Проект автоматизації модульної котельні

         Виробничі, трудові та інші відносини трудового колективу з адміністрацією підприємства, питання охорони праці, соціального розвитку регулюються колективним договором, який приймається конференцією трудового колективу терміном на один рік.

         Втручання в господарську і іншу діяльність підприємства з боку державних, громадських органів не допускається, крім прав державних органів по здійсненню контролю за діяльністю підприємства, передбачених законодавством України,

       Підприємство  здійснює бухгалтерський, оперативний  облік та веде статистичну звітність  згідно з чинним законодавством. Директор підприємства   та   головний    бухгалтер    несуть    персональну   відповідальність за додержання порядку ведення і  достовірність бухгалтерського обліку та статистичної діяльності. Підприємство здійснює зовнішньоекономічну діяльність згідно з чинним законодавством України. 

       1.3.Рівень  автоматизації заданої  ділянки

       До  складу котлового агрегату входять: паровий (водогрійний) котел, топка, паро нагрівач, водяний економайзер, повітропідігрівник, обмуровування, каркас зі сходами і площадками, а так само арматура і гарнітура.

       До  допоміжного устаткування відносяться: тягодуттєві і живильні пристрої, устаткування водопідготовки, паливоподачі, а також контрольно вимірювальні прилади і системи автоматизації.

       Технологічний процес одержання пари здійснюється в наступній послідовності. Паливо за допомогою газо-мазутних пристроїв вводиться в топку, де воно і згоряє. Повітря, необхідне для згоряння палива, подається в топку дуттєвим вентилятором при штучній тязі чи підсмоктується через колосникові ґрати — при природній тязі.

       Для поліпшення процесу згоряння палива і підвищення економічності роботи котлоагрегату повітря перед подачею в топку попередньо підігрівається димовими газами в повітропідігрівнику.

       Димові  гази, віддавши частину свого тепла  радіаційним поверхням нагрівання, розміщеним у топковій камері, надходять у конвективну поверхню нагрівання, прохолоджуються і димотягом видаляються через димар в атмосферу.

       Сира водопровідна вода проходить через катіонітові фільтри, зм'якшується і далі надходить у деаераційну колонку, де з неї видаляють агресивні гази (0₂ і СО₂) і стікає в бак деаерованної води. З бака живильної води вона живильним насосом подається в паровий котел.

       Пройшовши по поверхнях нагрівання, вода випаровується і під робочим тиском пари збирається у верхньому барабані. З котла пар подається в загалькотловий паровий колектор і відтіля подається споживачам.

       По призначенню котлові установки розділяються на опалювальні, виробничо-опалювальні й енергетичні.

       Технологічний процес на заданій ділянці, механізований  і практично не автоматизований. На даній котельні приладами автоматичного  регулювання, керування та сигналізації, оснащено тільки насосну установку для подачі підживлюючої води.

       1.4. Обгрунтування теми  проекту

       Робота  окремих котлів або стандартних  опалювальних котелень є трудомістким процесом і не забезпечує потрібної  якості обслуговування користувачів.

       Вагомим недоліком також є нераціональне використання сировини. Впровадження автоматизації в процес роботи (тобто використання модульних мінікотелень) забезпечує економне використання сировини. Це пов”язано з програмним керуванням роботою котлів модульної мінікотельні, а саме з регулюванням інтенсивності роботи у відповідності з температурою зовнішнього середовища.

       Запропонований  проект не лише підвищить якість і  точність процесу обігріву приміщень  та нагріву води, а й збільшить  економічну доцільність використання такого роду системи. 
 
 
 

       2. РОЗРАХУНКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

       2.1. Вибір і обґрунтування  структурної схеми  автоматизації 

       Автоматизація котлів ВК-22 передбачена в об’ємі комплекту автоматики типу КОТ БУС-1-01. З метою більш ефективного  використання палива, забезпечення комфортних умов споживачам теплової енергії і експлуатації пальників і котлів.

         Блок управління КОТ БУС-1-01 передбачає  ряд функцій .

       З метою збереження введеної інформації в блоці управління КОТ БУС-1-01 застосовані енергонезалежні системний  годинник і оперативна пам’ять. В зв’язку з обмеженим ресурсом роботи автономного елементу живлення передбачається можливість виключення роботи годинника при тривалому невикористанні БУС. При ввімкненому живленні БУС автономне живлення енергонезалежного годинника не використовується.

       При включенні енергонезалежного годинника, БУС автоматично переходить на роботу з енергонезалежним системним годинником із збереженням всієї інформації пам’яті і необмеженим терміном роботи елементу автономного живлення .

       З енергонезалежним системним годинником можуть виконуватись всі функції за винятком автоматичної корекції заданого значення температури води на виході котельні згідно введеного часового графіка, для виконання якої включення енергонезалежного системного годинника являється обов’язковою умовою.

       БУС забезпечує автоматичну перевірку  автономного елементу живлення і  збереження інформації в енергонезалежній пам’яті кожний раз після ввімкнення живлення.

       Блок  управління КОТ БУС-1-01 дає можливість без використання додаткової загальнокотельної автоматики забезпечити

       температури води на виході з котельні (групи  котлів). Реалізується функції шляхом підключення окремого датчика температури  води на виході з котельні. При цьому  котел, який керується блоком управління КОТ БУС-1-01, в залежності від потреби збільшує або зменшує свою теплову потужність при не змінній тепловій потужності інших котлів. Діапазон можливої автоматичної зміни теплової потужності котельні розширяється із збільшенням кількості і потужності працюючих котлів з блоком управління КОТ БУС-1-01 в даному режимі.

       Приклад функціональної схеми регулювання  температури води на виході котельні або групи котлів з допомогою  блока управління КОТ БУС-1-01 мал.1. Котел А оснащений традиційною  системою регулювання, яка забезпечує підтримання заданої температури на виході котла. Котли В і С з блоками управління КОТ БУС-1-01 оснащені системою регулювання, яка забезпечує підтримання заданої температури на виході котла або температури на виході котельні.

       Датчики температури на виході з котельні на функціональній схемі (мал.1) позначені як В4 і С4. Наявність справного датчика і справність каналу контролю автоматично визначаються під час само тестування після ввімкнення живлення БУС і надає можливість діалогу оператора включити регулювання температури води на виході з котельні.

         Перед включенням діалогу оператора  необхідно задати регулятору  значення температури на виході  з котельні.

       Зміна режиму регулювання і завдання регулятору температури може виконуватися як перед  пуском котла, так і в процесі його роботи.

       Діапазон  зміни значення заданої температури  води на виході з котельні знаходиться  в межах від 30⁰-110⁰С.

       В разі недостатньої потужності працюючих  котлів або її надлишку включається  відповідна попереджувальна сигналізація, яка при потребі в діалозі оператора може бути заблокована.

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2.1. Схема підключення датчиків

 

        В режимі автоматичного регулювання  температури води на виході з котельні в залежності від температури  зовнішнього повітря блок управління КОТ БУС-1-01 забезпечує автоматичну зміну завдання (корекцію, правка), регулятору температури води на виході котельні при зміні температури зовнішнього повітря згідно температурного графіка. Форма графіка передбачає можливий перегин (необов’язкова прямо пропорційна залежність у всьому температурному діапазоні ).

         
 
 

       Рис.2.2.Приклад  температурного графіка

                

         Температурний графік однозначно визначається координатами точки перегину на осях температури повітря і температури води на виході з котельні, а також коефіцієнтами залежності температурної корекції (правки) від температури зовнішнього повітря (тангенсами кутів нахилу нахилу променів графіку до осі температури повітря) справа і зліва від точки перегину.

       В наведеному прикладі запрограмовано температурний  графік з наступними параметрами: ЗГН 5,0 60; ЗАЛ 0,8 1,0; де:

       - координати точки перегину визначають, при температурі зовнішнього  повітря 5⁰С температура води на виході з котельні має підтримуватись регулятором на рівні 60⁰С.

       - 0,8 – величина автоматизації корекції  температури води на виході з котельні при зміні зовнішнього повітря на 1 С з лівої сторони від точки перегину графіка;

       - 1,0 – величина автоматичної корекції  температури води на виході  з котельні при зміні температури  зовнішнього повітря на 1 С з  правої сторони від точки перегину на графіку;

       Координата  точки перегину на осі температури  повітря може знаходитись в межах  від 0 до 29 ⁰ С, на осі температури води від 40 до 90⁰С .

       Коефіцієнт  залежності змінюється в межах від 0,0 до 4,9.

       Значення  температури, визначені по графіку, автоматично обмежуються значеннями від 30 до 110⁰С.

       Датчики на функціональній схемі позначені  В4, С4, В5, С5. Наявність справних датчиків і справність каналів контролю автоматично  визначаються під час само тестування після ввімкнення живлення БУС і надає можливість включити регулювання температури на виході з котельні по температурному графіку. Зміна режиму регулювання і температурного графіка може виконуватись як перед пуском котла так і в процесі його роботи.

       В режимі автоматичної корекції заданого значення температури води на виході з котельні згідно введеного часового графіка блок управління КОТ БУС-1-01 забезпечує автоматичну зміну завдання (корекції, правки) регулятору температури води на виході котельні згідно часового графіка.

       Даний режим включається і виконується тільки при працюючому енергонезалежному системному годиннику.

       Часовий графік складається на тиждень. Кожна  доба тижня може бути розділена максимум на 4 часових інтервали, приклад  ПН.1, ПН.2, ... , ПН.4; де ПН – понеділок, 1,2 ... 4-ий інтервали. Кожному інтервалу встановлюється час його початку з точністю до десятків хв. Тривалість інтервалу обмежується початком найближчого слідую чого по ходу часу інтервалу. Для кожного інтервалу встановлюється постійна або залежно від температури зовнішнього повітря поправка. Постійні поправки встановлюються в межах від -9⁰С до +9⁰С. Поправки, залежні від температури зовнішнього повітря позначаються як „А” (автоматична із знаком плюс), або „-А” (автоматична із знаком мінус).

      НД. 4 23.2-5 - часовий інтервал 4 з початком в неділю о 23 годині 20 хвилин і закінченням в понеділок о 6 годині 10 хвилин; не протязі

       даного  інтервалу значення температури  на виході з котельні встановлене  оператором, або визначене за температурним  графіком (залежить від режиму роботи) зменшується на 5⁰С;

       ПН. 1 06.1 9 – понеділок, часовий інтервал 1, початок інтервалу о 6 год. 10 хв., закінчення 9 год. 20 хв., додатна часова правка +9⁰С;

       ПН. 2 09.2 0 -  понеділок, часовий інтервал 2 , початок інтервалу о 9 год. 20 хв., закінчення 17 год. 30 хв., додатна часова правка +0⁰С;

       ПН. 3 17.3 -5 - понеділок, часовий інтервал 3 , початок інтервалу о 17 год. 30 хв., закінчення 19 год. 50 хв., від’ємна часова правка -5⁰С;