Пневмопреобразователи давления

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ УКРАИНЫ 
ВСП НАУ СЛАВЯНСКИЙ КОЛЛЕДЖ НАЦИОНАЛЬНОГО АВИАЦИОННОГО УНИВЕРСИТЕТА

(ВСП НАУ СКНАУ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на тему: «Пневмопреобразователи давления»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                 Выполнила:

                                                                                                  Студентка гр.1К06БП

                                                                                          Кравцова Мария

Проверил руководитель:

                                                                                        Ильченко В. Н.

 

 

 

 

 

 

2010

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………………...3

1. Описание базы практики……………………………………………………………….4

2. Приборы и средства автоматизации…………………………………………………..6

3. Технико-экономические  обоснования новой техники (на предприятии)………....16

4. Техника безопасности………………………………………………………………...18

Охрана труда……………………………………………………………………………..19

Экология………………………………………………………………………………….21

Заключение……………………………………………………………………………….22

Литература………………………………………………………………………………..23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов является одним из решающих факторов повышения производительности общественного труда. Особенно возрастает роль автоматизации в настоящее время, когда на первый план выдвинуты вопросы интенсивного развития производства, повышения его эффективности. Одной из основных задач структурной перестройки общественного производства является развитие топливно-энергетического комплекса страны и, в частности, полное удовлетворение растущих потребностей в различных видах топлива и энергии.                                                                                                                               С повышением мощности установок по производству тепловой, и электрической энергии быстро увеличивается количество регулируемых параметров и операций технологического цикла на тепловых электрических станциях (ТЭС). Качественная работа всех агрегатов ТЭС не может быть обеспечена без контроля и автоматизации производства. Поэтому наряду с традиционными средствами контроля и автоматизации ТЭС все шире применяют управляющие вычислительные комплексы, основным элементом которых являются электронные вычислительные машины, микропроцессоры и микро-ЭВМ.       Эффект внедрения автоматизированных и автоматических систем управления на производстве, в частности на тепловых электрических станциях, определяется не только техническими возможностями средств автоматизации, но и уровнем подготовки обслуживающего персонала, его квалификацией, умением ориентироваться в любых ситуациях, возникающих при ведении технологического режима.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОПИСАНИЕ БАЗЫ ПРАКТИКИ

Славянская ТЭС расположена на территории Славянского района Донецкой области, в 15 км от г. Славянска, в 1,5 км севернее г. Николаевка, на правом берегу р. Северский Донец. Проектная мощность ТЭС - 2100 МВт. Электростанция является структурной единицей ОАО "Донбассэнерго". Мощность электростанции по состоянию на 01.10.04 г. - 1700 МВт. Первые агрегаты введены в эксплуатацию в 1954 году, последний блок ст. № 7 - в 1971 г. Строительство ТЭС осуществлялось в две очереди: I очередь (неблочная часть) - 5 турбин по 100 МВт, общей мощностью 500 МВт и 11 котлов типа ТП-230-2, паропроизводительностью по 230 т/ч. II очередь (блочная часть) - 2 блока по 800 МВт, общей электрической мощностью 1600 МВт. В настоящее время установленная мощность составляет 980 МВт, располагаемая 720 МВт, рабочая - 640 МВт (блок № 7). Продукция электростанции - электрическая и тепловая энергия. Основным видом топлива, используемого на ТЭС, являются Донецкие угли марки АШ (зольностью 38% при проектной - 18%) с подсветкой мазута и газа. Источником технического водоснабжения ТЭС являются р. Северский Донец и канал Северский Донец-Донбасс. Питьевая вода поступает от НЭП "Славянскоммунэнерго". Вода р. Северский Донец используется на охлаждение конденсаторов турбин, канала СДД - для приготовления умягчённой воды и других технологических нужд. Вода питьевого качества используется только на хозпитьевые нужды. Существующая система водоснабжения прямоточно-оборотная: I очередь - прямоточная, сброс возвратных вод осуществляется в реку Северский Донец ниже водозабора ТЭС; II очередь - оборотная, сброс возвратных вод осуществляется в реку Казённый Торец, выше места водозабора воды на ТЭС из р. Северский Донец. Охлаждение циркуляционного расхода воды осуществляется с использованием двух водохранилищ-охладителей. Существующая химводоочистка, проектной производительностью 250 т/ч по обессоленной и 150 т/ч по умягчённой воде, работает на воде р. Северский Донец. 
      Управление всеми основными процессами и элементами энергоблоков 800 МВт осуществляется с блочных щитов с применением избирательных систем управления и контроля, системы множественного контроля, агрегатного управления отдельными узлами. Управление вспомогательными устройствами, процессами, а также неоперативной запорной и регулирующей арматурой осуществляется с местных щитов котельного и турбинного отделений. 
     Управление энергоблоками 800 МВт комплексно автоматизировано с использованием средств контроля и управления. 
      Для осуществления централизованного управления первым энергоблоком 800 МВт предусмотрена управляющая вычислительная машина М-7-800, выполняющая следующие операции: централизованный сбор, обработку и регистрацию информации по основным параметрам всего технологического цикла (кроме цикла подготовки топлива) с выдачей информации на печать и электронно-лучевую трубку; выбор оптимального управляющего воздействия как для нормальных режимов работы оборудования, так и для аварийных ситуаций с целью сохранения максимально возможной нагрузки; пуск и остановка отдельных элементов цикла и блока в целом; подсчет и регистрацию технико-экономических показателей; управление запорной и регулирующей арматурой; включение, отключение и изменение задания автоматических систем регулирования основных процессов. 
   Для второго энергоблока 800 МВт также предусмотрена вычислительная система АСВТ "Комплекс" - М6000, осуществляющая сбор, обработку и регистрацию информации по основным параметрам с выдачей показателей на многошкальные приборы и приборы цифровой индикации, а также расчет технико-экономических показателей. 
   На электростанции предусмотрена система автоматизированного управления процессом розжига горелок (БУПР), построенная по принципу функционально-группового управления. В системе автоматического регулирования экономичности процесса горения использован метод автоматического хроматографирования.

 
    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА  АВТОМАТИЗАЦИИ

 

 

Пневмопреобразователи предназначены  для преобразования энергии потока сжатого воздуха в энергию  потока рабочей жидкости, выдачи электрического командного сигнала по достижении в пневматической системе заданного давления, сигнализации о наличии давления на различных участках системы. В эту группу устройств входят: пневмовытеснители, пневмогидропреобразователи, пневмогидронасосы, пневмогидроаккумуляторы, реле давления и пневмоэлектро-преобразователи, индикаторы давления.

Пневмовытеснители предназначены для передачи давления сжатого воздуха гидравлической жидкости без изменения величины давления. По конструктивному признаку пневмовытеснители могут быть: без разделителя сред и с поршневым и мембранным разделителями. Пневмовытеснители без разделителя сред представляют собой закрытый сосуд, верхняя часть которого сообщена с пневматической системой через распределитель, а нижняя - с гидроциляндром. К недостаткам пневмовытеснителей этого типа следует отнести растворение воздуха в жидкости; быстрое окисление масла; невозможность установки их в любом положении. Эти недостатки устранены в пневмовытеснителях с разделителями сред, лучшими из них являются те, в которых разделители сред выполнены в виде фигурной мембраны. Отсутствие перепада давления между рабочими средами позволяет применять тонкие эластичные фигурные мембраны, что практически исключает потери давления на деформацию мембраны при вытеснении рабочей жидкости.

На рис. 1 представлена схема пневмовытеснителя 2 мембранного типа, применяемого для обеспечения перемещения поршня гидроцилиндра 3 одностороннего действия с пружинным возвратом. При включении распределителя I сжатый воздух подается в полость А и рабочая жидкость из полости Б вытесняется в бесштоковую полость гидроцилиндра. Поршень цилиндра возвращается в исходное положение при сообщении полости А с атмосферой.

 

                                        

Рис. 1. Пневмовытеснитель                          Рис. 2. Пневногидропреобразовате.1и последовательного действия

 

 

Пневмогидропреобразователи предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в энергию рабочей жидкости с другими значениями давления. По принципу действия различают пневмогидропреобразователи прямого действия, передающие рабочей жидкости гидравлической системы высокое давление с момента подачи сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра, и последовательного действия, передающие в гидравлическую систему вначале низкое давление рабочей жидкости, а затем высокое. По конструктивному признаку пневмогидропреобразователи можно подразделить на поршневые, мембранные и комбинированные.

На рис. 2, а показан поршневой пневмогидропреобразователь последовательного действия, В корпусе 6 помещен поршень 7 пневмоцилиндра с плунжером 5 гидроцилиндра, В промежуточной плите 8 и стакане 9 смон- гк лк / V 4 тирован корпус? гидроцилиндра высокого давления.

В верхней части корпуса 3 расположено клапанное устройство 1. Сжатый воздух, подво-ди.чый к каналу 4, по трубке 2 поступает в верхнюю полость камеры А. В ней создается давление, под действием которого жидкость по трубке 10 поступает в клапанное устройство и затем в гидроцилиндр . Поршень гидроцилиндра перемещается и создает усилие предварительного зажима. При подаче сжатого воздуха в полость В пневмоцилиндра поршень 7 с плунжером 5 перемещается вверх, прижимая клапан к седлу, вытесняя жидкость в гидроцилиндр и Г развивая необходимое усилие зажима на штоке гидроцилиндра. Для возврата поршня и плунжера в исходное положение сжатый воздух подается в полость Б. Недостаток этой конструкции - наличие непосредственного контакта сжатого воздуха с жидкостью (обычно минеральным маслом), что приводит к ее окислению и насыщению воздухом.

 

 

Рис. 3. Пневмогидропреобразователи прямогодействпя поршневого типа (а), мембранного типа (7)

 

 

На рис. 2, б приведена конструкция пневмогидропреобразователя ком-бинироранного типа, в котором имеется разделительная мембрана, исключающая непосредственный контакт сжатого воздуха с рабочей жидкостью.

Конструкция поршневого пневмогидропреобразователя прямого  действия фирмы «Мэкман» (Швеция) показана на рис. 3, а [5]. Он состоит из пневмоцилиндра 1 и камеры 2 усиления давления. Жидкость в гидросистему подается при сообщении полости А пневмоцилиндра с магистралью, а возвращается в исходное положение при подаче сжатого воздуха в полость Б. Пневмогидропре-образователь мембранного типа (рис. 3, б) состоит из корпуса 1, крышки 6, двух мембран 3 и 5, плунжера 2 и втулки 4. Сжатый воздух, подводимый в полость А, ограниченную фигурной мембраной 3, перемещает плунжер 2, который вытесняет жидкость из полости Б в гидроцилиндр.

Основные достоинства  конструкции - надежная герметичность  и невысокие требования к очистке  сжатого воздуха и рабочей  жидкости.

Пневмогидронасосы предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидросистему. По конструктивному признаку различают пневмогидронасосы одностороннего и двустороннего действия.

В насосе одностороннего действия (рис. 4, а) сжатый воздух от пневмо-распределителя / попеременно подается в поршневую и штоковую полости пневмоцилиндра 2. При подаче сжатого воздуха в поршневую полость рабочая жидкость из камеры нагнетания Л вытесняется через нагнетательный клапан 3 в гидросистему. При обратном ходе поршня пневмоцилиндра рабочая жидкость из гидробака 4 через всасывающий клапан 5 поступает в камеру нагнетания - происходит цикл всасывания. Недостатками насосов этого типа являются значительная пульсация подачи и большой расход сжатого воздуха.

В пневмогидропасосах двустороннего действия (рис. 4, б) расход воздуха на единицу объема нагнетаемой жидкости уменьшается в 2 раза по сравнению с расходом воздуха в насосах одностороннего действия, так как подача рабочей жидкости в гидросистему происходит при перемещении поршня пневмоцилиндра в любую сторону. Это позволяет также значительно снизить и пульсацию подачи.

В целях увеличения производительности пневмогидронасосов устройство автоматического  реверса поршня пневмоцилиндра часто  встраивают непосредственно в корпус цилиндра.

Рис. 3.4. Пневмогидронасосы одностороннего (а) и двустороннего (б) действия

 

Пневмогидроаккумуляторы предназначены для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, и выдачи ее в гидросистему в период резкого увеличения расхода рабочей жидкости. Аккумулирование энергии рабочей жидкости происходит в период отсутствия или незначительного потребления гидравлической энергии в гидросистеме.

Из рис. 5, поясняющего принцип действия пневмогидроаккумулятора, видно, что аккумулирование и возврат энергии рабочей жидкости происходят в результате сжатия и расширения газа.

 

Пневмогидроаккумулятор  представляет собой емкость, заполненную  сжатым газом с начальным давлением зарядки Рх (см. рис. 5, а). При поступлении в емкость рабочей жидкости из гидросистемы происходит сжатие и повышение давления газа до максимального значения давления в гидросистеме р. (см. рис. 5, б). При разрядке рабочая жидкость вытесняется из емкости вследствие расширения газа до давления рз (см. рис. 5, в). Такие аккумуляторы обычно изготовляют с разделителями рабочей жидкости и газа, что исключает возможность растворения газа в жидкости и полную разрядку при неработающей гидросистеме. Пневмогидроаккумуляторы объемом несколько сот литров изготовляют без разделителя сред с датчиками сигнализатора уровня рабочей жидкости.

В зависимости от вида разделителя  сред пневмогидроаккумуляторы могут  быть поршневыми и мембранными. В  конструкции поршневого типа (рис. 6, а) полость А аккумулятора заполняется газом, а полость Б - сообщается с гидросистемой. Герметизация полости А от полости Б обеспечивается эластичными уплотнениями поршня 1 и крышек 2 и 5. К недостаткам пневмогидроаккумуля-торов поршневого типа необходимо отнести значительные потери давления на преодоление сил трения уплотнений поршня и возможность утечек газа в местах уплотнений поршня и крышки 2.

В конструкции мембранного пиевмогидроаккумулятора (рис. 6, б) для разделения рабочих  сред использована мембрана /, периметр которой зажат между разъемными корпусными полусферами 2 и 3. Отверстие Б сообщает рабочую полость аккумулятора с гидросистемой, а отверстие А предназначено для подзарядки газовой полости сжатым воздухом или инертным газом. Конструкция мембранного пневмогидроаккумулятора с разделителем рабочих сред в виде эластичного баллона представлена на рис. 6, е.