|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Теплообменный автоматизация водогрейный котелСтр 1 из 6Следующая ⇒
Аннотация
Ахметшин Р.Р. Проектирование автоматизации водогрейного котла КВ-МГ-10. Усть-Катав: ЮУрГУ, 2010, 45 с. Библиография литературы – 10 наименований. 3 листа чертежей ф. А3, 1 лист чертежа ф. А4. Проведены характеристики объекта автоматизации, технологического оборудования, применяемых в процессе материалов, затем описано обоснование выбора: регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий, контролируемых и сигнализируемых величин, средств автоматизации. В результате был автоматизирован водогрейный котёл КВ-ГМ-10, для которого была разработана система автоматического контроля и регулирования температуры прямой воды, также описана работа электрических схем импульсной сигнализации и защиты водогрейного котла. Проведены расчеты автоматических устройств.
Теплообменный автоматизация водогрейный котел
Содержание Введение 1. Характеристика объекта автоматизации 1.1 Описание технологического процесса 1.2 Характеристика технологического оборудования 1.3 Характеристика применяемых в процессе материалов 2. Обоснование выбора регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий 3. Обоснование выбора контролируемых и сигнализируемых величин 4. Обоснование выбора средств автоматизации 5. Спецификация на средства автоматизации 5.1Спецификация на приборы и средства автоматизации 6. Система автоматического контроля и регулирования температуры прямой воды 7. Описание принципиальной электрической схемы 7.1 Описание работы принципиальной электрической схемы импульсной сигнализации водогрейного котла 7.2 Описание работы принципиальной электрической схемы защиты водогрейного котла 8. Расчеты автоматических устройств 8.1 Расчет сужающего устройства 8.2 Расчет регулирующего клапана 8.3 Расчет измерительной схемы потенциометра Литература и нормативно-техническая документация Ообменный автоматизация водогрейный котел
Введение
Современное промышленное производство невозможно без автоматизации. Широта автоматизации управления различными процессами на том или ином предприятии или объекте во многом характеризует общий уровень и культуру производства на данном предприятии, или же уровень и совершенство данного технического объекта. Передовые области промышленности и энергетики немыслимы без широкой и полной автоматизации управления. Облегчая труд человека, повышая культуру человеческого труда во всех ее видах, устраняя различия между физическим и умственным трудом. Автоматизация в то же время в сотни раз повышает производительность труда, позволяет полнее удовлетворять многообразные потребности человека. Автоматизация делает практически осуществимым целый ряд таких производств и новых видов технологий, которые без нее были бы невозможны. При автоматизации котельной автоматизируются все основные и вспомогательные технологические процессы. Это ведет к освобождению обслуживающего персонала от необходимости регулировать эти процессы вручную. Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха. В последние годы все большее внимание уделяется вопросам комплексной автоматизации промышленных котельных. И это не случайно: в какой энергетике сжигается свыше 50% всего топлива, добываемого в стране. Учитывая, что автоматизация процессов горения дает до 10% экономии топлива, становится ясным повышенный интерес к комплексной автоматизации котельных. Характеристика объекта автоматизации Описание технологического процесса
Водогрейный котел КВ-ГП-10 предназначен для нагрева воды, которая используется для горячего водоснабжения и отопления. Вода, идущая к потребителю, называется прямой, а возвращающая обратно от потребителя в котел – обратной. Вода используется химически очищенная, так как содержащиеся в природной воде растворимые газы (кислород и углекислота) разрушают металл котельного агрегата и трубопроводы. Также использование природной воды приводит к отложению накипи, которая вызывает перегрев металла в следствии ухудшения отвода тепла. Для восполнения неизбежных потерь воды, требуется вода для подпитки обратной воды. Питательная вода применяется химически очищенная. Нагрев воды происходит за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива. Вода в котел (поз.7 рис. 1.1.) поступает с температурой 750С и нагревается до температуры 1500С. Горение – это процесс химической реакции соединений горючих элементов газа с кислородом, способствовавшему повышению температуры и происходящему с выделением тепла. Процесс горения газообразного топлива состоит из образования горючей смеси, нагревании ее до температуры воспламенения и горения. К горелке котла подводятся газ и воздух. Воздух подается дутьевым вентилятором (поз.1, рис.1.1) Горючая смесь, которая образуется в горелке, воспламеняется и отдает тепло в топочную камеру. В результате процесса горения образуются газообразные продукты – дымовые газы. Их отсасывает дымосос, а затем выбрасывает в атмосферу (поз. 3 рис. 1.1). Сжигание осуществляется факельным способом. При сжигании газового топлива необходимо обеспечить: хорошее предварительное перемешивание газа с воздухом, ведение процесса с малыми избытками воздуха, разделение потока смеси на отдельные струи. Подогрев газовоздушной смеси и химическая реакция горения протекают очень быстро. Основным фактором длительности горения является время, затраченное на перемешивание газа с воздухом в горелке. От быстроты и качества перемешивания газа с необходимым количеством воздуха, зависит скорость и полнота сгорания газа, длина факела топки и температура пламени. Для процесса горения дымососом создается необходимое разряжение и обеспечивается полное удаление продуктов сгорания. Если достигнуть соотношения расхода воздуха в соответствии с подачей топлива, процесс сжигания будет осуществляться с максимальной экономичностью.
Характеристика технологического оборудования
Водогрейный котел КВ-ГН-10 представляет собой теплообменное устройство с принудительной циркуляцией воды, оборудованный отдельным дымососом типа ДН12, 5У и вентилятором ВДН10У. Теплопроизводительность 10 Гкал/ч. Площадь поверхности нагрева: радиационная 89 м2; конвективная 141, 9 м2. Температура воды: на входе в котел 75 0С; на выходе из котла 150 0С. Давление воды: на входе 16 кгс/см2; на выходе 10 кгс/см2. Давление газа перед горелками 2330 кгс/м2. Ширина котла 3, 84 м Длина 4, 90 м Высота 4, 75 м. Масса металлической части 11, 8 т. Особенностью конструкции котла является наличие трех ступенчатых экранов, которые делят топку на четыре отсека. Кроме того, в топке размещены боковые и потолочные экраны, последний переходит частичново фронтовой экран. Ширина отсеков 740 мм.Топка котла выполнена в виде прямоугольной шахты. Плотное экранирование позволило применить печную натрубную обнуровку. Котлы отличаются сильно развитой поверхностью нагрева. Конвективная поверхность нагрева размещена в газоходе и представляет змеевиковый экономайзер, состоящий из 16 секций. Секции набирают таким образом, чтобы змеевики располагались параллельно фронту котла в шахматном порядке. Для сжигания газа установлены горелки с прямой щелью, заканчивающейся расширением. Горелки размещены между вертикальными топочными экранами. Продукты горения поступают из топки в конвективный газоход через проем высотой 100 мм в верхней части, под разделительной стенкой.
Спецификация на средства автоматизации Описание принципиальной электрической схемы Расчеты автоматических устройств Расчет сужающего устройства
При выборе типа сужающего устройства обычно руководствуются правилами: § потери давления (энергетические потери) в сужающих устройствах увеличивается в определённой последовательности: труба Вентури, короткое сопло Вентури, сопло-диафрагма; § при прочих режимных условиях и одинаковых значениях m и Ар сопла позволяют измерять большие расходы потоков и обеспечивают более высокую точность измерения по сравнению с диафрагмами, особенно при малых значениях т; § в процессе эксплуатации диафрагмы закрепляются в большей степени, чем сопла и изменяют коэффициенты расхода, а, следовательно, площади поперечного сечения измерительного трубопровода у диска и степень притупления остроты кромки; При выполнение расчётов стандартных сужающих устройств, связанных изменением расхода потоков, решают четыре задачи. 1. Определение диаметра d20 отверстие диафрагмы, сопла, сопла Вентури, если известны расходы потока, его физико-химические параметры и размеры цилиндрического участка трубопровода. В этом случае основанное уравнение расхода потока содержит три неизвестных а, ε, d20. Возможен путь последовательных приближений, при котором произвольное значение задаётся d, соответствующим какому либо стандартному значению т, определяют в первой приближении а, полотая ориентировочное значение ε по отношению Δ p/р. Исходя из первого приближения а, находим коэффициент m и по таблице коэффициентов расхода, например, для диафрагмы с угловым отбором перепада давления, определяют соответствующее значение dy при определенном числе Рейнольдса обычно при (Re=1000000) после постановки dy в управление расхода находят, а во втором приближении. Расчёт продолжают до тех пор, пока d20 не будет отличаться более чем на 0, 1%. 2. 0пределение диаметра d20 отверстие сужающего устройства при свободном выборе предельного перепада давление Δ рпр. Выбирает так, чтобы относительная площадь устройства m была невелика. При средних скоростях потоков измерительных трубопроводах 10-25м/с значения m должны соответствовать перепадом давления, лежащем в пределах 0, 016-0, 063 МПа. Применение сужающего устройства с относительной m 0, 35 связью следующими преимуществами уменьшается средняя квадратическая относительная погрешность при большей области измерения измеряемых расходов потока и влияние шероховатости измерительных трубопроводов до 300 мм; сокращается длина прямых измерительных установок трубопровода. 3. Определение перепада давления Δ р, создаваемого диафрагмой, соплом, соплом Вентури или трубой при определённом расходе потока для выбора необходимого манометра 4. Определения расхода потока по измеряемому перепаду давления на сужающем устройстве определяемого типа при известных конструктивных параметрах сужающего устройства измерительного трубопровода с учётом физико-химических показаний потока. Исходные данные: вещество – вода абсолютное давление Р=3, 5 кгс/см2 внутренний диаметр трубы Дтр=50 мм максимальный объемный расход Q0max=20м3/ч минимальный объемный расход Q0min=10м3/ч допустимая норма давления Рn=1 кгс/см2 имеющийся прямой участок трубы перед диафрагмой Температура t=100С Расчет: Из таблицы определяются необходимые для расчета плотность и динамическая вязкость ρ =999, 7 кг/м3, μ =1, 3077. Выбирается сужающее устройство – диафрагма. Выбирается тип дифманометра – мембранный. Определяется максимальный массовый расход.
Из стандартного ряда чисел по максимальному расходу выбирается число большее заданного на 20-25% и принимается за максимальный расход при расчете
По одной из формул вычисляется число Рейнольдса, соответствующее максимальному расходу
Из графика определяется для каких модулей диафрагмы выполняется условие Remin> Reгр. Из графика видно, что условие Remin> Reгр выполняется при m< 0, 31. Определяется число mα для трех соседних Δ РH взятых из стандартного ряда чисел по одной из формул.
где Дтр – мм, Δ РH – кгс/см2, ρ – кг/м2.
Таблица 1
Для вычисления значений mα по графику определяются величины m и α и заносятся в таблицу. По значениям m из графика потеря давления от установки диафрагмы и заносятся в таблицу. Из расчетной таблицы видно, что наиболее целесообразным является период давления на дифнамометре Δ РH=6300 кгс/м2, т.к. при этом располагаемый прямой участок трубопровода больше требуемого, потеря давления меньше допустимой и модуль близок к оптимальному. Вычисляется диаметр отверстия диафрагмы:
Проводится проверка расчета по формуле:
Относительная погрешность при измерении расхода будет
Расчет выполнен верно, т.к. δ =2, 6% и это не превышает допустимые 5%. Таблица - Трубный и кабельный журналы
Кабельный журнал
Литература и нормативно-техническая документация
1. Адабашьян А.И. Монтаж контрольно-измерительных приборов и аппаратуры автоматического регулирования. М.: Стройиздат. 1969. 358 с. 2. Герасимов С.Г. Автоматическое регулирование котельных установок. М.: Госэнергоиздат, 1950, 424 с. 3. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности. М.Химия, 1978. 376 с. 4. Ицкович А.М. Котельные установки. М.: Нашиц, 1958, 226 с. 5. Казьмин П.М. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств. М.: Химия, 1979, 296 с. 6. Ктоев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1990, 464 с. 7. Купалов М.В. Технические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1966. 8. Лохматов В.М. Автоматизация промышленных котельных. Л.: Энергия, 1970, 208 с. 9. Монтаж средств измерений и автоматизации. Под ред. Ктоева А.С. М.: Энергоиздат, 1988, 488 с. 10. Мурин Т.А. Теплотехнические измерения. М.: Энергия, 1979. 423 с.
Аннотация
Ахметшин Р.Р. Проектирование автоматизации водогрейного котла КВ-МГ-10. Усть-Катав: ЮУрГУ, 2010, 45 с. Библиография литературы – 10 наименований. 3 листа чертежей ф. А3, 1 лист чертежа ф. А4. Проведены характеристики объекта автоматизации, технологического оборудования, применяемых в процессе материалов, затем описано обоснование выбора: регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий, контролируемых и сигнализируемых величин, средств автоматизации. В результате был автоматизирован водогрейный котёл КВ-ГМ-10, для которого была разработана система автоматического контроля и регулирования температуры прямой воды, также описана работа электрических схем импульсной сигнализации и защиты водогрейного котла. Проведены расчеты автоматических устройств.
теплообменный автоматизация водогрейный котел
Содержание Введение 1. Характеристика объекта автоматизации 1.1 Описание технологического процесса 1.2 Характеристика технологического оборудования 1.3 Характеристика применяемых в процессе материалов 2. Обоснование выбора регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий 3. Обоснование выбора контролируемых и сигнализируемых величин 4. Обоснование выбора средств автоматизации 5. Спецификация на средства автоматизации 5.1Спецификация на приборы и средства автоматизации 6. Система автоматического контроля и регулирования температуры прямой воды 7. Описание принципиальной электрической схемы 7.1 Описание работы принципиальной электрической схемы импульсной сигнализации водогрейного котла 7.2 Описание работы принципиальной электрической схемы защиты водогрейного котла 8. Расчеты автоматических устройств 8.1 Расчет сужающего устройства 8.2 Расчет регулирующего клапана 8.3 Расчет измерительной схемы потенциометра Литература и нормативно-техническая документация |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 151; Нарушение авторского права страницы
=20 · 999, 7=19994 кг/ч
=25000 кг/ч
, 
