Реферат: Автоматизация энергетических установок

5) давление конденсации р_к .

Температура в камерах, как указывалось (см. рис. 11), имеет самовыравнивание и со стороны нагрузки, и со стороны регулирующего воздействия. Благодаря сравнительно высокой степени самовыравнивания иногда обходятся без дополнительного регулирования t _об. Если же требуется более точно поддерживать температурный режим в камерах (несмотря на самовыравнивание, температура выходит за допустимые пределы), то предусматривают регулирование. В последние годы на крупных холодильниках переходят на автоматическое регулирование.

Уровень жидкости в испарителе должен быть максимальным, чтобы можно было наиболее эффективно использовать его охлаждающую поверхность. Однако во многих установках переполнение испарителя вызывает опасность попадания жидкости в компрессор. В данной же схеме при достаточной вместимости циркуляционного ресивера перелив жидкости из испарителя допустим. Нагрузкой здесь является теплоприток от камеры к испарителю или соответствующее количество выкипающей жидкости М_н . Регулирующее воздействие М_р — подача жидкости в испаритель. Производительность насоса и открытие вентилей перед испарителями выбраны так, чтобы подача жидкости в испаритель была в два-три раза больше М_н . макс (при максимальных теплопритоках). Неиспарившаяся жидкость (М_р —М_н ) сливается обратно в ЦР. При уменьшении нагрузки образуется меньше пара, а количество сливаемой в ЦР жидкости увеличивается. Заполнение испарителя при этом все время остается 100%-ным, как в стабилизаторе уровня (см. рис. 11,в ). Благодаря полному самовыравниванию регулирование уровня в испарителях в данной схеме не требуется.

Уровень жидкости в циркуляционном ресивере Н_ЦР должен быть в пределах 0,1—0,3 высоты ресивера: при повышении уровня жидкость может попасть в компрессор, а при снижении — нарушится подача жидкости в испарители и может выйти из строя насос. Нагрузка М_н здесь — суммарное количество жидкости, выкипающей во всех испарителях; регулирующее воздействие М_р — подача жидкости через РВ. Этот объект не имеет самовыравнивания, так как изменение уровня нцр не влияет ни на количество выкипающей жидкости, ни на подачу через РВ. Регулирование уровня здесь необходимо. В связи с частым изменением нагрузки здесь предусматривают автоматическое регулирование.

Давление кипения р₀ определяет температуру кипящей жидкости t ₀ . Поэтому при высоком давлении не обеспечивается требуемая температура в камерах, а поддерживать слишком низкое давление не экономично из-за большого расхода электроэнергии компрессорами. Нагрузка здесь — количество пара, образуемого при кипении аммиака в испарителях и при дросселировании в РВ; регулирующее воздействие — количество пара, отводимое компрессорами.

Повышение р₀ и t ₀ снижает нагрузку, так как уменьшается разность t _об —t_o , а следовательно, и количество образуемого пара, т. е. имеет место самовыравнивание на стороне нагрузки. На стороне регулирующего воздействия также имеется самовыравнивание: с повышением р₀ производительность компрессора, как известно, возрастает. Однако вследствие значительного колебания нагрузки давление р_о часто выходит за допустимые пределы. Поэтому необходимо регулирование этого параметра. Иногда обходятся ручным регулированием (в летнее время при большой нагрузке дополнительно включают один-два компрессора), однако в настоящее время предпочитают автоматическое регулирование давления р₀ .

Давление в конденсаторе р_к определяется температурой жидкого холодильного агента. При высоких значениях р_к увеличивается расход электроэнергии на сжатие пара, снижается надежность машины. Слишком низкое давление р_к требует большого расхода охлаждающей воды. Нагрузка здесь Q_H определяется количеством подаваемого компрессором пара и его энтальпией. Регулирующее воздействие Q_P — количество теплоты, отводимой водой.

С повышением давления р_к , температуры t_K , а следовательно, и энтальпии жидкости h ₁ нагрузка уменьшается из-за снижения производительности компрессора и разности энтальпий ( h ₁ —h ₁ ) — самовыравнивание на стороне нагрузки. Одновременно увеличивается количество теплоты, отводимой водой, так как с увеличением t_K растет температура воды, выходящей из конденсатора, а следовательно, и разность (t _вд1 — t _вд1 )—самовыравнивание на стороне Q_p . Однако, несмотря на самовыравнивание в схемах с охлаждением городской водой (слив в канализацию), регулирование давления конденсации экономически целесообразно. При оборотном водоснабжении, когда имеется несколько компрессоров и водяных насосов, регулирование р_к осуществляют путем дополнительного подключения водяных насосов в случае высокого давления.

Построение функциональных схем автоматизации и регулирования

Приведем несколько примеров условных обозначений отдельных элементов схем:

Щиты и пульты управления на функциональных схемах условно изображают в виде прямоугольников произвольных размеров, достаточных для нанесения графических условных обозначений устанавливаемых на них приборов, средств автоматизации, аппаратуры управления и сигнализации по ГОСТ. Комплектные устройства (машины централизованного контроля, управляющие машины, полукомплекты телемеханики и др.) обозначаются на функциональных схемах также в виде прямоугольника произвольных размеров с указанием типа устройства внутри прямоугольника.

Функциональные связи между технологическим оборудованием и установленными на нем первичными преобразователями, а также со средствами автоматизации, установленными на щитах и пультах, показывают на схемах тонкими сплошными линиями. При этом каждая связь изображается одной линией независимо от фактического числа проводов или труб, осуществляющих эту связь. Входные и выходные сигналы линий связи допускается подводить к условным обозначениям приборов и средств автоматизации с любой стороны — сверху, снизу, сбоку. На линиях связи допускается наносить стрелки, указывающие направления передачи сигнала. Линии связи следует наносить на чертежи по кратчайшему расстоянию и проводить с минимальным числом изгибов и пересечений. При этом допускается пересечение линиями связи изображений технологического оборудования и коммуникаций. Пересечение линиями связи условных обозначений приборов и средств автоматизации не допускается.

В больших и сложных системах автоматизации, когда вычерчивание непрерывных линий связи ведет к сложным их переплетениям, затрудняющим чтение чертежа, можно разрывать линии связи. При этом для удобства чтения схемы оба конца линий связи в местах разрыва нумеруют одной и той же арабской цифрой. Номера линий связи располагают в горизонтальных рядах. В нижнем ряду (со стороны щитовых приборов) номера должны следовать в возрастающем порядке, в верхних рядах — располагаются произвольно.

Для тех участков схемы, где нанесение непрерывных линий затруднительно, допускается комбинированное изображение линий связи: непрерывными линиями и адресным методом.

Для облегчения понимания сущности автоматизируемого объекта, возможности выбора пределов измерения, шкал приборов и размещения регуляторов на функциональных схемах указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых величин, при установившихся режимах работы. Эти значения в единицах измерения, соответствующих надписям на шкалах выбираемых приборов, указываются на линиях связи от отборных устройств измерительных преобразователей до приборов. Для приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование или трубопроводы (термометры расширения, расходомеры постоянного перепада и т. п.) и располагаемых вне прямоугольников, предельные значения величин указывают под позициями приборов или вблизи обозначений.

Пример изображения систем контроля и автоматизации на технологической схеме упрощенным способом показан на рис. VII.1. Примеры изображения функциональных схем автоматизации развернутым способом даны на рис. VII.3 и рис. VII.4.