6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматизация теплогазоснабжения и вентиляции

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Н.А. Попов
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

И ВЕНТИЛЯЦИИ
Учебное пособие

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Учебное пособие. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2007.
ISBN
В учебном пособии рассмотрены принципы разработки схем автоматизации и существующие инженерные решения по автоматизации конкретных систем теплогазоснабжения и теплопотребления, котельных установок, вентиляционных систем и систем кондиционирования микроклимата.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 направления «Строительство».

– П.Т. Понамарев, к.т.н. доцент кафедры

электротехники и электротехнологий СГУПС

– Д.В. Зедгенизов, к.т.н., с.н.с. лаборатории руд- ничной аэродинамики ИГД СО РАН

© Попов Н.А. 2007 г.

1. Основы проектирования автоматизированных систем

теплогазоснабжения и вентиляции………………………

1.1.Стадии проектирования и состав проекта системы

автоматизации технологического процесса.

1.2. Исходные данные для проектирования.

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы.

2. Автоматизация систем теплоснабжения.

2.1. Задачи и принципы автоматизации.

2.2. Автоматизация подпиточных устройств ТЭЦ.

2.3. Автоматизация теплофикационных деаэраторов………

2.4. Автоматизация основных и пиковых подогревателей…

2.5. Автоматизация насосных подстанций.

3. Автоматизация систем теплопотребления.

3.1. Общие замечания……………….

3.2. Автоматизация ЦТП……………. …..

3.3. Автоматическое регулирование гидравлических режи- мов и защита систем теплопотребления………………..

4. Автоматизация котельных установок……………………

4.1. Основные принципы автоматизации котельных………

4.2. Автоматизация паровых котлов…………………………

4.3. Автоматизация водогрейных котлов……………………

5. Автоматизация вентиляционных систем…………………

5.1. Автоматизация приточных камер……………………….

5.2. Автоматизация систем аспирации………………………

5.3. Автоматизация вытяжных вентиляционных систем…..

5.4. Автоматизация воздушно-тепловых завес………………

6. Автоматизация систем кондиционирования воздуха……

6.2. Автоматизация центральных СКВ………………………

7. Автоматизация систем газоснабжения…………………….

7.1. Городские газовые сети и режимы их работы………….

7.4. Автоматизация газоиспользующих установок………….

ВВЕДЕНИЕ
Современные промышленные и общественные здания оборудуются сложными инженерными системами обеспечения микроклимата, хозяйс­твенных и производственных нужд. Надежная и безаварийная работа этих систем не может быть обеспечена без их автоматизации.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

В настоящее время уровень техники позволяет автоматизиро­вать практически любой технологический процесс. Целесообразность автоматизации решается путем нахождения наиболее рационального технического решения и определения экономической эффективности. При рациональном применении современных технических средств автоматики повышается производительность труда, снижается себестоимость продукции, повышается ее качество, улучшаются условия труда и повышается культура производства.

Автоматизация систем ТГиВ включает вопросы контроля и регу­лирования технологических параметров, управления электропривода­ми агрегатов, установок и исполнительных механизмов (ИМ), а также вопросы защиты систем и оборудования в аварийных режимах.

В учебном пособии рассмотрены основы проектирования автоматизации технологических процессов, схемы автоматизации и сущест­вующие инженерные решения по автоматизации систем ТГиВ с исполь­зованием материалов типовых проектов и отдельных разработок проектных организаций. Большое внимание уделено выбору современных технических средств автоматизации для конкретных систем.

Учебное пособие включает материалы по второй части курса ”Автоматизация и управление системами ТГиВ» и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Оно может быть полезным преподавателям, аспирантам и инженерам, занимающимся вопросами работы, регулирования и автоматизации систем ТГиВ.

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

    1. Стадии проектирования и состав проекта

системы автоматизации технологического процесса
При разработке проектной документации по автоматизации тех­нологических процессов объектов руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП), ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отрас­левыми стандартами [1].

В соответствии со СНИП 1.02.01-85 проектирование систем автоматизации технологических процессов выполняют в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию: рабочий проект.

В проекте разрабатывается следующая основная документация: I) структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления); 2) функциональные схемы автоматизации технологических процессов; 3) планы расположения щитов, пультов, средств вычислительной техники и т.д.; 4) заявочные ведомости приборов и средств автоматизации; 5) технические требования на разработку нестандартизированного оборудования; 6) пояснительная записка; 7) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта.

На стадии рабочей документации разрабатываются: 1) структурная схема управления и контроля; 2) функциональные схемы ав­томатизации технологических процессов; 3) принципиальные электрические, гидравлические и пневматические схемы контроля, автома­тического регулирования, управления, сигнализации и питания; I) общие виды щитов и пультов; 5) монтажные схемы щитов и пультов; 6) схемы внешних электрических и трубных проводок; 7) пояснительная записка; 8) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, щитов, пультов и т.д.

При двухстадийном проектировании структурные и функциональные схемы на стадии рабочей документации разрабатываются с учетом изменений технологической части или решений по автоматиза­ции, принятых при утверждении проекта. В случае отсутствия таких изменений, упомянутые чертежи включаются в состав рабочей документации без переработки.

В рабочей документации целесообразно давать расчеты регули­рующих дроссельных органов, а также расчеты по выбору регулято­ров и определения примерных значений их параметров настройки при различных технологических режимах работы оборудования.

В состав рабочего проекта при одностадийном проектировании входят: а) техническая документация, разрабатываемая в составе рабочей документации при двухстадийном проектировании; б) ло­кальная смета на оборудование и монтаж; в) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на работы, связан­ные с автоматизацией объекта.
1.2. Исходные данные для проектирования
Исходные данные для проектирования содержатся в техническом задании на разработку системы автоматического управления техно­логическим процессом. Техническое задание составляется заказчи­ком с участием специализированной организации, которой поручает­ся разработка проекта.

Задание на проектирование системы автоматизации содержит технические требования, предъявляемые к ней заказчиком. Кроме того, к нему прикладывается комплект материалов, необходимых для проектирования.

Основными элементами задания являются перечень объектов ав­томатизации технологических агрегатов и установок, а также функции, выполняемые системой контроля и регулирования, обеспе­чивающей автоматизацию управления этими объектами. Задание со­держит ряд данных, определяющих общие требования и характеристи­ки системы, а также описывающих объекты управления: 1) основание для проектирования; 2) условия эксплуатации системы; 3) описание технологического процесса.

Основание для проектирования содержит ссылки на плановые документы, определяющие порядок проектирования автоматизирован­ного процесса, плановые сроки проектирования, стадийность проек­тирования, допустимый уровень затрат на создание системы управ­ления, технико-экономическое обоснование целесообразности проек­тирования автоматизации и оценку подготовленности объекта к ав­томатизации.

Описание условий эксплуатации проектируемой системы содержит условия протекания технологического процесса (например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т.д.), требования к степени централизации контроля и управления, к выбору режимов управления, к унификации аппаратуры автоматизации, условия ремонта и обслуживания парка приборов на предприятии.

Описание технологического процесса включает: а) технологические схемы процесса; б) чертежи производственных помещений с размещением технологического оборудования; в) чертежи технологического оборудования с указанием конструкторских узлов для установки датчиков контроля; г) схемы электроснабжения; д) схемы воздухоснабжения; е) данные для расчета систем контроля и регулирования; ж) данные для расчета технико-экономической эффективности систем автоматизации.

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы
Функциональные схемы (схемы автоматизации) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Функциональные схемы автоматизации служат исходным материалом для разработки всех остальных документов проекта автоматиза­ции и устанавливают:

а) оптимальный объем автоматизации технологического процесса; б) технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю, регулированию, сигнализации и блокировкам; в) основные технические средства автоматизации; г) размещение средств автоматизации — местных приборов, отборных устройств, аппаратуры на местных и центральных щитах и пультах, диспетчерских пунктах и т.д.; д) взаимосвязь между средствами автоматизации.

На функциональных схемах автоматизации коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, а детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура — по ГОСТ 2.785-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. В стандарте первичные и вторичные преобразователи, регуляторы, электроаппаратуру показывают кружками диаметром 10 мм, исполнительные устройства — кружками диаметром 5 мм. Кружок разделяется горизонтальной чертой при изображении устройств, устанавливаемых на щитах, пультах. В верхней его части условным кодом записывают измеряемую или регулируемую величину и функциональные признаки прибора (показание, регистрация, регулирование и т.п.), в нижней — номер позиции по схеме.

Наиболее применяемые в системах ТГВ обозначения измеряемых величин: D — плотность; Е — любая электрическая величина; F — pаcход; Н — ручное воздействие; К — время, программа; L — уро­вень; М — влажность; Р — давление (разрежение); Q — качество, coстав, концентрация среды; S — скорость, частота; Т — темпера­тура; W — масса.

Дополнительные буквы, уточняющие обозначения измеряемых величин: D — разность, перепад; F — соотношение; J — автоматичес­кое переключение, обегание; Q — интегрирование, суммирование по времени.

Функции, выполняемые прибором: а) отображение информации: А -cигнализация; I — показание; R – регистрация; б) формирование вы­годного сигнала: С — регулирование; S — включение, отключение, переключение, сигнализация (Н и L — соответственно верхний и нижний пределы параметров).

Читать еще:  Рдп регулятор давления газа прямоточной конструкции

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов: Е — чувствительный элемент (первичное преобразование); Т — дистанционная передача (промежуточное преобразование); К — станция управления. Род сигнала: Е — электрический; Р — пневматический; G — гидравлический.

В условном обозначении прибора должны отражаться те признаки, которые используются в схеме. Например, РD1 — прибор для из­мерения перепада давления, показывающий дифманометр, РIS — прибор для измерения давления (разрежения), показывающий с контактным устройством (электроконтактный манометр, вакуумметр), LCS -электрический контактный регулятор уровня, ТС — терморегулятор, ТЕ — датчик температуры, FQ1 — прибор для измерения расхода (диафрагма, сопло и др.)

Пример выполнения функциональной схемы (см. на рис. 1.1),
Рис. 1. 1. Пример выполнения функциональной схемы

автоматизации редукционно-охладительной установки

где технологическое оборудование изображено в верхней части чертежа, а ниже в прямоугольниках показаны приборы, устанавливаемые по месту и на щите оператора (автоматизации). На функциональной схеме все приборы и средства автоматизации имеют буквенное и цифровое обозначения.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять [1] линиями толщиной 0,6-1,5 мм; трубопроводные коммуникации 0,6-1,5 мм; приборы и средства автоматизации 0,5-0,6 мм; линии связи 0,2-0,3 мм.

Автоматизация теплогазоснабжения и вентиляции

Предисловие. 3
Введение. 5

Раздел I. Основы автоматизации производственных процессов

Глава 1. Общие сведения. 8
1.1 Значение автоматического управления производственными процессами. 8
1.2 Условия, аспекты и ступени автоматизации. 9
1.3 Особенности автоматизации систем ТГВ. 11

Глава 2. Основные понятия и определения. 12
2.1 Характеристика технологических процессов. 13
2.2 Основные определения. 14
2.3 Классификация подсистем автоматизации. 15

Раздел II. Основы теории управления и регулирования

Глава 3. Физические основы управления и структура систем. 18

3.1 Понятие об управлении простыми процессами (объектами). 18
3.2 Сущность процесса управления. 21
3.3 Понятие об обратной связи. 23
3.4 Автоматический регулятор и структура автоматической системы регулирования. 25
3.5 Два способа управления. 28
3.6 Основные принципы управления. 31

Глава 4. Объект управления и его свойства. 33
4.1 Аккумулирующая способность объекта. 34
4.2 Саморегулирование. Влияние внутренней обратной связи. 35
4.3 Запаздывание. 38
4.4 Статические характеристики объекта. 39
4.5 Динамический режим объекта. 41
4.6 Математические модели простейших объектов. 43
4.7 Управляемость объектов. 49

Глава 5. Типовые методы исследования АСР и АСУ. 50
5.1 Понятие о звене автоматической системы. 50
5.2 Основные типовые динамические звенья. 52
5.3 Операционный метод в автоматике. 53
5.4 Символическая запись уравнений динамики. 55
5.5 Структурные схемы. Соединение звеньев. 58
5.6 Передаточные функции типовых объектов. 60

Раздел III. Техника и средства автоматизации

Глава 6. Измерение и контроль параметров технологических процессов. 63
6.1 Классификация измеряемых величин. 63
6.2 Принципы и методы измерения (контроля). 64
6.3 Точность и погрешности измерений. 65
6.4 Классификация измерительной аппаратуры и датчиков. 67
6.5 Характеристики датчиков. 69
6.6 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. 70

Глава 7. Средства измерения основных параметров в системах ТГВ. 71
7.1 Датчики температуры. 72
7.2 Датчики влажности газов (воздуха). 77
7.3 Датчики давления (разрежения). 80
7.4 Датчики расхода. 82
7.5 Измерение количества теплоты. 84
7.6 Датчики уровня раздела двух сред. 85
7.7 Определение химического состава веществ. 87
7.8 Прочие измерения. 89
7.9 Основные схемы включения электрических датчиков неэлектрических величин. 90
7.10 Суммирующие устройства. 94
7.11 Методы передачи сигналов. 96

Глава 8. Усилительно-преобразовательные устройства. 97
8.1 Гидравлические усилители. 97
8.2 Пневматические усилители. 101
8.3 Электрические усилители. Реле. 102
8.4 Электронные усилители. 104
8.5 Многокаскадное усиление. 107

Глава 9. Исполнительные устройства. 108
9.1 Гидравлические и пневматические исполнительные устройства. 109
9.2 Электрические исполнительные устройства. 111

Глава 10. Задающие устройства. 114
10.1 Классификация регуляторов по характеру задающего воздействия. 114
10.2 Основные виды задающих устройств. 115
10.3 АСР и микроЭВМ. 117

Глава 11. Регулирующие органы. 122
11.1 Характеристики распределительных органов. 123
11.2 Основные типы распределительных органов. 124
11.3 Регулирующие устройства. 126
11.4 Статические расчёты элементов регуляторов. 127

Глава 12. Автоматические регуляторы. 129
12.1 Классификация автоматических регуляторов. 130
12.2 Основные свойства регуляторов. 131
12.3 Регуляторы непрерывного и прерывистого действия. 133

Глава 13. Автоматические системы регулирования. 137
13.1 Статика регулирования. 138
13.2 Динамика регулирования. 140
13.3 Переходные процессы в АСР. 143
13.4 Устойчивость регулирования. 144
13.5 Критерии устойчивости. 146
13.6 Качество регулирования. 149
13.7 Основные законы (алгоритмы) регулирования. 152
13.8 Связанное регулирование. 160
13.9 Сравнительные характеристики и выбор регулятора. 161
13.10 Параметры настройки регуляторов. 164
13.11 Надёжность АСР. 166

Раздел IV. Техника и средства автоматизации

Глава 14. Проектирование схем автоматизации, монтаж и эксплуатация устройств автоматики. 168
14.1 Основы проектирования схем автоматизации. 168
14.2 Монтаж, наладка и эксплуатация средств автоматизации. 170

Глава 15. Автоматическое дистанционное управление электродвигателями. 172
15.1 Принципы релейно-контакторного управления. 172
15.2 Управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. 174
15.3 Управление электродвигателем с фазным ротором. 176
15.4 Реверсирование и управление резервными электродвигателями. 177
15.5 Аппаратура цепей дистанционного управления. 179

Глава 16. Автоматизация систем теплоснабжения. 183
16.1 Основные принципы автоматизации. 183
16.2 Автоматизация районных тепловых станций. 187
16.3 Автоматизация насосных установок. 190
16.4 Автоматизация подпитки тепловых сетей. 192
16.5 Автоматизация конденсатных и дренажных устройств. 193
16.6 Автоматическая защита тепловой сети от повышения давления. 195
16.7 Автоматизация групповых тепловых пунктов. 197

Глава 17. Автоматизация систем теплопотребления. 200
17.1 Автоматизация систем горячего водоснабжения. 201
17.2 Принципы управления тепловыми режимами зданий. 202
17.3 Автоматизация отпуска теплоты в местных тепловых пунктах. 205
17.4 Индивидуальное регулирование теплового режима отапливаемых помещений. 213
17.5 Регулирование давления в системах отопления. 218

Глава 18. Автоматизация котельных малой мощности. 219
18.1 Основные принципы автоматизации котельных. 219
18.2 Автоматизация парогенераторов. 221
18.3 Технологические защиты котлов. 225
18.4 Автоматизация водогрейных котлов. 225
18.5 Автоматизация котлов на газовом топливе. 228
18.6 Автоматизация топливосжигающих устройств микрокотлов. 232
18.7 Автоматизация систем водоподготовки. 233
18.8 Автоматизация топливоподготовительных устройств. 235

Глава 19. Автоматизация вентиляционных систем. 237
19.1 Автоматизация вытяжных вентиляционных систем. 237
19.2 Автоматизация систем аспирации и пневмотранспорта. 240
19.3 Автоматизация аэрационных устройств. 241
19.4 Методы регулирования температуры воздуха. 243
19.5 Автоматизация приточных вентиляционных систем. 246
19.6 Автоматизация воздушных завес. 250
19.7 Автоматизация воздушного отопления. 251

Глава 20. Автоматизация установок искусственного климата. 253
20.1 Термодинамические основы автоматизации СКВ. 253
20.2 Принципы и способы регулирования влажности в СКВ. 255
20.3 Автоматизация центральных СКВ. 256
20.4 Автоматизация холодильных установок. 261
20.5 Автоматизация автономных кондиционеров. 264

Глава 21. Автоматизация систем газоснабжения и газопотребления. 265
21.1 Автоматическое регулирование давления и расхода газа. 265
21.2 Автоматизация газоиспользующих установок. 270
21.3 Автоматическая защита подземных трубопроводов от электрохимической коррозии. 275
21.4 Автоматизация при работе с жидкими газами. 277

Глава 22. Телемеханика и диспетчеризация. 280
22.1 Основные понятия. 280
22.2 Построение схем телемеханики. 282
22.3 Телемеханика и диспетчеризация в системах ТГВ. 285

Глава 23. Перспективы развития автоматики систем ТГВ. 288
23.1 Технико-экономическая оценка автоматизации. 288
23.2 Новые направления автоматизации систем ТГВ. 289

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Н.А. Попов
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

И ВЕНТИЛЯЦИИ
Учебное пособие

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Учебное пособие. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2007.
ISBN
В учебном пособии рассмотрены принципы разработки схем автоматизации и существующие инженерные решения по автоматизации конкретных систем теплогазоснабжения и теплопотребления, котельных установок, вентиляционных систем и систем кондиционирования микроклимата.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 направления «Строительство».

– П.Т. Понамарев, к.т.н. доцент кафедры

электротехники и электротехнологий СГУПС

– Д.В. Зедгенизов, к.т.н., с.н.с. лаборатории руд- ничной аэродинамики ИГД СО РАН

© Попов Н.А. 2007 г.

1. Основы проектирования автоматизированных систем

теплогазоснабжения и вентиляции………………………

1.1.Стадии проектирования и состав проекта системы

автоматизации технологического процесса.

ВВЕДЕНИЕ
Современные промышленные и общественные здания оборудуются сложными инженерными системами обеспечения микроклимата, хозяйс­твенных и производственных нужд. Надежная и безаварийная работа этих систем не может быть обеспечена без их автоматизации.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

В настоящее время уровень техники позволяет автоматизиро­вать практически любой технологический процесс. Целесообразность автоматизации решается путем нахождения наиболее рационального технического решения и определения экономической эффективности. При рациональном применении современных технических средств автоматики повышается производительность труда, снижается себестоимость продукции, повышается ее качество, улучшаются условия труда и повышается культура производства.

Читать еще:  Можно ли утеплять газобетон пенопластом снаружи

Автоматизация систем ТГиВ включает вопросы контроля и регу­лирования технологических параметров, управления электропривода­ми агрегатов, установок и исполнительных механизмов (ИМ), а также вопросы защиты систем и оборудования в аварийных режимах.

В учебном пособии рассмотрены основы проектирования автоматизации технологических процессов, схемы автоматизации и сущест­вующие инженерные решения по автоматизации систем ТГиВ с исполь­зованием материалов типовых проектов и отдельных разработок проектных организаций. Большое внимание уделено выбору современных технических средств автоматизации для конкретных систем.

Учебное пособие включает материалы по второй части курса ”Автоматизация и управление системами ТГиВ» и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Оно может быть полезным преподавателям, аспирантам и инженерам, занимающимся вопросами работы, регулирования и автоматизации систем ТГиВ.

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

    1. Стадии проектирования и состав проекта

системы автоматизации технологического процесса
При разработке проектной документации по автоматизации тех­нологических процессов объектов руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП), ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отрас­левыми стандартами [1].

В соответствии со СНИП 1.02.01-85 проектирование систем автоматизации технологических процессов выполняют в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию: рабочий проект.

В проекте разрабатывается следующая основная документация: I) структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления); 2) функциональные схемы автоматизации технологических процессов; 3) планы расположения щитов, пультов, средств вычислительной техники и т.д.; 4) заявочные ведомости приборов и средств автоматизации; 5) технические требования на разработку нестандартизированного оборудования; 6) пояснительная записка; 7) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта.

На стадии рабочей документации разрабатываются: 1) структурная схема управления и контроля; 2) функциональные схемы ав­томатизации технологических процессов; 3) принципиальные электрические, гидравлические и пневматические схемы контроля, автома­тического регулирования, управления, сигнализации и питания; I) общие виды щитов и пультов; 5) монтажные схемы щитов и пультов; 6) схемы внешних электрических и трубных проводок; 7) пояснительная записка; 8) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, щитов, пультов и т.д.

При двухстадийном проектировании структурные и функциональные схемы на стадии рабочей документации разрабатываются с учетом изменений технологической части или решений по автоматиза­ции, принятых при утверждении проекта. В случае отсутствия таких изменений, упомянутые чертежи включаются в состав рабочей документации без переработки.

В рабочей документации целесообразно давать расчеты регули­рующих дроссельных органов, а также расчеты по выбору регулято­ров и определения примерных значений их параметров настройки при различных технологических режимах работы оборудования.

В состав рабочего проекта при одностадийном проектировании входят: а) техническая документация, разрабатываемая в составе рабочей документации при двухстадийном проектировании; б) ло­кальная смета на оборудование и монтаж; в) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на работы, связан­ные с автоматизацией объекта.
1.2. Исходные данные для проектирования
Исходные данные для проектирования содержатся в техническом задании на разработку системы автоматического управления техно­логическим процессом. Техническое задание составляется заказчи­ком с участием специализированной организации, которой поручает­ся разработка проекта.

Задание на проектирование системы автоматизации содержит технические требования, предъявляемые к ней заказчиком. Кроме того, к нему прикладывается комплект материалов, необходимых для проектирования.

Основными элементами задания являются перечень объектов ав­томатизации технологических агрегатов и установок, а также функции, выполняемые системой контроля и регулирования, обеспе­чивающей автоматизацию управления этими объектами. Задание со­держит ряд данных, определяющих общие требования и характеристи­ки системы, а также описывающих объекты управления: 1) основание для проектирования; 2) условия эксплуатации системы; 3) описание технологического процесса.

Основание для проектирования содержит ссылки на плановые документы, определяющие порядок проектирования автоматизирован­ного процесса, плановые сроки проектирования, стадийность проек­тирования, допустимый уровень затрат на создание системы управ­ления, технико-экономическое обоснование целесообразности проек­тирования автоматизации и оценку подготовленности объекта к ав­томатизации.

Описание условий эксплуатации проектируемой системы содержит условия протекания технологического процесса (например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т.д.), требования к степени централизации контроля и управления, к выбору режимов управления, к унификации аппаратуры автоматизации, условия ремонта и обслуживания парка приборов на предприятии.

Описание технологического процесса включает: а) технологические схемы процесса; б) чертежи производственных помещений с размещением технологического оборудования; в) чертежи технологического оборудования с указанием конструкторских узлов для установки датчиков контроля; г) схемы электроснабжения; д) схемы воздухоснабжения; е) данные для расчета систем контроля и регулирования; ж) данные для расчета технико-экономической эффективности систем автоматизации.

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы
Функциональные схемы (схемы автоматизации) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Функциональные схемы автоматизации служат исходным материалом для разработки всех остальных документов проекта автоматиза­ции и устанавливают:

а) оптимальный объем автоматизации технологического процесса; б) технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю, регулированию, сигнализации и блокировкам; в) основные технические средства автоматизации; г) размещение средств автоматизации — местных приборов, отборных устройств, аппаратуры на местных и центральных щитах и пультах, диспетчерских пунктах и т.д.; д) взаимосвязь между средствами автоматизации.

На функциональных схемах автоматизации коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, а детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура — по ГОСТ 2.785-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. В стандарте первичные и вторичные преобразователи, регуляторы, электроаппаратуру показывают кружками диаметром 10 мм, исполнительные устройства — кружками диаметром 5 мм. Кружок разделяется горизонтальной чертой при изображении устройств, устанавливаемых на щитах, пультах. В верхней его части условным кодом записывают измеряемую или регулируемую величину и функциональные признаки прибора (показание, регистрация, регулирование и т.п.), в нижней — номер позиции по схеме.

Наиболее применяемые в системах ТГВ обозначения измеряемых величин: D — плотность; Е — любая электрическая величина; F — pаcход; Н — ручное воздействие; К — время, программа; L — уро­вень; М — влажность; Р — давление (разрежение); Q — качество, coстав, концентрация среды; S — скорость, частота; Т — темпера­тура; W — масса.

Дополнительные буквы, уточняющие обозначения измеряемых величин: D — разность, перепад; F — соотношение; J — автоматичес­кое переключение, обегание; Q — интегрирование, суммирование по времени.

Функции, выполняемые прибором: а) отображение информации: А -cигнализация; I — показание; R – регистрация; б) формирование вы­годного сигнала: С — регулирование; S — включение, отключение, переключение, сигнализация (Н и L — соответственно верхний и нижний пределы параметров).

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов: Е — чувствительный элемент (первичное преобразование); Т — дистанционная передача (промежуточное преобразование); К — станция управления. Род сигнала: Е — электрический; Р — пневматический; G — гидравлический.

В условном обозначении прибора должны отражаться те признаки, которые используются в схеме. Например, РD1 — прибор для из­мерения перепада давления, показывающий дифманометр, РIS — прибор для измерения давления (разрежения), показывающий с контактным устройством (электроконтактный манометр, вакуумметр), LCS -электрический контактный регулятор уровня, ТС — терморегулятор, ТЕ — датчик температуры, FQ1 — прибор для измерения расхода (диафрагма, сопло и др.)

Пример выполнения функциональной схемы (см. на рис. 1.1),
Рис. 1. 1. Пример выполнения функциональной схемы

автоматизации редукционно-охладительной установки

где технологическое оборудование изображено в верхней части чертежа, а ниже в прямоугольниках показаны приборы, устанавливаемые по месту и на щите оператора (автоматизации). На функциональной схеме все приборы и средства автоматизации имеют буквенное и цифровое обозначения.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять [1] линиями толщиной 0,6-1,5 мм; трубопроводные коммуникации 0,6-1,5 мм; приборы и средства автоматизации 0,5-0,6 мм; линии связи 0,2-0,3 мм.

Технические средства автоматизации и вычислительная техника в системах тгв. Мухин-автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции литература

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Н.А. Попов
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

И ВЕНТИЛЯЦИИ
Учебное пособие

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Учебное пособие. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2007.
ISBN
В учебном пособии рассмотрены принципы разработки схем автоматизации и существующие инженерные решения по автоматизации конкретных систем теплогазоснабжения и теплопотребления, котельных установок, вентиляционных систем и систем кондиционирования микроклимата.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 направления «Строительство».

– П.Т. Понамарев, к.т.н. доцент кафедры

электротехники и электротехнологий СГУПС

– Д.В. Зедгенизов, к.т.н., с.н.с. лаборатории руд- ничной аэродинамики ИГД СО РАН

© Попов Н.А. 2007 г.

теплогазоснабжения и вентиляции………………………

автоматизации технологического процесса.

ВВЕДЕНИЕ
Современные промышленные и общественные здания оборудуются сложными инженерными системами обеспечения микроклимата, хозяйс­твенных и производственных нужд. Надежная и безаварийная работа этих систем не может быть обеспечена без их автоматизации.

Читать еще:  Газовые котлы De Dietrich Де Дитриш

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

В настоящее время уровень техники позволяет автоматизиро­вать практически любой технологический процесс. Целесообразность автоматизации решается путем нахождения наиболее рационального технического решения и определения экономической эффективности. При рациональном применении современных технических средств автоматики повышается производительность труда , снижается себестоимость продукции, повышается ее качество, улучшаются условия труда и повышается культура производства.

Автоматизация систем ТГиВ включает вопросы контроля и регу­лирования технологических параметров, управления электропривода­ми агрегатов, установок и исполнительных механизмов (ИМ), а также вопросы защиты систем и оборудования в аварийных режимах.

В учебном пособии рассмотрены основы проектирования автоматизации технологических процессов, схемы автоматизации и сущест­вующие инженерные решения по автоматизации систем ТГиВ с исполь­зованием материалов типовых проектов и отдельных разработок проектных организаций. Большое внимание уделено выбору современных технических средств автоматизации для конкретных систем.

Учебное пособие включает материалы по второй части курса ”Автоматизация и управление системами ТГиВ» и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Оно может быть полезным преподавателям, аспирантам и инженерам, занимающимся вопросами работы, регулирования и автоматизации систем ТГиВ.

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

    1. Стадии проектирования и состав проекта

системы автоматизации технологического процесса
При разработке проектной документации по автоматизации тех­нологических процессов объектов руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП), ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отрас­левыми стандартами .

В соответствии со СНИП 1.02.01-85 проектирование систем автоматизации технологических процессов выполняют в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию: рабочий проект.

В проекте разрабатывается следующая основная документация: I) структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления); 2) функциональные схемы автоматизации технологических процессов; 3) планы расположения щитов , пультов, средств вычислительной техники и т.д.; 4) заявочные ведомости приборов и средств автоматизации; 5) технические требования на разработку нестандартизированного оборудования; 6) пояснительная записка; 7) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта.

На стадии рабочей документации разрабатываются: 1) структурная схема управления и контроля; 2) функциональные схемы ав­томатизации технологических процессов; 3) принципиальные электрические, гидравлические и пневматические схемы контроля, автома­тического регулирования, управления, сигнализации и питания; I) общие виды щитов и пультов; 5) монтажные схемы щитов и пультов; 6) схемы внешних электрических и трубных проводок; 7) пояснительная записка; 8) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, щитов, пультов и т.д.

При двухстадийном проектировании структурные и функциональные схемы на стадии рабочей документации разрабатываются с учетом изменений технологической части или решений по автоматиза­ции, принятых при утверждении проекта. В случае отсутствия таких изменений , упомянутые чертежи включаются в состав рабочей документации без переработки.

В рабочей документации целесообразно давать расчеты регули­рующих дроссельных органов, а также расчеты по выбору регулято­ров и определения примерных значений их параметров настройки при различных технологических режимах работы оборудования.

В состав рабочего проекта при одностадийном проектировании входят: а) техническая документация, разрабатываемая в составе рабочей документации при двухстадийном проектировании; б) ло­кальная смета на оборудование и монтаж; в) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на работы, связан­ные с автоматизацией объекта.
1.2. Исходные данные для проектирования
Исходные данные для проектирования содержатся в техническом задании на разработку системы автоматического управления техно­логическим процессом. Техническое задание составляется заказчи­ком с участием специализированной организации, которой поручает­ся разработка проекта.

Задание на проектирование системы автоматизации содержит технические требования, предъявляемые к ней заказчиком. Кроме того, к нему прикладывается комплект материалов, необходимых для проектирования.

Основными элементами задания являются перечень объектов ав­томатизации технологических агрегатов и установок, а также функции, выполняемые системой контроля и регулирования, обеспе­чивающей автоматизацию управления этими объектами. Задание со­держит ряд данных, определяющих общие требования и характеристи­ки системы, а также описывающих объекты управления: 1) основание для проектирования; 2) условия эксплуатации системы; 3) описание технологического процесса.

Основание для проектирования содержит ссылки на плановые документы, определяющие порядок проектирования автоматизирован­ного процесса, плановые сроки проектирования , стадийность проек­тирования, допустимый уровень затрат на создание системы управ­ления, технико-экономическое обоснование целесообразности проек­тирования автоматизации и оценку подготовленности объекта к ав­томатизации.

Описание условий эксплуатации проектируемой системы содержит условия протекания технологического процесса (например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т.д.), требования к степени централизации контроля и управления, к выбору режимов управления, к унификации аппаратуры автоматизации, условия ремонта и обслуживания парка приборов на предприятии.

Описание технологического процесса включает: а) технологические схемы процесса; б) чертежи производственных помещений с размещением технологического оборудования; в) чертежи технологического оборудования с указанием конструкторских узлов для установки датчиков контроля; г) схемы электроснабжения; д) схемы воздухоснабжения; е) данные для расчета систем контроля и регулирования; ж) данные для расчета технико-экономической эффективности систем автоматизации.

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы
Функциональные схемы (схемы автоматизации) являются основным техническим документом , определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Функциональные схемы автоматизации служат исходным материалом для разработки всех остальных документов проекта автоматиза­ции и устанавливают:

а) оптимальный объем автоматизации технологического процесса; б) технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю, регулированию, сигнализации и блокировкам; в) основные технические средства автоматизации; г) размещение средств автоматизации — местных приборов, отборных устройств, аппаратуры на местных и центральных щитах и пультах, диспетчерских пунктах и т.д.; д) взаимосвязь между средствами автоматизации.

На функциональных схемах автоматизации коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, а детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура — по ГОСТ 2.785-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. В стандарте первичные и вторичные преобразователи, регуляторы, электроаппаратуру показывают кружками диаметром 10 мм, исполнительные устройства — кружками диаметром 5 мм. Кружок разделяется горизонтальной чертой при изображении устройств , устанавливаемых на щитах, пультах. В верхней его части условным кодом записывают измеряемую или регулируемую величину и функциональные признаки прибора (показание, регистрация, регулирование и т.п.), в нижней — номер позиции по схеме.

Наиболее применяемые в системах ТГВ обозначения измеряемых величин: D — плотность; Е — любая электрическая величина; F — pаcход; Н — ручное воздействие; К — время, программа; L — уро­вень; М — влажность; Р — давление (разрежение); Q — качество, coстав, концентрация среды; S — скорость, частота; Т — темпера­тура; W — масса.

Дополнительные буквы, уточняющие обозначения измеряемых величин: D — разность, перепад; F — соотношение; J — автоматичес­кое переключение, обегание; Q — интегрирование, суммирование по времени.

Функции, выполняемые прибором: а) отображение информации: А -cигнализация; I — показание; R – регистрация; б) формирование вы­годного сигнала: С — регулирование; S — включение, отключение, переключение, сигнализация (Н и L — соответственно верхний и нижний пределы параметров).

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов: Е — чувствительный элемент (первичное преобразование); Т — дистанционная передача (промежуточное преобразование); К — станция управления. Род сигнала: Е — электрический; Р — пневматический; G — гидравлический.

В условном обозначении прибора должны отражаться те признаки, которые используются в схеме. Например, РD1 — прибор для из­мерения перепада давления, показывающий дифманометр, РIS — прибор для измерения давления (разрежения), показывающий с контактным устройством (электроконтактный манометр, вакуумметр), LCS -электрический контактный регулятор уровня, ТС — терморегулятор, ТЕ — датчик температуры, FQ1 — прибор для измерения расхода (диафрагма, сопло и др.)

Пример выполнения функциональной схемы (см. на рис. 1.1),
Рис. 1. 1. Пример выполнения функциональной схемы

автоматизации редукционно-охладительной установки

где технологическое оборудование изображено в верхней части чертежа, а ниже в прямоугольниках показаны приборы, устанавливаемые по месту и на щите оператора (автоматизации). На функциональной схеме все приборы и средства автоматизации имеют буквенное и цифровое обозначения.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять линиями толщиной 0,6-1,5 мм; трубопроводные коммуникации 0,6-1,5 мм; приборы и средства автоматизации 0,5-0,6 мм; линии связи 0,2-0,3 мм.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Учебное пособие. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2008.

В учебном пособии рассмотрены принципы разработки схем автоматизации и существующие инженерные решения по автоматизации конкретных систем теплогазоснабжения и теплопотребления, котельных установок, вентиляционных систем и систем кондиционирования микроклимата.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 направления «Строительство».

– В.И. Костин, д.т.н., профессор кафедры

теплогазоснабжения и вентиляции

– Д.В. Зедгенизов, к.т.н., с.н.с. лаборатории

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×