РГР-1 Нуралтай Н.. 6M071700 Теплоэнергетика
 Скачать 192.5 Kb.
|
|
Некоммерческое акционерское общество «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСТИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ имени Г.Ж. Даукеева» ИТЭиТТ Кафедра «Промышленная теплотехнология» №1 Расчетно-графическая работа По дисциплине «Информационные системы в теплоэнергетике и теплотехнологии» Специальность «6M071700 – Теплоэнергетика» Выполнил: Нуралтай Н. Группа: МТЭ(ПТЭ)-21-3 Принял: Умбетов Е. ___________ ____________«___»________20__г. (оценка) (подпись) Алматы 2022 Задание: Разработать проект автоматизации заданной системы отопления и горячего водоснабжения: двухтрубая система отопления, зависимая; открытая система горячего водоснабжения.  Рис. 3. Принципиальная схема автоматизации систем отопления и горячего водоснабжения Схема автоматизации с регулятором ECL-9600, управляющим насосом на системе отопления, клапаном на узле смешения и клапаном на системе отопления. Тепловая мощность системы отопления – 0, 15 Гкал/час. Тепловая мощность отопительного прибора – 1500 Вт. Расход теплоносителя на нагревательный прибор – 52 кг/ч. Количество отопительных приборов в здании – 116 шт. Тепловая мощность системы горячего водоснабжения – 0,15 Гкал/час 1 Исходные данные для проектирования 1.1. Характеристика систем отопления и горячего водоснабжения Система отопления: водяная; зависимая; двухтрубная; с нижней разводкой; тупиковая. Система ГВС: открытая; циркуляционная. Обоснование автоматизации систем отопления и горячего водоснабжения Автоматизация системы отопления и горячего водоснабжения разработана в соответствии с требованиями [3, 4, 5]. Параметры теплоносителя и воздуха контролируются в следующих точках систем [3, п. 9.7]: а) внутреннего теплоснабжения - температуру (поз.6) и давление (поз.5) теплоносителя в общих подающем и обратном трубопроводах; б) отопления с местными отопительными приборами - температуру воздуха в контрольных помещениях, tв (поз. 4). Показывающие манометры и термометры согласно [5, п.8.11] предусмотрены на входе и выходе трубопроводов греющей и нагреваемой воды для водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения. Показывающие манометры согласно [5, п.8.12] предусмотрены перед всасывающими и после нагнетательных патрубков насосов. Приборы дистанционного контроля согласно [3, п.9.8.] предусмотрены для измерения основных параметров: температуры теплоносителя (поз.7) в общих подающем и обратном трубопроводах и температуры воздуха в контрольных помещениях, tв (поз. 9). Сигнализация о работе оборудования, [3, п.9.9], предусмотрена для циркуляционных насосов системы отопления (рабочая и аварийная). Система теплоснабжения здания запроектирована с автоматическим регулированием теплового потока на систему отопления, согласно требованиям [3, п.3.12*] т.к. расчетный расход теплоты здания более 50 кВт. Система автоматики поддерживает заданную температуры воды, поступающей в систему горячего водоснабжения [5, п.8.2]. Уровень экономии тепловой энергии в системе отопления определён по данным [14]. При централизованном регулировании температуры теплоносителя на источнике с учётом погодных условий уровень экономии энергии составляет 26%, при установке термостатических тилей на нагревательных приборах дополнительно ещё 10 % [14]. 1.3.Описание условий эксплуатации приборов и средств автоматики Приборы и средства автоматики размещены во взрывобезопасных помещениях, температура и влажность в них соответствуют нормируемым значениям (tв = 5-25оС, φв до 75%). Применяемые системы автоматики электрические. Регулятор температуры установлен на щите в тепловом пункте, дистанционный контроль и сигнализация выведены в диспетчерскую. Контролирующая ЭВМ установлена в кабинете главного инженера. 3. Описание функциональной схемы Описание функциональной схемы содержит описание локальных контуров подсистем автоматизации со ссылкой на позиции приборов и средств автоматизации в спецификации. Индивидуальное регулирование температуры воздуха осуществляется радиаторным термостатом (1). Принцип его действия – манометрический. Термостат поддерживает заданную температуру воздуха в помещении в соответствии с выбранной температурной настройкой, автоматически изменяя расход теплоносителя через отопительный прибор. Центральное регулирование осуществляется регулятором температуры (2.6), путём поддержания температуры теплоносителя в подающем трубопроводе (датчик 2.1) согласно графику качественного регулирования с коррекцией по температуре внутреннего воздуха, которое реализуется посредством изменения расхода теплоносителя в системе отопления при помощи двухходового клапана (2.8) с электроприводом (2.7) или с помощью насосов , которые также обеспечивают постоянный подмес воды из обратного трубопровода и циркуляцию воды в системе. Кроме того, регулятор температуры (2.6) поддерживает постоянной температуру на горячее водоснабжения (датчик 2.4) за счёт изменения соотношения расходов смешиваемого теплоносителя при помощи трёхходового клапана (2.10) с электроприводом (2.9). Также в схеме присутствует регулятор перепада давления (3), который обеспечивает постоянный перепад давления на вводе, независимо от колебаний давления перед ним, тем самым обеспечивая стабильное регулирование в системе. 3.Приборы и средства автоматики Спецификация на приборы и средства автоматики Спецификация на приборы и средства автоматики с указанием их стоимости в ценах на декабрь 2004 года приведена в таблице 3.1. Таблица 3.1. Спецификация на приборы и средства автоматики
3.2.Определение экономической эффективности установки приборов и средств автоматизации Оценка экономической эффективности установки регулятора температуры ECL 9550. Стоимость сэкономленной тепловой энергии (Ст=760 руб./Гкал): Qгод.1= 0,26·24·Qчас· Zот· Кt ·Ст= 0.26·24·Qчас ·Zот ·(tв – tот.п. / tв – tv) ·Ст= =0,26·24·0,3·205·0,6·760= 237850 руб/год (4.1) Стоимость регулятора температуры в рублях: Срег. = 3336 у.е. ·31 руб/у.е. = 103 416 руб. Срок окупаемости регулятора температуры: Т = Срег. / Qгод.1 = 103416 / 237850 = 0,4 года. Оценка экономической эффективности установки радиаторных терморегуляторов: Стоимость сэкономленной тепловой энергии (Ст=760 руб./Гкал): Qгод.1= 0,1·0,74·24·Qчас· Zот· Кt ·Ст= 0,1·0.74·24·Qчас ·Zот ·(tв – tот.п. / tв – tv) ·Ст= =0,1·0.69·24·0,·205·0,6·760= 46 440 руб/год (4.1) Стоимость радиаторных терморегуляторов в рублях: Срег. = 7474 у.е. ·31 руб/у.е. = 231 694 руб. Срок окупаемости радиаторных терморегуляторов: Т = Срег. / Qгод.1 = 231694/ 46 440 = 4,9 года. Описание функциональной схемы автоматизации Описание функциональной схемы содержит описание локальных контуров регулирования подсистем автоматизации со ссылкой на позиции приборов и средств автоматики в спецификации. Регулирование температуры воздуха в помещении осуществляется радиаторным термостатом (поз.1). Принцип его действия – манометрический. Термостат изменяет расход теплоносителя через отопительный прибор в зависимости от температуры воздуха в помещении. Диапазон настройки температуры 6… 26оС, что позволяет применять радиаторные термостаты в помещениях различного назначения. Центральное регулирование на вводе осуществляется регулятором температуры ECL Comfort 300 с картой С66 (поз.2). Электронный регулятор ECL-Comfort 300 универсальный двухканальный регулятор, предназначенный для одновременного управления системой отопления и системой ГВС. Настройка регулятора осуществляется автоматически за счет считывания информации с чипа, который находится на карте, соответствующей варианту применения. Контуры регулирования: 1-й. Система ГВС. Регулятор температуры ECL-Comfort 300 с картой С66 (поз.2.7) поддерживает заданную температуру воды, поступающей в систему горячего водоснабжения (поз.2.5.) посредством изменения расхода греющего теплоносителя двухходовым клапаном (поз.2.8) с электроприводом (поз.2.9) и отслеживает температуру теплоносителя (поз. 2.6), возвращаемого на источник теплоты. 2-й. Система отопления. Регулятор (поз. 2.7) поддерживает температуру теплоносителя (ПИ-регулирование), поступающего в систему отопления (поз.2.1) в зависимости от температуры наружного воздуха (поз.2.3) в соответствии с установленным температурным графиком с коррекцией по температуре внутреннего воздуха (поз.2.4). Регулятор обеспечивает непревышение температуры обратного теплоносителя (поз.2.2) относительно графика качественного регулирования. Кроме этого, регулятор ECL Comfort 300 с картой С66 выполняет следующие функции: - поддерживает заданное снижение температуры воздуха в помещении и горячей воды в системе ГВС по часам суток и дням недели; - позволяет реализовать форсированный натоп помещений после снижения температуры внутреннего воздуха; - автоматически отключает систему отопления на летний период при повышении температуры наружного воздуха выше заданного значения. Основные настройки регулятора приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1. Основные настройки регулятора ECL Comfort 300 c картой C66
Регулятор перепада давления на магистралях AVP, (поз. 8) является регулятором прямого действия для поддержания постоянства перепада давления на вводе. Регулятор закрывается при повышении перепада давления. Комплект AVP содержит клапан, регулирующую диафрагму, рукоятку для настройки перепада давления и медная импульсная трубка. Система диспетчеризации и связи Электронный регулятор ECL-Comfort 300 используется как контроллер в системе дистанционного компьютерного управления [35] в структурной схеме контроллера Comfort Com. Основные функции системы диспетчеризации и связи следующие: •Отображение мнемосхемы системы и её основных параметров (tн ; tв; tг ; tгвс ; tогвс ; tо) • Мнемосхемы работы и дистанционного управления циркуляционными насосами системы • Графики (тренды) изменения параметров (tн ; tв; tг ; tгвс; tогвс ; tо) •Предоставление специализированной информации и формирование отчетов главному инженеру: аварийная информация; тренды реального времени; значения критических уставок. Приборы и средства автоматики Спецификация на приборы и средства автоматики Спецификация на приборы и средства автоматики с указанием их стоимости в ценах на январь 2005 года приведена в таблице 5.1. Таблица 5.1. Спецификация на приборы и средства автоматики
Библиографический список ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.- Москва, 1985 .- 18 с. Калмаков А.А., Кувшинов Ю.Я. Автоматика и автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции. - М.: Стройиздат, 1986. – 479 с. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция, кондиционирование / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-64 с. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1994.- 63 с. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов. – Свод правил по проектированию и строительству к СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети».- 100 с. Средства регулирования и управления для систем кондиционирования, отопления и горячего водоснабжения.- Аналитическая справка Информприбор, 1991 г. – 40 с. Прайс-лист Данфосс, 2004 г. – АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика \1. Danfoss 2004\ Прайс- лист EURO 2004. Термостатические элементы RTD, 2000.- 40 с. -– АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\ Радиаторные терморегуляторы типа RTD\Техническое описание регуляторов\ Техническое описание RTD Inova. Радиаторные терморегуляторы RTD, 2000.- 40 с. -– АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\ Радиаторные терморегуляторы типа RTD\Техническое описание регуляторов. Применение средств автоматизации «Данфосс» в системах водяного отопления зданий. Пособие, 2004 г. - 42 с. – АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\Применение средств автоматизации Данфосс в ВСО\RB 00 I1 50 а. Автоматизация систем теплоснабжения индивидуальных жилых зданий и помещений. Пособие, 2004 г. - 36 с. – АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\Автоматизация систем теплопотребления ИЖЗ. отопительного котла и узла подготовки горячей воды). Каталог автоматических регуляторов для систем теплоснабжения зданий, 170 с. – 2001 г. – АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\Автоматика регулирования для тепловых пунктов\Каталоги\Каталог автоматических регуляторов\vk 00m7. Каталог балансировочных клапанов, 2002 г. - 58 с. – АВТОМАТ \1. Каталоги фирм Автоматика\1. Danfoss-2004\Балансировочные клапана\Каталог балансировочных клапанов\RC 08 A3 50. |