Характеристика используемого сырья и получаемых продуктов

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение…………………………………………………. ………………..

2. Характеристика используемого сырья и получаемых продуктов……….

3. Описание технологического процесса и устройства аппаратов…………

4. Обоснование выбора контролируемых и регулируемых параметров…..

5. Спецификация контрольно-измерительных  и регулирующих проборов..

6. Эксплуатация и обслуживание средств контроля и регулирования автоматизации…………………………………………………………………

7. Правила безопасной эксплуатации  средств автоматизации……………..

8. Охрана природы…………………………………………………………….

9. Критический анализ организации  производства и предложения по  ее улучшению…………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           

 

 

 

 

 

 

Введение

       

В настоящее время целесообразность и необходимость использования автоматизированных систем управления различными предприятиями и объединениями не вызывает сомнения. Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, теплоэнергетике, транспорте и т.п. Сегодня стоит задача создания качественно новых комплексных АСУ, сочетающих решение как технологических, организационно-экономических, так и социальных задач управления.

   На современных предприятиях автоматизация производства осуществляется с целью сократить численность персонала, который занят обслуживанием производственного оборудования, повысить надежность оборудования, увеличить производительность, улучшить условия труда и сделать производство более безопасным.

АСУ ТП возникли как следствие научно-технического прогресса в промышленности. К этому необходимо добавить некоторые социально-экономические предпосылки: перевод промышленности на интенсивный путь развития, повышение требований к техническому уровню и эффективности функционирования систем управления, необходимость реализации значительных производственных резервов оборудования и повышение общего уровня организации производства и его культуры, улучшение стиля и эффективности руководства, технологической и трудовой дисциплины и т. д.

 

 

 

   Социальные аспекты автоматизации производственных процессов выражаются в значительных изменениях, происходящих в производительных силах и производственных отношениях. Так, меняются содержание и условия труда рабочих многих профессий, их труд приближается к умственному, а рутинный труд по обработке информации все больше перекладывается на электронно-вычислительные машины.    Автоматизация меняет характер быта и домашнего хозяйства, механизирует ручной труд и тем самым увеличивает свободное время людей, создавая условия для подъема их культурного уровня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характеристика используемого сырья и получаемых продуктов

  

  Исходные продукты - вода, воздух, газ. Готовый продукт - горячая вода.

Вода - жидкость, не имеющая цвета и запаха. Химическая формула - H2O. Вода, поступающая в котел, проходит химическую очистку и деаэрацию, и не должна содержать соли, газы. Основные показатели воды после очистки поступающей в котел: жесткость не более 20 мкг.экв/кг, солесодержание 245 мг/кг, щелочность pH = 7, содержание углекислоты недопустимо, содержание O2 до 30 мкг/кг, вязкость м = 0,135 спз, плотность с = 1006,7 кг/м3.

Газ используется природный. Газовое топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов (метан, этан, пропан, бутан, водород, окись углерода, азот, углекислый газ, кислород). Основным элементов газовой смеси является метан. Это газ без цвета, почти без запаха, практически нерастворим в воде, химически малоактивен. Химическая формула CH4.

Жаропроизводительность газа 2040 0С. Плотность газа - в 2 раза легче воздуха. Теплота сгорания: QH=8500 ккал/м3, QВ=9500 ккал/м3. Пределы воспламенения: нижний 5%, верхний 15%.

В состав воздуха входят:

- азот 78,8%;

- кислород 20,95%;

- инертные  газы 0,94%;

- углекислый  газ 0,03%.

Готовым продуктом является вода с температурой 1500С, расходом 123,5 т/ч. Эта вода используется для горячего водоснабжения и отопления.

 

 

 

 

 

 

3. Описание технологического  процесса и устройства аппаратов

 

   Технологический процесс в паровом котле – это процесс сгорания топлива и выработки пара при нагреве воды.

   Паровой котел является сложным объектом автоматического регулирования с большим числом регулируемых параметров и регулирующих воздействий. В топку котла подаются топливо и воздух, а отсасываются дымовые газы; в барабан котла подается питательная вода, а отбирается насыщенный пар.8

Регулирование процессов, протекающих в паровом котле, можно разбить на следующие контуры:

1. Регулирование  давления пара на выходе котла.

В каждый момент времени в топке котла должно сгорать столько топлива, чтобы количество пара, вырабатываемое котельным агрегатом,

соответствовало количеству потребляемого пара, т.е. внешней нагрузке котла. Показателем такого соответствия является давление пара на выходе котла. Если при сгорании топлива выделяется больше тепла, чем это необходимо для производства потребляемого количества пара, то излишнее тепло аккумулируется в котле, что приводит к росту давления. Наоборот, если топливо подается в недостаточном количестве, то потребность в паре покрывается частично за счет тепла, аккумулированного в котловой воде, а давление пара при этом падает. Таким образом, подача топлива должна производиться так, чтобы обеспечить постоянное давление пара на выходе котла. Регулирующее воздействие осуществляется за счет изменения положения клапана на линии топливоподачи, снабженного электроприводом.

2. Регулирование  подачи воздуха по соотношению  «топливо-воздух» (1м3:10 м3).

 

 

Необходимо поддерживать соответствие между количеством подаваемого топлива, с одной стороны, и количеством воздуха, необходимого для горения, с другой. Регулирующее воздействие осуществляется подачей сигнала на изменение положения направляющего аппарата вентилятора.

3. Регулирование  разрежения в верхней части  топочной камеры котла.

  Регулирующее воздействие осуществляется на направляющий аппарат дымососа.

4. Регулирование  уровня воды в барабане котла.

Надежность работы котла во многом определяется качеством регулирования уровня. Регулирующее воздействие осуществляется на изменение положения регулирующего клапана питательной воды.

   Существующая система автоматизации котла ДКВР-10/13 создана на базе комплекса локальных приборов и устройств «КОНТУР-2». Котел оснащен всеми необходимыми приборами автоматического регулирования, безопасности и сигнализации. Для котла запроектирован щит автоматики ЩК-2, позволяющий контролировать следующие параметры:

1) расхода пара, воды, топлива, иногда воздуха, дымовых газов; 
2) давления пара, воды, газа, мазута, воздуха и разряжение в элементах и газоходах котла и вспомогательного оборудования; 
3) температуры пара, воды, топлива, воздуха и дымовых газов; 
4) уровня воды в барабане котла, циклонах баках, деаэраторах, уровень 
топлива в бункерах и других емкостях; 
5) качественного состава дымовых газов, пара и воды. 
В котельной подлежат автоматизации: 
a) регулирование в определенных пределах заранее заданных значений величин характеризующих протекание процесса; 
б) управление - осуществление периодических операций (обычно дистанционно),

в)защита оборудования от повреждений вследствие нарушений процессов 

г) блокировка, которая обеспечивает автоматическое включение и выключение оборудования, вспомогательных механизмов и органов управления с определенной последовательностью в соответствии с технологическим процессом.

Ниже приведены функциональные схемы автоматизации технологических процессов: регулирования топлива в заранее заданных пределах (рис.1), регулирования воздуха (рис.2) и приточно-вытяжной вентиляции (рис.3). Последняя схема выполнена по старому ГОСТ, новый имеет несколько другие условные обозначения.

     

 

Рисунок 1.                                                                 Рисунок 2.

            
 

 

Рисунок.3

 

 

 

 

4. Обоснование выбора  контролируемых и регулируемых  параметров

 

Автоматическое устройство выбрано в рамках Государственной Системы Приборов. Средства автоматизации выбраны технически грамотно и экономически обосновано. Конкретный тип автоматического устройства выбран с учетом особенностей объекта управления и принятой системы управления. При этом предпочтение отдано однотипному, централизованному и серийно выпускаемому устройству. Это значительно упростило поставку и эксплуатацию. В связи с тем, что процесс нагрева воды не относится к числу пожаро- и взрывоопасных, автоматизация осуществляется на основе использования электрических средств. Электрические приборы более точны и отличаются быстродействием по сравнению с пневматическими. Источник энергии у электрических средств автоматизации более прост и надежен. Также отсутствуют ограничения по расстоянию между усилителем и исполнительным механизмом. Электрические регуляторы позволяют легко суммировать различные импульсы.

   В проекте использованы приборы системы "Контур-2", так как они

выпускаются НЗТА специально для тепловых процессов. Система построена по блочно-модульному принципу. Связь между блоками и модулями осуществляется с помощью сигналов постоянного тока, а точный сигнал легче преобразовать, суммировать и можно использовать многократно.

Для регулирования используются регуляторы РС29. Они обладают высокой точностью и выполняют следующие функции: масштабирование сигнала от датчика, алгебраическое суммирование, введение сигнала задания, формируют и усиливают сигнал расслаивания, световую индикацию выхода.

 

 

 

 

 

   С регуляторами РС29 работают электрические позиционеры Siemens либо исполнительные механизмы МЭО. Механизмы исполнительные электрические однооборотные постоянной скорости МЭО предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств.

 В качестве датчиков расхода и давления используются измерительные преобразователи типа "Метран-100", которые предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485 следующих входных величин: избыточного давления, разрежения, давления-разрежения, разности давлений, гидростатического давления

         Для регулирования температуры прямой воды изменением расхода газа в зависимости от температуры в общем коллекторе в качестве чувствительного элемента используется термопреобразователь сопротивления платиновый типа ТСП-1088гр100П (поз. 1-1, 1-9). Используется платиновый, а не медный, потому что нужна точность и измеряется высокая температура, так как температура прямой воды является показателем эффективности. В качестве вторичных приборов используются регистрирующий прибор типа РМТ-69. Он работает с любыми датчиками и может измерять любые величины. Одновременно он может выполнять функции показания, регистрации, сигнализации, регулирования и преобразования.

       

 

 

 

 

 

 

5. Спецификация контрольно-измерительных  и регулирующих приборов

Сигнализации и блокировки

  Правильно построенные схемы обеспечивают четкую сигнализацию, способствуют предотвращению аварий и несчастных случаев. Схема сигнализации обеспечивает одновременную подачу светового и звукового сигналов, съем звукового сигнала, повторность срабатывания исполнительного устройства звуковой сигнализации после его отключения нажатием кнопочного выключателя; проверку исполнительного устройства сигнализаторов от одного кнопочного выключателя.

Сигнализация осуществляется с помощью схемы импульсной сигнализации. Пусть, например, температура прямой воды стала выше допустимого значения, замыкается контакт РМТ-69, сигнал идет в схему сигнализации, которая собрана на блоках БАС, БПС. Из этой схемы выходит сигналы, которые идут на сигнализирующие устройства – лампа (мигающий свет) и динамик (звук). После того как оператор заметил неисправность, кнопкой снимается сигнал, лампа горит ровным светом, звук выключается. После возвращения параметра в регламентные рамки лампа гаснет. Схема возвращается в исходное положение.

При достижении параметром крайних показаний срабатывает блокировка. Происходит это так: например давление в барабане котла превысило допустимое давление и дальнейшее повышение приведет к разрушению емкости. Блокировочные контакты источника питания замыкаются, сигнал идет в дополнительное реле, где замыкаются более мощные, стойкие к высоким напряжениям контакты, сигнал от которых уходит на исполнительный механизм. Исполнительным механизмом может