ВСТУП

Енергетика є провідною галуззю економіки країни. Поняттям енергетики охоплюється широке коло установок для виробництва, транспортування і використання електричної і теплової енергії,стислих газів та інших енергоносіїв.

В умовах зростаючого споживання теплової енергії основним напрямком розвитку енергетики залишається раціональне використання енергетичних ресурсів, впровадження новітніх енергозберігаючих технологій. Одним з кардинальних шляхів вирішення цих завдань є автоматизація виробництва теплової енергії та автоматизація теплопостачання.

Основне споживання теплової енергії в міському господарстві припадає на промисловість. До найбільш теплоспоживаючих належить хімічна, машинобудівельна, металообробна, паливна і харчова галузі промисловості.

На промислових підприємствах теплова енергія розподіляється на технологічні процеси, опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання.

В житлово-комунальному господарстві споживачами теплової енергії є системи опалення та гарячого водопостачання.

Системи автоматизації теплотехнічних процесів є важливим засобом підвищення ефективності устаткування, скорочення вартості енергії, скорочення кількості обслуговуючого персоналу, покращення організації виробництва і впровадження прогресивних методів управління виробництвом. Вони зменшують аварійність на виробництві, збільшують безпеку роботи устаткування, допомагають запобігти попаданню шкідливих відходів технологічних процесів у навколишнє середовище, підвищують ККД та інші техніко-економічні показники виробництва.

Автоматичне регулювання температури теплоносія, яке відбувається в редукційно-охолоджувальній установці, дозволяє добитися різкого зниження витрат палива і створює умови для безпечної експлуатації.

1 Характеристика об’єкта автоматизації

У випадку живлення підприємства від зовнішніх джерел при введені тепломереж встановлюють теплові пункти, в яких передбачають редукційно-охолоджувальні установки, теплообмінники для нагріву води на технологічні потреби, елеватори для стабілізації подачі води на опалення, насоси.

Промислові підприємства споживають велику кількість тепла на технологічні потреби (нагрів технологічних середовищ, сушка продуктів технологічного процесу), а також на опалення і гаряче водопостачання. Джерелами тепла є пара або гаряча вода від власних котелень або від зовнішніх джерел. Якщо на підприємстві переважають технологічні споживачі пари, то всі теплоспоживачі підключаються до парових мереж.

Редукційно-охолоджувальна установка (РОУ) належить до допоміжного обладнання теплових станцій з паровими системами теплопостачання.

РОУ призначена для зниження тиску і температури гострої пари перед подачею її на технологічні потреби і власні потреби теплової станції. Це необхідно у випадку зупинки турбіни або недостатньої потужності її відбору. [1, с.308] Схема РОУ показана на рис. 1.1

Дроселювання гострої пари здійснюється регулюючим клапаном тиску 1. Для зниження тиску пари та гасіння шуму за регулюючим клапаном встановлюється дросельна решітка 6. При перевищені заданого тиску пари за допомогою аварійного клапана 3 пара викидається в атмосферу.

Гостра пара охолоджується впорскуванням через сопла(дросельно- охолоджуюча решітка, на схемі не показана)

Довжина труби редукованої пари, необхідна для повного випаровування води, повинна бути не менше шести діаметрів труби.

Редукційно-охолоджуюча установка має в своїй схемі редукційну установку РУ (17/7), в якій виконується лише зниження тиску пари з частковим зниженням температури за рахунок дроселювання. Трубопровід РОУ-0219х7, ст. 20, трубопровід охолоджуючої води - 0108x5, ст. 20.

-регулюючий клапан тиску;

-сервомотор;

-аварійний клапан;

-труба редукованої пари;

-головка із соплами;

-дросельна решітка;

ГП - гостра пара, ВП- вторинна пара, ОВ - охолоджуюча вода.

Рис. 1.1 Схема редукційно-охолоджувальної установки.

Редукційно-охолоджувальна установка призначена для зниження тиску та температури до меж, встановлених споживачами пари.

Структурна схема технологічного процес показана на рис. 1.2.

Охолоджуюча

Рис.1.2 Структурна схема технологічного процесу підготовки пари до споживача.

Ефективність автоматизації визначається не лише правильністю прийняття проектних рішень та раціональним вибором приладів і засобів автоматизації, але й якістю виконання монтажних і налагоджувальних робіт.

Технологічний процес підготовки пари для споживача полягає в наступному. З парового котла пара з температурою 375˚С і тиском 17 аті надходить на РОУ. Зниження тиску здійснюється в регулюючому клапані за допомогою золотника, з’єднаного з ричагом.

Після регулюючого клапана пара проходить через дросельно- охолоджувальну решітку. В дросельній решітці відбувається друга ступінь зниження тиску, а в дросельно-охолоджувальній решітці - третя ступінь зниження тиску пари з одночасним його охолодженням окремих елементів теплових систем.

Наукова організація праці при виконанні монтажу засобів і систем автоматизації забезпечує високу якість їх роботи.

Монтаж приладів і систем автоматизації представляє собою складний комплекс робіт, який виконується у відповідності з проектом і діючими технічними ^мовами і включає наступні етапи: підготовка монтажних робіт, виконання монтажних робіт і здача змонтованої системи для налагодження.

Підготовка монтажних робіт включає в себе інженерно-технічну, матеріально-технічну та організаційну підготовку. Роботи з монтажу засобів автоматизації виконуються в дві стадії. На першій стадії виконуються роботи, що залежать від монтажу технологічного обладнання; на другій стадії виконують прокладку трубних і електричних проводок, випробування проводів, встановлення щитів і пультів, приладів і засобів автоматизації, підключення трубних і електричних проводок до приладів. Монтажні роботи завершуються здачею експлуатаційному персоналу встановлених і підключених приладів і засобів автоматизації. Після здачі монтажних робіт прилади і засоби автоматизації вважаються готовими до пусконалагоджувальних робіт.

Пусконалагоджувальні роботи - це комплекс робіт, що зв’язує в одне ціле стадії створення системи автоматизації і доводить цю систему до стану, при якому юна може виконувати свої функції з параметрами, встановленими стандартами або нормативними документами галузі. Якість налагоджувальних робіт визначається надійністю приладів і засобів автоматизації.

В даному курсовому проекті розробляються питання монтажу і налагодження системи автоматизації редукційно-охолоджувальної установки.

Автоматична система регулювання тиску пари після РОУ має таку структуру. Перепад тиску пари після РОУ вимірюється диференційним манометром поз.8а типу ДМ 3583М, сигнал від якого надходить на регулюючий пристрій поз.86 типу МІК 21-05. Регулюючий пристрій формує команду за ПІ-законом, яка через ключ перемикань поз. 8в типу КП- 03 надходить на виконавчий механізм поз. 8г типу МЕО-250/63-0,25р.

Виконавчий механізм змінює положення регулюючого клапана на трубопроводі гострої пари від котла, тим самим стабілізуючи тиск редукованої пари.

Автоматична система регулювання температури редукованої пари побудована таким чином. Температура редукованої пари вимірюється термоперетворювачем опору поз.5а типу ТСМ-1187, сигнал від якого надходить на регулюючий пристрій МІК 21-05 поз.56. Якщо дійсне значення температури пари відрізняється від заданого, то регулятор виробляє команду за ПІ-законом, спрямовану на усунення цього відхилення.

Команда регулятора через ключ перемикань КП-03 поз.5в вмикає виконавчий механізм типу МЕО-250/63-0,25р поз.5г, який змінює положення регулюючого органу на трубопроводі подачі охолоджуючої води в РОУ.

В автоматичній системі контролю температури пари після РОУ сигнал від термоперетворювача опору типу ТСМ-1187 поз.4а надходить на вторинний показуючий і реєструючий прилад поз.46 типу DPR 100, сигнальний пристрій якого вмикає світлову сигналізацію НL2 про відхилення контрольованого параметра.

Автоматична система контролю витрат перегрітої пари на РОУ складається з діафрагми камерної типу ДКС10-250-а/б-12 поз.6а з конденсаційною посудиною СКМ-40 поз.66, дифманометра ДМ3583М поз. бв та приладу вторинного показуючого і реєструючого типу DPR 100 поз. бг.

Якщо допоміжної ступені дроселювання не вимагається, то після регулюючого клапана пара проходить через охолоджувач пари (на рис. 1.2 не показаний).

До дросельно-охолоджувальної решітки або охолоджувача пари подається живильна вода з температурою 104°С і тиском 35 аті по трубопроводу, на якому встановлений регулюючий водяний клапан.

Після дроселювання та охолодження пара через конусоподібний патрубок надходить в трубопровід редукованої та охолодженої пари, на якому встановлений аварійно-імпульсний пристрій або запобіжні клапани для скиду надлишкової редукованої пари в атмосферу при підвищені тиску пари в трубопроводі вище допустимого.

Після РОУ пар температурою 200°С надходить до споживачів [2,с. 33-34].

Схема автоматизації визначає структуру і рівень автоматизації технологічного процесу і оснащення його приладами і засобами автоматизації.

Схема автоматизації передбачає автоматичні системи регулювання, автоматичні системи контролю, прилади оперативного контролю, засоби аварійної сигналізації.

Автоматичні системи контролю тиску пари на РОУ та тиску охолоджуючої води побудовані на однакових приладах. Тиски вимірюються перетворювачами тензорезисторними типу «Метран» поз.9а,9г, які мають спільний блок живлення

~ 220/=36В поз.9в. Вторинними показуючими і реєструючими приладами у даних системах контролю є прилади DPR 100поз.9б,9д.

РОУ як об’єкт автоматизації має особливості, які визначаються принципом роботи установки та місцем її в системі теплопостачання.

В РОУ надходить пара високого тиску та температури, тому установку можна віднести до таких, що працюють під тисом. Ця особливість багато в чому визначає вибір засобів автоматизації, методів вимірювання параметрів, вимоги до монтажу елементів системи автоматизації, надійності її роботи та безпеки експлуатації.

В РОУ, як в об’єкті автоматизації, виділяється два канали регулювання: канал регулювання тиску пари та канал регулювання температури пари. З метою спрощення синтезу систем автоматичного регулювання можна вважати ці канали незалежними.

Схемою автоматизації передбачено прилади для оперативного візуального контролю за технологічними параметрами, а саме:

манометри МП4-У для контролю тиску перегрітої пари (поз.іа), тиску пари після РОУ (поз.2а), тиску охолоджуючої води (поз.За);

термометри ртутні прямі П9 з межею виміру 0-400°С для контролю температури пари від котлів (поз 12а), температури пари перед РОУ(поз.11а);

термометр ртутний прямий П6 з межею виміру 0 - 200°С для контролю температури пари після РОУ (поз. 10а).

Схема автоматизації забезпечує обсяг автоматизації згідно до вимог нормативних документів.

2 МОНТАЖ ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

2.1 Розташування щита на технологічній дільниці та його монтаж

Місце розташування щита автоматизації визначається з урахуванням особливостей технологічного процесу, норм і протипожежних вимог, компоновочних і будівельних рішень, зручностей управління автоматичним об'єктом, простоти обладнання системи і економічних факторів. Виходячи з цього, щит автоматизації теплопункту установи доцільно розташовувати в окремому, ізольованому приміщенні - щитовій.

Щитові приміщення не можна розміщувати під виробничими приміщеннями з мокрим технологічним процесом, під і над вентиляційними камерами загальнообмінної вентиляції. Щитові приміщення не повинні піддаватися впливу вібрації, виробничого шуму і магнітного поля, створюваного електротехнічними установками і обладнанням. Необхідно також не допускати виникнення вібрацій і шумів від роботи обладнання щитового приміщення (брязкіт апаратури тощо).

Щитове приміщення у відповідності з вимогами СНиП 3.05.07-85 [11] повинні відноситися до приміщень з виробництвом категорії Г; ці приміщення повинні мати І або II ступінь вогнестійкості за протипожежними нормами проектування будівель і споруд.

Не допускається розміщувати щитові приміщення під і над приміщеннями виробництв категорій А, Б, Е.

Між приміщенням щитових і виробничим повинно бути забезпечене зручне сполучення. Коридори, тамбури, сходові марші, що ведуть в щитове приміщення, не повинні ускладнювати транспортування щитів.

Площа приміщення передбачається з урахуванням можливого подальшого розширення.

Проходи для обслуговування монтажної сторони щитів е евакуаційними. При відсутності з обох сторін проходу відкритих струмоведучих частин на висоті до 2,2 м від підлоги ширина проходу повинна бути не менше 1,5 м (при напрузі менше 600 В). Щитове приміщення повинно бути обладнане установками опалення і вентиляції.

Найбільш прогресивний і ефективний спосіб закріплення щита - це приварювання до простих закладних елементів, які встановлюються нарівні з рівнем чистої підлоги. Масове застосування зварювання стало можливим завдяки високій заводській готовності щитів по ОСТ 36. 13-90, що постачаються заводами виробниками разом з опорними рамами.

Закладні елементи на суцільних бетонних основах, на яких найчастіше