
- •Конспект лекций
- •Введение
- •Раздел I
- •Глава 1
- •1.2. Элементы систем автоматического регулирования
- •1.2.1. Чувствительные элементы и датчики
- •1.2.2. Усилители
- •1.2.3. Электромагнитные реле
- •1.3. Объекты регулирования
- •1.3.1. Дифференциальное уравнение динамики объекта
- •1.3.2. Решение дифференциального уравнения
- •1.4. Автоматические регуляторы
- •1.4.1. Взаимодействие объекта и регулятора
- •X(t) — регулирующее воздействие; g(t) — управляющее воздействие
- •1.4.2. Выбор типа и настройки регулятора
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Глава 2 передаточные функции и частотные характеристики
- •2.1. Передаточная функция
- •2.2. Частотная характеристика
- •2.3. Типовые динамические звенья
- •2.4. Соединение звеньев, алгебра передаточных функций
- •2.5. Уравнение динамики замкнутой системы
- •Глава 3
- •3.2. Критерий устойчивости Гурвица
- •3.3. Критерий устойчивости Михайлова
- •3.4. Качество регулирования
- •Раздел II
- •Глава 4
- •4.2. Задачи автоматизации котельной установки
- •4.3. Регулирование уровня воды в барабане котла
- •4.3.1. Одноимпульсная сар уровня воды с термогидравлическим регулятором
- •4.3.2. Одноимпульсная сар уровня воды с изодромным регулятором типа «Аскания»
- •4.3.3. Многоимпульсные регуляторы уровня воды
- •4.3.4. Регулирование производительности котельно-питательного насоса
- •4.4. Регулирование температуры перегретого пара
- •4.4.1. Регулирование температуры впрыском конденсата
- •4.4.2. Регулирование температуры в поверхностных пароохладителях
- •4.5. Регулирование горения
- •4.5.1. Схема регулирования горения с параллельным включением контуров
- •Осушение
- •4.5.2. Схема регулирования горения с последовательным включением контуров
- •4.6. Системы защиты и сигнализации котлов
- •4.7. Регулирование вспомогательных и утилизационных котлов
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Глава 5 автоматизация паротурбинных установок
- •5.1. Регулируемые величины пту
- •5.2. Регулирование частоты вращения вала
- •5.3. Регулирование давления пара в уплотнениях
- •5.4. Регулирование давления в системе отбора пара
- •5.5. Регулирование температуры масла в системе смазки
- •5.6. Системы защиты паротурбинной установки
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Глава 6 автоматизация газотурбинных установок
- •6.1. Основные характеристики гту
- •6.2. Регулирование частоты вращения ротора
- •6.3. Регулирование температуры газа
- •6.4. Системы защиты газотурбинной установки
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Глава 7 автоматизация судовых дизельных установок
- •7.1. Общие вопросы автоматизации
- •7.2. Регулирование частоты вращения
- •7.2.1. Классификация регуляторов частоты вращения
- •1, 3, 4, 5 — Винтовые характеристики; 2 — внешняя характеристика;
- •7.2.2. Схемы регуляторов частоты вращения
- •7.2.3. Регулирование частоты вращения параллельно работающих дизелей
- •7.3. Регулирование температуры охлаждающей среды
- •7.3.1. Регуляторы температуры
- •Перепуск
- •7.3.2. Динамика сар температуры
- •7.4. Регулирование температуры наддувочного воздуха
- •7.5. Регулирование вязкости тяжелого топлива
- •7.6. Системы сигнализации и защиты
- •Параметры, подлежащие индикации, сигнализации и защите, для автоматизированных дизельных судов
- •7.7. Системы дистанционного автоматизированного управления
- •7.8. Системы централизованного контроля (сцк)
- •7.9. Перспективы развития автоматизации
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Глава 8 автоматизация вспомогательных механизмов и систем
- •8.1. Автоматизация механизмов, обслуживающих энергетическую установку
- •8.1.1. Конденсатная система
- •8.1.2. Конденсационная установка
- •8.1.3. Система подготовки топлива
- •8.1.4. Система сжатого воздуха
- •8.2. Автоматизация холодильных установок провизионных камер
- •8.2.1. Регулирование температуры в холодильных камерах
- •8.2.2. Регулирование холодопроизводительности компрессоров
- •8.2.3. Регулирование заполнения испарителя жидким хладагентом
- •8.2.4. Регулирование давления конденсации
- •8.2.5. Автоматическое удаление воздуха из системы
- •8.2.6. Регулирование уровня масла в маслоотделителе
- •8.2.7. Удаление инея с охлаждающих батарей
- •8.3. Автоматизация установок кондиционирования воздуха
- •8.4. Автоматизация противопожарных систем
- •8.4.1. Противопожарная сигнализация
- •8.4.2. Система пожаротушения
- •8.5. Автоматизация балластно-осушительных систем
- •8.6. Вопросы охраны труда
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Литература
- •Оглавление
- •98309 Г. Керчь, Орджоникидзе, 82.
Вопросы для самоконтроля:
Назвать основные характеристики газотурбинных установок (ГТУ).
Как осуществляется регулирование температуры газа в ГТУ?
По каким параметрам применяют защиту в ГТУ?
Литература [6, 8].
Рис. 84. Система регулирования ГТУ-20.
Глава 7 автоматизация судовых дизельных установок
7.1. Общие вопросы автоматизации
Большинство дизельных энергетических установок судов дедвейтом свыше 3 тыс. т последних лет постройки как отечественного, так и мирового флота, а также судов, намечаемых к постройке в ближайшем будущем, снабжаются средствами автоматизации, обеспечивающими обслуживание установки на ходу одним вахтенным механиком из центрального пульта управления (ЦПУ) и безвахтенное обслуживание на стоянке.
Для осуществления такой схемы обслуживания, соответствующей требованиям Регистра СССР на символ А2, предусматривается следующее:
дистанционное автоматизированное управление (ДАУ) главными двигателями с мостика;
автоматическое и дистанционно-автоматизированное управление насосами, обслуживающими главный двигатель и дизель-генераторы;
автоматическое или дистанционно-автоматизированное управление компрессорами пускового воздуха;
автоматизированная судовая электростанция, обеспечивающая автоматическую синхронизацию основных дизель-генераторов, а также автоматический запуск аварийного дизель-генератора при исчезновении питания на шинах главного распределительного щита;
автоматическое управление вспомогательным и утилизационным котлами. При этом подготовка и пуск котла обычно осуществляются вручную;
автоматизированные системы охлаждения и смазки главного двигателя и дизель-генераторов;
автоматизированные системы терморегулирования различных систем машинного отделения (подогрев расходных цистерн, масла и топлива перед сепаратором и др.);
автоматическая система регулирования вязкости тяжелого топлива;
автоматизированные сепараторы тяжелого топлива;
автоматизированные системы цилиндровой смазки;
автоматическое или дистанционное осушение из ЦПУ через сепаратор трюмных вод, кормовых колодцев машинного отделения и рецесса коридора гребного вала. В системе контроля предусматривается сигнализация верхнего уровня воды в колодцах грузовых трюмов, а также автоматическая остановка осушительного насоса по нижнему уровню воды в колодцах;
дистанционный замер уровней и сигнализация по опасным значениям в расходных и отстойных цистернах машинного отделения;
дистанционные запуск и остановка пожарных насосов из ЦПУ и помещения палубной канцелярии;
дистанционные запуск и остановка вентиляторов из ЦПУ и остановка с мостика;
счетчики продолжительности работы вспомогательных механизмов.
Помимо этого, предусматриваются расширенная система сигнализации с регистрацией отклонений параметров и выносом обобщенных сигналов в каюты механиков, рулевую рубку, кают-компанию и столовую; расширенная автоматизированная система пожарной сигнализации с тепловыми и дымовыми датчиками в машинном отделении, сигнализация наличия вахтенного в помещении центрального пульта управления.
Перечисленный объем автоматизации позволяет осуществлять обслуживание силовой установки из ЦПУ одним механиком. В том случае, если механизмы оборудования энергетической установки способны нормально работать без местного обслуживания периодами не менее 24 ч и без дистанционного (по приборам) контроля за их работой из рулевой рубки или других мест, а с применением контроля только по обобщенной сигнализации, а также при наличии автоматического ввода в действие всех резервных вспомогательных механизмов при выходе из строя основных, обеспечения самоконтроля или автоматического обнаружения неисправностей в устройствах управления, аварийно-предупредительной сигнализации и защиты главных механизмов и ответственных систем, допускается обслуживание установки без постоянной вахты в машинном отделении и ЦПУ. В этом случае присваивается символ автоматизации А1.
Таким образом, как следует из перечисленного выше объема автоматизации, в настоящее время осуществляется переход от автоматизации отдельных операций к комплексной автоматизации энергетической установки. При комплексной автоматизации функции управления, регулирования, контроля, обслуживания и защиты энергетической установки осуществляются с помощью совокупности автоматически действующих устройств без непосредственного участия человека.
Роль обслуживающего персонала при этом сводится к заданию программы функционирования, периодическому наблюдению, а также выполнению профилактических осмотров и текущих ремонтных работ.
Комплексная автоматизация позволяет упростить управление и повысить маневренность судна, исключить неправильные операции, обеспечить работу двигателей на наиболее выгодном режиме и значительно сократить численность обслуживающего персонала.
Учитывая, что системы автоматического регулирования (САР) являются основной частью комплексной автоматизации, рассмотрим отдельно основные САР дизеля и обслуживающих механизмов. Современный дизель является сложным объектом регулирования. В общем случае в двигателях дизеля автоматически регулируются следующие величины: частота вращения коленчатого вала; температуры в системах охлаждения, смазки, воздуха наддува; вязкость тяжелого топлива.