БИТТУ
Кафедра УИТ
Курсовой проект
Тема: Расчет системы автоматического контроля расхода
горячей воды горячего водоснабжения здания.
Выполнил студент группы УИТ-42
Принял преподаватель
Скоробогатова Т.Н.
1999 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОПИСАНИЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Функциональная схема системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ)
Выбор элементов системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ)
Выбор термоизмерительного датчика
Выбор усилителя
Выбор измерительного датчика расхода
Выбор аналого-цифрового преобразователя
Выбор микропроцессорного комплекта
Структурная схема системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ)
Принципиальная электрическая схема системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ)
Расчет передаточной функции системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ)
Определение устойчивости системы
Построение ЛАХ неизменяемой части САК РГВ ГВЗ
Построение ЖЛАХ неизменяемой части САК РГВ ГВЗ
Построение ЛФЧХ неизменяемой части САК РГВ ГВЗ
Определение запасов устойчивости
Введение
В России санитарная техника, включающая в себя наружное и внутреннее водоснабжение для домов и отдельных объектов, развивалась чрезвычайно медленно. Правильный выбор системы и схемы при проектировании определяет хорошее, надежное и долговечное функционирование всего оборудования водопровода здания. В истории развития водоснабжения изменился подход, менялись приоритеты задач.
Работа системы горячего водоснабжения тесно связана с системой холодного водоснабжения. График потребления горячей воды аналогичен графику водопотребления холодной воды.
Система горячего водоснабжения в основном работает в режиме водоразбора, то есть подает воду потребителю. В большинстве систем для поддержания расчетной температуры воды (50-60С) предусматривается работа системы также в режиме циркуляции.
Нормы расхода горячей воды в жилых зданиях определяются степенью благоустройства зданий, видом применяемого санитарно-технического оборудования, способом приготовления и раздачи воды. В связи с тем что потребитель использует воду из системы горячего водоснабжения обычно для смешения ее с холодной водой и получения воды заданной температуры, расход горячей воды из системы зависит также и от температуры: чем выше температура, тем меньше расход и наоборот.
Комфортные условия водопользования нельзя обеспечить неограниченным увеличением подачи воды, решить эту задачу можно с помощью рационального использования воды. Должен быть установлен строгий учет потребления воды. Для этой цели используют измерители расхода воды - расходомеры. Для горячего водоснабжения необходимо следить, чтобы был обеспечен уровень температуры соответствующий СНиП.
Контроль параметров процесса горячего водоснабжения требует затраты большого количества средств, применяемых для снятия и регистрации показаний процесса. При этом расходуется много времени на обслуживание системы (особенно в многоэтажных зданиях).
В данном случае целесообразно введение в эксплуатацию централизованной системы автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения, которая рассчитывается в данном курсовом проекте.
Система должна обеспечивать контроль параметров горячей воды в соответствии с требованиями к качеству горячей воды, указанными в ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»
Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать:
не ниже 60С - для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам теплоснабжения
не ниже 50С - для систем ЦСГВ, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения
не выше 75С - для всех категорий систем горячего водоснабжения
Наименьшая температура в системе у потребителя 50С.
Наибольшее значение воды принято ограничивать по двум причинам:
с целью предохранения населения от ожогов;
в виду резкого усиления накипеобразования в оборудовании и трубопроводах при увеличении температуры воды свыше 75С.
Описание схемотехнического решения
1.1. Функциональная схема системы автоматического контроля расхода горячей воды
Функциональная схема автоматического контроля расхода горячей воды горячего водоснабжения здания (САК РГВ ГВЗ) приведена на рис. 1а и 1б. В схеме предусмотрен контроль за расходом горячей воды в зависимости от температуры с помощью ЭВМ. Измерение температуры осуществляется датчиком температуры, в качестве которого используется термоэлектрический термометр. Расход воды измеряется датчиком расхода, в качестве которого используется электромагнитный расходомер. Измеренные датчиками параметры процесса горячего водоснабжения в виде электрических сигналов поступают на ЭВМ, где обрабатываются по заданной программе и сообщаются оператору. Система работает в последовательно параллельном режиме по мере поступления сигналов от объекта контроля. (рис.1а).
В схему САК РГВ ГВЗ включен электронный усилитель для усиления сигнала, снимаемого с термоэлектрического термометра.
Блок ЭВМ включает в себя два аналогово-цифровых преобразователя (АЦП) и микропроцессорный комплект (МПК). АЦП преобразует электрические сигналы от датчиков в цифровые сигналы воспринимаемые микропроцессорным комплектом.
Микропроцессорный комплект состоит из микропроцессора (МП), оперативно запоминающего устройства (ОЗУ) и устройства отображения информации (УОИ). МП обрабатывает цифровые сигналы по заданной программе. Заданная программа и обработанные микропроцессором данные хранятся в ОЗУ. В любое нужное время вся хранимая в ОЗУ информация, включая заданную программу, может быть отображена на УОИ, в удобном для оператора виде.
Рис. 1а
Рис. 1б
ОК - объект контроля, расход горячей воды
ТХК- датчик температуры; хромель-копелевый термоэлектрический термометр
ДР - датчик расхода; электромагнитный расходомер
УФ- усилитель формирователь
АЦП- аналого-цифровой преобразователь
МП- микропроцессор (КР580 )
ОЗУ - память
УОИ - устройство отображения информации
Рис. 1