Автоматизація водогрійного котла

Скачать

Розробка програми функціонування системи автоматизації на базі мікропроцесорного контролера M340 фірми Schneider Electric. Тепловий баланс котла. Обґрунтування номінальних значень параметрів технологічного процесу та допустимих відхилень від цих значень.

Размер: 2,4 M
Тип: дипломная работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Автоматизація котла
Економічність роботи парового котла ДКВР-4/13 ГМ та система його автоматизації. Технічна характеристика котла. Основні рішення по автоматизації технол...

Расчет котла ТВГ-8М
Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет...

Расчет парового котла ДЕ-6,5-14
Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теп...

Лізинг і автоматизація
Автоматизація діяльності лізингової компанії. Лізингова діяльність на сучасних підприємствах. Договірний модуль. Стадії лізингу які забезпечує автомат...

Расчетно-пояснительная записка теплового расчета парового котла типа БКЗ-320-140
Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоно...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Анотація

В даній бакалаврський кваліфікаційній роботі на тему "Автоматизація водогрійного котла" мною було проаналізовано існуючі схеми автоматизації та обґрунтовано вибір схеми автоматизації, яка відповідає можливостям сучасних мікропроцесорних засобів автоматизації та забезпечує техніко-економічні показники.

Вибрано технічні засоби автоматизації, які по точності забезпечують вимоги до технологічного процесу та динамічні властивості системи автоматичного регулювання. Складено та описано програму функціонування системи автоматизації на базі мікропроцесорного контролера M340 фірми Schneider Electric. Розроблено функціональну схему автоматизації, принципову електричну схему зовнішніх з'єднань та складено специфікацію технічних засобів автоматизації. Розглянуто вимоги виробничих заходів з охорони праці для безпека пуску і експлуатації котла. Розраховано економічні показники процесу після впровадження розробленої системи автоматизації, а також зроблені висновки до бакалаврської кваліфікаційної роботи процесу водогрійного котла.

Зміст

  • Анотація
  • Вступ
  • 1. Технологічна частина
  • 1.1 Опис технологічного процесу
  • 1.2 Опис технологічної схеми
  • 1.3 Тепловий баланс технологічного об'єкту
  • Тепловий баланс котла
  • 1.4 Технологічна карта
  • 2. Аналіз технологічного процесу як об'єкта керування
  • 2.1 Визначення і аналіз факторів, що впливають на технологічний процес
  • 2.2 Обґрунтування номінальних значень параметрів технологічного процесу та допустимих відхилень від цих значень
  • 2.3 Складання структурної схеми взаємозв'язку між технологічними параметрам об'єкта регулювання
  • 3. Технічне обґрунтування вибору функціональної схеми автоматизації
  • 4. Обґрунтування вибору технічних засобів автоматизації
  • 4.1 Опис характеристик мікропроцесорного контролера Schneider Electric M340
  • 4.2 Опис програми функціонування контролера для автоматизації водогрійного котла
  • 4.3 Опис принципової електричної схеми зовнішніх з'єднань контролера для автоматизації водогрійного котла
  • 5. Розрахунок і моделювання системи автоматичного регулювання
  • 5.1 Розрахунок параметрів динамічних моделей каналом регулюючої дії і каналом збурення та перевірка її адекватності
  • 5.2 Розрахунок параметрів настроювання автоматичних регуляторів
  • 5.3 Дослідження перехідних процесів в САР при оптимальних параметрах настроювання ПІ-регулятора
  • 6. Опис функціональної схеми автоматизації
  • 7. Специфікація засобів автоматизації
  • 8. Охорона праці
  • 8.1 Небезпеки при обслуговуванні котла
  • Висновки до розділу
  • 9. Розрахунок економічної ефективності автоматизації
  • 9.1 Вступ
  • 9.2 Розрахунок і обґрунтування витрат на здійснення заходів з автоматизації
  • 9.3 Розрахунок амортизаційних відрахувань
  • 9.3 Розрахунок впливу автоматизації на техніко-економічні показники
  • 9.4 Розрахунок чисельності основних робітників та їх річного фонду заробітної плати
  • 9.5 Розрахунок експлуатаційних витрат на автоматизацію
  • 9.6 Розрахунок річного економічного ефекту і терміну окупності
  • Висновок до розділу
  • Висновок
  • Список літератури

Вступ

Під технологічним процесом розуміють сукупність технологічних операцій, які проводяться над вхідним продуктом в одному або декількох апаратах, метою яких є отримання продуктів, які відповідають заданим показникам якості.

При цьому мета керування технологічним процесом полягає в забезпеченні оптимального значення критерію керування, під яким розуміють технологічний або техніко-економічний показник (продуктивність виробництва, якість продукції тощо), який характеризує якість ТОК в цілому і приймає числові значення в залежності від подаваних на нього керуючих дій - цілеспрямованих змін матеріальних і енергетичних потоків.

В теперішній час для керування все ширше застосовують автоматизовані системи керування (АСК) - людино-машинні системи, які забезпечують автоматичний збір та обробку інформації, необхідний для оптимізації керування. При цьому під процесом оптимізації розуміють вибір такого варіанту керування, при якому досягається мінімальне або максимальне значення критерію керування.

Автоматизація залишається однією з головних задач промислового виробництва і соціальної сфери в різні періоди економічного розвитку сучасного суспільства. З часом автоматизація стає все більш широким поняттям, включаючи в себе деякі нові завдання свого наукового і технічного розвитку: комп'ютеризацію, роботизацію та інші спеціальні галузі науки. Однак зміст і основне її призначення залишається незмінним - полегшення або повна заміна важкої фізичної праці людини засобами автоматизації.

Не існує галузі промисловості, в якій не було б потреби застосування АСКТП. Однією із основних переваг АСКТП є зниження (аж до повного виключення) впливу так званого людського фактору на процес, скорочення персоналу, мінімізація витрати сировини, покращення якості вихідного продукту і суттєве підвищення ефективності виробництва. Основними функціями таких систем є контроль і керування, обмін даними, обробка, накопичення і зберігання інформації, формування сигналізації, побудова графіків та звітів.

Застосування цифрової обчислювальної техніки дозволяє запрограмувати практично будь-який алгоритм керування, і забезпечити більш високу точність його виконання, ніж це можливо при використанні аналогової техніки. Кожне ускладнення алгоритму в цифровій техніці практично не впливає на надійність контуру регулювання. У випадку аналогової техніки збільшення кількості аналогових блоків суттєво зменшує надійність функціонування контуру.

На початкових етапах впровадження мікропроцесорної техніки вважалось, що в контролері достатньо запрограмувати функцію передачі регулятора в загальному вигляді, а її параметри, в тому числі і кількість членів рівняння та значення коефіцієнтів слід обирати індивідуально для конкретного об'єкту. Це справедливо лише для об'єктів, параметри яких є сталими в часі.

Мікропроцесорні контролери призначені для автоматизації неперервних та періодичних технологічних процесів. Мікропроцесорні контролери перетворюють первинну інформацію про стан технологічного об'єкта керування в цифрову форму і за відповідними алгоритмами здійснюють керування технологічним об'єктом і обмін інформацією з оператором.

1. Технологічна частина

1.1 Опис технологічного процесу

Водогрійний котел - пристрій, що має топку і огрівається продуктами спаленого в ній палива та призначений для нагрівання води, яка знаходиться під тиском вище атмосферного і використовується як теплоносій поза самим пристроєм.

З точки зору технології котла являє собою прямоточний секційний теплогенератор з примусовою циркуляцією води, обладнаний окремим димососом і вентилятором. Водогрійний котел має три двосвітних екрани і чотири пальника. Двосвітні екрани ділять топку на чотири відсіки. Крім того, водогрійний котел має бічні та стельні екрани, розташованих у стінок, і стельовий екран, частково переходить у фронтовій екран. Конвективна поверхня нагріву розміщена в газоході і представляє собою змійовий економайзер, що складається з 16 секцій. Змійовики розташовуються паралельно фронту котла в шаховому порядку. Продукти згоряння омивають конвективну поверхню, що складається з труб діаметром 28х2.5 мм, зі швидкістю 8 м/с. Перегородка між 3-ма газоходами утворена за рахунок плавників, приварених до труб. Вода з теплової мережі поступає в колектор конвективної частини, проходить через труби в газоходах і далі послідовно омивають труби кожного екрану, що розділений для збільшення швидкості води на секції. З секції вода відводиться в мережу через патрубок, що розташований у верхній частині палива.

Для спалювання газу встановленоъ пальники з прямою щілиною, яка закінчується зверху раптовим розширенням. Витрата газу всіма пальниками складає 1960 м^3/год. Високі швидкості води - біля 1м/с отримані за рахунок поділу пучка труб конвективного газоходу на 3 частини, а кожного екрану - на 4 частини. Це призвело до збільшення гідравлічного опору до 0.12 МПа. Паливня котла має тепло напруження об'ємом 4 кВт/м^3. Під вогневими каналами для розподілення повітря встановлений металевий лист з отвором. Вентилятор має напір 0.5-1кПа, оскільки до пальників підводиться природній газ середнього тиску. Значна швидкість димових газів і наявність пучка труб з великою кількістю рядів, що омивають поперечно, обумовили необхідність встановлення димовідсмоктувача з напором біля 1 кПа. Продукти спалювання поступають з паливні в конвективний газохід через прийом висотою 800мм у верхній частині над розподільною стінкою. При цьому частина тепла разом з димовими газами виходить в атмосферу.

Економайзери використовуються для попереднього підігріву води і таким чином зменшення кількості тепла, яке виходить із димовими газами. Розташування змійовиків секцій в шаховому порядку дає змогу покращити теплообмін.

1.2 Опис технологічної схеми

Популярные