Автоматизація котельні (котли ДКВР)

Технічні науки Дипломна робота Автоматизація котельні (котли ДКВР).

1. Загальна частина.

1.1. Вступ Автоматика — це область теоретичних і прикладних знань про автоматично діючі пристрої і системи.

Термін «автоматика «походить від грецького «automatos «— «самодіючий «і вказує на те, що пристрій самостійний, без участі людини, виконує доручені операції.

Технічні пристрої, на які переводяться різні функції процесу керування, є автоматичними чи пристроями, засобами автоматики.

Використання методів і засобів автоматики для перетворення неавтоматичних процесів в автоматичні називається автоматизацією.

Автоматизація котельні — це забезпечення потрібного режиму роботи устаткування за допомогою засобів автоматики. У залежності від рівня використання цих засобів автоматизація може бути повною, комплексною і частковою.

При повній автоматизації обслуговуючий персонал відсутній і його функції зведені до періодичного нагляду за роботою устаткування і виправленню виникаючих ушкоджень.

При комплексній автоматизації обслуговуючий персонал постійно доглядає за роботою устаткування.

При частковій автоматизації автоматизовані окремі агрегати або їх частини.

Експлуатація котелень без засобів автоматики забороняється.

У залежності від виконуваних автоматичними пристроями функцій розрізняють наступні основні види автоматизації:

вимірювання і контроль;

сигналізація;

керування;

регулювання;

захист.

Автоматичне вимірювання і контроль дозволяють за допомогою.

засобів вимірювання безупинно, періодично контролювати кількісні і якісні показники технологічного процесу.

Автоматична (технологічна) сигналізація призначена для передачі сигналів, що інформують обслуговуючий персонал (оператора, диспетчера) про стан технологічного обладнання і відхилення параметрів, що контролюються.

Сигналізація буває світловою і звуковою, а за інформацією:

попереджувальною — сигналізація моменту пуску обладнання, початку технологічного процесу і т.д.;

виконавчою — контроль виконання розпоряджень обслуговуючого персоналу.

аварійною — повідомлення обслуговуючому персоналу про порушення виробничого процесу.

Автоматичне керування призначене для пуску і зупинки котлів, насосів, вентиляторів, димососів і т.д. По ступені участі людини у включенні і відключенні пристрою автоматичного керування поділяють на напівавтоматичні й автоматичні.

У першому випадку приведення в дію автоматичного пристрою проводиться шляхом натискання на кнопку чи поворотом ручки ключа з пульта керування (дистанційне керування) чи безпосереднє біля агрегату (місцеве керування).

В другому випадку імпульси посилаються датчиками, що контролюють режим роботи. Наприклад, автоматичне включення підживлюючого насоса при витіканні води з мережі.

Автоматичне регулювання призначене для підтримки без участі людини протягом заданого проміжку часу з потрібною точністю заданих режимів технологічного процесу.

У залежності від характеру виміру впливу, що задає, розрізняють системи автоматичного регулювання стабілізації, програмного регулювання і спостереження.

У системах стабілізації вплив, що задає, постійно, у системах програмного регулювання воно змінюється по раніше заданому законі, а в системах, що стежать, воно також змінюється, але закон зміни раніше не відомий і задачею системи є забезпечення спостереження за регульованою величиною по мірі зміни величини, що задає.

Автоматичний захист призначений для запобігання ушкоджень устаткування при виникненні передаварійних режимів. Пристрої автоматичного захисту припиняють контрольований процес (наприклад, процес горіння шляхом відсічення подачі газу) чи забезпечують інші міри ліквідації небезпеки (відкривають запобіжні клапани для зниження тиску в котлі і т.п.).

Автоматичний захист, контроль і сигналізація на котельнях зв «язані між собою. Спочатку подається сигнал про відхилення контрольованого параметра від заданого значення, а потім, коли відхилення перевищить припустимий рівень, спрацьовує автоматичний захист (відсікається подача газу) і видається відповідний сигнал.

1.2. Опис і технічна характеристика технологічного процесу.

Сучасна котлова установка являє собою складне технічне спорудження. Вона складається з котлового агрегату і допоміжного котлового устаткування, розміщеного в приміщенні котельні чи поза нею яке призначено для виробництва пари з необхідними параметрами для готування гарячої води, чи того й іншого одночасно.

До складу котлового агрегату входять: паровий (водогрійний) котел, топка, паронагрівач, водяний економайзер, повітропідігрівник, обмуровування, каркас зі сходами і площадками, а так само арматура і гарнітура.

До допоміжного устаткування відносяться: тягодутьові і живильні пристрої, устаткування водопідготовки, паливоподачи, а також контрольно вимірювальні прилади і системи автоматизації.

Технологічний процес одержання пари здійснюється в наступній послідовності. Паливо за допомогою газомазутных пристроїв вводиться в топку, де воно і згоряє. Повітря, необхідне для згоряння палива, подається в топку дутьевым вентилятором при штучній тязі чи підсмоктується через колосникові ґрати — при природній тязі.

Для поліпшення процесу згоряння палива і підвищення економічності роботи котлоагрегата повітря перед подачею в топку попередньо підігрівається димовими газами в повітропідігрівнику.

Димові гази, віддавши частину свого тепла радіаційним поверхням нагрівання, розміщеним у топковій камері, надходять у конвективну поверхню нагрівання, прохолоджуються і димотягом видаляються через димар в атмосферу.

Сира водопровідна вода проходить через катіонітові фільтри, зм «якшується і далі надходить у деаераційну колонку, де з неї видаляють агресивні гази (02 і СО2) і стікає в бак деаерованної води. З бака живильної води вона живильним насосом подається в паровий котел.

Пройшовши по поверхнях нагрівання, вода випаровується і під робочим тиском пари збирається у верхньому барабані. З котла пар подається в загалькотловий паровий колектор і відтіля подається споживачам.

По призначенню котлові установки розділяються на опалювальні, виробничо-опалювальні й енергетичні.

Тепловий баланс котлоагрегату При спалюванні палива в котлоагрегаті не вся кількість тепла, що виділилося в топці, корисно використовується для нагріву води чи одержання пари. Частина тепла губиться з газами, що відходять, хімічним і механічним недопалом і ін. Тому основна задача при експлуатації полягає в зниженні цих утрат до мінімуму.

Тепловим балансом котлоагрегату називається розподіл тепла використаного палива на корисно використовуване тепло і теплові втрати, що виникають у процесі роботи котлової установки. Він складається на 1 кг твердого (рідкого) чи палива 1 м газоподібного палива. Спрощений тепловий баланс котлоагрегату записується у виді рівняння:

при спалюванні твердого палива:

Qрн = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 (1.1.).

при спалюванні рідкого і газоподібного палива:

Qрн = Q1 + Q2 + Q5 + Q3 (1.2.).

Якщо обидві частини рівнянь розділити на Орн і помножити на 100, то одержимо рівняння балансу в процентному відношенні:

100 = q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 (1.3.).

100 = q1+ q2 + q5 + q3 (1.4.).

Q1 ;q1— корисно використане тепло.

Утрати тепла:

Q1 ;q1 — з димовими газами, що ідуть;

Q1;q1- від хімічної неповноти згоряння;

Q1;q1 — від механічної неповноти згоряння;

Q1;q1 — від випромінювання в навколишнє середовище;

Q1;q1 — з фізичним теплом шлаку.

Коефіцієнт корисної дії — корисно використане в котлоагрегаті тепло;

x03B7 = q1 = 100 — q2 — q3 — q4 — q5 — q6 (1.5.).

x03B7 = q1 = 100 — q2 — q3 — q5 (1.6.).

К.К.Д. котлоагрегата залежить від величини теплових утрат: чим вони менші, тим К.К.Д. — більший. Значення К.К.Д. може знаходитися в межах x03B7=0,93−0,7 (93−70%), а величина теплових утрат для маленьких котлів: q2=12−15%; q3=2−7%, q4=1−6%, q5=0,4−3,5% q6=0,5−1,5%.

Парові котли ДКВР, їхній будова і робота Котли ДКВР (двобарабанний котел вертикально-водотрубний реконструйований) призначені для виробництва насиченого і перегрітого пару. Вони реконструйовані з котлів ДКВ і на відміну від них мають менші габарити, але колишню паропродуктивність.

Котли ДКВР випускалися Бійським котловим заводом (Алтайський край) наступних типорозмірів:

ДКВР-2,5−13; ДКВР-4−13;

ДКВР-4−13(250); ДКВР-6,5−13;

ДКВР-6,5−13(250); ДКВР-6,5−23;

ДКВР-6,5−23(250); ДКВР-10−13;

ДКВР-10−13(250); ДКВР-10−23;

ДКВР-10−23(370); ДКВР-20−13;

ДКВР-20−13(250); ДКВР-20−23.

Котли ДКВР-(2,5; 4; 6,5)-13 мають аналогічну будіву і відрізняються тільки розмірами.

Вони складаються з подовжньо розміщених верхнього і нижнього барабанів, з «єднаних рядами кип «ятильних труб, що утворюють конвективну поверхню нагрівання. На рівні нижнього барабана встановлені бічні колектори, від яких йдуть пропускні труби до цього барабана. Верхній барабан з бічними колекторами з «єднується в районі топки екранними трубами, а в передній частиніопускними.

У котлах установлюються дві шамотні перегородки, що утворять топку котла і камеру догорання, а чавунна перегородка поділяє простір конвективного пучка труб на два газоходи — перший і другий. Перегородки виконані таким чином, що продукти згоряння омивають труби конвективного пучка поперечним потоком, що дає можливість ефективніше використовувати тепло. У казанах з пароперегрівателем останній розміщається в першому газоході після другого чи третього ряду кип «ятильних труб. Частина їх для розміщення пароперегрівника не встановлюється. Усередині верхнього барабана розміщене сепараційний пристрій, дві розподільних труби живильної води (у котлах 2,5 т/година — одна).

У верхній частині верхнього барабана встановлений штуцер кріплення двохважільного запобіжного клапана, головний паровідвідний штуцер, штуцера підведення живильної води, штуцер підведення фосфатів і інші допоміжні штуцера.

У передню частину верхнього барабана уварені дві труби Dу -70 мм у паровий і водяний простір, на яких установлені водовказуючі прилади, манометр і рівнемірний стовпчик.

У нижньому барабані розміщена труба підігріву котла паром від інших котлів, штуцер продувки і випуску води при ремонті котла. Безперервна продувка може вироблятися з верхнього чи нижнього барабанів.

Бічні колектори зі штуцерами періодичної продувки.

Циркуляція води в казанах природна. У казанах паропродуктивністю 2,5; 4; 6,5 т /година вода циркулює по наступним контурах:

1-й: верхній барабан -> права опускна труба -> частина правого бічного колектора -" частина правих екранних труб -> верхній барабан;

Рис. 1.1.Паровий котел ДКВР-6,5−13.

2-й: верхній барабан -> ліва водоскидна труба -> частина лівого бічного колектора -> частина лівих екранних труб -> верхній барабан;

3-й: верхній барабан -> останні 2−3 ряди кип «ятильних труб -> нижній барабан -> всі інші кип «ятильні труби -> верхній барабан;

4-й: нижній барабан -> права пропускна труба -> інша частина правого бічного колектора -> всі інші праві екранні труби -> верхній барабан;

5-й: нижній барабан -> ліва пропускна труба -> інша частина лівого бічного колектора -> всі інші ліві екранні труби -> верхній барабан.

КОТЕЛ ДКВР-10−13 має додаткові колектори: передній з «єднується з верхнім барабаном опускними й екранними трубами, задній — з нижнім барабаном опускними трубами, а з верхнім — екранними. Обоє колектори — з лініями періодичної продувки.

У котлах ДКВР-20−13 верхній і нижній барабани однакової довжини, у середині конвективного пучка перегородок ні, тобто використана пролітна схема руху продуктів згоряння.

Котли ДКВР-20−13 складаються з трьох основних стельових блоків.

У перший блок входять фронтовий і два передніх бічних екрани, що переходять з верхньої частини в стельовий.

Рис. 1.2. Котел ДКВР-10−13 з газомазутною топкою:

1 -труби фронтового екрана, 2 — колектор фронтового екрана, 3 — верхній барабан, 4 — нижній барабан, 5 — труби заднього екрана, 6 — колектор заднього екрана.

В другий блок входять два задніх бічних екрани, що також переходять у верхній частині в стельовий і задній екрани.

У третій блок входять верхній і нижній барабани і конвективний пучок труб.

Усі котли ДКВР із робочим тиском 13 кгс/см2 мають:

верхні і нижні барабани 1026×13 мм;

конвективные й екранні труби діаметром 51×2,5 мм;

опускні труби мають радіус заокруглення 400 мм і діаметр;

діаметром 127×4 мм — ДКВР-2,5−13;

діаметром 140×4,5 мм — ДКВР-4−13;

діаметром 159×4,5 мм — ДКВР-(6,5;10)-13;

— усі колектори котлів виконуються з труб діаметром 219×10 мм. В усіх котлах ДКВР (за винятком ДКВР-20−13) на нижній частині верхнього барабана над стельовою камерою встановлені дві контрольні легкоплавкі пробки.

Рис. 1.3. Котел ДКВР-20−13:

1 — газомазутная пальник, топкові блоки: 1 — передній, 5 — задній; 3 — виносні циклони; 4 — вибухові клапани; 6 — труби конвективного пучка; барабани: 7 — верхній, 8 — нижній; 9 — задній екран.

1.3. Характеристика і аналіз існуючої схеми управління Комплект випускається модернізованим у двох модифікаціях: КСУ-1-Г-2 — для водогрійних котлів теплопродуктивністю до 1 Гкал/година, що працюють на газі низького тиску. КСУ-1-Г-3 — так само на газі середнього тиску.

Рис. 1.4. Принципова схема комплексу засобів керування КСУ-1-Г: 1 — шафа комплексу; 2, 3 — клапани, що відтинають; 4 — клапан-відсікач запальника; 5, 17 -виконавчі механізми; 6 — реле температури; 7, 10,11, 18 реле тяги, напору, тиску; 8 — электрозапальник; 9 — котушка запалювання; 12 — пальник; 13 — контрольний електрод; 14 — манометр электроконтактный; 15, 16 — термометри манометричні; Т1 — табло .Аварія "; Т2 — табло «Робота »; Л1-Л14 — лампи: Л! — .Мережа ", Л2 — .Немає полум «я », ЛЗ — .Розрідження низьке ", Л4 — «Тиск повітря низький », Л5 — .Тиск води низький ", Л6 — .Тиск води високий ", Л7 — «Температура води висока », Л8 — .Тиск газу низький ", Л9 — «Тиск газу високий », Л10 — .Комплект несправний ", Л11 — «Немає резервування », Л12 — .Температура газів, що ідуть, висока ", Л13 — «котел відключений загалькотловим пристроєм », Л14 — «включено »; К 1-К 5 — кнопки: К1 — «пуск », К2 — .Стіп ", КЗ — .Відключення звукової сигналізації «, К4 — «Виключення сигналізації світлоої «, К5 — .Контроль сигналізації «; П1 перемикач «Работа з загалькотловим пристроєм »; ЛС-1 — «Мережа живлення 380/220 В », 50 Гц, ЛС-2 — «Сигнали диспетчеру (а — «Включення напруги живлення », б — «Аварія »), ЛС-3 — .Дистанційне керування (у — «Пуск », м — «Зупинка », д — «Включенне регулювання »), ЛС-4 — .Сигнали від загалькотлового пристрою регулювання «(е — «Пуск-стоп », ж — .Мале горіння — велике горіння »).

Комплект забезпечує:

двопозиційне регулювання і підтримку в заданих межах (температури води на виході з котла, подачі повітря в відповідності з подачею газу, розрідження в топці);

автоматику безпеки (подача газу до котла припиняється.

при:

відхиленні тиску газу від заданих значень; зниженні тиску повітря; зниженні розрідження; загасанні полум «я пальника; підвищенні температури гарячої води; чи підвищенні зниженні тиску води; несправності комплекту; підвищенні напруги);

світлозвукову робочу й аварійну сигналізацію;

автоматичний пуск і зупинку котла.

Електронні схеми КСУ-1-Г побудовані на базі елементів дискретної автоматики, реалізованої за допомогою мікросхем, транзисторів і інших электрорадіоелементів.

Функціональну основу комплекту складають переважно багатоканальні блоки, кожен канал якого чи сам блок виконує визначену логічну функцію.

Комплект розміщений у начіпній шафі розміром 620×910×395 мм. Маса комплекту не більше 70 кг. Органи оперативного керування і сигналізації розміщені у верхній частині лицьової сторони дверок шафи.

Автоматичне регулювання Автоматичне регулювання може виконуватися в двох режимах: разом із загальказановим пристроєм і без нього. Вибір режиму регулювання проводиться тумблером.

При роботі без загальнокотлового пристрою датчиком у системі регулювання є манометричний термометр типу ТПГ-СК.

Якщо температура гарячої води знаходиться в інтервалі між нижчою і вищою заданими значеннями (стрілка знаходиться між нерухомими контактами і контакти розімкнуті), газ до пальника надходить через два відкритих клапани: «великого «і «малого «горіння блоку БПГ, заслінка на повітрепроводі і шибер на димоході цілком відкриті.

Замикання контакту при досягненні вищого заданого значення температури відключає клапан «великого «горіння, відпрацьовують електровиконавчі механізми, частково прикриваючи повітрепровід і димохід. Положення максимального і мінімального відкриття заслінки на повітрепровіді і шибера на димоході регулюють у процесі налагодження, встановлюючи оптимальне співвідношення «газ-повітря ». Котел переходить у режим «мале горіння » .

При подальшому зниженні температури води знову відкривається клапан «великого «горіння і міняється положення заслінки на повітрепровіді і шибера на димоході, тобто регулювання проводиться в режимах 100 і 40% теплової потужності пальника. При цьому клапан «малого «горіння постійно відкритий.

При роботі з загалькотловим пристроєм комплект виконує наступні команди:

сигнал на зупинку котла;

сигнал на пуск котла;

сигнал відкриття регулювальних органів на «велике «горіння;

сигнал відкриття регулювальних органів на «мале «горіння. Включеня пристрою регулювання потужності при першому пуску (як із загалькотловим пристроєм, так і без нього) здійснюється вручну тумблером; включення супроводжується загорянням відповідної.

сигнальної лампи, при цьому відключення дозволяється тільки після прогріву котла (120 сек).

Автоматика безпеки і сигналізація.

Таблиця 1.1.

№ п/п Параметр Давач Світлова сигналізація.

1 Підвищення тиску газу ЕКМ-1У ДД-06−11К Тиск газу високий.

2 Пониження тиску газу ДД-250−11К Тиск газу низький.

3 Пониження тиску повітря ДД-250−11К Тиск повітря низький.

4 Пониження розрідження ДТ-40−11К Розрідження низьке.

5 Згасання полум’я пальника Контрольний електрод КЕ Немає полум’я.

6 Підвищення температури гарячої води ТПГ-СК (0−1600С) Температура води висока.

Продовження табл. 1.1.

1 2 3 4.

7 Підвищення або пониження тиску води ЕКМ-1У (0−10 кгс/см2) Тиск води високий. Тиск води низький.

8 Несправність блоку. Підвищення напруги — Комплект зіпсований.

При спрацьовуванні датчиків, що контролюють параметри автоматики безпеки, а також при про паданні напруги живлення пропадає струм на виконавчих реле, розриваючи коло живлення клапанів, що відтинають, і подача газу до котла припиняється. Одночасно загоряється табло «аварія «і сигнальна лампа, першопричини аварії, замикається коло живлення джерела звукового сигналу.

Зняття звукового сигналу виробляється натисканням кнопки «Відключення сигналізації звукове » .

Відключення світлової сигналізації повинне здійснюватися тільки після усунення причини появи аварійного сигналу натисканням кнопки «Відключення сигналізації світлове » .

Пуск і зупинка котлаа з автоматикою КСУ-1-Г Перед кожним пуском комплекту необхідно:

Включити автоматичний вимикач мережі (при цьому загоряє.

ся лампа «Мережа »).

Перевірити справність світлової і звукової сигналізації натисканням кнопки «Контроль сигналізації «.

Переконатися у відсутності аварійних параметрів.

Вибрати режим роботи комплекту шляхом установки тумблера в положення «Без загально котлового пристрою » .

Відкрити «контрольний «кран до БПГ.

Натиснути на кнопку «Пуск », після чого включається лампа «Пуск «і.

комплект починає відпрацьовувати програму розпалу.

Після розпалу запальника відкрити «робочий «кран і розпалити основний пальник.

Перед розпалом пальника включити циркуляційний насос.

Закрити продувну «свічу » .

10. Зробити запис у змінному журналі про розпал котла із указівкою.

часу.

Для зупинки котла оператору досить натиснути на кнопку «Стоп «і при повному закінченні роботи закрити «контрольний «і «робочий «крани, відкрити «свічу », відключити автоматичний вимикач мережі і зробити запис у змінному журналі з указівкою часу зупинки котла.

Основні задачі, виконувані пристроями автоматики в котелені, зводяться до наступного: автоматизація процесів регулювання живлення котла водою; забезпечення безпеки; теплотехнічний контроль; дистанційне керування електроприводами.

Виконання зазначених функцій пристроями автоматики розглянемо на прикладі котельні, обладнаної каотлами типу ДКВР-4−13, на газовому паливі.

Автоматичне регулювання процесу горіння в котлі містить у собі регулювання подачі палива (газу) по тиску пари в барабані котла, регулювання подачі повітря за схемою Продуктивність котла 4 т. пари в годину, тиск — 13 атм (13−105 Па).

Автоматика безпеки повинна спрацьовувати при порушенні нормальної роботи котлоагрегату, тобто при зниженні тиску газу в газопроводі до котла; зниженні (підвищенні) рівня води в барабані котла; підвищенні тиску пари в барабані котла; зменшенні розрідження в топці; загасанні пальника зниженні тиску повітря перед пальниками.

З появою кожної зі згаданих несправностей спрацьовує відповідний сигналізатор:

сигналізатор падіння тиску — при зниженні тиску газу в живильному газопроводі;

дифманометр рівнемір — газ понижений чи підвищенні рівня в барабані котла;

електроконтактний манометр — при підвищенні тиску пари;

сигналізатор падіння розрідження — при зменшенні розрідження в топці.

Регулювання співвідношення обсягу газу і повітря, що надходять у топку «газ-повітря», регулювання розрідження в топці котла. Для цієї мети служить спеціальний електронно-гідравлічний регулятор.

У залежності від тиску пари в барабані котла манометр подає імпульс на транзисторний підсилювач з виходу якого посилений імпульс надходить на гідравлічний виконавчий механізм, що повертає заслінку.

Зміна витрати газу контролюється витратоміром з електричним індукційним датчиком, імпульси якого надходять на транзисторний підсилювач регулятора повітря, на який, крім того, надходять імпульси з диференціального тягоміра, що контролює перепад тиску за дуттьовим вентилятором.

Гідравлічний виконавчий механізм, з'єднаний направляючим апаратом цього вентилятора, одержує імпульс регулятор і змінює кількість подаваного повітря.

Продуктивність димососа, що створює необхідне розрідження повітря в топці котла, регулюється регулятором, що складаються.

з диференціального тягоміра, транзисторного підсилювача і гідравлічного виконавчого механізму; який задіює на направляючий апарат димососа.

Заданий рівень води в барабані котла підтримується регулятором рівня, що складає з мембранного дифманометра з електричним індукційним датчиком, транзисторного підсилювача і гідравлічного виконавчого механізму, що діє на живильний клапан на лінії живильної води .

Автоматика безпеки повинна спрацьовувати при порушенні нормальної роботи котлоагрегату, тобто при зниженні тиску газу в газопроводі до котла; зниженні (підвищенні) рівня води в барабані котла; підвищенні тиску пари в барабані котла; зменшенні розрідження в топці; загасанні пальника; зниженні тиску повітря перед пальниками.

З появою кожної зі згаданих несправностей спрацьовує відповідний сигналізатор:

сигналізатор падіння тиску — при зниженні тиску газу в живильному газопроводі;

манометричний рівнемір — газу пониженні чи підвищенні рівня в барабані котла;

електроконтактний манометр — при підвищенні тиску пари;

сигналізатор падіння розрідження — при зменшенні розрідження в топці;

1.4. Обґрунтування теми проекту.

Усі комплектні системи в обов «язковому порядку містять у собі автоматику регулювання, безпеки і світлозвукову сигналізацію.

Автоматика безпеки незалежна від автоматики регулювання, має автономні датчики і спрацьовує при виході за припустимі межі включених у схеми параметрів.

Світлова сигналізація дозволяє обслуговуючому персоналу визначити причину відсічення газу.

Електрична схема автоматики безпеки дійсних комплектних систем дозволяє виконувати дистанційний розпалювання пальників, що дозволяється тільки у випадку, якщо всі параметри автоматики безпеки знаходяться в нормі.

Автоматичне регулювання котлів після їх розпалювання можна включати, коли продуктивність котла досягне не менш 40% для котлів із двопозиційним регулюванням і нижньою границею стійкої роботи — для котлів з іншим регулюванням.

Найбільш перспективними з розроблених у даний час комплектних систем автоматики є комплекти способів керування (КСУ). Розробкою цих способів з 1977 р. займається Чебоксарске спеціальне конструкторське бюро систем промислової автоматики (СКБ СПА). Принципові відмінності КСУ від раніше розроблених систем:

засоби КСУ наділені функціональною повнотою, що забезпечує реалізацію не тільки традиційних для автоматики котельних функцій (регулювання, захисту, сигналізації і контролю), але і нетрадиційних (програмне керування пуско-зупиночними операціями, зв «язок із пристроями верхнього рівня ієрархії керування);

блочно-модульний пристрій комплектів і легко знімні зі ставних частин дозволяє обслуговуючому персоналу оперативно заміняти несправні блоки.

2. Розрахунково-технологічна частина.

2.1. Вибір і обґрунтування структурної схеми автоматизації.

Вхідні сигнали центральної частини комплекту блоку керування і сигналізації БУС6 (надалі БУС):

логічні стан зовнішніх контактів, здатних комутувати постійний струм від 3 до 20 мА при напрузі від 20 до 30 В;

контроль полум «я — - сигнали про наявність пульсацій полум «я від фото датчиків.

Вхідний сигнал блоку запального пристрою БЗУ1 (надалі БЗУ) мережа змінного струму 220 В, часто 50 чи 60 Гц. Вхідні логічні сигнали блоку комутаційних елементів БКЕ (надалі БКЕ) стан вихідних контактів блоку БУС.

Вихідні сигнали блоку БУС — стан контактів внутрішніх реле. Комутаційна здатність контактів — 0,5 кВА при напрузі 220 В постійного чи змінного струму.

Навантаження блоку БЗУ — котушка запалювання Б115 чи їй подібна Комутаційна здатність контактів магнітного пускача блоку БКЕ -.

2 кВА при напрузі двох фазного перемінного струму 220 В.

Комплект забезпечує два режими керування котлом:

автономне керування від блоку БУС; керування через блок БУС з верхнього рівня ієрархії керування.

Режим керування з верхнього рівня ієрархії являє два способи керування:

з диспетчерського пункту;

за допомогою загально котлового керуючого пристрою.

У всіх режимах роботи комплект забезпечує виконання наступних функцій:

аварійна зупинка котла при виникненні ситуацій,.

автоматичні пуск і зупинка котла;

автоматичне регулювання розрідження в топці котла (для казанів із примусовою тягою); закон регулювання позиційний;

світлозвукова сигналізація в обсязі.

В автономному режимі роботи комплект додатково забезпечує автоматичне регулювання температури на виході котла; закон регулювання — позиційний.

При керуванні з диспетчерського пункту комплект виконує усі функції, передбачені для автономного режиму роботи, а також забезпечує зв «язок з диспетчерським пунктом. При керуванні за допомогою загально котлового керуючого пристрою комплект виконує усі функції, перечисленні, а також забезпечує зв «язок з загально котельним пристроєм.

Блок БЗУ разом з котушкою запалювання забезпечує одержання іскрового розряду довжиною не менш 8 мм і частотою проходження 100 чи 120 Гц.

Час затримки формування блоком БУС команди на аварійне відключення котла — не більш 1 с.

Передбачено можливість збільшення до 10 із часу затримки формування блоком БУС команди на відключення котла при аварійних ситуаціях. У блоці БУС передбачений автоматичний контроль справності пристроїв захисту.

Діапазони завдання тимчасових інтервалів програм пуску й зупинки — від 1 до 63 із з дискретністю 1 з і від 1 до 63 хв. з дискретністю 1 хв.

У блоці БУС передбачений автоматичний контроль правильності ходу програм пуску й зупинки.

Передбачено можливість перевірки справності світлових індикаторів відключення напруги їхнього живлення.

Живлення блоку БУС і БКЕ від мережі двофазного змінного струму з номінальною напругою 220 В и частоти 50 чи 60 Гц.

Споживана блоком БУС потужність не більш 50 В. А.

Потужність, споживана на вході блоку БЗУ — не більш 30 В. А, Габаритні розміри, м-м:

блоку БКс— 300X400X160,.

блоку БУС — 300X480X300,.

блоку БЗУ — 140X160X96.2.22. Маса, кг:

блоку БУС — не більш 17, блоку БКЕ — не більш |1″.

блоку БЗУ — не більш 2.

СКЛАД КОМПЛЕКТУ Комплект КСУМ1 складається з блоку керування і сигналізації БУС блоку запального пристрою БЗУ крім КСУМ1-Г-1 двох фотоелектричних датчиків ФД1 і (крім модифікації КСУМ1−0-1) інших датчиків і виконавчих пристроїв. Крім того поставляються приналежності і запасні частини, що містять елементи заміни, необхідні при технічному обслуговуванні протягом гарантійного терміну експлуатації (одиночний комплект запчастин).

Для ремонту протягом усього періоду експлуатації і після закінчення гарантійного терміну КСУМ1 забезпечені груповим і ремонтним комплектами запчастин, що виготовляються і поставляються самостійно за заявками споживачів КСУМ1 за окрему плату. Груповий комплект запчастин містить у собі одиночний комплект і по одному типі функціональних блоків, а ремонтний додатково містить комутаційні елементи (кнопки, перемикачі, рознімання і т.п.).

КСУМ1-Г-7 додатково містить блок БКЭ з вхідним у нього блоком БЗУ1.

Будова і принцип роботи блоку БУС.

Блок БУС виконаний на блочно-модульному принципі в на. вагомому кожусі, призначеному для монтажу на чи стіні іншій вертикальній площині. Оперативні органи керування і сигналізації розташовані на лицьовій панелі кожуха, шарнірно з «єднаної з корпусом. Після відкриття замка лицьова панель може бути повернена вниз на 180°, що забезпечує доступ до функціональних блоків, розташованих у корпусі в два ряди. Функціональні блоки виконані у виді незахищених друкованих плат із установленими на них радіотехнічними елементами. Кожна плата з лицьової сторони має ручку, а з задньої друковані панелі для електричного зчленування з розніманням прямого контактування типу РПП72. У корпус блоки вставляються по напрямних. Блок живлення виконаний у тих же конструктивах, але на захищеній друкованій платі і встановлюється в спеціальні коритоподібні напрямні. Рознімання РПП72 упаюються в ген-монтажну друковану плату, що забезпечує електричні з «єднання між блоками. Задня стінка з корпусом з «єднана шарнірно. Після відкриття двох замків, розташованих у верхній частини усередині кожуха, корпус повертається вниз. Дві тяги, розміщені на задній стінці, фіксують корпус у поверненому стані під кутом 90°, забезпечуючи доступ до ген-монтажної друкованої плати, провідному монтажу між платою і вихідними розніманнями типу РП10. Для підтримки потрібного теплового режиму корпус у верхній і нижній площинах має вентиляційні жалюзі.

Блок комутаційних елементів БКсЧ виконаний так само як і блок БУС в начіпному кожусі. На лицьовій панелі розміщений автоматичний вимикач мережі, запобіжник світловий індикатор. Після відкривання замка лицьова панель може бути повернена вниз на 180°, що забезпечує доступ до магнітного пускача, блоку запального пристрою і клемним колодкам зовнішніх підключень. До блоку БУС блок БКЭ підключається за допомогою рознімань і гнучких з «єднань, що дозволяють установлювати БКЕ під БУС на відстані не менш 250 мм.

Блок запального пристрою БЗУ виконаний у виді друкованої плати, розміщеної в литому корпусі. Блок може монтуватися як на вертикальні, так і горизонтальні площини. На лицьовій панелі розташована клемна колодка для зовнішніх підключень, що закривається пластмасовою кришкою.

Фотоелектричний датчик ФД1 виконаний на фото резисторі типу ФР1−3, розміщеному усередині литого циліндричного корпуса, що має з однієї сторони візирний отвір, захищений склом. Для охолодження корпус має ребристу поверхню і штуцер для підведення охолодного повітря від тяго дуттьових пристроїв. Електричне підключення до датчика здійснюється за допомогою двох клем, розташованих усередині корпуса. Датчик розрахований для монтажу на пальниковому пристрої котла.

Органи оперативного керування, сигналізації і будівництва.

На лицьовій панелі блоку БУС встановлені:

світлові індикатори аварійної, попереджувальної і робочої сигналізації;

тумблер МЕРЕЖА для включення електроживлення блоку БУС;

кнопки ПУСК і СТОП для включення програм пуску останова казана;

кнопки відключення звукової і світлової сигналізації;

кнопка перевірки справності світлових індикаторів (КОНТРОЛЬ);

кнопка відключення харчування світлових індикаторів (СИГНАЛІЗАЦІЯ, ВКЛ.);

кнопка вибору режиму керування (АВТОНОМНИЙ — ВІД ДИСПЕТЧЕРА (ОК).

На лицьових панелях блоків БАЗ і БФК розташовані індикатори, що сигналізують про вихід з ладу цих блоків.

На ген монтажній платі блоку БУС (усередині корпуса) розташований перемикач вибору (настроювання) алгоритму роботи функціональної групи пристроїв аварійної захисти.

Інші органи настроювання (перемички, перемінні резистори) розташовані в блоках ВВС, БЗС, БКП, БПТ, БФВ.

Методика виконання настроечных операцій приведена в додатку 1.

Алгоритм роботи.

Алгоритм роботи комплекту представлений у виді тимчасових діаграм станів пристроїв комплекту і котла.

Якщо в схемі автоматизації котла передбачена замкнута система регулювання розрідження в топці, то стан шибера димоходу, керованого електричним виконавчим механізмом, у період, позначений на діаграмі заштрихованою ділянкою, залежить від сигналів датчиків верхнього і нижнього значень розрідження в топці. У цьому випадку шибер з електромагнітним приводом не встановлюється.

У тому випадку, коли окремий регулятор розрідження схемою автоматизації не передбачений, замість шибера з електричним виконавчим механізмом установлюється шибер з електромагнітним приводом, що у період, позначений на діаграмі заштрихованою ділянкою, відкривається і закривається одночасно з повітряною заслінкою і паливним клапаном «великого горіння» (№ 3 чи № 6). При роботі від загально котлового пристрою керування конкретні положення перерахованих виконавчих органів у цей період визначаються командами загально котлового пристрою, а при роботі регулятора температури води за котлом — - сигналами датчиків нижнього і верхнього значенні температури.

Якщо в процесі зупинки (протягом t9) надійде сигнал про не закриття паливного клапана, у БУС формується заборона на відключення електроприводів вентилятора, димососа і на закриття повітряної заслінки і шибера димоходу, що залишається доти, поки не надійде сигнал про закриття клапана поки не буде виключене живлення БУС.

При надходженні сигналу про аварійне відключення димососа після розпалювання котла (після моменту В) у БУС формується заборона на закриття повітряної заслінки і шибера димоходу до надходження сигналу про включення димососа чи до вимикання живлення БУС.

Передбачено можливість наступних змін в алгоритмі роботи;

введення з моменту появи команди 18 заборони на.

відключення каналу захисту по загасанню полум «я запальника, що дає можливість після відключення запальника резервувати контроль основного полум «я пристроєм захисту по загасанню полум «я запальника;

введення з моменту появи команди 18 заборони на.

відключення паливного клапана № 4 і відключення каналу захисту по загасанню полум «я запальника (наприклад, для.

роботи з постійно включеним запальником);

введення заборони на включення паливного клапана.

№ 3 у період часу *3 (наприклад, для виключення продмувши.

ділянки паливо проводу за цим клапаном).

2.2. Вибір і обгрунтування вибору контрольно вимірювальних приладів, регуляторів і апаратури управління.

Рис. 2.1. блок-кран.

Блок-кран (Рис. 2.1) складається простих пробкових кранів 1 і 4, які з'єднанні металічною пластиною і кондуктором 6 так, що кран 4 неможливо відкрити швидше ніж кран 1, а при відключенні газу неможливо закрити кран 1 раніше крану 4. таке блокування виключає можливість вибуху газів в топці котла, через появу в ній палива при відсутності в топці вогня ві запальника конструктивно крани з'єднані наступним шляхом: на кондукторі 6 посередині між важелями 2 і 3 кранів 1 і 4 на кронштейні 5 встановлений гойдаючийся кулачок 7, який входить своїм виступом в заглиблення важеля 2 який притискується до важеля 3. щоб вкючити газ, повертають важіль 3 і відкривають кран 1 пальника. Виступкулачка 7 вийде з заглиблення крана 4, що дозволить повернути важіль 2 відкрити кран 4 для газу, який поступає в основний газовий пальник. При відключенні газу спочатку важіль 2 і закривають кран 4, так як кулачок 7, відкинутий в сторону важеля 5, заважає його повороту, а значить, і закритю крану 1. В момент закривання крану 4 кулачок 7 своїм виступом ввійде в заглиблення важеля 2 і можливість поворотом важеля 3 закрити кран 1.

Клапан-відсікач КО (рис. 2.2.) використовуються в системах автоматики безпеки котлів ипу ДКВР для аврійного відімкнення подачі газу.

Рис. 2.2. клапан-відсікач КО Він скскладається з корпуса 1 і мембраної коробки 3, розділений мембраною 5 на дві частини. Нижня частина з'єднана з газопроводом через калібровані отвори в втуках, запресованих в стойку 2. Верхня частина через штуцер 4 з'єднана з атмосферним повітрям, а при спрацюванні датчиків автоматики безпеки — з газопроводом до клапана-відсікача. Мембрана штоком 6 з'єднюється з запірним клапаном 7, який має шарнірний пристрій, яке забезпечує щільну посадкуклапана на сідло.

Під час роботи котла клапан-відсікач знаходиться в відкритому положенні під дією тиску газу, який поступає в нижню частину мембранної коробки. Тиск в верхній частині при цьому рівний атмосферному. В аварійних випадках, коли спрацьовують командні прилади, газ по імпульсному газопроводу поступає в верхню частину мембранної коробки. Тиск в обох коробках зрівноважується, і клапан під дією сил власного тяжіння закривається. Якщо причини, які викликали спрацювання автоматики безпеки, усуваються, газ з верхньої частини виходить в атмосферу і клапан під дією тиску газу в нижній частині відкривається.

Термозапобіжний клапан (Рис. 2.3.). Для закінчення подачі газу в основний пальник при несподіваному закінченні подачі газу в пальник, порушення тяги і інших випадках, які ведуть до згасання основного і запального газового пальника, в отоплюючи котлах для водогрійних установок з дифузійними пальниками застосовують Термозапобіжний клапан.

Рис. 2.3. Термозапобіжний клапан Клапан складається з регулюючого газового клапана, який знаходиться на штоці 5, і біметалічної пружини 2. пружина представляє собою дві прилягаючі один до одного пластин, які виготовлені з різних матеріалів або їх сплавів з різними коефіцієнтами лінійного розширення при нагріванні.

При згасанні запального запальника 1 біметалічна пружина 2 охолоне і її верхній вільний кінець, виготовлений з матеріалу з великим коефіцієнтом лінійного розширення, розгинається до верху і при піднімає шток 4 разом з клапаном який знаходиться на ньому 5, притискуючи його до сідла, — доступ газу до основного пальника 3 зупиняється. В випадку пуску і нормальної роботи запального пальника 1 верхній вільний кінець біметалічної пружини прогинається всередину і опускає шток 4 і клапан 5, відкриваючи доступ газу до основного газового пальника.

Термоелектричний запобіжник (електромагнітний клапан), являється приладом безпеки, зупиняє подачу газу при згасанні полум’я і запобігає загорянню пальника і запальника запалювання запальника запобіжника він складається з термопари і електромагнітного клапана (рис 2.4.).

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††x010D.

Рис. 2.4. термоелектричний запобіжник Якщо термоелектричний запобіжник знаходиться в неробочому стані, клапан прижимається нижньою тарілкою 10 знизу вверх до сідла пружиною 11, не допускаючи газ до пальникового запальника 3 і пальника термопари 2.

При ввімкненні його в роботу натискають кнопку 5 і, проходячи через опір пружини 11, опускають шток 8 з верхньою 9 і нижньою 10 тарілками вниз. Верхня тарілка 9 сідає на верхнє сідло, а нижня, опустившись, відкриє нижнє сідло і забезпечить поступлення газу в пальник термопари. Якщо запалити пальник і кнопку клапана натискати півхвилини, то спай термопари нагріється, електрорушійна сила яка появиться збудить обмотку електромагніта клапана і електромагніт притягне до себе якір. Натискаючи на заплачки штока, якір буде вдержувати клапан в потрібному для роботи положенні газ буде подаватись в запальник пальника і термопари.

Якщо полум’я пальників термопари по якій не будь з причин погасне, спай її остигне, якір вже не буде притягуватись електромагнітом, пружина підніме клапан вверх, нижня тарілка прикметься до сідла і перекриє доступ газу в обидва пальники.

Термоелектричний запобіжник застосовують як датчик в системі автоматики безпеки водогрійних і парових котлів. При зупиненні поступлення через нього газу підвищується тиск в газопроводі який підводиться до нього і закінчується подача газу в основний пальник за допомогою відсікаючого клапана, який з'єднаний з запобіжником.

Клапан блокування КБ. Для безпечного працювання пальників з примусовою подачею повітря на газопроводі біля пальника встановлюють клапан блокування повітря і газу. В випадку пониження тиску газу до недопустимої величини він зупиняє подачу газу в пальник, застерігаючи утворення і вибух суміші газу і повітря в топці.

Рис. 2.5. клапан блокування КБ На (рис 2.5.) показаний зварний клапан блокування газу і повітря типу КБ. Який складається з корпуса 6 і мембранної коробки 2. Між фланцями коробки кріпиться еластична мембрана 3, яка має можливість переміщатись в вертикальному положенні разом зі штоком 8 і закріпленому на ньому клапані 7. Мембранна коробка з'єднана з корпусом за допомогою втулки 9, яка являється направляючою для штока 8. До втулки кріпиться маслянка 5 (подача масла зменшує тертя між штоком і втулкою і попереджує втрату газу з корпуса). Мембранна коробка має верхній і нижній штуцери. Верхній штуцер 4 призначений для приєднання до трубопроводу безпеки або трубопроводу, який виводиться на зовні будівлі, тому в надмембранній порожнині підтримується атмосферний тиск і забезпечується видалення утрат газу з корпуса. До нижнього штуцера 10 підводиться імпульс тиску повітря, під дією якого мембрана з клапаном підіймається відкриваючи прохід газу. Якщо тиск газу зменшується нижче власної маси опускається і перекриває подачу газу до пальників. Для полегшення початкового підняття клапана є гвинт 1.

Схема відсічки газу при зниженні рівня води в паровому котлі нижче допустимого (рис. 2.6.) розроблена і введена на котлах типу ДКВ-4−13.

В схему блокування «газ-повітря» вкладено датчик допустимого рівня води в котлі. Датчиком являється автомобільна свічка М-18, яка знаходиться в постійному контакті з водою. Свічка закріплена на штуцері висотою 20 мм, привареного до нижньої труби верхнього барабана котла в вертикальному положенні. До центрального контакту свічки приварений латунний облужений стержень діаметром 3 мм.

Датчик рівня води через електричне коло і повітряний золотник діє на мембрану клапана блокування. При зниженні води коло розмикається, золотник типу ЕП направляє повітря в атмосферу, а клапан-відсікач газу закриває доступ повітря до пальників.

Для відсічки газу при знижені рівня води застосовують клапани блокування газу і повітря типу КБ-100, запобіжні клапни ПКН і ПКВ.

Сигналізатори падіння тиску СПДМ і СПДС застосовують для подачі світлового або звукового сигнала при зниженні тису в системі до недопустимої величини і як датчики виконавчих механізмів, які зупиняють подачу газу до пальників.

Рис. 2.7.

Чутливим елементом сигналізатора СПДМ (рис. 2.8.) являється плоска мембрана 7. Тиск під мембрану підводиться через штуцер 8. Сигналізатор настроюється на заданий тиск регулюючою гайкою5, яка змінює силу стискання пружини 6, яка впирається в диск мембрани.

Якщо тиск стає менше встановленої величини, мембрана з голкою 4 опускається під дією пружини. Ртутний вимикач 2, голкою важелями, перевертається. Ртуть замикає контакти для подачі сигналу і спрацювання відсікаючого пристрою. При підвищенні тиску мембрана з голкою підіймається вверх і ртутний вимикач, повертається в попереднє положення, розмикає коло.

Рис. 2.8. сигналізатор падіння тиску СПДМ Ручне ввімкнення сигнала здійснюється механізмом 3. Провода від ртутного вимикача і зовнішньої мережі лідвдяться до клемної коробки 1.

В сильфонному сигналізаторі СПДС замість мембрани використовується сильфон.

Соленоїдний електромагнітний клапан (рис. 2.9.) встановлюють для автоматичного відімкнення подачі газу до пальників котла при зупинці циркуляційних насосів, які подають воду в котел, або зниження величини тяги.

Рис. 2.9. соленоїдний електромагнітний клапан клапан складається з корпуса 1 і власне клапана 2 з м’яким ущільнювачем, закріпленого на клапані штока з стальним сердечником 3. Верхній кінець сердечника оточений електромагнітною котушкою 4, виготовленої з витків мідного ізольованого дроту. На опірному кільці 5 розміщена текстолітова панель 6 з клемами 7, через який джерело змінного струму підключений до вихідних кінців котушки 4.

Соленоїдний електромагнітний клапан оснащують світловою і звуковою сигналізацією.

Регулятор тиску пари (рис. 2.10.) застосовують для підтримування заданого тиску в чавунних парових котлах, а також замість терморегулятора.

Рис. 2.10. регулятор тиску пари Поступивши з котла в патрубок 1 пар створює знизу тиск на еластичну шкіряну мембрану 9, з'єднану з штоком 2 і клапаном 6, який прижимається до кільцевого сідла 7 пружиною 5. якщо тиск в котлі перевищить силу натягу пружини 5, клапан 6підніметься і імпульсний газ з патрубка 8 поступить в патрубок 3 і далі в мембранний простір клапана-відсікача. Натяг пружини регулюється диском 4.

Регулятор температур (рис. 2.11.) встановлюють на водогрійних котлах.

Рис. 2.11. регулятор температури В латунній трубці 1 закріплюється інваровий стержень 2. при зміні температури води в котлі міняється довжина латунної трубки і проходить переміщення інварного стержня (коефіцієнт теплового розширення інварного стержня в 10 раз менше, аніж у латуні). Внаслідок переміщення інварного стержня за допомогою важелів 3, зв’язаних з пружиною 4, клапан 5, знаходиться під дією пружини 6, перейде з одного крайнього положення в інше. При температурі води більше встановленої клапан 5 буде знаходитись в лівому крайньому положенні в інше. Імпульсний газ з трубки 7 попаде в трубку 8 і далі в надмембранний простір клапана-відсікача. Поступлення газу в основний пальник котла закінчиться. При температурі в котлі нижче допустимої клапан перемагає натяг пружини 6 і переходить в праве крайнє положення. Вихід для імпульсного газу в трубку 8 закривається і поступлення його в надмембранний простір закінчиться.

2.3. Підбір і розрахунок автоматизуючи пристроїв.

Попередній розрахунок інвертуючого підсилювача на ОП.

Для виконання розрахунку необхідно знати основні параметри і характеристики ОП, принцип побудови та дії підсилювачів на ОП, методи їх розрахунку.

Вихідними даними для розрахунку є:

тип та схема підсилюючого каскаду — у даному разі це інвертуючий підсилювач чи двоходовий суматор.

величин опорів деяких резисторів схеми каскаду;

напрямки протікання струмів у гілках каскаду та величини деяких з них;

величини деяких напруг на входах і виході каскаду або його коефіцієнта підсилення за напругою Кuзз ;

Необхідно визначити:

величини параметрів.

вказати, чи правильно позначенні напрямки протікання струмів;

тип та потужність резисторів пристрою.

Також необхідно навести електричну принципову схему каскаду з в казанням заданих та отриманих за результатами розрахунку номінальних значеньопрів, величин напруг і струмів, напрямків протікання останніх.

Вихідні дані:

R1 = 1 кОм;

R3 — відсутнє;

R4 = 2 кОм;

U1 = 0, 15В;

U3 = -3 В.

З аналізу вихідних даних видно, що ми маємо справу з інвертуючим підсилювачем.

Рис. 2.12. розрахункова схема інвертуючого підсилювача.

Необхідно визначити:

опір резистора R3;

величини струмів I1, I3, I4;

коефіцієнт підсилення KU33;

правильність позначення на рис, а напрямків протікання струмів;

тип та потужність резисторів каскаду.

Порядок розрахунку.

(2.1.).

тоді R3 = -KU33 R1, (2.2.).

R3 = -(-20)1 = 20 кОм Оскільки потенціал інвертую чого входу ОП для схеми інвертую чого підсилювача дорівнює нулю, маємо:

(2.3.).

і напрямок його протікання на рис. а вказано вірно.

За першим законом Кірхгофа.

I3 = I1 = 0, 15 мА (2.4.).

І напрямок його протікання також вказано вірно.

Очевидно, що.

(2.5.).

.

і напрямок його протікання є зворотнім до вказаного.

Електрична принципова схема інвертуючого підсилювача з параметрами, отриманими за даними розрахунку і побудованого на ОП 140УД7 наведена на рис б.

Рис. 2.13. Електрична принципова схема інвертуючого підсилювача.

Зауважимо: оскільки підсилювач призначений для підсилення сигналу напруги постійного струму, то коригуючий конденсатор не встановлюємо.

Потужність що виділяється в резисторах підсилювача, становить.

PR=RI2 (2.6.).

Отже,.

PR1=1*103(0, 15*10−3)2=2, 25*10−5 Вт. (2.7.).

PR2 = 20*103(0, 15*10−3)2=4, 5*10−5 Вт (2.8.).

PR4 =2*103(1, 5*10−3)2=4, 5*10−3 Вт (2.9.).

Вибираємо резистор типу С2−33 з номінальною потужністю 0, 125 Вт. Бачимо — в схемах на ОП потужність резистора дещо менша, ніж у схемах на транзисторах.

2.4. Опис схеми керування, контролю, регулювання.

Загальні дані.

Блок БУС сприймає сигнали датчиків, кінцевих вимикачів, команди від диспетчера загально котлового керуючого пристрою і відповідно до закладеного алгоритму формує команди керування для реалізації функцій.

БУС містить два блоки введення сигналів БВС, блок затримки сигналів БЗС, блок аварійного захисту БАЗ, блок контролю полум «я БКП, блок формування команд БФК, блок формування впливу БФВ, блок програмувального таймера БПТ, два блоки герконових реле БГР, блок допоміжних елементів БВЕ і блок живлення БП.

Перераховані блоки зображені у виді прямокутників, на полях яких нанесені основні функціональні елементи, необхідні для розкриття принципу роботи схеми. Блоки позначаються відповідно до принципової схеми. Блоки БВС і БЗС зображені рознесеним способом.

Логічні елементи, що входять у блоки, також зображені у виді прямокутників, до яких підведені лінії виводів цих елементів. На основному полі кожного елемента нанесені символи, що вказують па логічну функцію, виконувану елементом.

Входи тригера S і R для установки його в стан логічної «1» і логічного «0».

Кружок на лінії вихідного (вхідного) висновку елемента і риска над позначенням цього висновку означає, що відповідний вхід (вихід) є інвертованим по відношенню до відповідного вхідному (вихідному) сигналу.

Логічні елементи позначаються буквою D, а їхня нумерація в кожнім блоці починається з номера 1. Тому надалі в тексті опису зустрічається дробове позначення логічних елементів і висновків блоків (наприклад, «елемент А/5/Д20», «вхід А8/25»).

Контакти зовнішніх рознімань БУС також мають дробове позначення: у чисельнику дається позначення рознімання, у знаменнику — номер його контакту.

Вхідні і вихідні сигнали логічних елементів мають наступні рівні напруг:

— від нуля до плюс 0,9 В;

— від плюс 7,7 В до плюс 9 В.

Блоки БВС служать для нормування вхідних сигналів і їхнього логічного узгодження з внутрішніми сигналами БУС. Кожен блок БВС розрахований на обробку тринадцяти сигналів, що представляються станами зовнішніх контактів. Стан кожного контакту за допомогою формувача F перетвориться в електричний сигнал напруги з нормованими рівнями логічного нуля і логічної одиниці. У цьому ж формувачі виробляється фільтрація перешкод, що можуть наводитися в проводах зовнішнього монтажу. Єдина угода логіки джерела вхідного сигналу е позитивною логікою, прийнятої в БУС, виробляється за допомогою двох інверторів, у залежності від того, яке стан зовнішнього контакту прийнято що впливає, відповідний вихід блоку БВС перемичкою X підключається до виходу першого чи другого інвертора.

Блок БКП служить для логічного узгодження сигналу первинного датчика (фото резистора контрольного електрода) із внутрішніми сигналами БУС, БКП має два незалежних канали, кожний з який формує на прямих виходах логічний сигнал 1, а на що інвертують 0, якщо частота коливань вихідного опору первинного датчика знаходиться в. межах 5—30 Гц (частота пульсацій полум «я) і відсутнє коротке замикання обрив зовнішніх ланцюгів, що з «єднують БКП із первинними датчиками.

Сигнали датчиків аварійного захисту, що контролюють параметри, для яких можливі значні пульсації (тиск рідкого палива, тиск повітря, розрідження), можуть бути задемпфіровані за допомогою блоку БЗС, що містить п «ять елементів затримки. Час затримки регулюється в межах від 1 до 10 із з дискретністю 1 с. Елементи затримки до каналів захисту по тиску повітря і розрідженню, підключені «жорстко», а до каналів захисту по тиску палива — через контакти.

Включення в роботу каналів захисту, передбаченої сигналізації, ламп робочої сигналізації, регуляторів, а також видача інформаційних сигналів на верхній рівень ієрархії керування виробляються в строгій послідовності, обумовленої алгоритмами пуску й зупинки котла.

Алгоритми пуску й зупинки формуються програматором, побудованим на блоках БФК, БПТ і БФВ. Порядок взаємодії різних елементів схеми БУС опреділюється логічними значеннями внутрішніх команд Zi, Zi формуючих блоком БФК під керуванням. Блок БПТ переставляє собою дванадцяти розрядний двотактний регістр зрушення. Кожен розряд регістра має два тригери. На виходах непарних тригерів (починаючи з 3-го) створюють команди Zi, за допомогою парних тригерів (починаючи з 4-го) на виходах інверторів утворяться команди Zi (i=2,3…12).

Моменти зміни значень команд Zi, Zi визначаються блоком БПТ. Блок БПТ у момент надходження на його входи чергового набору значень команд починає відраховувати витримку часу, по закінченні якої на шинах РАХУНОК і ТАКТ відбуваються зміни логічних сигналів, таке, що під їх впливом відбувається рух регістра, що супроводжується зміною значень Zi, Zi. Тривалість витримок часу визначається настроюванням матриці дешифратора ДС для кожного набору значень Zi, Zi.

Команди Zi, надходять у блок БФВ, де вони перетворяться в команди керування вихідними реле, розташованими в блоках БГР, і в сигнали, що визначають моменти включення в роботу каналів захисту блоку БАЗ по ходу програми пуску.

Функції аварійного захисту, сигналізації і блокування виконуються в основному блоком БАЗ. Крім того, у формуванні загального сигналу аварії й у захисних блокуваннях беруть участь елементи блоків БВЕ і БГР.

Блок БАЗ запам «ятовує значення сигналів аварійних датчиків, формує загальний сигнал аварії і включає світлозвукову сигналізацію. Він містить 16 каналів захисту, кожний з який має тригер і підсилювач для включення світлового індикатора. Крім того, у блоці розміщені логічні елементи для формування загального сигналу аварії, команд на включення джерела звуку, для відключення світлозвукової сигналізації і для самоконтролю справності.

Розглянемо роботу каналу захисту по температурі води на виході котла (вхід 19, 55 блоку БАЗ).

У відсутності аварійної ситуації на виході А2.1/15,51 блоку БВС має місце 0. Якщо при цьому на входах R всіх тригерів установлений 0, на вході 1,37 блоку БАЗ установлена 1 «(контакти кнопок розімкнуті), те на виході тригера Д18 має місце 0, на виході Д39 установлена 1 .і індикатор, підключений до Д39, не горить. При виході контрольованого параметра за припустиму норму на вході 3 тригери Д18 виникає 1, тригер перекидається і загоряється відповідний індикатор. Логічні одиниці на вході і виході Д18 приводять до появи на виходах елементів Д1 і Д25 також логічних одиниць. Тому що контакт кнопки S9 розімкнутий, на верхньому вході елемента ДЗ установлена 1, на його виході — 0, і логічна 1 на виході Д1 викликає спрацьовування тригера Д5. Це приводить до виникнення нулів на виході 35,71 блоку, на виході «Аварія заг.» і одиниці на виході «Аварія II», а також до запуску одно-вібратора Д4. Оскільки контакт кнопки S8 розімкнуть, вихідний імпульс одно-вібратора перекидає тригер Д2, що приводить до виникнення нуля на виході «Дзвінок» (команда на включення джерела звуку).

Логічна 1 па виході Д25 викликає поява одиниці на виході «Аварія I» і запуск одно-вібратора Д24. Цей же сигнал надходить на входи Д26, Д27, що також впливає на появу логічних нулів на виходах 35,71 і 33,69 блоку БАЗ. Тому що контакт кнопки S8 розімкнуть, вихідний імпульс одно-вібратора Д24 установлює тригер Д6 у стан 1 і на виході Д45 формується команда на включення джерела звуку.

Логічні нулі на виходах «Дзвінок» і «Аварія заг.» викликають включення реле А11/К8.1 і А11/К6.1. При цьому контакт А11/К8.2 включає живлення джерела звуку, а А11К6.2 видає інформаційний сигнал про аварію на верхній рівень керування. Одиниця на виході «Аварія 1» і (чи) «Аварія II» виключає реле К7.1 і (чи) К9.1 блоку А11. Контакти цих реле, з «єднані послідовно, комутують напругу живлення із шини «б» на шину «г». Тому при відключенні кожного з зазначених реле живлення із шини «д» знімається, реле К5.1, К4.1, К3.1, К2.1, К1.1 блоку А11 і реле К1.1, К2.1, К3.1, К4.1, К5.1, К4.1, К11−1 блоку А12 виключаються, відбувається аварійна зупинка котла.

Живлення елементів блоку БАЗ організовано так, що елементи Д1-Д5 живляться від однієї шини, а елементи Д6, Д7, Д9-Д26 — від іншої. При будь-якій розбіжності логічних сигналів на виходах «Аварія I» і «Аварія II» (через вихід якого-небудь елемента чи блоку через зникнення напруги на одній із шин харчування в блоці) живлення з шини «м» знімається, відбувається аварійна зупинка, на виході елемента А5/Д29 виникає 0 і включається індикатор «Комплект несправний».

У БУС також автоматично контролюється правильність видачі внутрішніх команд 2ц 2 «блоком БФК. При порушенні правильної послідовності видачі цих команд у блоці БФК спрацьовує схема захисту (на схемі додатка 2 вона не зображена), і на виході А8/35,71 виникає 0. який надходить на вхід 34,70 блоку АЗ.2 і інвертується, у результаті чого спрацьовує відповідний канал захисту і включається індикатор «Комплект несправний».

Канали захисту, що контролюють тиск води, наявність вибуху в топці, температуру води на виході і виконання загально котлових умов перед пуском, включаються відразу після включення напруги живлення БУС. Інші канали включаються в міру виникнення одиниці на виходах 19,55; 12,48; 30; 34; 10,46 блоку БФВ.

Для зняття звукового сигналу варто короткочасно натиснути на кнопку S8, у результаті чого тригери А5 «Д2 і А5/Д6 встановлюються в нульовий стан. Тому що при цьому кнопка S7 розімкнута, на виході А5 «Д45 виникає 1 і реле АП/ДО8.1 виключає джерело звуку. Для зняття світлової сигналізації необхідно натиснути кнопку S9. Якщо при цьому по всіх каналах аварійна ситуація відсутня, на виході А5/Д7 виникає 1, усі включені тригери каналів захисти скидаються і відповідні індикатори гаснуть. Одночасно на виході елемента А5 «ДЗ формується 1, скидається тригер А5/Д5. Через наявність у блоці БАЗ елемента Д7 зняття світлового сигналу неможливо до зняття звукового сигналу (тобто доти, поки не буде скинуті тригер А5/Д6).

Передбачена _можливість одночасної перевірки справності усіх світлових індикаторів (крім індикатора «Мережа», що перевіряється автоматично при включенні живлення) і джерела звуку. Для цього треба натиснути кнопку S7, що приведе до виникнення нуля на входах А5 «1,37 і А7/18.54, а отже, і на виходах елементів ДЗО-Д45 блоку БАЗ і Д13—Д1.5. Д17, Д19 блоку БВЕ, а це, у свою чергу, викликає включення всіх індикаторів і джерела звуку. При відпусканні кнопки S7 індикатори гаснуть, джерело звуку виключається.

За допомогою кнопки SЗ живлення світлових індикаторів може бути відключене (наприклад, при відсутності постійного обслуговуючого персоналу котлоагрегатів).

Розглянемо роботу блоку БУС при виконанні алгоритму мов пуску й зупинки котла, При включенні напруги живлення загоряється лампа «Мережа» і, якщо відсутня аварійна ситуація, мають місце наступні значення сигналів:

логічний 0 установлюється на виходах «Аварія I», «Аварія II» блоку БАЗ, на вході 28,64 блоку БВЕ логічна 1 установлюється на виході 35,71 блоку БАЗ, на входах 31,67; 7,43; «5,41; 9,45 і виході 32,68 блоку БВЕ (Z10=1). Нулі на входах А11/31,67, А11/26,62 включають реле А11/К7.1 і А11/К9.1, контакти яких подають напруга живлення із шини «б» на шину «м». У момент включення напруги живлення блоку БУС тригер А10/Д48 встановлюється в стан 1, а тригер А10/Д44 сигналом Z10=1 — у нульовий стан. Тому на виході А10/Д43 має місце 1, контакт реле А11/K10.1 розімкнуть і живлення на висновки 3,39 блоків БФК і БПТ не подано. У відсутності напруги живлення на БФК на входах БФВ усі 2*=0 (1=1,2…9, 11,12). Всі інші блоки знаходяться під напругою. Положення перемички Х2 блоки БФВ обраний таким, що, незалежно від виду клапана безпеки (НЗ чи АЛЕ), він знаходиться у відкритому стані (за допомогою реле А12/ДО6.1).

Включення програми пуску починається з моменту спрацьовування пускового реле А7/ДО1Д. Спосіб включення цього реле залежить від заданого режиму роботи блоку БУС, що визначається станом тригера А7/ДЗ. Керування положенням тригера виробляється за допомогою кнопок S5 і S6, а при включенні харчування він самостійно встановлюється в нульовий стан.

В автономному режимі роботи тригер знаходиться в нульовому стані. Тому на виході А7/Д4 має місце 0, а на виході А7/Д10 — 1. Одиниця на виході А7/21.57 блокує вплив на пускове реле органів пуску й зупинка пристроїв верхнього рівня керування, що підключаються до контактів 5—8, 13, 14 рознімання XI. Для включення пускового реле в цьому режимі потрібно короткочасно натиснути на кнопку «Пуск» (31), у результаті чого логічний 0 з виходу елемента А7/Д4 через контакт цієї кнопки подається на правий висновок обмотки пускового реле.

Для перекладу БУС в режим роботи «від диспетчера (ОК) варто короткочасно натиснути кнопку S6. Під час натискання кнопки на вході 8 тригера А7/ДЗ має місце 0, тригер встановлюється в стан 1, на виході А7/Д4 зупинка пристроїв верхнього рівня керування де блокується, на виході елемента А7/Д5 установлюється 0. Для включення пускового реле А7/КД.1 у цим режимі необхідно: при пуску від загально котлового пристрою замкнути на увесь час роботи котла контакти Х1/13 і К1/14, а при керуванні з диспетчерського пункту — - короткочасно замкнути контакти Х1/5. і Х1/6. У цих випадках логічний 0 з виходу елемента А7/Д10 через згадані контакти подається на правий висновок обмотки пускового реле. В автономному режимі роботи і при керуванні з диспетчерського пункту на виході елемента А7/Д5 має місце 0, тому реле ДО1.1 на час пуску стає на самоблокування за допомогою контакту ДО1.2. При роботі від загально котлового пристрою контакти Х1/7 і Х1/8 розімкнуті, на виході А7/Д5 має місце 1. Тому для утримання реле А7/ДО1.1 у включеному стані контакти Х1/7 і Х1/8 повинні бути замкнуті, а для вимикання реле — розімкнуті.

В автономному режимі роботи одиниця на прямому виході тригера А7/ДЗ за допомогою елемента А10/Д42 блокує дію органа керування загально котлового пристрою (підключений до клем Х1/3 і Х¼) на паливні клапани № 3 і № 6 («великі горіння») для роботи казана в регулювальному режимі. При роботі з загально котловим пристроєм це блокування знімається. Для керування з диспетчерського пункту між клемами Х1/3 і Х¼ повинна стояти перемичка.

Після включення пускового реле замикається контакт А7/ДО1.3. Це приводить до формування Z10−0, у результаті чого на виході А10/Д45 виникає 1, що встановлює тригер А10/Д48 у нульовий стан. Сформувавши при цьому логічний 0 на виході А10/Д43 включає реле А11/К10.1, і на висновки 3,39 блоків БФК і БПТ із шини «а» подається напруга живлення. Після подачі напруги живлення всі тригери блоку БФК_ встановлюються в складаючись 1. Тому всі Zi = 0 і всі Zi=1 (i= 2, 3,… 12). Наявність на вході А10/Д45, команди Z10 = 0 викликає Z1 = 1. Пари команд Z1 — Z2=1 запускає блок БПТ на відлік витримки часу у результаті чого на шині РАХУНОК формується 1, а на шині ТАКТ — 0.

Тому що Z1 = 1, Z9=0 і на виході А10/Д44 має місце ПРО, те на виходах А10/Д2 і А10/ДЗ сформований 0, реле АИ/КИЛ, А11/ДО5Д включені, зайняв індикатор ПУСК, контакт А11/КН.2.включає живлення пускачів димососа і вентилятора, а контакт А11/ДО5.2 формує інформаційний сигнал на верхній рівень керування про початок програми пуску.

Оскільки в цей же час 22=23=26=27=0, на висновках блоку 19,55; 12,48; 34; 10,46 БФВ мають місце логічні нулі, що забороняють дія каналів захисту, утворених тригерами Д9-Д14, Д17 блоку БАЗ. На висновку 1,37 блоку БФВ також установлений 0, що через елемент А7/Д1 забороняє дія каналу захисту, утвореного тригером А5/Д20.

Після закінчення витримки часу t2 необхідної для розгону двигунів вентилятора і димососа, на шині ТАКТ сигнал приймає значення 1. По цьому сигналі переключаються в стан 0 тригери Д2 «5, Д2, ДЗ, після чого виникає Z2 — 0 і блок БПТ встановлюється у вихідний стан (на шинах РАХУНОК і ТАКТ сигнали рівні 0). Тому що сигнал на вході тригера А8/Д4 при цьому дорівнює 0, а на вході —1, тригер встановлюється в нульовий стан і виникає Z2=1. Таким чином, на входах БПТ установилися Z2-Z3 = 1, починається відлік наступної витримки часу Ь, а на шині РАХУНОК установлюється.

По закінченні t3 аналогічно описаному вище відбувається зміна Z3=1 на Z3 = 0 і Z3 = 0 на Z3=1, після чого починається відлік витримки часу 13. Команда Z3=1 викликає включення реле К.1.1, ДО2.1, ДО10.1 блоку А12 і реле R4.1 блоку А11. Відкривається паливний клапан № 1 «(контрольний клапан при роботі на газі), включається двигун форсунки і відкривається клапан продувки мазуто провода «(при роботі на мазуті), відкриваються клапани № 1, № 2 і № 3 I"малого» і «великого» горіння). Починається продувка паливних ліній і продовжується _вентиляція багнисті. Якщо продувка клапана № 3 («великого» горіння) не передбачене, перемичка XI у блоці БФВ не встановлюється і реле А12/ДО10.1 не включається під час витримки 1;3.

По закінченні t3 формуються Z4 = 0, Z4=1 і починається відлік витримки часу t4. Команда Z4=1 відключає соленоїд шибера димоходу «(чи включає виконавчий механізм шибера димоходу на його закриття), відключає соленоїд повітряної заслінки, закриває клапан продувки мазуто провода, закриває клапан № 3 („великого“ горіння»). Цим закінчується вентиляція топки і продувка паливних ліній. Одночасно включається в роботу канал захисту по зниженню тиску первинного повітря.

Після закінчення формуються Z5=0 і Z5 = 1. Команда Z5=1 включає реле А11/КЗ.1 і А12/K5.1, відкривається клапан № 4 (запальники) і включається блок запального пристрою, що формує іскру для розпалювання. Одночасно тригер А10/Д20 встановлюється в стан 1, сигнал 0 на виході А10/Д21 додатково підхоплює реле АП/К11.1 і починається відлік чергової витримки часу t5, необхідної для розпалювання запальника. Установка тригера А10/Д.20 у стан 1 забезпечує обов «язкову післязупиночну вентиляцію топки при будь-якій зупинці якщо вона відбула після відкриття клапана № 4 (запальники). Витримку часу t5 для збільшення надійності одночасно з блоком БПТ формує й елемент А4.5 блоку БЗС.

Формування витримки часу t6 (із застосуванням резервування) є найбільш відповідальною операцією, тому що з закінченням t6 повинні обов «язково виникнути Z6=0 і Z6=1, а команда Z6=1 за допомогою елементів АКУД23 і А10/Д29 включає канал захисту по загасанню полум «я контрольованого по входу 1 (наприклад, запальника), і якщо полум «я виникло (запальник розпалився), через елемент А10/Д26 відкриває клапан № 6 (відсікач), закриває клапан безпеки. Починається відлік витримки часу 1у, необхідної для розпалювання полум «я (основного пальника), контрольованого по входу Z.

По закінченні і формується Z7 — 0 і Z7=1. По команді Z7=1 елемент А10/Д32 включає канали захисту по підвищенню і зниженню тиску палива, по загасанню полум «я, контрольованого по входу 2 (наприклад, основного смолоскипа), виключає блок запального пристрою і за допомогою елемента А10/Д31 включається регулятор розрідження «(елементи А10/ДЗЗ і А10/Д34) у топці, якщо він передбачений пd технологічну схему. Одночасно починається відлік витримки часу t8.

Після закінчення t7 установлюються Z8 = 0 і Z8=1. По команді 28−1 на виході А10/Д27 виникає 0, па виході АЮ «ДЗО 1, у результаті чого елемент А10/Д18 за допомогою реле А12/ДО51 закриває клапан № 4 (запальники), а елемент А10/Д29 виключає канал захисту по загасанню полум «я, контрольованого по входу 1 (запальника). Якщо по технологічній схемі передбачена робота з постійно включеним послу моменту виникнення Z5=1 клапаном № 4 (запальником), перемичка Х4 у блоці БФВ не встановлюється, тому по команді 28=1 клапан № 4 і канал захисту по загасанню його полум «я не відключаються. З виникненням Z8=1 починається також відлік витримки часуt необхідної для прогріву котла.

З закінченням t8 формуються Z9=0 і Z9=1. Команда 29=1 формує на виході А10/Д36 логічний 0, що в автономному режимі роботи (коли на вході А10/Д42 має місце 0) дозволяє проходження через елементи А10/Д39 і А10/Д41 сигналів з виходу тригера А10 «Д40, керованого датчиками температури води, підключеними до клем 21 і 22 роз'єму XI. При цьому сигнали з виходів елемента А10/Д39 керують клапанами № 3 і № 6 («великого» горіння) за допомогою реле А12/КЮ.1 і А12/КИ.1, сигнали з виходів елемента А10/Д41 за допомогою реле А12/ДО7.1 і А12/ДО8.1 керують шибером димоходу (якщо немає регулятора розрідження) і повітряною заслінкою. Таким чином, включається в роботу регулятор температури води на виході казана. Одночасно за допомогою елементів А10/Д37, А10/Д35 і А10/Д38 виключається індикатор ПУСК, включається індикатор РОБОТА, виключається реле А11/К. 1 і включається реле А11/К2.1, що формують сигнали на верхній рівень керування про завершення програми пуску. У момент появи Z9=1 тригер А10/Д44 перекидається в стан 1, його вихідний сигнал за допомогою елемента А10/Д43 відключає реле А11/10.1, що своїм контактом знімає напруга харчування з блоків БПТ і БФК. Таким чином, блоки ці ставляться в режим збереження, що підвищує їхню довговічність. Тому що цей же сигнал тригера А10 «Д44 надходить на входи елементів Д1, Д4, Д7, Д14, Д17, Д23, Д27, Д31, Д36 блоки БФВ, вихідні контакти всіх реле блоку БУС залишаються в станах, необхідних для роботи казана в базовому чи регулювальному режимах.

При виникненні аварійної чи ситуації при зупинці котла за допомогою кнопки СТОП блоку БУС з лівого висновку обмотки пускового реле А7/ДО1.1 знімається позитивний потенціал, а при зупинці за допомогою органів зупинка пристрою верхнього рівня керування ланцюг обмотки пускового реле розривається з боку правого висновку обмотки. Але в будь-якому випадку реле А7/ДО1.1 виключаються, його контакти ДО1−2, ДО1.3 розмикаються, виникає Z10=1, у результаті чого тригер А10/Д44 встановлюється в стан 0, на виході елемента АШД43 формується 0 (Z1=0), включається реле А11/К10.1 і на блоки БФК і БПТ подається напруга живлення. Тому що при цьому всі Z1=0 (Г=2,.,., 9), відбувається вимикання каналів захисту, гасне лампа РОБОТА, виключається реле А11/К.2.1, закриваються клапани № 1—№ б (контрольний газовий клапан, клапани «малого» і «великого» горіння, клапан-відсікач), виключається двигун форсунки .(при роботі на мазуті). Одночасно відкривається клапан безпеки, і якщо до зупинки тригер А10/Д20 знаходився в стані 1, відкривається шибер димоходу (при наявності регулятора розрідження включається механізм на відкриття шибера), відкривається шибер повітряної заслінки і залишається включеним димосос. Сигналом 21 = 0 тригер А8/Д21 підготовляється до переходу в стан 0. Включається в роботу канал попереджувальної сигналізації про не закриття клапана-відсікача (сигнал з виходу А10/Д46 надходить на вхід А7/Д6). Пари команд Z10 = Z11 = 1 запускає блок БПТ на відлік витримки часу t9, необхідної для після зупинки вентиляції.

По закінченні t9 формуються Z11 = 0, Z11 = 1. Якщо до цього моменту не було аварії димососа, а клапан-відсікач закрився, на виході А8/Д38 виникає 1, формується Z12=1, спрацьовує тригер А10< «Д48 і за допомогою елемента А10/Д43 і реле АН «КЮЛ знімається напруга харчування з блоків БФК і БПТ, у результаті чого закриваються шибери димоходу, повітряна заслінка, відключаються двигуни вентилятора і димососа. Біли ж до виникнення Z11 = 1 було аварійне відключення димососа і (чи не закрився клапан-відсікач) Z12=0, харчування на блоках БФК і БПТ залишається, шибери і повітряна заслінка залишаються відкритими, виробляється природна вентиляція багнисті. При цьому горить індикатор ДЫМОСОС НЕ ПРАЦЮЄ і (чи) індикатор КЛАПАН ПАЛИВА НЕ ЗАКРИВСЯ. При працюючому димососі включений і вентилятор, тому що живлення пускача. вентилятора повинне вироблятися від пускача димососа.

У тому випадку, якщо зупинка була почата до надходження команди Z5=1 (до відкриття клапана № 4), тригер А10/Д20 знаходиться в стані 0 і в процесі зупинки вентиляції топки не виробляється.

3. Конструктивна частина.

3.1. Індивідуальне завдання.

Моїм індивідуальним завданням було розглянути терморегулятори для економії енергетичних ресурсів, а також розрахунки при підборі циркуляційних насосів.

Радіаторні терморегулятори.

Економія, якої можна досягнути після здійснення відносно невеликих витрат, становитиме до 20% витрат на опалення. Цю економію можна мати протягом десятиріч. Вона не вимагатиме жодних зусиль. Проте це вже перевірено в багатьох будинках.

Взявши до уваги, що в житлових будинках найбільшу частку енергії складає центральне опалення. Заощадження на витратах на опалення зовсім не повинно означати, що в помешканні буде холодно.

У першу чергу, потрібно вкладати гроші туди, де фінансові витрати, необхідні для досягнення економії, є відносно невеликими, а результат досягається негайно.

Важливим є не тільки розмір витрат, але і час їх повернення.

Потрібно шукати такі рішення, за яких витрати зможуть повернутись найшвидше.

Вкладаючи гроші, потрібно брати до уваги експлуатаційні витрати:

найкраще вибрати таке рішення, яке дозволить уникнути їх повністю.

Можна непогано заощадити за допомогою, використання радіаторних терморегуляторів серії RTD фірми «Данфосс » .

З-поміж радіаторних терморегуляторів фірми «Данфосс «завжди можна знайти той, що підходить до конкретної системи опалення, який:

при проведенні модернізації системи опалення замінить старий ручний регулювальний кран радіатора;

при монтажі нової системи опалення дозволить скористатись різними способами з «єднання з радіатором.

Встановлений терморегулятор буде завжди автоматично регулювати подачу теплоносія до радіатора.

Гідроелектростанції, вітрові силові станції й сонячні батареї використовують енергоресурси, що існують навколо нас і, як правило, втрачаються. Де ж шукати «дармові «джерела енергії? Їх дуже багато. Такими є нагрівання поверхонь сонячним промінням, а також тепло, що виділяється освітлювальними приладами, побутовими приладами, кухонною плитою та навіть людським організмом. Конструкція радіаторних терморегуляторів фірми «Данфосс «забезпечує те, що надходження дорогого тепла з системи опалення зменшується, коли з «являються джерела «дармового «тепла. Радіаторний терморегулятор фірми «Данфосс «з газоконденсатним термоелементом дозволяє в найбільшій мірі використати його — навіть до 85%.

Радіаторний терморегулятор фірми «Данфосс «дозволяє регулювати температуру індивідуально в кожному приміщенні. Вже не треба знижувати температуру шляхом відкривання вікон і сплачувати за теплову енергію, яка втрачається при цьому.

Необхідне провітрювання приміщень під час опалювального сезону повинно відбуватись інтенсивно і недовго. Під час провітрювання рекомендується обмежити подачу теплоносія до радіатора шляхом повертання рукоятки вправо до позначки. Після провітрювання поновлюємо бажане значення температурної настройки.

У результаті застосування терморегуляторів фірми «Данфосс «створюється можливість встановлювати різну температуру в різних приміщеннях.

Пам «ятайте, що для підтримання різних температур у різних приміщеннях слід зачиняти двері між ними.

Не менш важливим, ніж встановлення різних температур у різних кімнатах, є встановлення різних її значень у часі. Для того, щоб досягти істотної економії, достатньо буде, виїжджаючи на вихідні дні чи у відпустку, знизити температуру приблизно до +8°С. Ефективним є також зниження температури на ніч та перед виходом на роботу. Пам «ятайте, що зниження температури лише на 1 °C обумовлює протягом цього часу зменшення споживання тепла на 5−8%.

Радіаторний терморегулятор фірми «Данфосс «складається з клапана та термостатичного елемента, на якому встановлюється обрана температура в приміщенні. Всередині термостатичного елемента розташовується металевий сильфон, заповнений інертним газоконденсатом. Газоконденсатний термоелемент найшвидше реагує на зміну температури в навколишньому середовищі, тому у порівнянні з іншими рішеннями гарантує найбільшу економію і комфорт найвищого ґатунку. Фірма «Данфосс «є єдиним у світі виробником газоконденсатних термоелементів.

Рис. 3.1. Терморегулятор

Принцип дії радіаторного терморегулятора полягає в наступному: Коли температура повітря зростає, то зростає тиск газу, сильфон пересуває шпиндель, шток клапана і конус клапана, перекриваючи подачу теплоносія до радіатора.

Коли температура повітря знижується, то об «єм газу в сильфоні зменшується, що викликає відкривання клапана. До радіатора надходить більше теплоносія — в результаті приміщення обігрівається інтенсивніше.

Після установки радіаторних терморегуляторів «Данфосс «неодноразово можна зауважити, що радіатори холодні або ледь теплі, а температура в приміщенні така, яку було встановлено. Це є доказом роботи терморегулятора, який врахував надходження тепла від «дармових джерел » !

Для того, щоб радіаторний терморегулятор мав можливість реєструвати температуру повітря в приміщенні, термостатичний елемент повинен бути встановлений на клапані в горизонтальному положенні. Він не повинен бути прикритим. Якщо немає можливості забезпечити вільне проходження потоку повітря навколо радіаторного терморегулятора, то слід встановлювати термоелемент з виносним датчиком температури.

Радіаторні терморегулятори фірми «Данфосс «надають можливість регулювати температуру в приміщеннях, що опалюються, в діапазоні від 6 до 26 °C.

Вони мають шкалу, яка приблизно відповідає температурам, рекомендованим для окремих приміщень.

Реальна температура залежить від втрат тепла у приміщенні та надходження тепла від радіатора. Тому слід після установлення потрібної температури на термостатичному елементі почекати приблизно годину і перевірити її за допомогою кімнатного термометра. Якщо температура на термометрі дещо відрізняється від виставленої, то можна здійснити відповідну корекцію. Різниця температур є наслідком того, що температура повітря біля терморегулятора не є такою самою, як біля термометра. Якщо Ви плануєте бути відсутніми в приміщенні довгий час, Вам не потрібно опалювати Ваші приміщення та витрачати гроші. Вам лише необхідно встановити радіаторний терморегулятор у положення. При цьому температура в приміщенні буде підтримуватись на рівні не нижче 6 °C, що запобігає замерзанню радіатора і пошкодженню трубопроводів системи опалення.

Рис. 3.2. Базова модель терморегулятора.

Базова модель термостатичного елемента RTD має кільце пам «яті, що дозволяє швидко здійснити поновлення бажаного значення температурної настройки.

Газонаповнені терморегулятори «Данфосс «забезпечують максимальний комфорт приміщенні.

Терморегулятори «Данфосс «дозволяють економити на витратах на опалення до 20% - найбільший показник серед усіх моделей терморегуляторів.

Вдала конструкція терморегуляторів «Данфосс «забезпечує.

надійну експлуатацію навіть в умовах низької якості теплоносія.

Термостатичний елемент витримує значні навантаження (до 84кг),.

при цьому він не ламається і його робота не погіршується.

Термін експлуатації терморегуляторів «Данфосс «становить понад 20 років.

Терморегулятор «Данфосс «не потребує ніякого спеціального обслуговування.

Знаючи переваги радіаторних терморегуляторів фірми «Данфосс ». Зупиняючись на технології, яка дозволяє найефективніше регулювати температуру. Газовий датчик найшвидше реагує на зміни температури і, отже, забезпечує найбільші комфорт і економію. Після отримання комфортної температури в приміщенні, можна зафіксувати значення цієї температурної настройки за допомогою кільця пам «яті. Для цього потрібно, притримуючи рукоятку термоелемента на місці, повернути кільце пам «яті так, щоб чорна крапка опинилась навпроти значення встановленої температурної настройки. Якщо настройка потім була якось змінена, її легко можна повернути до зафіксованого раніше положення, повертаючи рукоятку термоелемента так, щоб крапка знову опинилась навпроти позначки температурної настройки.

Підбір циркуляційного насоса Відправною крапкою при підборі циркуляційного насоса системи опалення є потреба будинку в теплі, розрахована для найбільш холодного часу року. При професійному проектуванні цей показник визначають виходячи з рівнянь теплового балансу. Орієнтовно його можна вирахувати по площі приміщення, що обігрівається.

Відповідно до європейських стандартів на опалення 1 кв. м у будинку з 1−2 квартирами необхідно 100 Вт, а для багатоквартирних будинків 70 Вт. Якщо стан будинку не відповідає нормативам, проектувальник бере до уваги більш високе питоме споживання тепла. Для житлових будинків з поліпшеною теплоізоляцією і виробничими приміщеннями потрібно 30−50 Вт/кв.м.

Визначивши споживання тепла (Q, Вт), варто перейти до розрахунку необхідної продуктивності насоса (подачі) по формулі:

G=Q/1,16*DT (кг/г), де (3.1.).

DT — різниця температур у що подає і зворотному трубопроводі схеми опалення (у стандартних двотрубних системах вона складає 20 °C; у низькотемпературних — 10 °C; для теплих підлог 5°С);

1,16 — питома теплоємність води (Вт.г/кг °С). Якщо використовується інший теплоносій, у формулу необхідно внести відповідні корективи.

Таку методику розрахунку пропонують закордонні проектувальники. В обов «язковому додатку до СНіП 2.04.05−91 приведена наступна формула:

G=3,6*Q/(c*DT) (кг/г) де (3.2.).

с — питома теплоємність води, рівна 4,2 кдж/кг°С. Для перерахування отриманої величини в м3/год (як правило, саме ця одиниця виміру продуктивності насосів використовується в технічній документації) необхідно розділити її на щільність води при розрахунковій температурі, що при 80 °C складає 971,8 кг/м3.

Крім необхідної подачі, насос повинний забезпечувати тиск (напір), достатнє для подолання опору трубопровідної мережі. Для правильного вибору потрібно визначити втрати в найбільш протяжній лінії схеми (до самого далекого радіатора).

При проектуванні нової системи можливі точні розрахунки з урахуванням опору всіх елементів нитки (труб, арматури і приладів); звичайно необхідні зведення приводяться в паспортах на устаткування. Тут можна використовувати формулу:

Н = (R*1 + Z)/x03C1*g (м), де: (3.3.).

R — опір у прямій трубі (Па/м); 1 — довжина трубопроводу (м); Z — опір і т.д. (Па); x03C1 — щільність середовища, що перекачується, (кг/м3); g — прискорення вільного падіння (м/с2).

У випадках з діючими теплопроводами подібні обчислення, як правило, неможливі. У таких ситуаціях найчастіше користаються приблизними оцінками.

Отримані досвідченим шляхом дані свідчать, що опір прямих ділянок труби ® складає порядку 100−150 Па/м. відповідає необхідному напору насоса в 0,01−0,015 м на 1 м трубопроводу. У розрахунках потрібно враховувати довжину і що подає, і зворотної лінії.

Також на досвіді було визначено, що у фітінгах і арматурі губиться близько 30% від втрат у прямій трубі. Якщо в системі є терморегулювальний вентиль, додається ще близько 70%. На триходовий змішувач у вузлі керування всією системою чи опалення пристрій, що запобігає природну циркуляцію, приходиться 20%.

Фахівці з фірми «Wilo» рекомендують наступну формулу зразкового розрахунку напору (у метрах):

Н = R*1*ZF, де (3.4.).

ZF — коефіцієнт запасу.

Якщо установка не оснащена ні теплорегулюючим вентилем, ні змішувачем, ZF = 1,3; для контуру з терморегулювальним вентилем ZF = 1,3*1,7 = 2,2; коли система включає обидва прилади ZF = 1,3*1,7*1,2 = 2,6.

Визначивши так називану робочу крапку «циркуляційника» (напір і подачу), залишається підібрати в каталогах насос із близькою характеристикою. По продуктивності (Q).

Не можна забувати, що розраховані параметри необхідні для дії системи при максимальному навантаженні. Такі умови зустрічаються вкрай рідко, найбільшу частину опалювального сезону потреба в теплі не так велика. Тому, якщо є сумніву, завжди потрібно вибирати менший насос. Це дозволяє не тільки заощадити при його покупці, але і знизити надалі витрати на електроенергію.

На додаток Спираючи на дану методику, деякі виробники насосів розробляють і більш зручні і точні способи підбора устаткування.

4. Енергетична частина.

4.1. Розрахунок витрат енергоносіїв на засоби автоматизації.

В даному розділі відображено всі розрахунки на витрату енергоносіїв на засоби автоматизації.

Споживання електроенергії засобами автоматизації Таблиця4.1.

Назва приладу Кількість Потужність яку споживає.

Блок контролю полум’я БКП 1 8 Вт.

Блок вводу сигналів БВС-1 2 7 Вт.

Блок затримки сигналу БЗС 1 10 Вт.

Блок аварійного захисту БАЗ 1 7 Вт.

Блок живлення БП2 1 11 Вт.

Блок допоміжних елементів БВЕ-4 1 4 Вт.

Блок формування сигналів БПТ-2 1 3 Вт.

РАЗОМ.

50 Вт.

Щоб знайти витрату електроенергії на даний засіб автоматизації, необхідно дізнатися, скільки часу працює комплект КСУМ на протязі доби, враховуючи, що 1 година на добу відводиться на простій.

Отже, витрата електроенергії за добу становить:

Wдобова=Wд*t/1000 (кВт./год) (4.1.) де.

Wд — загальна потужність яку споживає комплект;

t — час роботи в добу;

50 Вт •*23 год. =1150Вт/год. Або 1,15 кВт./год.

Щоб знайти витрату електроенергії за рік, нам потрібно помножити спожиту електроенергію за добу на 212 днів тому, що це сезон коли працює обладнання і помножимо на коефіцієнт, який враховує втрати в електромережі становить 0,9.

Отже, одержимо:

Wдобова=Wд*T*((кВт./год) (4.2.).

T — кількість днів які обладнання працює в рік.

(- коефіцієнт втрат велектромережі.

212 *1,15*0,9 =219,42 кВт • год/рік.

5. Охорона праці.

5.1. Заходи по техніці безпеки.

Безпека експлуатації котельних установок.

Наявність високого тиску і температури води та пари у водогрійних і парових установках створюють підвищену небезпеку при їх експлуатації. ДНАОП 0.00−1.08.94 «Правила будови і безпечної експлуатації парових і водогрійних колів» встановлює вимогои до проектування, будови, виготовлення, монтажу, ремонту і експлуатації парових котлів, автономних перегрівачів і економайзерів з робочим тиском більше 0,07 МПА (0,07 кгс/см2), водогрійних колів і автономних економайзерів з температурою води вище 1150 С. Дані Правила не поширюються на котли з електричним підігрівом, коли з об'ємом парового і водяного простору 0,01 м³ (л) не перевищує 0,02 (200), пароперегрівачі трубних печех підприємств хімічної, нафтопереробної та нафтохімічної промисловості та деякі інші.

Котли до пуску роботи повинні бути зареєстровані в органах Держнаглядохоронпраці. Такої реєстрації не підлягають котли, у яких.

(ts — 100) * V (5,.

де ts — температура насиченої пари при робочому тиску, 0 С;

V — водяний об'єм котла, м3.

Кожен котел піддається технічному опосвідченню інспектором (експертом) органів Держнаглядохоронпраці до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації, а в необхідних випадках — позачерговому опосвідченню. Технічне опосвідчення котлів складається із зовнішнього і внутрішнього оглядів (не рідше одного разу в 4 роки) та гідравлічного випробовування (не рідше одного разу в 8 роки). Мінімальна величина пробного тиску Рп при гідравлічному випробуванні приймається:

при робочому тиску р не більше 0,5 МПа (5 кгс/см2) Рп = 1,5р, але не меньше 0,2 МПа;

при робочому тиску р не більше 0,5 МПа Рп = 1,25р, але не меньше р (0,3 МПа.

Час витримки під пробним тиском повинен бути не меньшим ніж 10 хв. Після цього тиск знижується до робочого, при якому і проводиться огляд всіх зварних, вальцювальних, клепальних і роз'ємних з'єднань. Результати технічного опосвідчення записується в паспорт котла із зазначенням термінів наступного технічного опосвідчення.

Основні заходи щодо запобігання аварій та вибухів спрямоване на точне дотримання норм експлуатації парових і водогрійних котлів. Для забезпечення безпечних умов і розрахункових режимів експлуатації та керування роботою всі котли повинні бути оснащені: запобіжними клапанами (не меньще двох); манометрами; термометрами; покажчиками рівня води (не меньше двох, за винятком прямоточних котлів); запірною та реглювальною апаратурою; приладами безпеки і пристроями, для живлення котлів водою.

Парові і вводогрійні котли при камерному спалюванні палива повинні бути обладнані автоматичними пристроями для припинення подачі палива у топку в наступних випадках; погасання факела у топці; вимкнення всіх димососів; вимкнення всіх дуттєвих вентиляторів; зниження рівня води (для прямоточних котлів — витрати води через котел) нижче допустимого. На котлах необхідно встановити звукові сигналізатори верхнього і нижнього граничних рівнів води, які вмикаються автоматично.

Причинами аварій (вибухів) балонів із зрідженим, стисненими та розчиненими газами є: дефекти та неточності, допущені при їх виготовленні (дефекти зварних швів, різьби вентиля, горловини балона); перевищення тиску газу в балоні внаслідок його заповнення понад норму; нагрівання балона під дією сонячних променів, нагрівальних приладів, відкритого вогню, надзвичайно швидкого наповнення газом; падіння та удари балонів; помилкове наповнення балону іншим газом; швидкий відбір газу з балона, який може викликати іскри в струмені газу; попадання газу на вентиль кисневого балона та інші. Нещасні випадки (травмування), зазвичай, стаються при транспортуванні, завантаженні та падінні балонів.

Основними причинами аварій при експлуатації парових та водогрійних котлів можуть бути: різке зниження рівня води внаслідок порушення герметичності системи; перевищення робочого тиску при несправних запобіжних пристроях та контрольно-вимірювальних пристроях; порушення водного режиму (утворення накипу внаслідок використання води); дефекти, допущені при виготовленні та ремонті котлів; зниження механічної міцності котлів в процесі експлуатації (корозія металу); поуршення правил експлуатації та режимів роботи котлів. Нащасні випадки, в основному, пов’язані з дотрканням до нагрітих поверхонь котлів та інших частин систем теплопостачання.

До основних причин аварій та вибухів компресорних установок належать:); дефекти, допущені при виготовленні та ремонті (тріщини, пропуски у зварних швах, розриви прокладок і т. п.); підвищення темперратури стисненого повітря або нагрівання частин компресорної установки вище допустимої внаслідок незадовільного охолодження; підвищення тиску вище допустимого внаслідок насправності засобів захисту; потраплення вологи, пилу, парів мастильних речовин, гасу, бензину, в камеру стискання; накопичення зарядів статичної електрики (пасові передачі, тертя струменю стисненого повітря об стінки); незадовільні експлуатація та нагляд за установками.

Причинами розгермитизації в системах трубопроводів для стиненого повітря, газу чи пари можуть бути: дефекти при зварюванні труб; корозія металів, і, як наслідок, зменьшиння товщини стінок труб; підвищення тиску вище допустимого; замерзання конденсату; деформації внаслідок теплового розширення; механічні пошкодження трубопроводу.

5.2. Протипожежний захист.

ПОЖЕЖА — це неконтролююче горіння, яке наносить великі матеріальні збитки. Вона виникає як стихійне лихо або як результат необережного поводження з вогнем.

ГОРІННЯ — це швидкопротікаючий процес окислення горючої речовини, супроводжується виділенням великої кількості тепла і світла. Окислювачем, як правило, являється кисень.

ЗАГОРАННЯ — це винекнення горіння під дією джерел запалювання, що супроводжується появою полум’я.

САМОЗАГОРАННЯ — виникнення горіння без джерела запалювання, що супроводжується появою полум’я.

Основні причини пожеж.

Основними причинами пожеж в котельнях є:

недотримання вимог по улаштуванню і експлуатації основного і допоміжного обладнання;

утворення вибухонебезпечної суміші в топці і газоходах котлоагрегатів;

несправність електрообладнання, електропроводів (винекнення коротких замикань), освітлявальних приладів і порушення правил їх експлуатації;

самозагорання промасленого спецодягу, сміття, загорання мастил, та інших легкогорючих матеріалів при порушенню правил їх зберігання;

порушення правил проведення зварювальних і вогневих робіт в місцях зберігання горящих матеріалів і речовин;

витоки газів через нещільності в роз'ємних з'єднаннях газопроводів і арматури;

утворення іскри при роботі з слюсарним інструментом в загазованому приміщенні;

поломка приладів автоматики;

куріння і викидання горючих окурків і сірників;

неправильне розміщення технічних засобів захисту від статичної електрики і атмосферних розрядів.

Загальні вимоги пожежної безпеки.

При експлуатації і ремонті обладнання котельних установок необхідно дотримуватись :

«Типові правила пожежної безпеки для промислових підприємств»;

«Пожежна безпека. Загальні вимоги»;

«Правила влаштування електроустановок»;

«Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів»;

«Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів «;

«Правила безпеки в газовому господарстві»;

«Технічні вимоги небезпечності котельних установок, які працюють на мазуті або природному газі»;

«Типова інструкція по організації безпечного проведення вогневих робіт на вибухонебезпечних і вибухопожежонебезпечних об'єктах».

В приміщеннях котельні необхідно дотримуватись чистоти, не допускати захаращення проходів і робочих місць. Легкозаймаючі матеріали (бензин, керосин, мастила) зберігати в приміщеннях котельні не дозволяється. Невелика кількість цих матеріалів в межах не більше тижневого постійного експлуатаційного розходу дозволяється зберігати в приміщенні котельні в спеціальних коморах в міцній металічній тарі. Мастила в кількості добової потреби можуть зберігатись біля робочих місць в спеціальних металічних бачках, ящиках.

6. Економічна частина.

6.1. Розрахунок економічної ефективності автоматизації технологічного процесу Розрахунок витрат на проведення автоматизації виробництва.

Розрахунок витрат на проведення автоматизації виробництва. Вданому розділі економічної частини дипломного проекту необхідно врахувати вартість усіх витрат, пов’язаних з проведенням автоматизації виробництва: вартість засобів автоматизації і монтажних матеріалів, суму амортизації і витрат на поточний ремонт, вартість електроенергії, суму заробітної плати, відрахувань на соціальне страхування, а також визначити економічний ефект.

Щоб розрахувати витрати на проведення автоматизації виробництва потрібно скласти декілька таблиць.

Розрахунок вартості засобів автоматизації. Таблиця 6.1.

№ п/п Назва обладнання Марка Одиниці вимір. Кількість Ціна за одиницю грн. Вартість грн.

1 2 3 4 5 6 7.

1 Блок контролю полумя.

БКП.

шт.

2 Блок вводу сигналів.

БВС1.

шт.

3 Блок затримки сигналу БЗС.

шт 1.

1 152 152.

Продовження табл. 6.1.

1 2 3 4 5 6 7.

4 Блок аварійного захисту БАЗ шт 1 350 350.

5 Блок живлення БП2 шт. 1 280 280.

6 Блок допоміжних елементів БВЕ4 шт.

1 75 75.

7 Блок формування команд БФК1 шт.

1 325 325.

8 Блок програмуючого тайиера БПТ2 шт.

1 550 500.

9 Разом.

Розрахунок вартості монтажних матеріалів. Таблиця 6.2.

№ п/п Назва обладнання Одиниці вимірювання Кількість Ціна за одиницю грн. Вартість грн.

1 2 3 4 5 6.

1 Електропровід м. 7 0, 9 6, 3.

2 Ізоляційна стрічка м. 20 0, 15 3.

3 Кріплення для кабелю шт 30 0, 05 1, 5.

Разом.

10, 8.

Розрахунок амортизації і витрат на поточний ремонт Отримавши вартість засобів автоматизації, вирахуємо амортизацію і витрати на поточний ремонт обладнання.

Таблиця 6.3.

№.

п/п Назва Вартість Амортизація Поточний ремонт.

% Сума грн. % Сума грн.

1 2 3 4 5 6 7.

1 Вартість засобів автоматизації 1765 10 176,5 30 52,95.

Розрахунок вартості електроенергії. Таблиця 6.4.

№.

п/п Назва Одиниці виміру Кількість Ціна грн. Вартість грн.

1 2 3 4 5 6.

1 Електроенергія силова кВт год. 219,42 0,25 54,86.

К=КДН.*Пт.*КГ.*0,9 (6.1.).

К=212*50*23*0,9=219 420 Вт./Год. Або 219,42 КВт./Год.

КДН. — кількість днів, які працює обладнання;

Пт. — потужність яку споживає обладнання;

КГ. — кількість години які працює обладнання в добу.

0,9 — поправочний коефіцієнт Розрахунок заробітної плати робітників, зайнятих встановленням засобів автоматизації.

Виконання монтажних робіт здійснюватиме 2 чоловіки:

Налагоджувальник V розряду.

Монтажник IV розряду.

Сітковий графік Таблиця 6.5.

№.

п/п Найменування виконуваних робіт Період часу, год. Кіл.

Роб.

Чол Від пра.

1 8.

Разом годин.

Загальний час затрачений на ці роботи 16 людино-годин.

Заробітну плату слід нараховувати по почасовій системі згідно сіткового графіка, за формулою.

З = Тф * ТСсер (6.2.).

де Тф — фактично затрачений час на роботу, годин;

ТСсер — середня тарифна ставка, грн.

(грн.) (6.3.).

З = 16*1,59 = 25,44(грн.).

Розрахунок відрахувань на соціальне страхування.

Сума відрахувань на соціальне страхування вираховуємо, ґрунтуючись із ставки 37,5% від фонду оплати праці.

В = 25,44*0,375 = 9,54(грн.) (6.4.).

Розрахунок загально виробничих витрат.

Загальновиробничі витрати пов’язані з обслуговуванням підприємства, по даних підприємства становлять 40% від заробітної плати.

ЗВВ = 25,44*0,4 = 10,18(грн.) (6.5.).

Розрахунок суми витрат на автоматизацію. Таблиця 6.6.

№.

п/п Назва Сума, грн.

1 Вартості засобів автоматизації 1765.

2 Вартості монтажних матеріалів 10, 8.

3 Амортизація засобів автоматизації 176,5.

4 Витрати на поточний ремонт 52,95.

5 Вартість електроенергії 54,86.

6 Зарплата 25,44.

7 Відрахувань на соціальне страхування 9,54.

8 Загально-виробничі витрати 10,18.

9 Інші витрати 63,16.

Разом 2168,43.

6.1.2. Розрахунок економії від впровадження автоматизації.

До впровадження автоматизації працювало 3 чоловіки, а в результаті впровадження засобів автоматизації контролю управління комплекту КСУМ для його обслуговування достатньо 2 чоловік.

Розраховуємо річний фонд оплати праці робітників до автоматизації. По даних підприємства середньомісячна зарплата 1-го робітника становить 350 грн.

Отже 3*350*12 = 12 600 (грн.) (6.6.).

Річний фонд оплати праці після автоматизації.

2*350*12 = 8400 (грн.) (6.7.).

Відрахування на соціальне страхування:

12 600*0, 375 = 4725 (грн.) (6.8.).

після автоматизації.

8400*0, 375 = 3150 (грн.) (6.9.).

Економія по фонду оплати праці.

12 600−8400 = 4200 (грн.) (6.10.).

Економія по відрахуваннях на соціальне страхування.

4725−3150 =1575(грн.) (6.11.).

Загальна сума економії.

4200+1575 = 5775 (грн.) (6.12.).

6.1.3. Розрахунок економічної ефективності від впровадження автоматизації.

Термін окупності витрат, пов’язаних з впровадженням автоматизації, визначають по формулі:

(р), (6.13.).

де В — сума витрат по автоматизації, грн.

Е — сума економії, досягнуті за рахунок автоматизації, грн.

(р) (6.14.).

Коефіцієнт економічної ефективності визначають по формулі:

(6.15.).

6.1.4. Висновок про економічну доцільність проекту автоматизації.

В результаті впровадження автоматизації показники виробництва значно покращаться:

Звільнено 1 робітника і досягнуто економії фонду заробітної плати;

Порівнявши фактичний термін окупності витрат 0,4р. з нормативним 6,7р. і фактичний коефіцієнт економічної ефективності 2,7 з нормативним 0,15 можна зробити висновок, що даний проект автоматизації є економічно вигідним.