- •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.
Литература
Андрезен В.А., Гольдберг М.Э. и др. Автоматизация судовых энергетических установок и систем. Л.: Судостроение, 1973. 212 с.
Антонович С.А. Динамические характеристики объектов регулирования судовых дизельных установок. Л.: Судостроение, 1966. 195 с.
Збожек В.В. Автоматика судовых систем. Л.: Судостроение, 1962. 158 с.
Крутов. В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение , 1968. 245 с.
Онасенко В.С. Автоматизация судовых энергетических установок (Регулирование и управление). М.: Транспорт, 1981. 272 с.
Орлов Л.А. Автоматизация судовых энергетических установок. М.: Рекламинформбюро, 1976. 183 с.
Перельман Р.С. и др. Комплексная автоматизация СЭУ. М.: Феникс, 2008. 268 с.
Потяев В.А. Автоматика судовых газотурбинных установок. Л.: Судостроение, 1972. 325 с.
Соболев Л.Г. Комплексная автоматизация судовых паротурбинных установок. Л.: Судостроение, 1967. 310 с.
Сыромятников В.Ф., Лубочкин Б.И. Автоматическое регулирование судовых паровых котлов. М.: Транспорт, 1968. 213 с.
Оглавление
|
|
Стр. |
Введение_________________________________________________________________ |
3 |
|
РАЗДЕЛ I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ_________________________________ |
4 |
|
Глава 1. Общие сведения о системах автоматического регулирования_______ |
4 |
|
1.1. |
Автоматизация и механизация___________________________________________ |
4 |
1.2. |
Элементы систем автоматического регулирования__________________________ |
4 |
|
1.2.1. Чувствительные элементы и датчики______________________________ |
5 |
|
1.2.2. Усилители____________________________________________________ |
8 |
|
1.2.3. Электромагнитные реле_________________________________________ |
12 |
1.3. |
Объекты регулирования________________________________________________ |
13 |
|
1.3.1. Дифференциальное уравнение динамики объекта___________________ |
14 |
|
1.3.2. Решение дифференциального уравнения___________________________ |
17 |
1.4. |
Автоматические регуляторы____________________________________________ |
18 |
|
1.4.1. Взаимодействие объекта и регулятора_____________________________ |
19 |
|
1.4.2. Выбор типа и настройки регулятора______________________________ |
21 |
Глава 2. Передаточные функции и частотные характеристики_____________ |
22 |
|
2.1. |
Передаточная функция_________________________________________________ |
22 |
2.2. |
Частотная характеристика______________________________________________ |
22 |
2.3. |
Типовые динамические звенья__________________________________________ |
23 |
2.4. |
Соединение звеньев, алгебра передаточных функций_______________________ |
29 |
2.5. |
Уравнение динамики замкнутой системы_________________________________ |
30 |
Глава 3. Устойчивость и качество систем автоматического регулирования__ |
33 |
|
3.1. |
Определение устойчивости_____________________________________________ |
33 |
3.2. |
Критерий устойчивости Гурвица_________________________________________ |
34 |
3.3. |
Критерий устойчивости Михайлова______________________________________ |
35 |
3.4. |
Качество регулирования________________________________________________ |
35 |
РАЗДЕЛ II. АВТОМАТИЗАЦИЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК____________________________________________________________ |
37 |
|
Глава 4. Автоматизация судовых паровых котлов________________________ |
37 |
|
4.1. |
Общие вопросы автоматизации__________________________________________ |
37 |
4.2. |
Задачи автоматизации котельной установки_______________________________ |
39 |
4.3. |
Регулирование уровня воды в барабане котла______________________________ |
39 |
|
4.3.1. Одноимпульсная САР уровня воды с термогидравлическим регулятором________________________________________________________ |
41 |
|
4.3.2. Одноимпульсная САР уровня воды с изодромным регулятором типа «Аскания»_________________________________________________________ |
41 |
|
4.3.3. Многоимпульсные регуляторы уровня воды________________________ |
43 |
|
4.3.4. Регулирование производительности котельно-питательного насоса____ |
45 |
4.4. |
Регулирование температуры перегретого пара_____________________________ |
46 |
|
4.4.1. Регулирование температуры впрыском конденсата__________________ |
46 |
|
4.4.2. Регулирование температуры в поверхностных пароохладителях_______ |
47 |
4.5. |
Регулирование горения_________________________________________________ |
48 |
|
4.5.1. Схема регулирования горения с параллельным включением контуров__ |
50 |
|
4.5.2. Схема регулирования горения с последовательным включением контуров__________________________________________________________ |
55 |
4.6. |
Системы защиты и сигнализации котлов__________________________________ |
57 |
4.7. |
Регулирование вспомогательных и утилизационных котлов__________________ |
59 |
Глава 5. Автоматизация паротурбинных установок_______________________ |
62 |
|
5.1. |
Регулируемые величины ПТУ___________________________________________ |
62 |
|
|
|
|
|
Стр. |
5.2. |
Регулирование частоты вращения вала___________________________________ |
62 |
5.3. |
Регулирование давления пара в уплотнениях______________________________ |
64 |
5.4. |
Регулирование давления в системе отбора пара____________________________ |
65 |
5.5. |
Регулирование температуры масла в системе смазки________________________ |
67 |
5.6. |
Системы защиты паротурбинной установки_______________________________ |
68 |
Глава 6. Автоматизация газотурбинных установок________________________ |
74 |
|
6.1. |
Основные характеристики ГТУ__________________________________________ |
74 |
6.2. |
Регулирование частоты вращения ротора_________________________________ |
76 |
6.3. |
Регулирование температуры газа________________________________________ |
78 |
6.4. |
Системы защиты газотурбинной установки________________________________ |
80 |
Глава 7. Автоматизация судовых дизельных установок____________________ |
85 |
|
7.1. |
Общие вопросы автоматизации__________________________________________ |
85 |
7.2. |
Регулирование частоты вращения________________________________________ |
86 |
|
7.2.1. Классификация регуляторов частоты вращения_____________________ |
87 |
|
7.2.2. Схемы регуляторов частоты вращения____________________________ |
91 |
|
7.2.3. Регулирование частоты вращения параллельно работающих дизелей___ |
96 |
7.3. |
Регулирование температуры охлаждающей среды__________________________ |
97 |
|
7.3.1. Регуляторы температуры________________________________________ |
98 |
|
7.3.2. Динамика САР температуры_____________________________________ |
101 |
7.4. |
Регулирование температуры наддувочного воздуха_________________________ |
101 |
7.5. |
Регулирование вязкости тяжелого топлива________________________________ |
102 |
7.6. |
Системы сигнализации и защиты________________________________________ |
103 |
7.7. |
Системы дистанционного автоматизированного управления_________________ |
107 |
7.8. |
Системы централизованного контроля____________________________________ |
111 |
7.9. |
Перспективы развития автоматизации____________________________________ |
112 |
Глава 8. Автоматизация вспомогательных механизмов и систем___________ |
115 |
|
8.1. |
Автоматизация механизмов, обслуживающих энергетическую установку______ |
115 |
|
8.1.1. Конденсатная система__________________________________________ |
115 |
|
8.1.2. Конденсационная установка_____________________________________ |
117 |
|
8.1.3. Система подготовки топлива____________________________________ |
118 |
|
8.1.4. Система сжатого воздуха________________________________________ |
119 |
8.2. |
Автоматизация холодильных установок провизионных камер________________ |
120 |
|
8.2.1. Регулирование температуры в холодильных камерах________________ |
122 |
|
8.2.2. Регулирование холодопроизводительности компрессоров____________ |
122 |
|
8.2.3. Регулирование заполнения испарителя жидким хладагентом__________ |
124 |
|
8.2.4. Регулирование давления конденсации_____________________________ |
125 |
|
8.2.5. Автоматическое удаление воздуха из системы______________________ |
126 |
|
8.2.6. Регулирование уровня масла в маслоотделителе____________________ |
127 |
|
8.2.7. Удаление инея с охлаждающих батарей___________________________ |
127 |
8.3. |
Автоматизация установок кондиционирования воздуха_____________________ |
127 |
8.4. |
Автоматизация противопожарных систем_________________________________ |
130 |
|
8.4.1. Противопожарная сигнализация__________________________________ |
130 |
|
8.4.2. Система пожаротушения________________________________________ |
132 |
8.5. |
Автоматизация балластно-осушительных систем___________________________ |
132 |
8.6. |
Вопросы охраны труда_________________________________________________ |
133 |
Литература___________________________________________________________ |
134 |
|
© Крестлинг Николай Александрович, доцент, к.т.н.
Кулакова А.Н., ассистент
Автоматизация судовых энергетических установок
Конспект лекций для студентов 4-го курса дневной формы обучения и 5-го курса заочной формы обучения направления 6.070104 «Морской и речной транспорт» специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Тираж_________экз. Подписано к печати______________
Заказ №__________. Объем 6,50 п.л.
Изд-во «Керченский государственный морской технологический университет»