
- •Введение
- •1. Обзор существующих систем электрического обогрева трубопроводов
- •Общие положения
- •1.2. Описание системы электрического обогрева на основе греющего кабеля
- •1.3. Описание cкин-системы для обогрева труб
- •1.4. Описание системы электрического обогрева трубопроводов с использованием индукционно-резистивного нагрева вихревыми токами
- •2. Разработка стабилизированной конструкции для индукционно-резистивной системы нагрева вихревыми токами во взрывозащищенном исполнении
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Разработка методики расчета стабилизированной конструкции
- •3. Исследование системы электрического обогрева трубопровода. Выбор типа регулятора температуры. Расчет оптимальных настроек регулятора
- •3.1. Теплотехнический расчет трубопровода
- •3.2. Выбор типа регулятора температуры
- •3.2.1. Общие сведения о методах расчета настроек непрерывного регулятора в одноконтурной системе
- •3.2.2. Получение характеристик по кривой отклика
- •3.2.3. Расчет передаточной функции объекта по кривой отклика
- •3.2.4. Типы регуляторов и их настройки
- •3.2.5 Описание методики расчета оптимальных настроек регулятора
- •3.2.6. Расчет настроек дискретного пи-регулятора методом ограничения на частотный показатель колебательности
- •4. Выбор технических средств
- •4.1. Описание устройств измерения и контроля
- •4.1.1. Контроллер программируемый логический плк 160
- •4.1.2. Описание термопреобразователей сопротивления дтс
- •4.1.3. Описание контроллера Siemens rwx 62
- •4.1.4. Описание температурного датчика кабельного типа qap 21.3
- •4.2 Сравнение и выбор устройств измерения и контроля
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Список трудов магистранта
- •Приложение 1 Номограммы для определения частотного показателя колебательности
- •Приложение 2 Текст программы для расчета пи-регулятора
4.1.4. Описание температурного датчика кабельного типа qap 21.3
Используя соответствующие аксессуары QAP 21.3 может использоваться как:
- накладной датчик на трубопроводах,
- накладной датчик на коллекторах
- погружной датчик
Применяется в системах управления, работающих на никелевых сенсорных элементах в 1000 Ω при 0 ° C.
Диапазон применения при средних температурах -20…+130 ° C.
Общие технические данные сведены в табл. 4.4.
Таблица 4.4
Технические данные датчика температуры
Диапазон датчика |
-20…+130 ° C |
Время реакции: -без стакана -со стаканом |
0.5 сек. 1 сек. |
Временная константа -без стакана -со стаканом |
Приблизительно 30 сек. Приблизительно 5 сек. |
Сенсорный элемент |
Ni 1000 Ω при 0 ° C |
Подключение |
Двухжильный переключающий |
Допустимая окружающая температура |
-20…+140 ° C |
Длина кабеля |
150 см. |
Вес |
0,05 кг. |
Рис. 4.4 Внешний вид датчика температуры QAP 21.3
4.2 Сравнение и выбор устройств измерения и контроля
Исходя из описания выбранных котроллеров, составим табл. 4.5 сравнения, для определения наиболее подходящего ПЛК.
Таблица 4.5
Сравнительная таблица выбранных ПЛК
-
ПЛК 160
Siemens RWX62
Надежность
Высокая
Высокая
Функциональность
Высокая
Высокая
Быстродействие
Высокое
Высокое
Эргономичность
Высокая
Средняя
Цена
Средняя
Высокая
Из табл. 4.5 видно, что при одних и тех же достоинствах ПЛК 160 имеет меньшую стоимость по сравнению с контроллером Siemens RWX62. Таким образом выбираем программируемый контроллер ПЛК 160.
Выводы по разделу
выполнено описание программируемых логических контроллеров ПЛК 160 и Siemens RWX62 и соответствующих им датчиков температуры;
построена таблица для сравнения описанных контроллеров;
произведен выбор контроллера и датчика температуры.
Заключение
В данной магистерской диссертации рассмотрены системы электрического обогрева. Произведено сравнение индуционно-резистивной системы нагрева вихревыми токами и «Скин-системы ИРСН-15000».
В ходе работы выявлено то, что система индукционно-резистивного нагрева вихревыми токами применяется только для обогрева водовод, так как нет решения для применения ее во взрывоопасных зонах.
В ходе работы разработана методика расчета стабилизированной конструкции, которая включает в себя расчет оптимального значения мощности нагревательного элемента, а также расчет максимально возможной температуры нагревателя, по которой может быть осуществлено регулирование температуры в зависимости от требований предъявляемых классом взрывоопасной зоны.
На примере объекта «Вакуумная компрессорная станция на УПСВ-7 Уренгойского нефтяного месторождения», рассчитана система ЭО, выбрана мощность НУ, а так же определена максимально возможная температура, до которой может нагреться НУ при худших условиях.
По построенной кривой отклика (рис. 3.2) системы, получены характеристики объекта. Для возможности поддержания температуры в заданном интервале и энергоэффективного потребления мощности системой, рассчитаны настройки дискретного ПИ-регулятора по методу ограничения на частотный показатель колебательности. Полученные показатели качества управления меньше допустимых, поэтому настройки ПИ-регулятора можно считать оптимальными.
В разделе «Выбор технических средств» магистерской диссертации, произведено сравнение программируемых логических контроллеров ПЛК 160 и Siemens RWX62. В результате сравнения выбран контроллер ПЛК 160 с термометром сопротивления типа ДТС производства ООО «Овен».