Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2014 в 10:46, контрольная работа
1. Описание технологического процесса, его сущность, его составляющие операции
Деаэрация – процесс удаления кислорода и других газов с водных сред. Деаэрационные установки предназначены для удаления растворенных в питательной воде, присутствовать различные примеси: газообразные (кислород, углекислота, азот, аммиак,) твердые (продукты коррозии конструкционных материалов) и естественные (хлориды, кремнекислоты и другие способствующие коррозии поверхностей нагрева котла и водопроводных труб тепловых сетей.
1. Описание технологического процесса, его сущность, его составляющие операции
Деаэрация – процесс удаления кислорода и других газов с водных сред. Деаэрационные установки предназначены для удаления растворенных в питательной воде, присутствовать различные примеси: газообразные (кислород, углекислота, азот, аммиак,) твердые (продукты коррозии конструкционных материалов) и естественные (хлориды, кремнекислоты и другие способствующие коррозии поверхностей нагрева котла и водопроводных труб тепловых сетей. Продукты коррозии поступают в воду в результате взаимодействия конструкционных материалов с водной средой, образования окисидов металлов и перехода их в воду. Поступление естественных примесей происходит в основном в конденсаторе за счет присосов охлаждающей воды в неплотностях теплообменной поверхности. Давление охлаждающей воды всегда выше давления конденсирующего пара в конденсаторе, и при наличии неплотностей происходит переток охлаждающей воды в конденсат. Продукты коррозии и некоторые естественные примеси выпадают в осадок на теплопередающих поверхностях, что в свою очередь отрицательно влияет на коэффициент теплопередачи, а также экономичность, надежность и безопасность. Из газовых примесей наибольшую опасность представляет кислород. Деаэраторы позволяют удалять из воды любые растворенные в воде газы Процесс деаэрации по своей сущности не зависит от величины абсолютного давления, поэтому нулевая растворимость газов может быть достигнута и при любой температуре кипения, а значит деаэрацию воды можно осуществить при давлении ниже атмосферного. Нагревом воды можно уменьшить содержание кислорода потому как растворимость его уменьшается с ростом температуры. Но не смотря на это уменьшение количества кислорода в воде с повышением ее температуры оставшаяся его часть значительна. И поэтому для сведения к нулю содержания кислорода в воде необходимо, что бы выполнялось условие, когда суммарное давление и парциальное давление водяных паров были равны, это условие выполняется при повышении температуры воды, до температуры кипения. Для надежного удаления из воды газов необходимо прогревать всю массу воды до температуры насыщения. Необходимо постоянно отводить выделившиеся из воды газы, отводимая парогазовая смесь называется выпаром и чем он больше тем эффективнее работает деаэратор. Конструкция деаэрационной установки объединяет деаэрационную головку и бак аккумулятор деаэрированной воды. Питательный насос перекачивает перекачивает воду из бака аккумулятора в барабаны котлов. В деаэрацонной головке создаются встречно направленные потоки пара и воды, в процессе перемешивания которых вода нагревается до температуры кипения, что является необходимым условием процесса деаэрации.
2. Характеристика технологического процесса как объекта автоматизации (в том числе его особенности).
В паровых котельных в основном применяются деаэраторы атмосферного типа, давление в которых поддерживается равным 0,12МПа, что соответствует температуре в 1040С, стабилизация этого параметра выполняется регулятором давления. В цикле котельных установок неизбежны потери пара и воды, их недостаток восполняется химически очищенной водой поступающей на деаэрацию вместе с потоком конденсата. В свою очередь регулятором уровня поддерживается постоянство уровня воды в аккумуляционных баках, этот параметр является косвенным показателем соответствия между необходимыми количествами воды для питания котлов и деаэрированной смеси конденсата и химически очищенной воды. Параллельно работающие деаэраторы объединяют по воде и по пару. На всю группу деаэраторов устанавливают один регулятор уровня и один регулятор уровня, а импульсы к ним отбирают из уравнительных линий.
3. Функциональная
и структурная схемы системы
автоматического управления
рис.1
а – одноимпульсный; б – двухимпульсный; в – трехимпульсный. 1 – пароперегреватель - устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения и представляет собой систему трубчатых каналов, проходящих через топку;
2 – барабан;
3 – водяной экономайзер - это, теплообменник, в котором питательная вода перед подачей в котёл подогревается уходящими из котла газами, его изготавливают из из гладких или ребристых чугунных труб или из стальных гладких;
4 – регулирующий питательный клапан;
5 – питательный насос;
рис. 2
4. Принцип управления технологическим процессом (по отклонению, по возмущению, комбинированное управление).
Схемы автоматических регулятор питания котла водой различны и самая простая их них это одноимпульсный регулятор (рис.1а) действующий по отклонению уровня воды в барабане Hб, с помощью датчика LE и регулятора LC. Данная схема обеспечивает низкое качество стабилизации уровня. Комбинированная система (рис.1б) обеспечивает лучшее по сравнению с одноимпульсным регулятором качество стабилизации уровня. Она учитывает отклонение регулирующей величины и возмущающее воздействие по Gп.
5. Описание работы
системы автоматического
рис.3
Конструкция установки (рис.3а) объединяет деаэрационную головку 1 и бак-аккумулятор 2 деаэрированной воды, питательный насос 3 перекачивает воду из бака-аккумулятора в барабаны котлов, количество воды в каждом из котлов определяется своим регулятором уровня. Встречно-направленные потоки пара, подаваемого снизу, и деаэрируемой воды подаваемой сверху, смещиваются, вследствие чего вода нагревается до температуры кипения, что является необходимым условием процесса деаэрации. Деаэраторы атмосферного типа широко применяют в паровых котельных. Давление в таких деаэраторах поддерживают равным 0,12МПа, стабилизация этого параметра осуществляется регулятором давления PC. Потери в цикле котельных установок восполняются химически очищенной водой, поступающей на деаэрацию вместе с потоком конденсата. Регулятор уровня LC с обеспечивает постоянство уровня воды в аккумуляционных баках, с помощью регулирующего клапана на линии подачи химически очищенной воды в деаэрационную головку. Если на линии работают несколько деаэраторов то их объединяют по воде и по пару. Импульсы к регуляторам уровня LE и давления PC отбирают из уравнительных линий. Деаэраторы вакуумного типа (рис.3б) применяются когда отсутствует теплоноситель – пар. Основным условием является кипение воды и обеспечивается в этом случае понижением абсолютного давления в корпусе деаэратора до 7,5кПа, что соответствует температуре насыщения 40*С или же до 30кПа, тогда вода кипит уже при 70*С. Соответствующее принятому режиму деаэрации давление в корпусе 5 деаэратора поддерживается регулятором давления PC, управляющим производительностью водоструйного насоса 1, откачивающего паровоздушную смесь из корпуса деаэратора. Необходимая для вскипания температура деаэрируемой воды обеспечивается ее подогревом в водяном подогревателе 6 с управлением регулятором температуры TC. Подогрева химически очищенной воды не требуется, если давление в деаэраторе 7кПа, поскольку это соответствует температуре в 400С.
6. Принципиальная
электрическая схема
В связи с тем что управление деаэратором осуществляется автоматической системой управления (АСУ) принципиальная электрическая схема отсутствует. Автоматизированная система управления деаэратором предназначена для автоматизации процесса управления и обеспечения бесперебойной работы деаэратора.
В ручном режиме работы АСУ обеспечивает:
В автоматическом режиме работы СУ обеспечивает:
7. Перечень основных
элементов – технических
АСУ деаэратором осуществляет управление следующим оборудованием:
В состав системы управления входит:
8. Список литературы: