Файл: Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов.pdf

Г Л А В А XII

АВТОМ АТИЗАЦИЯ ОБЩ ЕЗАВОДСКИХ УСТАНОВОК

§ ХН.1. КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Рассмотрим процесс получения пара с заданными параметрами

вкотельной, работающей на газовом топливе и оборудованной при­ борами системы «Кристалл». Газ от газораспределительного пункта поступает в топку котла, где сгорает, выделяя соответствующее коли­ чество тепла. Воздух, необходимый для горения топлива, нагнета­ ют дутьевым вентилятором в воздухоподогреватель, расположенный

впоследнем газоходе котла. Воздухоподогреватель, воспринимая тепло отходящих газов и передавая его воздуху, во-первых, уменьша­ ет потерю тепла с отходящими газами, во-вторых, улучшает условия сгорания топлива за счет подачи подогретого воздуха в топку кот­ ла. При этом повышается температура горения и коэффициент полез­ ного действия установки. Часть тепла в топке отдается испари­ тельной поверхности котла— экрану, закрывающему стенки топки. Непрерывно циркулирующая в экране вода образует пароводяную смесь, которая отводится в барабан котла. В барабане пар отделяется от воды — получается так называемый насыщенный пар, поступа­ ющий в главную паровую магистраль. Выходящие из топки дымовые газы омывают змеевиковый водяной экономайзер, в котором подогре­ вается питательная вода. Подогрев воды в экономайзере целесообра­ зен с точки зрения экономии топлива. После экономайзера отходя­ щие газы омывают воздухоподогреватель и отсасываются дымосо­ сом в атмосферу.

Паровой котел является устройством, которое работает в слож­ ных условиях — при высокой температуре в топке и значительном давлении пара. Нарушение нормального режима работы котельной установки может вызвать аварию. Поэтому на каждой котельной установке предусмотрен ряд приборов, подающих команду на прекращение подачи топлива к горелкам котла при следующих ус­ ловиях:

1)при повышении давления в котле сверх допустимого;

2)при понижении уровня воды в котле;

3)при понижении или повышении давления в линии подачи топ­

лива к горелкам котла;

4)при уменьшении давления воздуха в горелках;

5)при погасании или отрыве пламени горелок или запальников.

212

Для управления оборудованием и контроля его работы котель­ ная оснащена контрольно-измерительными приборами и приборами автоматики. Схемой автоматизации котла (рис. XII. 1) предусмотре­ ны следующиё основные точки контроля:

I) контроль и сигнализация давления газа (Поз. 9 и 3), идущего от газораспределительного пункта (ГРП); снижение давления газа может привести к погаса­ нию факела и возникнове­ нию взрывоопасной смеси

8)измерение температуры питательной воды до и после водяного экономайзера (Поз. 16, 17);

9)контроль уровня питательной воды в барабне котла (Поз. 5)

исигнализация при его отклонении от заданного предела;

10)контроль давления пара и сигнализация при его повышении (Поз. 4);

II) измерение расхода пара (Поз. 7).

При помощи регуляторов в котлоагрегате производят автомати-

214

ческое регулирование давления пара (поз. 1), разрежения (Поз. 12) и уровня питательной воды в барабане котла (Поз. 6).

Для безопасной работы котла необходима сигнализация (рис. XII.2) отклонения следующих параметров от нормы:

1)понижение давления газа, идущего от ГРП;

2)уменьшение разрежения в топке котла;

3)повышение давления пара в барабане котла;

4)отклонение уровня воды в барабане котла;

5)погасание факела в топке.

При понижении давления газа, идущего от ГРП, ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) замыкается контакт прибора СПДС, срабатывает реле 1РП и замыкает свой разомкнутый контакт 1РП1. При этом замы­ кается цепь светового табло ITC и загорается сигнальная лампочка, подающая сигнал «Давление ниже нормы».

При разрежении в топке ниже 20 Па (2 мм вод. ст.) замыкается контакт прибора СПДМ, срабатывает реле 2РП и замыкает свой разомкнутый контакт 2РП1. При замыкании контакта загорается сигнальная лампочка светового табло 2ТС, подающая сигнал «Раз­ режение ниже нормы».

При повышении давления пара в барабане котла выше нормы замыкается контакт прибора Ж М , срабатывает реле ЗРП и замы­ кает свой разомкнутый контакт ЗРШ. При этом замыкается цепь светового табло ЗТС и загорается сигнальная лампочка, подающая сигнал «Давление выше нормы».

При повышении уровня воды в барабане котла до аварийного зна­ чения замыкается контакт прибора ДСП, срабатывает реле 4РП и замыкает своим контактом 4РП1 цепь светового табло 4ТС. При этом загорается сигнальная лампочка, подающая сигнал «Аварийный уровень».

При погасании факела в топке контакт контрольного прибора замыкается, срабатывает реле 5РП и своим контактом 5РП1 замы­ кает цепь светового табло 5ТС. Загорается сигнальная лампочка, по­ дающая сигнал «Факела нет».

Наличие подобной сигнализации позволяет обслуживающему персоналу получать информацию о местах нарушения нормального режима работы и устранять возникшие неисправности.

§ XI 1.2. КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА

Схема компрессорной установки, используемой для самых раз­ личных целей, показана на рис. X II.3, а. Два компрессора 1 с элек­ тродвигателями 2 подают по трубопроводу 3 сжатый воздух в ре­ сивер 4, откуда по трубопроводу 5 он поступает к месту потребления. На трубах, соединяющих компрессоры с трубопроводом 3, установле­ ны обратные клапаны 6. Трубопроводы 7 предназначены для цирку­ ляции охлаждающей воды. Преобразователями для автоматичес­ кого управления служат два электроконтактных манометра 8 типа ЭКМ. Стрелки этих приборов указывают на шкале измеряемую ве-

215

личину давления, а передвижные контакты дают возможность зада­ вать нужные пределы давлений. Контакты включены в цепи управ­ ления и сигнализации. Верхние пределы давления, при достижении которых компрессоры останавливаются, для обоих манометров обыч­ но выбирают одинаковыми. Нижние пределы на манометрах уста­ навливают с некоторой разницей, благодаря чему при падении давления вначале включается один компрессор, и если давление будет продолжать падать, включается второй компрессор.

На электрической схеме автоматического управления компрессо­ рами (рис. XII.3, б) показана силовая цепь только компрессора № 1. Цепь компрессора № 2 аналогична. При повороте переключателя 1ПР влево компрессор № 1 будет рабочим, а компрессор № 2 резерв­ ным, при повороте переключателя вправо, наоборот, компрессор № 2 будет рабочим, а компрессор №_1 резервным. При наполненных сжа­ тым воздухом ресиверах с давлением, соответствующим верхнему пределу, оба компрессора не работают.

Управление компрессорами может быть автоматическим или руч­ ным. Тот или иной режим.устанавливают пакетным переключателем 2ПР, который включен в цепь катушки магнитного пускателя электродвигателя компрессора. При среднем положении переключа­ теля 2ПР двигатель компрессора отключается, при повороте пере­ ключателя вправо компрессор управляется автоматически'контактом промежуточного реле 1ПР1, при повороте переключателя влево дей­ ствует ручное управление, осуществляемое кнопкой 1КУ-

Схема при автоматическом управлении работает следующим обра­ зом. Переключатель 2ПР устанавливают в положение «Автоматичес­ кий режим», а переключатель 1ПР поворачивают влево или вправо. В результате расхода воздуха давление в ресиверах падает. При до­ стижении минимального давления, установленного для включения одного компрессора, подвижной контакт манометра 1МН замкнется и включит реле 1РП. Реле 1РП включит магнитный пускатель 1ПМ, который включит двигатель компрессора № 1. В результате работы компрессора давление в ресивере будет повышаться, что повлечет за собой размыкание контакта 1МН. Однако ком­ прессор № 1 не отключится, так как цепь реле 1РП остается замкну­ той через контакт 1РП2 и через замкнутый контакт реле отключения компрессоров 4РП1. При повышении давления в ресивере до верх­ него заданного предела замкнется контакт ІМВ и включит реле 4РП. При срабатывании реле 4РП его контакт 4РП1 отключит реле 1РП и компрессор № 1 остановится.

Если давление в ресиверах будет продолжать падать, то при достижении низшего предела, установленного на втором манометре, замкнется контакт 2МН и включит реле ЗРП. Реле ЗРП своим контактом ЗРП1 включит реле управления 2РП, а последнее подаст напряжение на катушку магнитного пускателя 2ПМ компрессора № 2 и он начнет работать параллельно с компрессором № 1. Реле 2РП, останется включенным до тех пор, пока давление в ресиверах не поднимется до верхнего предела. При этом замкнется контакт мано­

217

метра 2МВ и включит реле 4РП. При срабатывании реле 4РП его контакт 4РП1 отключит реле 2РП, и оба компрессора остановятся.

Исправность компрессорной установки контролируют следующим образом. Если, несмотря на работу обоих компрессоров, дав­ ление в ресиверах не меняется или продолжает падать, то контакт нижнего предела давления 2МН остается замкнутым и реле ЗРП будет притянуто. Через некоторое время сработает реле контроля работы компрессорной установки РВ (реле времени) и своим контак­ том замкнет цепь аварийно-предупредительной сигнализации. На пульте дежурного будет подан сигнал, требующий вмешательства обслуживающего персонала для устранения неисправности. Лампа ЛЖ загорается при падении давления в ресиверах и служит-для сиг­ нализации при ручном управлении. Лампа ЛБ и реле РКН служат для контроля наличия напряжения в цепях управления. Контакты реле РКН включают аварийно-предупредительный сигнал на пульте у дежурного.

§ ХН.З. ВОДОНАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Технологическая схема насосной установки дана на рис. XII.4, а. В приемном металлическом баке 1 при помощи двух насосов 2, один из которых рабочий, а другой резервный, поддерживается заданный уровень воды. Насосы включаются автоматически по нижнему уровню воды в баке, отключаются — по верхнему. В случае, если рабочий насос не в состоянии поддерживать заданный уровень или вышел из строя, для восстановления уровня автоматически включается резервный. Все изменения в процессе регулирования от­ ражаются световой сигнализацией на щите управления. Преобра­ зователями уровня служат два’поплавковых реле типа РП. Первое реле (Поз. 1) фиксирует верхний' аварийный уровень / и верхний рабочий уровень II. Второе реле (Поз. 2) фиксирует нижний рабочий уровень III и нижний аварийный уровень IV.

Универсальный переключатель УП (рис. XI 1.4, б) позволяет пере­ ключать любой из двух насосов на работу по схеме резервного. Кро­ ме того, он позволяет переключить схему с автоматического управ­ ления на ручное. Это соответствует среднему положению Р переклю­ чателя УП. При ручном управлении для включения насосов следует нажать кнопку 1КП. При этом реле 1РП замыкает своим контактом цепь магнитного пускателя 1ПМ, который в свою очередь своим открытым контактом блокирует кнопку 1КП. Двигатели насосов выключается автоматически при размыкании контактов РУВ1, когда уровень достигнет верхнего рабочего предела II. Двигатель

№2 при ручном управлении включают аналогично.

Для работы схемы в автоматическом режиме универсальный пе­

реключатель УП поворачивают влево или вправо на 45°. При поло­ жении влево работает двигатель № 2, а двигатель № 1 остается в резерве, и наоборот. При уменьшении уровня воды в баке ниже от­ метки верхнего рабочего уровня II обесточивается реле РУВ (рабо-

218