Обоснование и описание контуров регулирования и каналов внесения регулирующих воздействий.

Характеристика объекта управления

Описание технологического процесса.

Система оборотного водоснабжения предназначена для многократного использования оборотной воды для обеспечения технологических нужд цехов ОАО «Технопарк».

Оборотная вода, нагретая в теплообменных аппаратах цехов объединения до температуры +24°С самотеком поступает по трубопроводу Д = 800 мм в резервуар нагретой воды вместимостью 500 м³, откуда по трем всасывающим трубопроводам Д = 500 мм поступает к насосам, подающим воду для охлаждения через многофакельные форсунки на трех секционную градирню (71-в).

1. Градирня-прямоугольное сооружение размером 8 х 16 м-имеющая подземную и надземную и надземную часть. Высота градирни совместно с диффузором-13,34м. Подземная часть представляет собой железобетонный резервуар с заглублением 2 м. Надземная часть-четырех ярусная этажерка с полным каркасом, с сеткой колонн – 4 м.

Элементы рам – сборные железобетонные колонки и ригали. На четвертом ярусе выполнено покрытие из ж\б плит.

Водораспределительная система установлена на отметке 7700 мм.Водоуловительные решетки установлены непосредственно на трубах водораспределительной системы.

Охлажденная вода с температурой от +15 до +17°С из поддона градирни по двум водоводам Д = 600 мм, поступает в резервуары охлажденной воды вместимостью 400м³ и 300м³, откуда насосами подается в систему цехов ОАО «Технопарк» по двум трубопроводам Д = 600 мм.

В резервуар охлажденной воды предусмотрена подача подпиточной воды по трубопроводу Д = 500 мм.

Для предотвращения переливов в резервуарах V = 400 м³ и V = 300 м³ и для экономии электроэнергии и улучшения обеспечения оборотной водой обе системы оборотного водоснабжения соединены перемычкой Д = 600 мм.

В зимнее время с октября система оборотного водоснабжения с помощью перемычки Д = 400 мм на эстакаде около корпуса 83 соединяется с системой захоложенной воды.

Интенсификация охлаждения оборотной воды достигается путем подачи воздуха вентилятором в противоток каплям воды, подающим вниз по оросителю.

При контакте теплой воды и воздуха отнятие тепла происходит в основном за счет испарительного охлаждения, а также частично путем непосредственного теплообмена.

Теоретическим пределом охлаждения воды на градирне является температура смоченного термометра, которая принята для наиболее жаркого времени года 15°С. Расчетная температура охлажденной воды принята 15-17°С.

При выключенных вентиляторах в градирне создается естественная тяга за счет разности удельного весов нагретого и холодного воздуха. Кроме того, тяга усиливается за счет диффузорной части вентилятора, а также герметичности обшивки каркаса градирни.

Включением или выключением вентиляторов достигается работа в нормальном технологическом режиме, т.е. в интервале температуры холодной воды 15-17°С. В летний период градирни работают с включенными вентиляторами, а в более холодное время часть вентиляторов отключается.

При температуре воды меньше 15°С все вентиляторы отключаются. В сильные морозы температура оборотной воды не должна быть меньше 11°С.

В связи с тем, что насосы обеспечивающие подачу нагретой воды из резервуара V = 500 м³ на градирню, находятся выше уровня воды в приемном резервуаре, на станции предусмотрена вакуумная установка.

Вакуумная установка представляет собой замкнутую систему, включающую в себя водокольцевой вакуумный насос марки 150 –SZO – 290 и вакуумный котел.

Перед пуском в работу вакуумную линию, необходимо убедится в отсутствии воды в вакуумном котле и в корпусе вакуумного насоса. При ее присутствии необходимо слить, открыв вентиль. Далее открыть вентиль на вакуумном трубопроводе насоса, который предстоит пустить и включить в работу вакуумный насос.

Циркуляционный бак предназначен для постоянного создания водяного кольца в вакуумных насосах, путем циркуляции воды из насоса в бак емкостью 250 л. Он должен быть на 2/3 объема заполнен водой. Для создания циркуляции воды, открыть вентиля 8 и9 на 2, 3 оборота.

При пуске вакуумных насосов в системе создается вакуум до -0,5 атм., и из воронки циркуляционного бака выходит воздух из системы, заполняя насос водой.

Как только насос окажется под заливом, производится его пуск в работу.

Показатели эффективности процесса.

Показателем эффективности данного процесса является поддержание температуры оборотной воды на выходе с заданным значение 15-17°С летом и 11°С зимой; поддержание давления 0,4 мПа; расхода оборотной воды на заданном значении (в зависимости от числа подключенных потребителей).

Технические средства автоматизации

Структура системы управления.

Обоснование выбора и описание комплекса технических средств.

При выборе комплекса технических средств автоматизации следует учитывать специфику данного производства, его сложность, группу пожар взрывоопасности, предельное значение регулируемых, контролируемых и сигнализируемых параметров, цену устройства, а также последние разработки в области приборостроения.

   В основу системы управления процессом водоподготовки устанавливается ТСМ-50М и ТРМ201, эти приборы, а также другие, необходимые для управления процессом водоподготовки выполняют следующие функции:

                      Измеритель температуры ТСМ-50М

   Представляет собой термоэлектрический преобразователь или термопреобразователь сопротивления в защитной гильзе, в головной части которого встроен нормирующий преобразователь НПТ-1.

   Датчик предназначен для измерения и преобразования в унифицированный токовый сигнал температуры жидкостей, паров и газов.

Обоснование и описание контуров регулирования и каналов внесения регулирующих воздействий.

При автоматизации процесса из многочисленных параметров характеризующих данный объект необходимо выбрать те, которые подлежат регулированию и изменением которых целесообразно вносить регулирующее воздействие. Регулируемые параметры выбирают исходя из цели управления и количества возмущающих воздействий. Каналы регулирования выбирают так, чтобы регулирующее воздействие сопровождалось максимально быстрым изменением регулируемой величины, то есть, чтобы коэффициент усиления объекта по регулирующему параметру был максимален.

Рассмотрим контур регулирования температуры оборотной воды, подаваемой на производство.

Регулирование температуры. При изменении температуры оборотной воды на левом водоводе, происходит изменение сопротивления датчика ТСМ50, смонтированного на данном трубопроводе, что вызывает изменение показаний вторичного прибора ТРМ202, соединенного с датчиком линиями связи. На вторичном приборе происходит показание, регистрация (через интерфейс RS-485), в случае превышения допустимой величины сигнализация, по поступающим значениям с датчика формируется регулирующий сигнал. Который по каналам связи поступает на магнитный пускатель, электропривода задвижки, через которую в свою очередь по трубопроводу осуществляется подача подпит очной воды в емкость V300 для охлаждения.

Регулирование температуры на правом водоводе происходит аналогичным образом.