Методичка. формирование курсач. Курсовая работа Формирование систем автоматического управления котлом отопления
 Скачать 0.78 Mb.
|
1.3 Технологическая карта существующего (или планируемого ) процесса. САУ ТП1. Блочная автоматизированная котельная установка, содержащая трубопроводы, котел, дымовую трубу, теплообменники, блок управления, регулятор расхода, отличающаяся тем, что оборудование котельной размещено, по меньшей мере, в двух блок-боксах и она содержит, как минимум, два котла, оснащенных газовыми горелками, газопроводами, насосами, и дополнительно снабжена установкой обработки воды для предотвращения образования кальциевых отложений, снабженной дозатором с насосом, связанным посредством регулятора расхода с трубопроводом подпитки, системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной, запорно-предохранительным клапаном, установленным на вводе газопровода с возможностью закрытия при отключении электроэнергии, сблокированным с упомянутой системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной и пожарной сигнализацией, а блок управления выполнен в виде вводно-распределительного устройства с автоматами включения резерва (АВР) и шкафа управления. 2. Котельная установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый из блок-боксов состоит из основания, каркаса, стеновых панелей и кровли. 3. Котельная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что газопроводы и трубопроводы жестко прикреплены к каркасу блок-бокса. 4. Котельная установка по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены пластинчатыми.  Описание WWPWPW1 БЛОЧНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Предлагаемая полезная модель относится к водяным системам отопления и горячего водоснабжения и может быть использована для обогрева внутренних объемов здания. Известна автономная система горячего водоснабжения (См. Авторское свидетельство на изобретение СССР №1772530, МПК F24D 1/22, пр. 28.02.90, опубл. 30.10.92), включающая баки аккумуляторы горячей и холодной воды, установленные на трубопроводах горячей и холодной воды, соответственно, тепловой насос с испарителем и конденсатором, линию подпиточной воды от магистрального трубопровода и сливной трубопровод, а также дополнительно установленные на сливном трубопроводе отстойник, и соединенные с его выходом и последовательно расположенные фильтр, бак-аккумулятор сливной воды и химводоподготовительную установку, выход которой одновременно подключен к входам конденсатора и испарителя, соответственные линии нагрева и охлаждения которых подключены к соединенным перемычкой с насосом и регулятором температуры трубопроводом горячей и холодной воды, линия подпиточной воды снабжена регулятором температуры с трехходовым краном, выходные штуцеры которого подключены к распределительному трубопроводу холодной воды, причем один непосредственно, а другой - через дополнительную теплообменную поверхность испарителя, бак-аккумулятор горячей воды снабжен вмонтированным в него доводчиком температуры, а на трубопроводе горячей воды после бака-аккумулятора дополнительно установлен пиковый подогреватель горячей воды, при этом она содержит соединенные с выходом отстойника дополнительные фильтр 2001130632 у М.кл. F 24D 1/22 F22B 13/18 и бак сливной воды, при этом в месте соединения основных и дополнительных элементов с выходом отстойника установлен регулируемый по температуре трехходовой клапан. Недостатком известного устройства является низкая надежность, функциональные возможности и долговечность. Указанные недостатки обусловлены конструктивными признаками известного решения. Известна также принятая за прототип котельная установка (см. патент РФ №2075009 МКл. F22B 33/18, пр. 29.06.95, опубл. 10.03.95), содержащая котел, на воздуховоде дутьевого воздуха и газоходе которого установлены контактные тепломассообменные аппараты с орошающими устройствами, поддонами и расположенными между ними рабочими объемами, причем поддон контактного аппарата воздуховода подключен к орошающему устройству контактного аппарата газохода и на линии подключения размещен регулятор расхода, соединенный с датчиком уровня, установленным в поддоне контактного аппарата воздуховода, а поддон контактного аппарата газохода подключен к орошающему устройству контактного аппарата воздуховода и на линии подключения размещен регулятор расхода, соединенный через блок управления с датчиками температуры, установленными в поддоне и за орошающим устройством по ходу воздуха контактного аппарата воздуховода, поддон контактного аппарата газохода подключен рециркуляционной линией к своему орошающему устройству через регулятор расхода, соединенный с блоком управления, кроме того, установка дополнительно содержит электролизер, подключенный входным и выходным своими патрубками соответственно к поддону и рабочему объему контактного аппарата воздуховода, и контактный тепло-массообменный аппарат с орошающим устройством и поддоном, причем входной и выходной газовые патрубки которого соответственно подключены к выходному и входному патрубкам контактного аппарата воздуховода, а орошающее устройство и поддон - к источнику холодной воды и потребителю горячей воды. Недостатком известной установки является низкие функциональные возможности, надежность, эффективность и техника безопасности, высокая взрывоопасность, недолговечность., отсутствие мобильности. Этот недостаток обусловлен конструктивными особенностями. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью состоит в повышении надежности, долговечности, функциональных возможностейдехники безопасности и эффективности, повышении мобильности. Указанный результат достигается тем, что в известной блочной автоматизированной котельной установке, содержащей трубопроводы, котел, дымовую трубу теплообменники, блок управления, регулятор расхода, согласно полезной модели оборудование котельной размещено, по меньшей мере, в двух блоках и она содержит, как минимум, два котла, оснащенных газовыми горелками, газопроводами, насосами, и дополнительно снабжена установкой обработки воды для предотвращения образования кальциевых отложений, снабженной дозатором с насосом, связанным посредством регулятора расхода с трубопроводом подпитки, системой сигнализации утечки топливного газа и наличии окиси углерода в котельной, запорнопредохранительным клапаном, установленным на вводе газопровода с возможностью закрытия при отключении электроэнергии, сблокированным с упомянутой системой сигнализации утечки топливного газа и наличии окиси углерода в котельной и пожарной сигнализацией, а блок управления выполнен в виде вводнораспределительного устройства с автоматами включения резерва (АВР и шкафа управления, причем каждый из блок-боксов состоит из основания, каркаса, стеновых панелей и кровли, а газопроводы и трубопроводы жестко прикреплены к каркасу блока, при этом теплообменники выполнены пластинчатыми. Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Размещение автоматизированной котельной установки, по меньшей мере, в двух блок-боксах, обеспечивает возможность ее привязки к удобному для потребителя местоположению, например, расположенному рядом с источниками водоснабжения и топлива, с возможностью наращивания блок-боксами при увеличении мощности. Кроме этого, предложенную котельную можно в любой момент передислоцировать в нужное место. Все это позволяет, в отличие от аналогов и прототипа, повысить мобильность предлагаемой полезной модели. Применение в составе оборудования котельной установки для подготовки воды «Комплексен, с добавлением в воду химических соединений-комплексонов, взаимодействующих с солями жесткости и практически исключающих прикипание к трубам кальциевых и железоокисных отложений позволяет увеличить надежность, долговечность блочной автоматизированной котельной установки и эффективность ее работы, поскольку в воде исключается присутствие нерастворимых солей. Обработанная комплексонами вода из хозяйственно-питьевого водопровода вводится перед сетевыми насосами и содержит растворимые накипеобразующие соли, что обеспечивает надежность работы котлов, исключая перебои работы котельной. Наличие в предложенной полезной модели вводно-распределительного устройства, шкафа управления, системы автоматики вспомогательного оборудования, пульта управления, циркуляционными, сетевыми, рециркуляционными насосами и теплообменником позволяет исключить пожароопасность и взрывоопасность автоматизированной котельной, повысить технику безопасности обслуживающего персонала, за счет своевременного обнаружения передозировки окиси углерода в помещении. Введение в состав котельной установки системы автоматики вспомогательного оборудования, пульта управления, циркуляционными, сетевыми, рециркуляционными насосами позволяет в летний период перевести режим работы котельной установки только на горячее водоснабжение, исключая работу одного из котлов, снизить потребление энергии, провести профилактический ремонт оборудования, повысить, совместно с системойавтоматикивспомогательногооборудования, функциональные возможности автоматизированной котельной, обеспечить бесперебойность ее работы. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна. Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в производстве различных модификаций блочных автоматизированных котельных установок с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности и надежности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «промышленная применимость. Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где на фиг.1 изображена гидравлическая схема автоматизированной котельной в блочном исполнении; -на фиг.2 изображена схема расположения оборудования; -на фиг. 3 изображен помещение котельной, выполненное из блок-боксов. водогрейный в комплекте с газовой горелкой 5, вводнораспределительное устройство 6 с автоматами включения резерва (АВР), шкаф управления 7. В блоке 2 установлены сетевые насосы 8, 9, соответственно рабочий и резервный, сетевой насос летний 10 для системы горячего водоснабжения, насосы рециркуляционные 11, 12 для котлов. В блоке 3 установлены котел стальной герметичный водогрейный 13 в комплекте с газовой горелкой 14, установка обработки воды-«Комплексон 15, для предотвращения образования кальциевых отложений на стенках котлов 4, 13, пластинчатый теплообменник 16, насос циркуляционный 17 горячего водоснабжения, расширительный бак 18, насосы подпиточные 19, 20 рабочий и резервный, соответственно. Котельная имеет дымовую трубу 21 с двумя дымоходами 22. Регулировка температуры на выходе осуществляется с помощью регулировочного клапана 23. Для подачи сетевой воды в котел на обратном трубопроводе 24 сетевой воды установлены сетевые насосы 8, 9. Исходная вода поступает из хозяйственно-питьевого водопровода 25. На выходе из теплообменника установлен регулирующий клапан 26. Для учета параметров теплоносителя, тепловой энергии и горячего водоснабжения в котельной установлен многофункциональный, многоканальный комплекс: теплосчетчик - регистратор 27 «Взлет TCP. Подача из установки для обработки воды-«Комплексон химических соединений - «комплексонов в воду из хозяйственно-питьевого водопровода производится дозатором реагента 28. Каждый из блок-боксов 1,2,3 котельной установки имеет основание 29, каркас 30, стеновые панели 31 и кровлю 32, выполненную из стеновых панелей, покрытую сверху профнастилом 33. На кровле установлены вентиляционные дефлекторы 34. В стеновых панелях на стенах блок-боксов установлены жалюзийные решетки 35. Котлы стальные водогрейные 4 и 13, связаны через газоходы 36 и 37 с дымовой трубой 21, по которой Ј0tf//30Ј3 & происходит удаление дымовых газов. Дымовая труба 21 и газоходы 36, 37 теплоизолировании минераловатными матами. Трубопроводы для холодной воды в котельной выполнены из стальных труб. Трубопроводы для горячего водоснабжения выполнены из оцинкованных труб. Трубопроводы теплоизолированны вспененным полиэтиленом и крепятся к каркасам 30 блоков. Газ к газовым горелкам 5 и 14 поступает из газопровода среднего давления 38 На вводе газопровода установлен шаровой кран 39, газовый фильтр 40, электромагнитный клапан 41 нормально - закрытый фланцевый с питанием от сети переменного тока. Котлы 4, 13 снабжены автоматикой безопасности, регулирования тепловых процессов и прекращение подачи газа к горелкам в аварийных случаях. На вводе газопровода установлен упомянутый электро-магнитный клапан 41, закрывающийся при отключении электроэнергии и сблокированный с системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода (СО) в котельной, а также с пожарной сигнализацией. Перед каждой горелкой устанавливается двойной магнитный клапан 42. Управление каждой горелкой осуществляется комплексом средств автоматизации, состоящего из шкафа управления горелкой 43, датчиков и приборов. В котельной предусмотрены электроподогреватели и вентиляторы (на схеме не показаны). Автоматизированная котельная в блочном исполнении работает следующим образом: В составе оборудования автоматизированной котельной в блочном исполнении предусматривается установка двух котлов 4, 13. В летнем режиме работа котельной предусмотрена только на систему горячего водоснабжения. При этом наружная тепловая сеть отключается и теплоноситель работает только в одном из котлов. Подачу теплоносителя в котел. осуществляет летний сетевой насос. Исходная вода для системы горячего водоснабжения поступает из хозяйственно-питьевого трубопровода. Вода для горячего водоснабжения готовится в пластинчатом теплообменнике, использующем прямую сетевую воду в качестве греющей среды. Регулировка температуры горячей воды на выходе из теплообменника осуществляется с помощью регулирующего клапана 28. Учет параметров теплоносителя в котельной осуществляется с помощью теплосчетчика - регистратора 29. Подпитка тепловой сети осуществляется водой из хозяйственно-питьевого водопровода с добавлением химических соединений - «комплексонов взаимодействующих с солями жесткости и практически исключающих прикипание к трубам и поверхностям нагрева котлов кальциевых и железо-кислых отложений, а также снижает коррозийную активность сетевой воды без ее деаэрации. Во избежание низкотемпературной коррозии конвективных поверхностей нагрева температура на входе в котел должна быть не менее 70°С, для чего используют рециркуляционные насосы 11 и 12. Забор воздуха на горелки осуществляется притоком наружного воздуха через жалюзийные решетки 35. От котлов через газоходы 36,37 по дымовым трубам 21 и 22 происходит удаление дымовых газов. Управление каждой горелкой осуществляется с помощью комплекса средств состоящего из шкафа управления горелкой, с помощью которой производится автоматическое регулирование температуры воды на выходе из котла, и совместно с датчиками и другими устройствами осуществляет заданную последовательность операций при пуске и остановке котла, автоматическое регулирование основных технологических параметров котла, рабочую предупредительную и аварийную сигнализацию. Комплекс средств автоматизации обеспечивает выдачу сигналов об остановке котла с одновременным включением световой и звуковой сигнализации, фиксацию первопричины аварии и автоматическое прекращение подачи газа при превышении давления газа у горелки, повышения давления воды за котлом, понижении давления воздуха перед горелкой, исчезновения напряжения в цепях управления исполнительных устройств. Вводнораспределительное устройство 6 с автоматами включения резерва (АВР) предусматривающими автоматическое включение резерва (АВР) сетевых насосов, автоматизацию подпитки системы отопления (с помощью подпиточных насосов), автоматическое поддержание температуры воздуха в котельной, автоматическую отсечку подачи газа в котельную при повышении концентрации загазованности в котельной и при повышении концентрации окиси углерода (СО), а также при пожаре и автоматическое включение циркуляционного насоса горячего водоснабжения. Шкаф управления 7 со стандартной релейнокоммутационной аппаратурой управляет сетевыми, циркуляционными и подпиточными насосами, электрообогревателями, вентиляторами, электромагнитным клапаном 41 нормально закрытым фланцевым и электромагнитным клапаном 42. Регулировку температуры на выходе из котельной осуществляет термоизмерительный регулятор микропроцессорный, предназначенный для управления клапанами 23, 45, регулирующих температуру теплоносителя и горячего водоснабжения, контроль за наличием окиси углерода СО, осуществляет установленный у входа в помещение котельной сигнализатор ПДК, имеющий собственную светозвуковую сигнализацию при превышении допустимого уровня СО. Применение предложенной полезной модели «Блочная автоматизированная котельная установка позволяет повысить ее надежность, долговечность, функциональных возможности, технику безопасности, эффективность и мобильность. |