта теплоносителем. Теплоноситель подается в трубки внутри кожуха, через стенки которых тепло передается продукту, который пропускают в межтрубное пространство.

Основной показатель качества – температура нагреваемого продукта - стабилизируется расходом теплоносителя. Основные возмущения: расход продукта, начальные температуры продукта и теплоносителя, их удельные теплоемкости, температура окружающей среды, изменение теплопередачи стенок труб в результате отложения солей и коррозии. Теплообменники (и тепловые объекты вообще) характеризуются значительной инерционностью.

Схема автоматизации кожухотрубного теплообменника представлена на рис. 2, где предусмотрено следующее:

а) контроль: расхода теплоносителя (поз.2) и продукта (поз.3), их конечные и начальные температуры (поз.4), давление теплоносителя и продукта (поз.5, 6).

б) сигнализация: температуры и расхода продукта (поз.1, 3). При резком падении расхода продукта теплообменник может выйти из строя, потому устройство защиты должно в этом случае перекрывать линию подачи теплоносителя.

Рис. 2. Схема автоматизации кожухотрубного теплообменника

Для повышения качества регуляции температуры нагреваемого продукта может применяться каскадная АСР, в которой в качестве промежуточной регулируемой величины может использоваться расход теплоносителя или соотношения расходов теплоносителя и продукта. Если основными возмущениями является колебание расходов или начальной температуры продукта, для повышения качества регулирования температуры нагреваемого продукта может быть применена комбинированная АСР с компенсацией возмущений по расходу или начальной температуры продукта.