Характеристика объекта управления

Содержание

Введение

1. Характеристика объекта управления

2. Параметры контроля и управления, сигнализации, защиты и блокировки

3. Описание структурной схемы асутп

4. Описание функциональной схемы

5. Описание щитов и пультов

6. Описание пункта управления

7. Расчет электропривода дымососа

8. Расчет регулирующего клапана

9. Расчет показателей уровня автоматизации

10. Расчет экономических показателей

11. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Автоматизация - это комплекс технологических, организационных и других мероприятий, позволяющих вести процессы без непосредственного участия в них человека с целью снижения себестоимости и улучшения качества продукции, повышения надежности действия оборудования, устранения вредных для человека условий работы и повышения ее безопасности, а также осуществления таких процессов, управление которыми человеку недоступно.

Эксплуатация котельных установок является технически сложной и жизненно важной задачей. Наибольшую трудность для обслуживающего персонала, представляет поддержание оптимальных условий работы котлоагрегатов и общекотельного оборудования, а также своевременное принятие решения при возникновении нештатных ситуаций. Из-за невозможности быстрой передачи информации по низкоскоростным каналам связи возникают технические проблемы. Из-за большого объема информации при анализе оператором также могут возникнуть и субъективные проблемы. Необходимость решения этих проблем обусловливает актуальность работы по данной теме. Для того чтобы решить две эти задачи, необходимо максимально формализовать алгоритмы управления котельной с целью исключения "человеческого фактора" при ее эксплуатации и управлении. В этом случае оператор выступает в роли концептуального управляющего звена, а корректность работы объекта в реальном времени обеспечивается автоматом. Автоматизация технологического процесса является важным фактором повышения производительности труда.

Целью данной работы является разработка проектной документации по автоматизации котельной установки сельскохозяйственного предприятия.

Структура работы - введение, характеристика объекта управления, описание структурной схемы АСУТП; описание функциональной схемы; описание щитов и пультов; описание пункта управления; расчет электропривода дымососа; расчет регулирующего клапана; расчет показателей уровня автоматизации; расчет стоимости средств автоматизации и сетевого оборудования; спецификация на приборы и средства автоматизации, заключение, список использованной литературы. Состав проектной документации - структурная схема сетевой АСУТП, функциональная схема систем измерения и автоматизации, выполненная развернутым способом, принципиальная электрическая схема сигнализации и управления, схема расположения приборов и аппаратуры на фасадных панелях щитов и пультов, Схема компоновки центрального щита управления со схемой проводок.

Характеристика объекта управления

Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения водяного пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива к воде и пару. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пар из воды, служит топливо.

Основными элементами рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке, являются:

) процесс горения топлива,

) процесс теплообмена между продуктами сгорания или самим горящим топливом с водой,

) процесс парообразования, состоящий из нагрева воды, ее испарения и нагрева полученного пара.

Во время работы в котлоагрегатах образуются два взаимодействующих друг с другом потока: поток рабочего тела и поток образующегося в топке теплоносителя. В результате этого взаимодействия на выходе объекта получается пар заданного давления и температуры.

Одной из основных задач, возникающей при эксплуатации котельного агрегата, является обеспечение равенства между производимой и потребляемой энергией. В свою очередь процессы парообразования и передачи энергии в котлоагрегате однозначно связаны с количеством вещества в потоках рабочего тела и теплоносителя.

Горение топлива является сплошным физико-химическим процессом. Химическая сторона горения представляет собой процесс окисления его горючих элементов кислородом, проходящий при определенной температуре и сопровождающийся выделением тепла. Интенсивность горения, а так же экономичность и устойчивость процесса горения топлива, зависят от способа подвода и распределения воздуха между частицами топлива. Условно принято процесс сжигания топлива делить на три стадии: зажигание, горение и дожигание. Эти стадии в основном протекают последовательно во времени, частично накладываются одна на другую.

Расчет процесса горения обычно сводится к определению количества воздуха в м³, необходимого для сгорания единицы массы или объема топлива количества и состава теплового баланса и определению температуры горения.

Значение теплоотдачи заключается в теплопередаче тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива, воде, из которой необходимо получить пар, или пару, если необходимо повысить его температуру выше температуры насыщения. Процесс теплообмена в котле идет через водогазонепроницаемые теплопроводные стенки, называющиеся поверхностью нагрева. Поверхности нагрева выполняются в виде труб. Внутри труб происходит непрерывная циркуляция воды, а снаружи они омываются горячими топочными газами или воспринимают тепловую энергию лучеиспусканием. Таким образом, в котлоагрегате имеют место все виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Соответственно поверхность нагрева подразделяется на конвективные и радиационные. Количество тепла, передаваемое через единицу площади нагрева в единицу времени носит название теплового напряжения поверхности нагрева. Величина напряжения ограничена, во-первых, свойствами материала поверхности нагрева, во-вторых, максимально возможной интенсивностью теплопередачи от горячего теплоносителя к поверхности, от поверхности нагрева к холодному теплоносителю.

Интенсивность коэффициента теплопередачи тем выше, чем выше разности температур теплоносителей, скорость их перемещения относительно поверхности нагрева и чем выше чистота поверхности.

Образование пара в котлоагрегатах протекает с определенной последовательностью. Уже в экранных трубах начинается образование пара. Этот процесс протекает при больших температуре и давлении. Явление испарения заключается в том, что отдельные молекулы жидкости, находящиеся у ее поверхности и обладающие высокими скоростями, а следовательно, и большей по сравнению с другими молекулами кинетической энергией, преодолевая силовые воздействия соседних молекул, создающее поверхностное натяжение, вылетают в окружающее пространство. С увеличением температуры интенсивность испарения возрастает. Процесс обратный парообразованию называют конденсацией. Жидкость, образующуюся при конденсации, называют конденсатом. Она используется для охлаждения поверхностей металла в пароперегревателях.

Пар, образуемый в котлоагрегате, подразделяется на насыщенный и перегретый. Насыщенный пар в свою очередь делится на сухой и влажный. Так как на теплоэлектростанциях требуется перегретый пар, то для его перегрева устанавливается пароперегреватель, в данном случае ширмовой и коньюктивный, в которых для перегрева пара используется тепло, полученное в результате сгорания топлива и отходящих газов. Полученный перегретый пар при температуре Т=540 С и давлении Р=110 атм. идет на технологические нужды.