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 |