Автоматизация парокотельной установки курсовая работа

Введение

Автоматизация технологических
процессов является одним из решающих
факторов повышения производительности
и улучшения условий труда. Все существующие
и строящиеся промышленные объекты в
той или инойстепени
оснащаются средствами автоматизации.

Под автоматизацией понимают
применение методов и средств автоматики
для управления производственными
процессами. Понятие «управление
производственным процессом» подразумевает
целенаправленное воздействие на этот
процесс, которое обеспечивает оптимальный
или заданный режим его работы. Процесс
управления складывается из многих
элементарных операций, которые по их
назначению можно объединить в три
группы:

1) получение и обработка
информации о фактическом состоянии
управляемого технологического процесса;

2) анализ полученной
информации и принятие необходимого
решения о воздействии на процесс;

3) осуществление принятого
решения, т. е. воздействие на технологический
процесс изменением материальных или
энергетических потоков.

Автоматизация производства
— это этап машинного производства,
характеризуемый освобождением человека
от непосредственного выполнения функций
управления производственными процессами
и передачей этих функций автоматическим
устройствам.

Конечной целью автоматизации
является создание полностью
автоматизированных производств, где
роль человека сведется к составлению
режимов и программ технологических
процессов, к контролю за работой
приборов, ПК и их наладке.

Системой автоматического
контроля называют систему, состоящую
из объекта контроля и различных устройств,
выполняющих функции измерения. Под
объектом контроля понимают агрегат или
процесс, в котором одну или несколько
величин измеряют. В
большинстве случаев система автоматического
контроля одной величины включает
четыре элемента: объект чувствительныйэлемент, линию связи и
измерительное устройство.Чувствительный элемент
устанавливают непосредственно в объекте
контроля, он воспринимает величину
контролируемого (измеряемого)
параметраи преобразует
ее в соответствующий сигнал, поступающий
по линии связи к измерительному
устройству.

Автоматическое регулирование
является наиболее сложной областью
комплексной автоматизации производственных
процессов и наиболее распространенной
разновидностью управления непрерывными
технологическими процессами.

Для каждого технологического
процесса существуют такие условия
работы, которые обеспечивают максимальную
производительность и необходимое
качество получаемой продукции при
определенных затратах, длительности
межремонтных периодов работы машин и
аппаратов. Совокупность этих условий
назы­вается оптимальным технологическим
режимом и определяется значениями
некоторых переменных технологических
величин или параметров. К таким параметрам
относятся давление и температура в
аппаратах, расход сред, используемых в
технологическом процессе, уровень
веществ в аппаратах, состав и качественные
показатели сырья и готовой продукции.
Из-за внешних воздействий, а также
явлений, происходящих в
аппаратах, значения
указанных параметров могут изменяться,
что приводит
к отклонению режима процесса от
оптимального.

Возникает задача восстановления
режима технологического процесса
которая решается системой автоматического
регулирования (САР). В результате работы
САР технологические
параметры поддерживаются на определенном
значении без вмешательства человека.

В данном курсовом проекте
была рассмотрена схема автоматизации
процессов регулирования
работы парокотельных установок.
Для данной схемы в ходе модернизирования
были использованы новейшие средства,
которые упростили данную схему в плане
контроля регулирования, но при данной
модернизации потребуются рабочие более
высокой квалификации.

Модернизированная
схема автоматизации регулирования
процессом
работы парокательных установок
экономически выгоднее, несмотря на
затраты по закупке достаточно дорогого
оборудования. Данная модернизированная
схема окупит себя быстрее, чем предыдущая,
вследствие того, что более новейшее
оборудование имеет большую точность,
больший ресурс работы, и не требует при
обслуживании, эксплуатации и ремонте
большого числа работников.

Данные схемы получили
широкое применение в различных отраслях
российской промышленности.

Соседние файлы в папке БАННОВ, К.П

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Курсовая работа: Автоматизация парокотельной установки

Алтайский государственный техническийуниверситет

им. И. И. ПОЛЗУНОВА

Кафедра ХТ и ИЭ

автоматизация

парокотельнойустановки

Задание по системам автоматического управления

Выполнил студент ХТФ гр.МХ-01

Принял(а)_________________________________

Барнаул 2004
Содержание

 TOC o «1-1» h z u 1 Обоснование автоматизации. Выбор критериевуправления. Подбор приборов  PAGEREF _Toc72329717 h 3

2 Технологическая схема……………………………………..………………….8

3 Спецификация. PAGEREF _Toc72329718 h 9

Список литературы… PAGEREF _Toc72329719 h 13

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления.Подбор приборов

Автоматизация– это внедрение в производство технических средств, которые управляютпроцессами без непосредственного участия человека. Автоматизация  приводит к улучшению  показателей  эффективности производства, улучшениюкачества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Высокие темпыразвития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации.Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьмасложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов,но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращениепотерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальныхзатрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работыоборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочихзаменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительностьтруда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации иавтоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностьюк нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При автоматизациичеловек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функцииуправления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.

Данная работапоказывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки.Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизации значительнооблегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Операторпосле автоматизации может, находясь у щита следить за всеми протекающими впечи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по меренеобходимости вносить ручные воздействия.

На многих химических предприятиях имеются своипарокотельные уста­новки, предназначенные для получения пара заданных парамет­ров.

Парокотельная установка состоит из двух основныхчастей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода, компенсирующая потерипри парообразовании, причём уровень питательной воды должен быть не менее чемна 100 выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем. Процесс парообразованиеконтролируется подводом тепла, образуемым при сжигании природного газа в топке.Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с коэффициентом избыткаα=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения отводятся в дымовуютрубу.

На объект управления будут действовать множествовозмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных ирежимных параметров.

Ку=Р=f(Fт; Fв; Тт; Тв; Тос; Тп;Тпв), где

Fт– расходтоплива (природный газ);

Fв– расходвоздуха;

Fпв–расход питательной воды;

Тт – температура топлива;

Тв – температура воздуха;

Тос – температура окружающей среды;

Тп – температура пара;

Тпв – температура питательной воды.

 Чтобы приналичии возмущающих воздействий цель управления была достигнута и былистабилизированы параметры пара, следует в качестве главной регулируемой величиныпринять давление пара (для на­сыщенногопара существует определенная зависимость между давлением и температурой,поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), арегулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива.

Одной из серьезных задач при регулировании процесса го­ренияв топках парокотельных установок является экономичное сжигание топлива благодаряподаче определенного количества воздуха.Показателем соответствия расходов воздуха и топли­ва может служить коэффициентизбытка воздуха α=Gв.д/Gв.т »1(где Gв.д—действительное значение расхода воздуха; Gв.т— теоретическое значение расхода воздуха, обеспечиваю­щего,полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной способности топлива заданноезначение коэффициента α(≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива ивоздуха.

Схема регулирования пост­роена таким образом, что из­менениедавления пара вызы­вает одновременно изменение подачи топлива и воздуха.

Поддержание материального баланса в схеме обеспечивает­сярегулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением расхода питательной воды.

Знание значений выделенных выше параметров позволяетсудить о том, как идет процесс и скорректировать задание при выходе этих параметровза рамки нормы, т.к. изменения являются возмущающими воздействиями, которыемогут вывести систему из равновесия.

Данные контролируемые параметры являютсяосновными, их необходимо знать для получения объективной информации о ходетехнологического процесса. А также для обеспечения нормального режима работы парокотельнойустановки и проведения необходимых пуско-наладочных работ и обеспечениенеобходимых технико-экономических показателей.

В связи с тем, чтопроцессы протекают в парокотельной установке при больших давления и являютсявзрывоопасными, надо выбирать приборы, запаздывание показаний которых как можноменьше. Средства автоматизации, с помощью которых осуществляется управлениепроцессом, должны быть выбраны технически грамотно и экономически обоснованно.При выборе средств автоматизации в первую очередь принимают во внимание следующиефакторы:

1. Взрыво- и пожароопасность объекта (повышенноедавление 0,6 МПа);

2. Агрессивность среды;

3. Число параметров, участвующих в управлении, и ихфизические и химические свойства;

4. Требования к качеству контроля и регулирования;

5. Уровень температур;

6. Расстояние между технологическим объектом и щитомуправления (сравнительно не велико);

7. Точность используемых средств измерения(электрические вторичные приборы более точные).

Для измеренияуровня в котле примем ёмкостной датчик уровня РУС, так как датчики этоготипа имеют высокую точность и надёжность. Работа уровнемера основана на ёмкостно-импульсномметоде измерения уровня, использующей переходные процессы, протекающие в цепи емкостногодатчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения.

Вторичным прибором является КСП-4, так как выходнойсигнал датчика уровня электрический. Регулирование уровня осуществляетсяпропорционально-интегральным регулятором Ш4524. Регулирующее воздействие оказываетсязапорной арматурой с электроприводом АК28016, изменяющий расход питательнойводы.

Измерение давленияпара осуществляется датчиком 13ДЧ13. Действие преобразователя основано напневматической силовой компенсации. Измеряемое давление, подаваемое в камеруизмерительного блока, воздействует на мембрану и сильфон и заставляетповорачиваться на небольшой угол рычаг вокруг опоры, образованной двумя тягамии упругой мембраной. При этом перемещается заслонка индикатора рассогласователяотносительно сопла, питаемого сжатым воздухом. Возникающий в линии сопла сигналусиливается пневмореле и поступает в сильфон обратной связи и на вход преобразователя.Выбор датчика обусловлен чувствительностью и точностью.

Выбор вторичного прибора РПВ10.1Э обусловленпростотой, взрыво- и пажаробезопасностью, точностью. Входной сигнал поступает всильфон. Усилие, развиваемое сильфоном, передаётся на рычаг, который поворачиваетсявокруг упругой опоры, перекрывает сопло пропорционально величине входногосигнала. При этом изменяется давление в линии сопла и в цилиндрахпневматического сервомеханизма, что вызывает перемещение поршня, уплотнённогомагнитной мембраной. Поступательное движение поршня преобразуется вовращательное движение выходного вала, на котором жестко закреплен шкивприводящей в движение посредством тросика каретку со стрелкой. Поршень сервомеханизмабудет перемещаться, поворачивая выходной вал, и тем самым меняя натяжениепружины обратной связи, уравновесит массой, созданной сильфоном.

Регулятор ПР3.31-М1 имеет простую конструкцию, быстрорегулирует процесс и имеет низкую погрешность. В этом приборе используетсяпринцип компенсации сил, при котором механическое перемещение чувствительногоэлемента близка к нулю. Разность давлений сжатого воздуха, поступающего отзадатчика и от измерительного прибора действуют на мембрану сравнения. Силы,развиваемые действием разности этих сигналов, уравновешиваются силами,определяемые давлением воздуха на мембрану обратной связи. При наличиирассогласования между сигналами каждое из звеньев регулятора вноситсоставляющую в общее регулирующее воздействие. Пропорциональная составляющаявводится путём воздействия на отрицательную обратную связь. Пропорциональнаясоставляющая закона регулирования обеспечивает высокую скорость регулирования,интегральная – высокую точность.

Пневмопивод В26-41, который представляет собойустройство мембранного типа, преобразующее пневматический сигнал впоступательное перемещение штока. Возврат подвижных частей пневмопривода висходное положение осуществляется с помощью пружины. Выбор обусловлен быстродействием,простотой  конструкции.

Для измерениярасхода топлива и воздуха применяем камерные диафрагмы ДК-50. Принцип еёдействия основан на зависимости перепада давления до и после сужающегоустройства от расхода. Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием,ось которого расположена по оси трубы. Передняя входная часть имеет цилиндрическуюформ, а затем переходит в коническое расширение. Выбор обусловлен простотойконструкции и чувствительностью.

Для преобразования перепада давления в расходиспользуем прибор прибор 13ДД11. прибор чувствительный, точный, взрыво- ипожаробезопасный. Под воздействием разности давлений, подводимых к плюсовой иминусовой камерам на двухмембранном чувствительном элементе измерительногоблока возникает усилие, под воздействием которого рычаг поворачивается нанебольшой угол вокруг опоры, образованной двумя телами и упругой мембраной. Приэтом заслонка перемещается относительно сопла, изменяя давление на выходепневмореле. Это давление поступает в сильфон обратной связи и на выход датчика.В качестве вторичных приборов для измерения расхода топлива и воздуха применимприбор РПВ4.2П.

Для регулирования расхода воздуха в качестверегулирующего и исполнительного механизмов примем ПР3.31-М1 и В26-41. Ихпринцип действия описан выше.

Для контроля иразжигания пламени в топке примем запально-защитное устройство ЗЗУ-1,предназначенное для дистанционного розжига горелок, работающих на жидком игазообразном топливе, и зажигании сигнальной лампы при погасании пламени. Вкачестве датчика для ЗЗУ-1 рекомендуется использовать фотодиоды, такие какпирометрический преобразователь частичного излучения ПЧД-121, номинальныйдиапазон изменения температуры которого составляет 450-2500ºС. Быстродействиепирометрических преобразователей составляет 0,05 с. В преобразователях ПЧД-121фотодиоды расположены во вторичном преобразователе, имеющем на выходе сигналыпостоянного тока 0-5 мА или 4-20 мА и напряжение постоянного тока 0-100 мВ или10 В. Питание осуществляется током напряжением 220 В, частотой 50Гц,потребляемая мощность не более 15 В·А. Удобны в монтаже.

В качестве исполнительного механизма примем запальникэлектрический газовый типа ЭЗ ПЕЗ. ТЗ. Запальник предназначен для автоматическогодистанционного розжига горелочных устройств, работающих на газообразномтопливе. Запальник осуществляет воспламенение поступающего в него газа иконтроль собственного пламени. Диапазон давления газа, подводимого кзапальнику, от 0,0008 до 0,05 Мпа (от 0,008 до 0,5 кгс/см2), максимальнаятемпература газа, поступающего в запальник 50ºС, допустимые колебания напряжения,подводимого к запальнику для воспламенения газа, от 6000 до 12000 В.

<span Times New Roman»,«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA»>

 SHAPE  * MERGEFORMAT

3

1

Пар

FE

3а

3д

6

2г

4

5

1г

2

Питательная вода

Топливо

Воздух

Прибор по месту

На щите

LC

1в

PT

2а

PIR

2б

FC

2в

FT

3б

FIR

3в

FC

3г

2

3

4

5

6

5в

Топочные газы

9

ТАС

5б

FE

4а

7

FT

4б

FIR

4в

7

8

LT

1а

LIR

1б

1

9

2 Технологическая схема

ТT

5а

8

<img src=»/cache/referats/17342/image001.gif» v:shapes=»_x0000_s1180″ v:dpi=«96»><img src=»/cache/referats/17342/image002.gif» v:shapes=»_x0000_s1027 _x0000_s1026 _x0000_s1028 _x0000_s1032 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1047 _x0000_s1049 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1066 _x0000_s1068 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1074 _x0000_s1077 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1091 _x0000_s1093 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1105 _x0000_s1108 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1113 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1123 _x0000_s1132 _x0000_s1133 _x0000_s1134 _x0000_s1135 _x0000_s1136 _x0000_s1138 _x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1143 _x0000_s1144 _x0000_s1145 _x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1149 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1156 _x0000_s1157 _x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1163 _x0000_s1165 _x0000_s1166 _x0000_s1167 _x0000_s1168 _x0000_s1169 _x0000_s1170 _x0000_s1172 _x0000_s1173 _x0000_s1174 _x0000_s1179 _x0000_s1182 _x0000_s1183 _x0000_s1187 _x0000_s1190 _x0000_s1191 _x0000_s1196 _x0000_s1197 _x0000_s1198 _x0000_s1204 _x0000_s1205 _x0000_s1207 _x0000_s1208 _x0000_s1209 _x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214 _x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1218 _x0000_s1219 _x0000_s1220 _x0000_s1221 _x0000_s1222 _x0000_s1223 _x0000_s1224 _x0000_s1225 _x0000_s1226 _x0000_s1230 _x0000_s1231 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1235 _x0000_s1236 _x0000_s1237 _x0000_s1238″>

<span Times New Roman»,«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA»>
3 Спецификация

Позиция

Наименование параметра среды

Предельное значение прибора

Место установки

Наименование и характеристика прибора

Тип, модель прибора преобразователя

Примечание

1а

Уровень в котле

По месту

Емкостной датчик уровня, 220 В, 50 Гц, класс точности 1

РУС

1б

На щите

Многоканальный саморегулирующийся электрический потенциометр, быстродействие 2,5 c, класс точности 1

КСП-4

1в

На щите

Регулятор пропорционально-интегральный. Предел допустимой погрешности 1%.

Ш4524

1г

По месту

Регулирующая арматура с электропроводом р=40МПа, t=-40+200ºС

АК28016

2а

Давление пара

По месту

Сильфонный передающий преобразователь. Верхний предел измерения 6 МПа

13ДЧ13

2б

На щите

Вторичный прибор со станцией управления. Класс точности 1; расход воздуха 10 л/мин

РПВ10.1Э

2в

На щите

Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону

ПР3.31-М1

2г

По месту

Пневмопривод р=6МПа

В26-41

3а

Расход газообразного топлива

По месту

Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм

ДК6-50

3б

По месту

Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1

13ДД11

3в

На щите

Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.

ПВ4.2П

3г

На щите

Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону

ПР3.31М1

3д

По месту

Пневмопривод р=6МПа

В26-41

4а

Расхода воздуха

По месту

Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм

ДК6-50

4б

По месту

Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1

13ДД11

4в

На щите

Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.

ПВ4.2П

5а

Контроль наличия пламени

По месту

Пирометрический датчик температуры с преобразователем сигала. Диапазон измерений 450-2500ºС, время запаздывания 0,05 с.

ПЧД-121

5б

На щите

Запально-защитное устройство с сигнальной лампой

ЗЗУ-1

5в

По месту

Запальник электрический газовый

ЭЗ
ПЕЗ. ТЗ

Список литературы

1.<span Times New Roman»»>    

Голубятников В. А., Шувалов В. В. Автоматизацияпроизводственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1985. – 352с.

2.<span Times New Roman»»>    

Промышленные приборы и средства автоматизации:Справочник / В. Я. Баранов и др. Под редакцией В. В. Черенкова. – Л.:Машиностроение, 1987. – 847 с.

Автоматизация парокотельной установки

Алтайский государственный технический университет

им. И. И. ПОЛЗУНОВА

Кафедра ХТ и ИЭ

автоматизация

парокотельной установки

Задание по системам автоматического управления

Выполнил студент ХТФ
гр. МХ-01

Принял(а)
_________________________________

Барнаул
2004
Содержание

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления.
Подбор приборов  3

2 Технологическая
схема ……………………………………..………………….8

3 Спецификация. 9

Список литературы.. 13

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления.
Подбор приборов

Автоматизация – это внедрение в производство технических средств,
которые управляют процессами без непосредственного участия человека.
Автоматизация  приводит  к улучшению  показателей  эффективности производства,
улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой
продукции.

Высокие
темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации.
Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма
сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов,
но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает:
сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих,
снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков
работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих
заменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительность
труда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации и
автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью
к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При
автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве,
а функции управления производственным процессом передаются автоматическим
устройствам.

Данная работа
показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки.
Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизации
значительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную
установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить за
всеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать
процессы регулирования и по мере необходимости вносить ручные
воздействия.

На многих химических предприятиях имеются свои
парокотельные уста­новки, предназначенные для получения пара заданных парамет­ров.

Парокотельная установка состоит из двух
основных частей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода,
компенсирующая потери при парообразовании, причём уровень питательной воды
должен быть не менее чем на 100 выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем.
Процесс парообразование контролируется подводом тепла, образуемым при сжигании
природного газа в топке. Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с
коэффициентом избытка α=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения
отводятся в дымовую трубу.

На объект управления будут действовать множество
возмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных и
режимных параметров.

К_у=Р=f(F_т; F_в; Т_т; Т_в; Т_ос; Т_п; Т_пв),
где

F_т – расход топлива (природный газ);

F_в – расход воздуха;

F_пв – расход питательной воды;

Т_т – температура топлива;

Т_в – температура воздуха;

Т_ос – температура окружающей среды;

Т_п – температура пара;

Т_пв – температура питательной воды.

 Чтобы при наличии возмущающих воздействий цель
управления была достигнута и были стабилизированы параметры пара, следует в
качестве главной регулируемой величины принять давление пара (для на­сыщенного
пара существует определенная зависимость между давлением и температурой,
поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), а
регулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива.

Одной из серьезных задач при регулировании
процесса го­рения в топках парокотельных установок является экономичное
сжигание топлива благодаря подаче определенного количества воздуха.
Показателем соответствия расходов воздуха и топли­ва может служить коэффициент
избытка воздуха α=G_в.д/G_в.т »1 (где G_в.д — действительное значение расхода воздуха; G_в.т — теоретическое значение расхода воздуха,
обеспечиваю­щего, полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной
способности топлива заданное значение коэффициента α
(≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива и
воздуха.

Схема регулирования пост­роена таким образом,
что из­менение давления пара вызы­вает одновременно изменение подачи топлива и
воздуха.

Поддержание материального баланса в схеме
обеспечивает­ся регулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением
расхода питательной воды.

Знание значений выделенных выше параметров
позволяет судить о том, как идет процесс и скорректировать задание при выходе
этих параметров за рамки нормы, т.к. изменения являются возмущающими воздействиями,
которые могут вывести систему из равновесия.

Данные
контролируемые параметры являются основными, их необходимо знать для получения
объективной информации о ходе технологического процесса. А также для обеспечения
нормального режима работы парокотельной установки и проведения необходимых
пуско-наладочных работ и обеспечение необходимых технико-экономических показателей.

В связи с
тем, что процессы протекают в парокотельной установке при больших давления и
являются взрывоопасными, надо выбирать приборы, запаздывание показаний которых
как можно меньше. Средства автоматизации, с помощью которых осуществляется
управление процессом, должны быть выбраны технически грамотно и экономически
обоснованно. При выборе средств автоматизации в первую очередь принимают во
внимание следующие факторы:

1. Взрыво- и пожароопасность объекта
(повышенное давление 0,6 МПа);

2. Агрессивность среды;

3. Число параметров, участвующих в управлении,
и их физические и химические свойства;

4. Требования к качеству контроля и
регулирования;

5. Уровень температур;

6. Расстояние между технологическим объектом и
щитом управления (сравнительно не велико);

Для измерения уровня в котле примем
ёмкостной датчик уровня РУС, так как датчики этого типа имеют высокую точность
и надёжность. Работа уровнемера основана на ёмкостно-импульсном методе
измерения уровня, использующей переходные процессы, протекающие в цепи емкостного
датчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения.

Вторичным прибором является КСП-4, так как
выходной сигнал датчика уровня электрический. Регулирование уровня
осуществляется пропорционально-интегральным регулятором Ш4524. Регулирующее
воздействие оказывается запорной арматурой с электроприводом АК28016, изменяющий
расход питательной воды.

Измерение давления пара осуществляется датчиком
13ДЧ13. Действие преобразователя основано на пневматической силовой
компенсации. Измеряемое давление, подаваемое в камеру измерительного блока, воздействует
на мембрану и сильфон и заставляет поворачиваться на небольшой угол рычаг
вокруг опоры, образованной двумя тягами и упругой мембраной. При этом перемещается
заслонка индикатора рассогласователя относительно сопла, питаемого сжатым
воздухом. Возникающий в линии сопла сигнал усиливается пневмореле и поступает в
сильфон обратной связи и на вход преобразователя. Выбор датчика обусловлен чувствительностью
и точностью.

Выбор вторичного прибора РПВ10.1Э обусловлен
простотой, взрыво- и пажаробезопасностью, точностью. Входной сигнал поступает в
сильфон. Усилие, развиваемое сильфоном, передаётся на рычаг, который поворачивается
вокруг упругой опоры, перекрывает сопло пропорционально величине входного
сигнала. При этом изменяется давление в линии сопла и в цилиндрах
пневматического сервомеханизма, что вызывает перемещение поршня, уплотнённого
магнитной мембраной. Поступательное движение поршня преобразуется во
вращательное движение выходного вала, на котором жестко закреплен шкив
приводящей в движение посредством тросика каретку со стрелкой. Поршень сервомеханизма
будет перемещаться, поворачивая выходной вал, и тем самым меняя натяжение
пружины обратной связи, уравновесит массой, созданной сильфоном.

Регулятор ПР3.31-М1 имеет простую конструкцию,
быстро регулирует процесс и имеет низкую погрешность. В этом приборе
используется принцип компенсации сил, при котором механическое перемещение чувствительного
элемента близка к нулю. Разность давлений сжатого воздуха, поступающего от
задатчика и от измерительного прибора действуют на мембрану сравнения. Силы,
развиваемые действием разности этих сигналов, уравновешиваются силами,
определяемые давлением воздуха на мембрану обратной связи. При наличии
рассогласования между сигналами каждое из звеньев регулятора вносит составляющую
в общее регулирующее воздействие. Пропорциональная составляющая вводится путём
воздействия на отрицательную обратную связь. Пропорциональная составляющая
закона регулирования обеспечивает высокую скорость регулирования, интегральная
– высокую точность.

Пневмопивод В26-41, который представляет собой
устройство мембранного типа, преобразующее пневматический сигнал в
поступательное перемещение штока. Возврат подвижных частей пневмопривода в
исходное положение осуществляется с помощью пружины. Выбор обусловлен быстродействием,
простотой  конструкции.

Для измерения расхода топлива и воздуха
применяем камерные диафрагмы ДК-50. Принцип её действия основан на зависимости
перепада давления до и после сужающего устройства от расхода. Диафрагма
представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого расположена
по оси трубы. Передняя входная часть имеет цилиндрическую форм, а затем переходит
в коническое расширение. Выбор обусловлен простотой конструкции и чувствительностью.

Для преобразования перепада давления в расход
используем прибор прибор 13ДД11. прибор чувствительный, точный, взрыво- и
пожаробезопасный. Под воздействием разности давлений, подводимых к плюсовой и
минусовой камерам на двухмембранном чувствительном элементе измерительного
блока возникает усилие, под воздействием которого рычаг поворачивается на
небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя телами и упругой мембраной. При
этом заслонка перемещается относительно сопла, изменяя давление на выходе
пневмореле. Это давление поступает в сильфон обратной связи и на выход датчика.
В качестве вторичных приборов для измерения расхода топлива и воздуха применим
прибор РПВ4.2П.

Для регулирования расхода воздуха в качестве
регулирующего и исполнительного механизмов примем ПР3.31-М1 и В26-41. Их
принцип действия описан выше.

Для контроля и разжигания пламени в
топке примем запально-защитное устройство ЗЗУ-1, предназначенное для
дистанционного розжига горелок, работающих на жидком и газообразном топливе, и
зажигании сигнальной лампы при погасании пламени. В качестве датчика для ЗЗУ-1
рекомендуется использовать фотодиоды, такие как пирометрический преобразователь
частичного излучения ПЧД-121, номинальный диапазон изменения температуры
которого составляет 450-2500ºС. Быстродействие пирометрических
преобразователей составляет 0,05 с. В преобразователях ПЧД-121 фотодиоды
расположены во вторичном преобразователе, имеющем на выходе сигналы постоянного
тока 0-5 мА или 4-20 мА и напряжение постоянного тока 0-100 мВ или 10 В.
Питание осуществляется током напряжением 220 В, частотой 50Гц, потребляемая
мощность не более 15 В·А. Удобны в монтаже.

В качестве исполнительного механизма примем
запальник электрический газовый типа ЭЗ ПЕЗ. ТЗ. Запальник предназначен для
автоматического дистанционного розжига горелочных устройств, работающих на
газообразном топливе. Запальник осуществляет воспламенение поступающего в него
газа и контроль собственного пламени. Диапазон давления газа, подводимого к
запальнику, от 0,0008 до 0,05 Мпа (от 0,008 до 0,5 кгс/см2), максимальная
температура газа, поступающего в запальник 50ºС, допустимые колебания напряжения,
подводимого к запальнику для воспламенения газа, от 6000 до 12000 В.

3 Спецификация

Позиция	Наименование параметра среды	Предельное значение прибора	Место установки	Наименование и характеристика прибора	Тип, модель прибора преобразователя	Примечание
1а	Уровень в котле		По месту	Емкостной датчик уровня, 220 В, 50 Гц, класс точности 1	РУС
1б			На щите	Многоканальный саморегулирующийся электрический потенциометр, быстродействие 2,5 c, класс точности 1	КСП-4
1в			На щите	Регулятор пропорционально-интегральный. Предел допустимой погрешности 1%.	Ш4524
1г			По месту	Регулирующая арматура с электропроводом р=40МПа, t=-40+200ºС	АК28016
2а	Давление пара		По месту	Сильфонный передающий преобразователь. Верхний предел измерения 6 МПа	13ДЧ13
2б			На щите	Вторичный прибор со станцией управления. Класс точности 1; расход воздуха 10 л/мин	РПВ10.1Э
2в			На щите	Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону	ПР3.31-М1
2г			По месту	Пневмопривод р=6МПа	В26-41
3а	Расход газообразного топлива		По месту	Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм	ДК6-50
3б			По месту	Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1	13ДД11
3в			На щите	Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.	ПВ4.2П
3г			На щите	Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону	ПР3.31М1
3д			По месту	Пневмопривод р=6МПа	В26-41
4а	Расхода воздуха		По месту	Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм	ДК6-50
4б			По месту	Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1	13ДД11
4в			На щите	Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.	ПВ4.2П
5а	Контроль наличия пламени		По месту	Пирометрический датчик температуры с преобразователем сигала. Диапазон измерений 450-2500ºС, время запаздывания 0,05 с.	ПЧД-121				На щите	Запально-защитное устройство с сигнальной лампой	ЗЗУ-1
5в			По месту	Запальник электрический газовый	ЭЗ ПЕЗ. ТЗ

Список литературы

1.
Голубятников В. А.,
Шувалов В. В. Автоматизация производственных процессов в химической
промышленности. М.: Химия, 1985. – 352 с.

2.
Промышленные приборы и
средства автоматизации: Справочник / В. Я. Баранов и др. Под редакцией В. В. Черенкова.
– Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с.

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления. Подбор приборов 3.В итоге автоматизации.При выборе средств автоматизации в первую очередь принимают во внимание следующие факторы.Точность используемых средств измерения (электрические вторичные приборы более точные) .Вторичным прибором является КСП-4, так как выходной сигнал датчика уровня электрический.Регулирование уровня осуществляется пропорционально-интегральным регулятором Ш4524.Действие преобразователя основано на пневматической силовой компенсации.Выбор датчика обусловлен чувствительностью и точностью.Выбор вторичного прибора РПВ10.1Э обусловлен простотой, взрыво- и пажаробезопасностью, точностью.Входной сигнал поступает в сильфон.

Скачать Автоматизация парокотельной установки

Скачать документ

(Если ссылка на скачивание файла не доступна — дайте нам знать об этом в комментариях либо через форму обратной связи)

Выполнил студент ХТФ гр. МХ-01

Принял(а) _________________________________

Барнаул 2004
Содержание

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления. Подбор приборов 3

2 Технологическая схема ……………………………………..………………….8

3 Спецификация. 9

Список литературы.. 13

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления. Подбор приборов

Автоматизация – это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека. Автоматизация приводит к улучшению показателей эффективности производства, улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Высокие темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации. Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов, но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.

Данная работа показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки. Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизациизначительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить завсеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вноситьручные воздействия.

На многих химических предприятиях имеются свои парокотельные уста­новки, предназначенные для получения пара заданных парамет­ров.

Парокотельная установка состоит из двух основных частей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода, компенсирующая потери при парообразовании, причём уровень питательной воды должен быть не менее чем на 100 выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем. Процесс парообразование контролируется подводом тепла, образуемым при сжигании природного газа в топке. Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с коэффициентом избытка α=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения отводятся в дымовую трубу.

На объект управления будут действовать множество возмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных и режимных параметров.

К_у =Р=f(F_т ; F_в ; Т_т ; Т_в ; Т_ос ; Т_п ; Т_пв ), где

F_т – расход топлива (природный газ);

F_в – расход воздуха;

F_пв – расход питательной воды;

Т_т – температура топлива;

Т_в – температура воздуха;

Т_ос – температура окружающей среды;

Т_п – температура пара;

Т_пв – температура питательной воды.

Чтобы при наличии возмущающих воздействий цель управления была достигнута и были стабилизированы параметры пара, следует в качестве главной регулируемой величины принять давление пара (для на­сыщенного пара существует определенная зависимость между давлением и температурой, поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), а регулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива .

Одной из серьезных задач при регулировании процесса го­рения в топках парокотельных установок является экономичное сжигание топлива благодаря подаче определенного количества воздуха . Показателем соответствия расходов воздуха и топли­ва может служить коэффициент избытка воздуха α=G_в.д /G_в.т »1 (где G_в.д — действительное значение расхода воздуха; G_в.т — теоретическое значение расхода воздуха, обеспечиваю­щего, полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной способности топлива заданное значение коэффициента α (≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива и воздуха.

Схема регулирования пост­роена таким образом, что из­менение давления пара вызы­вает одновременно изменение подачи топлива и воздуха.

Поддержание материального баланса в схеме обеспечивает­ся регулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением расхода питательной воды .

—> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <—

К-во Просмотров: 537

Бесплатно скачать Реферат: Автоматизация парокотельной установки

Автоматизация парокотельной установки

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Алтайский государственный технический университет

им. И. И. ПОЛЗУНОВА

Кафедра ХТ и ИЭ

автоматизация

парокотельной установки

Задание по системам автоматического управления

Выполнил студент ХТФ гр. МХ-01

Принял(а) _________________________________

Барнаул 2004
Содержание

1 Обоснование автоматизации. Выбор критериев управления. Подбор приборов

Автоматизация – это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека. Автоматизация  приводит  к улучшению  показателей  эффективности производства, улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Высокие темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации. Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов, но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.

Данная работа показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки. Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизации значительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить за всеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вносить ручные воздействия.

На многих химических предприятиях имеются свои парокотельные установки, предназначенные для получения пара заданных параметров.

Парокотельная установка состоит из двух основных частей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода, компенсирующая потери при парообразовании, причём уровень питательной воды должен быть не менее чем на 100 выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем. Процесс парообразование контролируется подводом тепла, образуемым при сжигании природного газа в топке. Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с коэффициентом избытка α=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения отводятся в дымовую трубу.

На объект управления будут действовать множество возмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных и режимных параметров.

Ку=Р=f(Fт; Fв; Тт; Тв; Тос; Тп; Тпв), где

Fт – расход топлива (природный газ);

Fв – расход воздуха;

Fпв – расход питательной воды;

Тт – температура топлива;

Тв – температура воздуха;

Тос – температура окружающей среды;

Тп – температура пара;

Тпв – температура питательной воды.

Чтобы при наличии возмущающих воздействий цель управления была достигнута и были стабилизированы параметры пара, следует в качестве главной регулируемой величины принять давление пара (для насыщенного пара существует определенная зависимость между давлением и температурой, поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), а регулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива.

Одной из серьезных задач при регулировании процесса горения в топках парокотельных установок является экономичное сжигание топлива благодаря подаче определенного количества воздуха. Показателем соответствия расходов воздуха и топлива может служить коэффициент избытка воздуха α=Gв.д/Gв.т »1 (где Gв.д — действительное значение расхода воздуха; Gв.т — теоретическое значение расхода воздуха, обеспечивающего, полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной способности топлива заданное значение коэффициента α (≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива и воздуха.

Схема регулирования построена таким образом, что изменение давления пара вызывает одновременно изменение подачи топлива и воздуха.

Поддержание материального баланса в схеме обеспечивается регулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением расхода питательной воды.

Знание значений выделенных выше параметров позволяет судить о том, как идет процесс и скорректировать задание при выходе этих параметров за рамки нормы, т.к. изменения являются возмущающими воздействиями, которые могут вывести систему из равновесия.

Данные контролируемые параметры являются основными, их необходимо знать для получения объективной информации о ходе технологического процесса. А также для обеспечения нормального режима работы парокотельной установки и проведения необходимых пуско-наладочных работ и обеспечение необходимых технико-экономических показателей.

В связи с тем, что процессы протекают в парокотельной установке при больших давления и являются взрывоопасными, надо выбирать приборы, запаздывание показаний которых как можно меньше. Средства автоматизации, с помощью которых осуществляется управление процессом, должны быть выбраны технически грамотно и экономически обоснованно. При выборе средств автоматизации в первую очередь принимают во внимание следующие факторы:

1. Взрыво- и пожароопасность объекта (повышенное давление 0,6 МПа);

2. Агрессивность среды;

3. Число параметров, участвующих в управлении, и их физические и химические свойства;

4. Требования к качеству контроля и регулирования;

5. Уровень температур;

6. Расстояние между технологическим объектом и щитом управления (сравнительно не велико);

7. Точность используемых средств измерения (электрические вторичные приборы более точные).

Для измерения уровня в котле примем ёмкостной датчик уровня РУС, так как датчики этого типа имеют высокую точность и надёжность. Работа уровнемера основана на ёмкостно-импульсном методе измерения уровня, использующей переходные процессы, протекающие в цепи емкостного датчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения.

Вторичным прибором является КСП-4, так как выходной сигнал датчика уровня электрический. Регулирование уровня осуществляется пропорционально-интегральным регулятором Ш4524. Регулирующее воздействие оказывается запорной арматурой с электроприводом АК28016, изменяющий расход питательной воды.

Измерение давления пара осуществляется датчиком 13ДЧ13. Действие преобразователя основано на пневматической силовой компенсации. Измеряемое давление, подаваемое в камеру измерительного блока, воздействует на мембрану и сильфон и заставляет поворачиваться на небольшой угол рычаг вокруг опоры, образованной двумя тягами и упругой мембраной. При этом перемещается заслонка индикатора рассогласователя относительно сопла, питаемого сжатым воздухом. Возникающий в линии сопла сигнал усиливается пневмореле и поступает в сильфон обратной связи и на вход преобразователя. Выбор датчика обусловлен чувствительностью и точностью.

Выбор вторичного прибора РПВ10.1Э обусловлен простотой, взрыво- и пажаробезопасностью, точностью. Входной сигнал поступает в сильфон. Усилие, развиваемое сильфоном, передаётся на рычаг, который поворачивается вокруг упругой опоры, перекрывает сопло пропорционально величине входного сигнала. При этом изменяется давление в линии сопла и в цилиндрах пневматического сервомеханизма, что вызывает перемещение поршня, уплотнённого магнитной мембраной. Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение выходного вала, на котором жестко закреплен шкив приводящей в движение посредством тросика каретку со стрелкой. Поршень сервомеханизма будет перемещаться, поворачивая выходной вал, и тем самым меняя натяжение пружины обратной связи, уравновесит массой, созданной сильфоном.

Регулятор ПР3.31-М1 имеет простую конструкцию, быстро регулирует процесс и имеет низкую погрешность. В этом приборе используется принцип компенсации сил, при котором механическое перемещение чувствительного элемента близка к нулю. Разность давлений сжатого воздуха, поступающего от задатчика и от измерительного прибора действуют на мембрану сравнения. Силы, развиваемые действием разности этих сигналов, уравновешиваются силами, определяемые давлением воздуха на мембрану обратной связи. При наличии рассогласования между сигналами каждое из звеньев регулятора вносит составляющую в общее регулирующее воздействие. Пропорциональная составляющая вводится путём воздействия на отрицательную обратную связь. Пропорциональная составляющая закона регулирования обеспечивает высокую скорость регулирования, интегральная – высокую точность.

Пневмопивод В26-41, который представляет собой устройство мембранного типа, преобразующее пневматический сигнал в поступательное перемещение штока. Возврат подвижных частей пневмопривода в исходное положение осуществляется с помощью пружины. Выбор обусловлен быстродействием, простотой  конструкции.

Для измерения расхода топлива и воздуха применяем камерные диафрагмы ДК-50. Принцип её действия основан на зависимости перепада давления до и после сужающего устройства от расхода. Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого расположена по оси трубы. Передняя входная часть имеет цилиндрическую форм, а затем переходит в коническое расширение. Выбор обусловлен простотой конструкции и чувствительностью.

Для преобразования перепада давления в расход используем прибор прибор 13ДД11. прибор чувствительный, точный, взрыво- и пожаробезопасный. Под воздействием разности давлений, подводимых к плюсовой и минусовой камерам на двухмембранном чувствительном элементе измерительного блока возникает усилие, под воздействием которого рычаг поворачивается на небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя телами и упругой мембраной. При этом заслонка перемещается относительно сопла, изменяя давление на выходе пневмореле. Это давление поступает в сильфон обратной связи и на выход датчика. В качестве вторичных приборов для измерения расхода топлива и воздуха применим прибор РПВ4.2П.

Для регулирования расхода воздуха в качестве регулирующего и исполнительного механизмов примем ПР3.31-М1 и В26-41. Их принцип действия описан выше.

Для контроля и разжигания пламени в топке примем запально-защитное устройство ЗЗУ-1, предназначенное для дистанционного розжига горелок, работающих на жидком и газообразном топливе, и зажигании сигнальной лампы при погасании пламени. В качестве датчика для ЗЗУ-1 рекомендуется использовать фотодиоды, такие как пирометрический преобразователь частичного излучения ПЧД-121, номинальный диапазон изменения температуры которого составляет 450-2500ºС. Быстродействие пирометрических преобразователей составляет 0,05 с. В преобразователях ПЧД-121 фотодиоды расположены во вторичном преобразователе, имеющем на выходе сигналы постоянного тока 0-5 мА или 4-20 мА и напряжение постоянного тока 0-100 мВ или 10 В. Питание осуществляется током напряжением 220 В, частотой 50Гц, потребляемая мощность не более 15 В·А. Удобны в монтаже.

В качестве исполнительного механизма примем запальник электрический газовый типа ЭЗ ПЕЗ. ТЗ. Запальник предназначен для автоматического дистанционного розжига горелочных устройств, работающих на газообразном топливе. Запальник осуществляет воспламенение поступающего в него газа и контроль собственного пламени. Диапазон давления газа, подводимого к запальнику, от 0,0008 до 0,05 Мпа (от 0,008 до 0,5 кгс/см2), максимальная температура газа, поступающего в запальник 50ºС, допустимые колебания напряжения, подводимого к запальнику для воспламенения газа, от 6000 до 12000 В.

3 Спецификация

Позиция	Наименование параметра среды	Предельное значение прибора	Место установки	Наименование и характеристика прибора	Тип, модель прибора преобразователя	Примечание
1а	Уровень в котле		По месту	Емкостной датчик уровня, 220 В, 50 Гц, класс точности 1	РУС
1б			На щите	Многоканальный саморегулирующийся электрический потенциометр, быстродействие 2,5 c, класс точности 1	КСП-4
1в			На щите	Регулятор пропорционально-интегральный. Предел допустимой погрешности 1%.	Ш4524
1г			По месту	Регулирующая арматура с электропроводом р=40МПа, t=-40+200ºС	АК28016
2а	Давление пара		По месту	Сильфонный передающий преобразователь. Верхний предел измерения 6 МПа	13ДЧ13
2б			На щите	Вторичный прибор со станцией управления. Класс точности 1; расход воздуха 10 л/мин	РПВ10.1Э
2в			На щите	Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону	ПР3.31-М1
2г			По месту	Пневмопривод р=6МПа	В26-41
3а	Расход газообразного топлива		По месту	Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм	ДК6-50
3б			По месту	Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1	13ДД11
3в			На щите	Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.	ПВ4.2П
3г			На щите	Регулирующий блок. Пределы пропорциональности 2-3000%, регулирование по Пи-закону	ПР3.31М1
3д			По месту	Пневмопривод р=6МПа	В26-41
4а	Расхода воздуха		По месту	Диафрагма камерная. Условное давление 0,6МПа, условный проход 50 мм	ДК6-50
4б			По месту	Передающий преобразователь расхода. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1	13ДД11
4в			На щите	Пневматический вторичный прибор. Класс точности 1, расход воздуха 10 л/мин.	ПВ4.2П
5а	Контроль наличия пламени		По месту	Пирометрический датчик температуры с преобразователем сигала. Диапазон измерений 450-2500ºС, время запаздывания 0,05 с.	ПЧД-121
5б			На щите	Запально-защитное устройство с сигнальной лампой	ЗЗУ-1
5в			По месту	Запальник электрический газовый	ЭЗ ПЕЗ. ТЗ

Список литературы

1.  Голубятников В. А., Шувалов В. В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1985. – 352 с.
2.  Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник / В. Я. Баранов и др. Под редакцией В. В. Черенкова. – Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с.