Автоматизація вентиляції і кондиціонування

НАЦІОНАЛЬНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ  

“ЛЬВІВСЬКА   ПОЛІТЕХНІКА”

Кафедра  “Автоматизації  теплових  і  хімічних  процесів”

 

 

 

 

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

Дисципліни  «Автоматизація систем теплогазопостачання та вентиляції» 

 

Для спеціальності 7.092108 «Теплогазопостачання та вентиляція»

 

 

 

Вид роботи	Денна форма			Заочна форма
	Семестр ІХ	Семестр	Всього	Семестр	Семестр	Всього
- лекційні заняття, год	15	-	45	4	-	4
- лабораторні заняття, год	15	-	-	4	-	4
- практичні (семінарські) заняття,  год	-	-	30	-	-	-
- модульний контроль, год	-	-	6	-	-	-
- всього аудиторних, год	30	-	81	8	-	8
Самостійна робота, год	24	-	81	46	-	46
Загальний обсяг, год	54	-	162	54	-	54
КП/КР	-	-	-	-	-	-
Контрольні роботи, шт	-	-	-	1	-	1
Розроблення графічних робіт, шт	1	-	1	-	-	-
Екзамени	-	-	1	-	-	-
Заліки	+	-		+	-	+

 

 

Старший викладач Николин  Г.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Львів-2003

 

 ЗМІСТ.

 

1.	СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО  РЕГУЛЮВАННЯ. 1.1. Вступ. 1.2.Основи проектування схем  автоматизації. 1.3.Побудова схем автоматизації. 1.4. Схеми автоматичної сигналізації, захисту і блокування. 1.5. Системи автоматичного керування. 1.6.Системи автоматичного регулювання. 1.8.Програмне регулювання. Методи  задання програми.	- - - - - - -
2.	ВИМІРЮВАННЯ В СИСТЕМАХ ТГВ. ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ 2.1.Особливості вимірювання вологості. 2.2.Сорбційно-кондуктометричний  метод. 2.3.Психрометричний метод. 2.4.Метод точки роси. 2.5.Інші методи. ВИМІРЮВАННЯ ТА КОНТРОЛЬ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТА ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГАЗІВ. 2.6.Термомагнітні аналізатори О2. 2.7.Термокондуктометричний метод  аналізу. 2.8.Оптико абсорбційні газоаналізатори. 2.9.Термохімічні газоаналізатори. 2.10.Іонізаційно-полум’яний метод  вимірювання концентрацій горючих  газів. ВИМІРЮВАННЯ КІЛЬКОСТІ ЕНЕРГОНОСІЇВ. 2.11.Вимірювання кількості тепла. 2.12.Будова та принцип роботи  теплових лічильників.	- - - - -     - - - - -     - -
3.	МІКРОПРОЦЕСОРНІ КОНТРОЛЕРИ 3.1.Реміконт 130. 3.2.Технічна реалізація цифрових  АСР. 3.3.Супервізорний принцип регулювання.	- - -
4.	ВИКОНАВЧІ МЕХАНІЗМИ  ТА РЕГУЛЮЮЧІ ОРГАНИ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ 4.1.Призначення виконавчих механізмів та їх класифікація. 4.2.Електромагнітні виконавчі механізми. 4.3.Електромоторні виконавчі механізми. 4.4.Гідравлічні і пневматичні  виконавчі механізми. 4.5.Регулюючі органи.	- - - - -
5.	АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ  ГАЗОПОСТАЧАННЯ. 5.1.Автоматичне регулювання тиску  і витрати газу. 5.2.Автоматизація ГРС (ГРП). 5.3.Автоматизація об’єктів зберігання  та розподілу зрідженого газу.	- - -
1
6.	АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ  ГОРІННЯ. 6.1Автоматичне регулювання паленищ. 6.2.Принципи автоматизації котельних установок 6.3..Автоматизація паливоспалюючих пристроїв мікрокотлів. 6.4.Автоматика безпеки котлів.	- - - -
	АВТОМАТИЗАЦІЯ ВЕНТИЛЯЦІЙНИХ  СИСТЕМ. 7.1. Автоматизація витяжних систем. 7.2. Методи регулювання температури повітря. 7.3. Автоматизація припливних вентиляційних  систем. 7.4. Автоматизація повітряних завіс.	- - - -
	АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ  КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ. 8.1. Технологічні основи систем  кондиціювання повітря. 8.2. Автоматизація систем кондиціювання повітря. 8.3. Принципи і методи регулювання  вологості в СКП. 8.4. Управління кондиціонером по  температурі точки роси. 8.5..Автоматизація холодильних установок. 8.6. Автоматизація пристроїв утилізації  викидного тепла. 8.7. Автоматизація автономних кондиціонерів.	- - - - - - -
	АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕПЛОВИХ  МЕРЕЖ  І ТЕПЛОВИХ ПУНКТІВ.   9.1.Задача та принципи регулювання  теплових мереж.   9.2. Автоматизація насосних  підстанцій.   9.3.Автоматизація гідравлічного  режиму теплових мереж.   9.4. Автоматизація мережних підігрівачів.   9.5. Автоматизація вузлів гарячого  водопостачання.   9.6.Автоматизація водяних систем  опалення. 9.7. Принципові схеми автоматичного  регулювання витрати тепла на   центральних та індивідуальних теплових  пунктах.	- - - - - - -
	ТЕЛЕМЕХАНІКА І ДИСПЕТЧЕРИЗАЦІЯ. АСКТП. 10.1. Телемеханіка. Основні поняття. 10.2. Диспетчерські пункти. Задачі  диспетчерського керування.           10.3.Автоматизовані  системи керування технологічними  процесами (АСК ТП).	- -   -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1.

АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ ТГВ.

1. ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ  СХЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ.

1. Вступ.
2. Основи проектування схем автоматизації.
3. Побудова схем автоматизації.
1. Побудова структурних схем автоматизації.
2. Автоматизація технологічних процесів.

1.3.3. Побудова  функціональних схем автоматизації.

1.3.4. Побудова  принципових електричних схем  автоматизації.

1. Вступ.

Автоматизація виробничих процесів створює  певні техніко-економічні переваги у всіх галузях сучасного  господарства України.

В першу чергу  змінюється характер і умови праці на виробництві. Скорочуються до мінімуму трудові затрати, понижується психологічне навантаження працівника, на його долю залишаються лише функції по перенастроювані автоматичних систем на нові режими та участь в ремонтно-налагоджувальних роботах. Зменшується число обслуговуючого персоналу і затрати на його утримання.

Важливе питання  автоматизації - встановлення її раціонального  рівня та об’єму, який повинен бути економічно обґрунтований, і визначення методів та засобів автоматизації.

Впровадження автоматизації приносить значний економічний ефект за рахунок заощадження енергетичних ресурсів, збільшення виробничих потужностей, підвищення якості продукції.

Головним елементом в  структурі систем теплопостачання  являється споживач, на задоволення  потреб якого і направлене функціонування систем теплозабезпечення.

Основними напрямками автоматизації  систем теплопостачання є забезпечення: теплового та санітарно-гігієнічного комфорту споживача; підтримання заданих  гідравлічних режимів у різних ділянках системи, які включають захист від аварійних ситуацій; економію палива, тепла і електричної енергії; ефективності, надійності та якості роботи основного обладнання системи.

Системи теплопостачання  являються найбільшими споживачами  палива в народному господарстві України. Кожного року на теплопостачання витрачаються тисячі тон палива. У зв’язку з цим здійснюються міроприємства, які дозволять економити енергоносії. В основу цих міроприємств входять питання оптимізації процесу спалювання палива, покрашення ізоляції теплотрас, своєчасне подання інформації про вихід з ладу ділянок теплотрас, мінімізація втрат тепла на теплообмінних станціях, зменшення перегріву приміщень, які опалюються. Всі вище перераховані питання можливо впровадити при використанні сучасних систем автоматичного регулювання, вимірювання та захисту.

Важливою особливістю  систем теплопостачання являється  велика їх довжина, що потребує використання систем телемеханіки та диспетчеризації. Сучасний рівень диспетчеризації неможливо  уявити без широкого застосування мережі потужної обчислювальної техніки, у яку надходила б не тільки оперативна інформація, але й інформація про хід процесу за певний проміжок часу.

Необізнаність з можливостями автоматизації інженера-теплотехніка, як замовника системи, в більшості  випадків є причиною складання некоректного або нераціонального завдання на розробку систем автоматизації.

В таких випадках навіть висококваліфікованими розробниками систем автоматизації створюються  недосконалі, неоптимальні, а часом  і морально застарілі системи  автоматизації. При значних матеріальних і фінансових затратах замовник не отримує належного економічного ефекту.

Створення оптимальної  системи автоматизації відбувається тільки при тісній взаємодії та взаємопорозумінні  замовника та розробника і передбачає не пряме впровадження методів та засобів автоматики в той чи інший процес та механізм, а їх тонке переплітання, в окремих випадках зі заміною традиційних технологій та пошуком нових методів та засобів автоматизації.

 

 

 

1. Основи проектування схем автоматизації.

Склад технічної  документації визначається нормативними документами (СН,  СНиП) і вимогами ЕСКО по складу, змісту і виконанню  автоматизації технологічних процесів (основний документ – ВСН-281-75).

Проекти виконуються  на основі технічного завдання на проектування з необхідними вихідними даними і матеріалами.

В ньому міститься: техніко економічне обґрунтування, перелік виробництв, процесів, установок; технологічні схеми з характеристикою  обладнання, перелік контрольованих і регульованих величин; ціль автоматизації, вимоги до якості і надійності автоматики, рекомендації по централізації і структурі управління; число стадій проектування і рекомендації по розміщенню пультів управління. До технічного завдання додаються необхідні будівельні креслення споруд, комунікацій, вихідні дані для розрахунків.

Проектування  виконується у дві стадії ( технічний  проект – робочі креслення)

або в одну ( техно-робочий проект).

При проектуванні необхідно дотримуватись певної послідовності в розробці схем автоматизації. В першу чергу знаходять місце для розміщення пунктів управління в операторських приміщеннях, визначають основні функції автоматики і ТЗА, котрі забезпечують реалізацію цих функцій в кожному пункті.

Виявляється характер взаємозв’язків технологічних підрозділів, пунктів контролю і управління між собою і автоматизованою системою управління технологічним процесом. Результатом є структурна схема управління і контролю.

Наступним етапом проектування є розробка схем функціональних автоматизації. Функціональні схеми  автоматизації є основним документом, що визначає функціональну структуру окремих вузлів автоматичного контролю, управління і регулювання технологічного процесу, а також оснащення їх КВП і ТЗА.

 

1.3. Побудова  схем автоматизації.

 

Види і типи схем виробів всіх галузей промисловості і загальні вимоги до виконання цих схем встановлюються ГОСТ 2. 701-76. Всі види схем автоматизації технологічних процесів виконують відповідно до вимог єдиної системи конструкторської документації /ЕСКД/.

 

1.3.1. Побудова  структурних схем.

 

Структурні схеми визначають основні функціональні частини  виробів, пристроїв і процесів, їх призначення, взаємозв’язки і використовуються для загального ознайомлення з об’єктом автоматизації. Вони базуються на основі вивчення і аналізу технологічного процесу на окремих об’єктах. Ці схеми розкривають внутрішні зв’язки між вхідними і вихідними величинами об’єкту, а також вказують величини, які використовують для контролю і керування об’єктом.

Структурні  схеми взаємозв’язку між технологічними параметрами виконують з метою визначення впливу вхідних параметрів на вихідні і, якщо вхідний параметр незначно впливає на вихідний (до 5%) то цей параметр не враховують під час розробки системи автоматизації. Реальні об’єкти багатомірні. Між регульованими величинами існують взаємні зв’язки, обумовлені наявністю спільних вхідних дій, зміна кожного з котрих приводить до зміни не одної, а декількох вихідних величин. Аналіз характеру взаємних зв’язків регульованих величин має принципове значення для синтезу  системи керування. Важливо розрізняти взаємозв’язки, обумовлені наявністю спільних збурень і спільних регулюючих дій.

Із аналізу  технологічного процесу для окремих  технологічних                                       об’єктів (теплообмінників,  адсорберів, випарних  апаратів,   та інших) складають  структурні схеми, на  яких  вказують  вхідні  та вихідні  потоки,  зв’язки  між  ними  та основні  параметри,  що характеризують    ці   потоки. Структурну    схему     будь-якого   технологічного об’єкта зображають у  вигляді прямокутника (див.рис.1.3.1),де

X1,X2, ..., Xn - вхідні  величини ;

Y1,Y2, ..., Yn - вихідні  величини ;