Файл: Исходные данные материалы производственной практики, технологический регламент процесса, справочная и специальная литература, тематические каталоги ведущих производителей средств автоматизации. Содержание расчетнопояснительной записки.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 37

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.






Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
По курсу: Средства автоматизации и управления

Студенту гр. АТБз-19-1 Войтюков Владислав Вадимович

Тема работы: Выбор средств автоматизации процесса.

Исходные данные: материалы производственной практики, технологический регламент процесса, справочная и специальная литература, тематические каталоги ведущих производителей средств автоматизации.

Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): содержание, введение, характеристика технологического процесса, выбор комплекса технических средств, разработка ФСА, заказная спецификация,заключение, список использованной литературы.

Рекомендуемая литература:

1. Тематические каталоги компаний «Метран», «Овен», «Сименс», 2011 г.

2. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справ.пособие/А.С.Клюев[и др.]; под ред. А.С.Клюева.–М.: Альянс, 2008. –464 с.

3. Шандуров Б.В. Технические средства автоматизации/ Б.В.Шандуров, А.Д.Чудаков. –М.: Академия, 2007. –360 с.

4. Шишмарев В.Ю. Типовые элементы систем автоматического управления:учебник/В.Ю.Шишмарев. – 4-е изд. стер. –М.: Академия, 2009. –303 с.

Графическая часть на листах.
Дата выдачи задания “ “ 2022 г.
Дата представления работы руководителю “ “ 2023 г.
Руководитель курсового проектирования Ершов.П.Р

подпись

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Институт заочно вечернего обучения
Кафедра автоматизации и управления

наименование кафедры

Допускаю к защите ___________

Руководитель: П.Р.Ершов


Выбор средств автоматизации процесса и управления получения пара

наименование темы
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Приборы средствa aвтoмaтизации




1.005.00.00 ПЗ


Выполнил студент группы АТБз-19-1 Войтюков В.В.

подпись Фамилия И.О.

Нормоконтроль Ершов П.Р.

подпись Фамилия И.О.

Курсовая работа защищена с оценкой: __________________

Иркутск 2023 г.

Оглавление

Введение.......................................................................................................................4

1. Описание технологического процесса..................................................................6

Назначение котельной установки..............................................................................7

2.Параметры контроля и управления........................................................................8

3. Выбор технических средств.................................................................................9

4. Описание технических средств............................................................................9

4.1 Контролер Т103...................................................................................................9

Канальный изолированный миллиамперный ввод (Т123)....................................11

Канальный цифровой вывод (Т180)........................................................................13

4.2 Расходомер метран 350-М и метран 350 MFA.................................................14

4.3 Датчик метран-150-ТА........................................................................................16

4.4 Исполнительный механизм МЭО-92К..............................................................17

4.5 Датчик уровня серии 12300................................................................................17

4.6 Термопреобразователь ОВЕН ДТПКХХ5.........................................................17

4.7 ОВЕН ДТСХХ5....................................................................................................17

4.8 Блок управления электродвигателями реверсивный БУЭР 3.........................18

5. Принципиальная электрическая схема сигнализации.......................................21

6 Заказная спецификация..........................................................................................22

Заключение..............................................................................................................25

Список литературы....................................................................................................26




Введение:

Под автоматизацией понимается применение комплекса технических средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия в них человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска продукции, снижению ее себестоимости и улучшению качества, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность машин, увеличивает срок службы оборудования позволяет экономить материалы, улучшает условия труда и технику безопасности.

Теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности по уровню автоматизации. Процесс протекающий в теплоэнергетических установках является непрерывным и выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать требованиям потребления. Практически все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются довольно быстро. Поэтому развитие автоматизации в тепловой энергетике находится на высоком уровне.

Автоматизация парогенераторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологическую защиту, теплотехнический контроль, технологические блокировки и сигнализацию.

Автоматическое регулирование обеспечивает ход непрерывно протекающих процессов в парогенераторе (питание водой, горение, перегрев пара и др.)

Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу запускать и останавливать парогенераторную установку, переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии, с пульта управления.

Контроль за работой парогенератора и оборудования осуществляется с помощью автоматических показывающих и самопишущих приборов. Приборы ведут непрерывный контроль за процессами, протекающими в парогенераторной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающим персоналом или информационно-вычислительной машиной.

Технологические блокировки выполняют ряд операций в заданной последовательности, при пусках и остановках механизмов парогенераторной установки, а также при срабатывании технологической защиты. Блокировки исключают неправильные действия персонала при обслуживании парогенераторной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.

Устройства технологической сигнализации оповещают дежурный персонал о состоянии оборудования, предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварий парогенератора и его оборудования.

Современные котлоагрегаты, работающие на ТЭЦ, чувствительны к изменению тепловой нагрузки, которая зависит от нагрузки турбин. Это приводит к тому, что оператор не может с необходимой скоростью и точностью регулировать происходящие процессы. При этом оператор должен контролировать и учитывать множество параметров работы котлоагрегата, для предотвращения аварийных ситуаций и обеспечения надлежащего качества продукции. В связи с этим появляется необходимость автоматизации котлоагрегатов. Показателем качества работы котлоагрегатов для станций с поперечными связями, является

соответствие паропроизводительности и давлению пара требуемым показателям.

В связи с этим при получении пара, появляется необходимость в поддержании давления на соответствующем уровне. Отклонение данного параметра приведет к колебаниям выходной электрической мощности станции, что в свою очередь повлечет за собой колебания напряжения в электросети.

1. Описание технологического процесса

Химобессоленная вода от Ново-Зиминской ТЭЦ по магистральному трубопроводу подается на эстакаду, а затем в помещение котельной.

Показания от приборов контроля и регуляторов выводятся на автоматизированное рабочее место оператора котельной.

Химобессоленная вода поступает в пароводяной подогреватель, где подогревается паром с давлением 0,05÷0,2 МПа (0,5÷2,0 кгс/см2) до температуры 72÷920С. Подогреватель представляет собой горизонтальный кожухотрубный аппарат с поверхностью теплообмена 9,5 м2. После подогревателя химобессоленная вода проходит через охладитель выпара с поверхностью теплообмена 2 м2, где нагревается на 20С до температуры 74÷940С и далее направляется в колонку деаэратора. Паровой конденсат после подогревателя отводится в деаэраторный бак, температура конденсата 70÷950С. Линия химобессоленной воды от Ново-Зиминской ТЭЦ является основной.

Технологической схемой предусмотрен возврат конденсата с установки выпаривания раствора едкого натра в деаэратор. Деаэратор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат с деаэраторной колонкой. Объем деаэратора 8 м3. В аварийных ситуациях предусмотрена подача воды из водопровода речной воды по трубопроводу.

Деаэрация химобессоленной

Целью деаэрации является удаление растворенных в воде агрессивных газов (О2, СО2), вызывающих коррозию материала оборудования.

Нагретая до температуры 74÷940С химобессоленная вода поступает в верхнюю часть колонки деаэратора. Процесс деаэрации происходит за счет нагрева воды паром до температуры насыщения (для атмосферного деаэратора 102¸1040С). Выделяющиеся при деаэрации газы (O2, CO2) через штуцер, расположенный в верхней точке колонки деаэратора отводятся в охладитель выпара, откуда вместе с паровым конденсатом сбрасываются в гидрозатвор предохранительного устройства и в атмосферу.

Для исключения повышения давления в деаэраторе выше допустимого на деаэраторном баке предусмотрено предохранительное устройство, которое защищает от повышения давления более 35 кПа (0,35 кгс/см2). Избыток воды из гидрозатвора предохранительного устройства сбрасывается в продувочный колодец.

В колонку деаэратора конденсатным насосом отводится конденсат из конденсатного бака. Конденсатный насос включается дистанционно со щита КИПиА в операторной корпуса или по месту. Выпар из сепаратора непрерывной продувки поступает в деаэратор. Технологической схемой предусмотрена возможность опорожнения деаэраторного бака в продувочный колодец.

Деаэрированная вода из деаэратора поступает на всас питательных насосов (два – рабочих, один – резервный). На период ремонта деаэратора технологической схемой предусмотрена возможность подачи воды помимо деаэратора.

Подача питательной воды в котел

Питательная вода насосами (два – рабочих, один – резервный) подается к экономайзерам котлов. Устройство и работа котла

Паровой котел БЭМ-10-1,3-210Г – водотрубный, однобарабанный с естественной циркуляцией, работающий с избыточным давлением дымовых газов в топке («под наддувом»). Предназначен для получения пара путем сжигания водорода.

Дымовые газы, образовавшиеся в результате сжигания топлива в топке, попадают в котельный пучок, где нагревают котловую воду. Из котельного пучка дымовые газы попадают в экономайзер, в котором осуществляется подогрев питательной воды перед входом ее в барабан. После экономайзера дымовые газы направляются в дымовую трубу.

Котел представляет собой моноблок, включающий в себя барабан, топочную камеру, котельный пучок и опорную раму. К выходному окну котельного пучка присоединяется блок экономайзера.

Питательная вода, поступающая в барабан, превращается в насыщенный пар за счет тепла, выделяемого продуктами сгорания. Пар направляется потребителю и на собственные нужды котельной.

Для обеспечения возможности осмотра и ремонта в барабане котла предусмотрены лазы.

Для доступа к местам обслуживания котел оборудован площадками обслуживания.

Котел оснащен запорной и регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами, устройствами автоматического управления, технологической защиты, блокировки и предупредительной сигнализации.

Наружная поверхность блока котла покрыта теплоизоляционным материалом и обшивочным листом.

Конструкция котла обеспечивает устойчивую работу котла в диапазоне от 30 до 100% нагрузки.

Назначение котельной установки.

Котельная установка нужна для получения водяного пара с требуемыми значениями давления и температуры за счет энергии тепла, выделяющегося при сжигании топлива.

В котлоагрегате производится:

  • нагрев питательной воды до температуры кипения;

  • получение насыщенного пара (испарение воды);

  • нагрев пара до требуемой температуры




Характеристики процесса котлоагрегата при получении пара

Котёл БЭМ-10-1,3-210Г является однобарабанным, вертикально-водотрубным котлом, двухступенчатого испарения, с естественной циркуляцией.

Котел имеет водяной экономайзер кипящего типа, пароперегреватель, пароохладитель, воздухоподогреватель. Топка котла полностью экранированная пылегазомазутная.

Параметры контроля и управления



Наименование

параметра

Ед.

Изм-я

Пределы

Изм-я

Функции

Пок.

Регист.

Регул.

Сиг.

1

Давление

пара

кгс/см2

5 250

+

+

-

+

2

Уровень воды в барабане

М

0.3 3

+

+

+

+

3

Расход

питательной

воды

кг/ ч




+

+

+

+

4

Расход пара

кг/ ч




+

+

-

-

5

Расход газа






+

+

+

-

6

Расход воздуха






+

+

+

-

7

Температура дымового газа





+

+

-

+

8

Температура

пара





+

+

-

-

9

Давление газа

кгс/см2

5 250

+

+

+

+



3. Выбор технических средств

Наименование тех. средств

Модель

Производитель

Управляющее устройство

Контролер Т103

Eurotherm Recorders Limited

Расходомер воздуха, газа

Метран-350-М

Метран

Расходомер воды

Метран-350-МFA

Метран

Датчик абсолютного давления

Метран- 150-ТА


Метран

Исполнительный механизм

МЭО-92К

ПРОМПРИВОД

Уровнемер

Датчик уровня серии 12300

ДС Контролз", ЗАО, Dresser-Masoneilan

Термометр сопротивления

Овен ДТПК

Овен

Термопара

Овен ДТСХХ5

Овен



4. Описание технических средств

4.1 - Контролер Т-103



Физическая характеристика:

Физическая характеристика

Размеры

440x205x141 мм

Вес

7,7кг

Требования к окружающей среде


Температура хранения

от -25 до +85°С

Рабочая температура

от -25 до +85°С

Относительная влажность

от 5 до 95%

Электромагнитное излучение

Общий стандарт (промышленный)

EN50081-2


Электромагнитная защита

Общий стандарт (промышленный) EN50082-

2

Коннекторы на шасси

Порты ALIN,

Последовательные порты

(RS422/485)

Блоки питания Т170


Вход питания

2-выводной терминальный блок для 24 В (ном) постоянного напряжения

ЦПУ Т921


Тип ЦПУ

80СЗ86ЕХ(25МГц)

RAM

512 кбайт

EPROM(программы ЦПУ)

2мб

EEPROM(поддержка файлов)

128/256 кбайт

Последовательные связи

RS422/485 через шасси

(назначенный порт)

Источники питания

Диапазон входного напряжения




Номинал 24 В пост, тока, разрешенный диапазон 18 - 36 В







Отдельные входы для каждого ЦПУ через блок питания Т170

Развязка входа




24 В пост. тока

Полезная мощность




15 Вт на Т170/Т921, плюс макс. 40 Вт для модулей

ввода/вывода

Номинальная мощность (Т170)




55 Вт

Резервная батарея




4-6

В (пост.) и 1 мА на ЦПУ

Сетевые связи ALIN

Сетевой носитель




ArkNet(экранированная витая пара 1000м).

Тип сети




маркерная шина скорость:2,5 Мбайт/сек

Максимальное число узлов




20 расширяется через ретрансляторы.

Максимальная длинна




100м увеличивается через ретрансляторы