Реферат: Автоматизація процесів у котельних установках
В залежності від температури води на вході в котел (вимірюється з допомогою давача температури ТЕ(Р11)) визначається співвідношення суміші «газ-повітря», яке необхідно подати в камеру згорання, щоб забезпечити необхідну потужність пальника для отримання необхідної температури на виході з котла. Співвідношення суміші «газ-повітря» підтримується за рахунок спеціальних регулюючих засувок, які регулюють витрату повітря та газу і приводиться в дію з допомогою двигуна М, який в свою чергу отримує команди від блоку керування на основі даних від давачів температури та внаслідок обробки алгоритмів, закладених у мікроконтролер.
Також аварійні відключення передбачені при:
– зниженні тиску газу перед клапаном-відсікачем (контролюється за допомогою давача-реле PSA(Р4));
– підвищення тиску газа перед пальником, підвищенння тиску газу в топці котла (РІ(3)),
– підвищення температури води на виході з котла (давачі температури ТЕ (Р1, Р7)),
– зниження тиску повітря після регулюючої заслонки (манометр РІ(Р2) та електроконтактний манометр PSA(Р8)),
– зниження та підвищення тиску води на виході з котла (електроконтактний манометр PSA),
– порушення тяги в димоході (тягонапоромір РІ(5)).
Давачі є невід'ємними елементами сучасного опалювального устаткування. Давач – це вимірювальний перетворювач, за допомогою якого можливо одержати інформацію про процеси, що відбуваються. Знання принципу роботи всіх давачів украй необхідно для роботи сервісного інженера, оскільки практично будь-яка діагностика котла починається саме з перевірки стану і роботи цих елементів.
Давачі – це «нервові закінчення» сучасного котла, що забезпечують узгоджену роботу різних вузлів і складних механізмів опалювального устаткування. Крім цього, давачі допомагають електроніці котла вчасно розпізнати і запобігти аварійним ситуаціям для безпечної експлуатації устаткування. Завдяки давачам електроніка котла одержує необхідну інформацію для керування роботою устаткування і контролю над усіма процесами, що відбуваються в цей час. Функціонально давачі можна розділити на три групи: запобіжні, вимірювальні і давачі режиму роботи. Розглянемо докладніше особливості кожної з цих груп.
Запобіжні давачі.
Стежать за тим, щоб вчасно відключити котел у випадках:
– перегріву теплообмінника;
– поганої тяги в димоході;
– низького тиску в системі опалення;
– порушення в системі димовидалення в турбокотлах;
– зникання чи передчасна поява полум’я пальника.
Тому зазначені давачі називають ще і давачами безпеки. До них можна віднести: термостати диму і перегріву, пресостат і реле тиску.
Відбуваються захисні відключення за наступним алгоритмом. Відповідний регулятор по сигналу про зміну відповідного параметра з’єднує напірну імпульсну магістраль зі скидною магістраллю, призводячи тим самим до відсічки газу. Дзвінок Н інформує оператора про відключення котла звуковим сигналом.
Термостати (рис. 3) працюють за принципом бітермічної пластини. При нагріванні термостата вище заданої температури, його контакти розмикаються, що і є сигналом для електроніки. Датчик тиску в системі опалення (рис. 4) теж подає сигнал системі за допомогою розмикання своїх контактів. При зниженні тиску нижче рівня 0,5 бар, контакти реле розмикаються, і плата керування блокує роботу котла для запобігання аварії. Давач тиску може мати нижню і верхню границю спрацьовування. Верхня границя необхідна для вимикання автоматичного підживлення котла.
Реле тиску, а також термостати диму і перегріву працюють за принципом: «нормальнозамкнуті», тобто в нормальному режимі роботи контакти замкнуті. Пресостат (або диференціальне реле тиску диму, далі ДРД) контролює роботу вентилятора котла, процес димовидалення.
Крім цього, пресостат дає дозвіл на роботу пальника. Цей давач являє собою плоский корпус, внутрішній об’єм якого розділений чуттєвою мембраною, до якої приєднаний трьохконтактний мікроперемикач.
Рис. 1. Пресостат (дифиренційне реле тиску диму ДРД)
У корпусі пресостата на мембрану впливає, з одного боку, атмосферний тиск повітря, а з іншого боку – тиск димових газів, що викидаються вентилятором. Таким чином, поєднуються два імпульси тиску (негативний і позитивний). Під час нормальної роботи пальника працює вентилятор, що створює тиск, впливаючи при цьому на мембрану, що переміщаючи, змінює стан мікроперемикача з нормально-розімкнутого у стан нормально-замкнутого.
У разі зникання або передчасної появи полум’я пальника команду на відключення подає давач ФДА-03.
Рис. 2. Пристрій контролю наявності полум’я ФДА-03
ФДА-03перетворює випромінювання ультрафіолетового спектра полум'я в аналоговий сигнал (4–20) мА. На давачі застосований напівпровідниковий світлоприймач, що працює в діапазоні ультрафіолетового спектра, що дозволяє домогтися селективного контролю полум'я на багатогорілочних котлах, зустрічних пальниках. Термін служби в 10–30 разів вище чим в інфрачервоних світлоприймачів. Працює разом із контролерами.
Вимірювальні давачі.
До них відносяться давачі NTC (Negative Tempereche Sensor), що призначені для вимірювання температури теплоносія в контурах котла (рис.7).