СОДЕРЖАНИЕ

С

ВВЕДЕНИЕ 6

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ И ЕГО 9

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕСОВ 9

1.1 Паровой котел, как объект автоматизации 9

1.2 Описание парового котла ДЕ-16-14ГМ 11

1.3 Технические характеристики парового котла ДЕ-16-14ГМ 17

1.4 Технические характеристики вспомогательного оборудования 18

2 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕКТНЫХ 20

РЕШЕНИЙ САУ и К КОТЛОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ 20

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ на САУ и К 24

4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ САУ и К 29

4.1 Структура автоматической системы регулирования топлива 29

4.2 Структура автоматической системы регулирования воздуха 31

4.3 Структура автоматической системы регулирования разрежения 32

4.4 Структура автоматической системы регулирования питания 33

5 Анализ и выбор средств автоматического контроля и регулирования 34

5.1 Методика выбора датчиков 34

5.2 Измерительные системы температуры 36

5.3 Выбор датчиков давления 43

5.4 Выбор датчиков расхода 47

5.5 Выбор измерительных приборов 48

5.5 Регулирующие устройства 50

5.6 Выбор вспомогательных устройств 64

6 ЗАКАЗНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ 65

7 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ САУ и К 74

8 РАСЧЕТ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 78

8.1 Расчет АСР топлива 78

8.2 Расчет АСР питания 90

8.3 Расчет АСР воздуха 99

8.4 Расчет АСР разрежения в топке котла 111

9 РАСЧЕТ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 122

9.1 Расчет первичных преобразователей измерения расхода 122

9.2 Расчет первичного преобразователя измерения уровня 140

10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 142

10.1 Построение графика занятости участников проекта 143

10.2 Затраты на разработку проекта 146

10.3 Определение единовременных капитальных вложений на приобретение средств автоматизации и их монтаж 150

10.4 Расчет экономической эффективности 152

11 Экологичность и безопасность проекта 153

11.1 Условия и охрана труда на производстве 153

11.2 Расчет системы заземления щита управления 161

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 166

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 168

Приложение А 169

Приложение Б 174

Приложение В 177

Приложение Г 181

Приложение Д 183

Приложение Е 185

Приложение Ж 187

Приложение З 190

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ:

ФЮРА. 421000.024 С2 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Схема функциональная систем автоматизации и контроля

ФЮРА. 421000.024 С3 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Схема принципиальная электрическая питания

ФЮРА. 421000.024 С4 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Схема монтажная внешних электрических и трубных проводок

ФЮРА. 421000.024 С5 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Общий вид щита

ФЮРА. 421000.024 СБ Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Узел крепления диафрагмы в трубопроводе

ФЮРА. 421000.024 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Технико-экономическое обоснование

ФЮРА. 421000.024 Паровой котел ДЕ-16-14ГМ (демонстрационный лист)

Результаты расчета АСР

Введение

Автоматизация технологических процессов является одним из главных направлений технического прогресса, повышения производительности труда и создания материально-технической базы.

Автоматизация не только повышает производительность труда, но и обеспечивает увеличение КПД агрегатов, снижает удельные расходы сырья, топлива и энергии на собственные нужды, повышает безопасность труда и надежность работы оборудования за счет более строгого соблюдения режима и своевременного принятия мер к предотвращению аварий. На автоматизированных процессах, как правило, увеличивается межремонтный период оборудования и снижается тем самым расходы на его ремонт.

Наибольшее экономическое и социальное значение приобретают автоматизированные котельные установки малой мощности в том случае, когда основное и вспомогательное оборудование оснащено всеми видами автоматизации.

Автоматизация котельных установок малой мощности представляет собой сложный комплекс мероприятий, включающих в себя автоматический контроль и управление, сигнализацию, защиту, блокировку.

К числу котельных установок малой мощности относят производственно-отопительные котельные с давлением пара до 2,3 МПа и паропроизводительностью 70 м³/ч. Они строятся, когда предприятие или населенный пункт удалены на значительное расстояние от ТЭЦ.

Производственно-отопительная котельная п. Лоскутово, принадлежащая к ООО ТЭП “Лоскутовское”, относится к числу котельных установок малой мощности и предназначена для отопления и горячего водоснабжения п. Лоскутово и предприятий, находящихся в этом населенном пункте.

На данной котельной установлено 3 котла малой мощности типов:

ДЕ-16-14ГМ, ДЕ-10-14ГМ, ДКВР-6,5-13ГМ. В качестве топлива используется природный газ.

Котельная строилась в конце 80-х начале 90-х годов прошлого века, системы автоматического регулирования котлов были оснащены электронно--гидравлической системой «Кристалл» и регуляторами системы «Контур», а системы автоматического контроля магнитоэлектрическими приборами и приборами серии КП и КС системы ГСК. Для измерения давления, расхода была установлена дифференциально-трансформаторная система передачи, имеющая низший класс точности и большую погрешность измерения.

В настоящее время практически все средства автоматизации и контроля не работают за исключением нескольких средств измерений, по которым операторы ведут технологический процесс. Восстановить систему автоматического регулирования и контроля невозможно, т. к. основная масса используемых средств измерений морально устарела и снята с производства.

Отсюда вытекает задача дипломного проекта разработать систему автоматического регулирования и контроля на базе современных средств автоматизации, которая была бы относительно дешевой, но позволяла бы вести технологический процесс практически без участия оператора.

В связи с внедрением новых современных технических средств автоматизации в систему автоматического управления и контроля паровых котлов, установленных на котельной в п. Лоскутово, появляется большой выигрыш в затратах на эксплуатацию, обслуживание, ремонт, точности регулирования и контроля технологического процесса, а также имеет большее число выполняемых функций, чем у устаревших систем типов «Кристалл» и «Контур», что тоже является немаловажным фактором.