أتمتة سلامة مصنع الغلايات. مبدأ تشغيل دارة نموذجية

الأهداف والغايات

أنظمة أتمتة الغلايات الحديثة قادرة على ضمان التشغيل الفعال والخالي من المشاكل للمعدات دون تدخل مباشر من المشغل يتم تقليل الوظائف البشرية إلى المراقبة عبر الإنترنت لصحة ومعايير مجمع الأجهزة بأكمله. تعمل أتمتة منزل الغلاية على حل المهام التالية:

بدء وإيقاف أوتوماتيكي للغلايات.
تنظيم خرج الغلاية (التحكم المتتالي) وفقًا للإعدادات الأولية المحددة.
التحكم في المضخة المعززة ، والتحكم في مستويات سائل التبريد في دوائر العمل والمستهلك.
توقف الطوارئ وتفعيل أجهزة الإشارات في حالة وجود قيم تشغيل للنظام خارج الحدود الموضوعة.

كائن الأتمتة

معدات الغلايات ككائن تنظيم هو نظام ديناميكي معقد يحتوي على العديد من معلمات الإدخال والإخراج المترابطة. إن التشغيل الآلي لمنازل الغلايات معقد بسبب حقيقة أن معدلات العمليات التكنولوجية عالية جدًا في وحدات البخار. تشمل القيم المنظمة الرئيسية ما يلي:

معدل التدفق وضغط الناقل الحراري (الماء أو البخار) ؛
التفريغ في الفرن
المستوى في خزان التغذية ؛
في السنوات الأخيرة ، تم فرض متطلبات بيئية متزايدة على جودة خليط الوقود المحضر ، ونتيجة لذلك ، على درجة حرارة وتكوين منتجات غاز المداخن.

التنظيم التلقائي للغلايات البحرية المساعدة

معلومات عامة

إذا كانت غلايات أنابيب النار ذات السعة التخزينية العالية قابلة إلى حد ما للتحكم اليدوي ، فعندئذٍ في غلايات أنابيب المياه الحديثة ، التي تتفاعل مع الانحرافات الصغيرة جدًا في الأوضاع ، يكون هذا التنظيم صعبًا للغاية ويؤدي إلى فقد كبير في الحرارة.
أثناء تشغيل الغلاية ، من المهم جدًا الحفاظ على القيم الاسمية لمعايير الجودة مثل ضغط البخار ، ومستوى الماء في الغلاية ، وضغط الوقود ودرجة الحرارة ، ونسبة الهواء الزائد ، وما إلى ذلك ، صندوق الاحتراق الهوائي. فائض الماء في الغلاية يقلل من إنتاج البخار ، ويؤدي إلى تدفق الماء الزائد إلى خط البخار ، ويؤدي فقدان الماء إلى احتراق الأنابيب ، وانهيار اللحامات ، وظهور التشققات ، وما إلى ذلك. استخدام أجهزة التحكم الآلي بالنسبة للغلايات المساعدة ، إلى جانب المزايا العامة للأتمتة ، يزيل عيوب التحكم اليدوي المدرجة ...

تخضع المعلمات الرئيسية التالية للغلاية للتنظيم: مستوى الماء ؛ ضغط البخار؛ نسبة الهواء إلى الوقود ، أي النسبة بين كمية الوقود المحروق والهواء.

تنظيم منسوب المياه مع منظم مباشر

تظهر دائرة التحكم في الشكل. 114- القيمة الخاضعة للرقابة هي مستوى السائل في الخزان ، والذي يعتمد على التأثير المزعج (تدفق السائل إلى الخزان). يتم تسجيل التأثير بواسطة عنصر القياس (الطفو) وينتقل من خلال المشغل (العضو) إلى العضو المنظم (الصمام). هذا الأخير يغطي أو يفتح خط الصرف. لا يتطلب نظام التحكم هذا مصدرًا خارجيًا للطاقة لتحريك الجسم المنظم (الصمام). يُطلق على المنظمين لمثل هذا النظام اسم منظمي التمثيل المباشر أو منظمي التمثيل المباشر.

المنظمات ذات المفعول المباشر قللت من الحساسية. يتم استخدامها عندما لا تكون الدقة الخاصة مطلوبة.يجب أن يكون المنظم بالقرب من موضوع التنظيم. تستخدم بشكل رئيسي في نظام التدفئة.

إذا كانت جهود عنصر القياس (المستشعر) غير كافية ، فعندئذٍ لتضخيم النبض الذي طوره المستشعر ، يتم إدخال جهاز تضخيم خاص أو مكبر للصوت في نظام التحكم الآلي ، باستخدام أنواع مختلفة من الطاقة المساعدة. في هذه الحالة ، سيطلق على المنظم اسم منظم غير مباشر.

تنظيم مستوى الماء مع منظم غير مباشر

يظهر الشكل التخطيطي لنظام إمداد الطاقة الأوتوماتيكي لمرجل مع منظم مستوى الماء الهيدروليكي الحراري. 115.

يتم التحكم في المستوى الحراري الهيدروليكي عن طريق تشغيل عنصر القياس (المنفاخ) وعنصر التنظيم (الصمام) ، بالإضافة إلى عنصر الاستشعار الحراري الهيدروليكي ومفتاح المضخة الاحتياطية. المنفاخ عبارة عن أسطوانة مرنة متناسقة الشكل ذات قاع أعمى. مع تغيير الضغط في عنصر الاستشعار الحراري الهيدروليكي ، يعمل الجزء السفلي من المنفاخ ، الذي ينحني إلى جانب أو آخر ، من خلال نظام العناصر الوسيطة على الجسم المنظم. يتكون العنصر الحراري الهيدروليكي (المستشعر) من أنبوبين يتم إدخالهما في بعضهما البعض. ترتبط أطراف الأنبوب الخارجي بإحكام بالأنبوب الداخلي بحيث يتم تشكيل فراغ حلقي بينهما ، مملوء بالماء المقطر. الأنبوب الداخلي متصل بمساحة البخار والماء للغلاية ، والأنبوب الخارجي متصل بتجويف المنفاخ. يتم ضبط محور عنصر الاستشعار مع بعض الميل إلى مستوى الماء في الغلاية ، وبالتالي ، مع تغيير طفيف في مستوى الماء في الغلاية ، يتغير المستوى في الأنبوب الداخلي للحساس بشكل كبير. عندما ينخفض مستوى الماء ، يمتلئ الأنبوب الداخلي بالبخار ، مما يعطي الحرارة إلى الماء المقطر في الفراغ الحلقي ، وفي الأخير يتبخر الماء ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط والانحناء في قاع المنفاخ. في اللحظة التي يرتفع فيها مستوى الماء في الغلاية ، تتكثف أبخرة الماء المقطر ، يتغير الضغط الذي يمتص المنفاخ مرة أخرى. لتحسين تبديد الحرارة في البيئة ، يكون الأنبوب الخارجي لعنصر الاستشعار (المستشعر) مضلعًا.

مبدأ تشغيل هذا النظام على النحو التالي. مع انخفاض مستوى الماء في الغلاية ، يزداد الضغط على منفاخ عنصر القياس ويتم إغلاق صمام التحكم. يتم إيقاف تصريف المياه من نظام تغذية الغلاية إلى الصندوق الدافئ جزئيًا أو كليًا وتزداد كمية المياه التي يتم توفيرها للغلاية بواسطة مضخة التغذية الكهربائية. إذا انخفض مستوى الماء في الغلاية على الرغم من تشغيل مضخة التغذية الكهربائية ، يتم تنشيط مضخة البخار الاحتياطية تلقائيًا. يتم التحكم في تشغيل مضخة التغذية الاحتياطية بواسطة منظم التنشيط. يظهر جهاز منظم التبديل في الشكل. 116- تحت تأثير ضغط معين على المنفاخ (الشكل 116 ، أ) ، يفتح الصمام 12 ويدخل البخار من المرجل إلى صندوق التخزين المؤقت لمضخة التغذية. لزيادة حساسية منظم تنشيط المضخة ، بدلاً من مانع التسرب الجذعي ، يتم تركيب منفاخ ثانٍ 8 في جسمه. وبالتالي ، فإن المنطقة النشطة من هذا المنفاخ ومنطقة التدفق للصمام 12 متساوية ، الجهود غير مطلوبة لتحريك الصمام. يتم ضبط المنظم عن طريق تغيير قوة الزنبرك باستخدام صمولة. تتم إزالة الهواء أثناء الضبط من خلال القابس. يمكن إجراء التحكم اليدوي للمنظم باستخدام المسمار 7 ورافعة الزاوية 5. لحماية صمام التحكم من الانسداد المحتمل ، يتم تضمين مرشح في الخط. يتراكم التكثيف في أسطوانات البخار عندما تكون مضخة مكبس البخار غير نشطة. يتم تطهير المضخة بواسطة الصنابير 3 و 4 (انظر الشكل 115) المثبتة في تجاويف اسطوانات البخار للمضخة.في اللحظة الأولى من تشغيل المنظم ، لن يكون ضغط البخار على المضخة كافيًا لتشغيلها ، لكن الضغط في تجويف الأسطوانة سيوفر رفع الصمام 16 (انظر الشكل 116 ، ب) والمكثف من خلال الفتحة 15 سيكون إزالتها من الاسطوانة في الغلاف الجوي. عندما تعمل المضخة الاحتياطية ، ينحني الغشاء المطاطي 13 تحت ضغط الماء ، ويعمل على الصمام من خلال القضيب 14 ، ويوقف تهوية الأسطوانات. يعتبر منظم منسوب المياه غير المباشر مثاليًا بشكل كبير ، مما يوفر دقة تحكم كافية. يتم توفير موثوقية أعلى للتنظيم من قبل المنظمين في TsNII im. أكاد. إيه. كريلوفا.

سمي منظم إمداد الطاقة الهيدروليكية التابع للمعهد المركزي للبحوث على اسم الأكاديمي كريلوف

رسم تخطيطي لمنظم إمداد الطاقة لـ TsNII im. أكاد. يظهر Krylov في الشكل. 117. يتم توصيل مستشعر عنصر القياس (وعاء التكثيف) 1 بواسطة خطوط أنابيب مع مساحة الماء والبخار في المرجل ومع التجاويف السفلية والعلوية لعنصر القياس 2. وسيط العمل المستخدم (مياه التغذية) في المنظم يتم تنظيفها بواسطة مرشح. عندما يتم تشغيل المنظم ، تعمل قوة مساوية لوزن عمود السائل ، موجهة من أسفل إلى أعلى ومتوازنة بواسطة الأوزان 9 و 10 على الغشاء. بدورها ، من خلال نظام من الروافع ، تتحكم في مكبر الصوت و تشغيل مضخة التغذية الكهربائية ، وكذلك تشغيل دائرة الإنذار والحماية في الوقت المناسب.

جسم التسليح من النوع النفاث متصل بنظام تغذية الغلاية مع تجاويف محرك سيرفو المكبس. لزيادة سرعة الماء ، وبالتالي لزيادة طاقته الحركية ، توجد فوهة في غلاف مكبر الصوت. في حالة دوران الأنبوب المتأرجح ، يتدفق الماء عبر الفوهة إلى التجويف العلوي أو السفلي للمحرك المؤازر ، مما يؤدي إلى تحريك المكبس. يقوم المكبس من خلال نظام الروافع بتغيير حجم منطقة التدفق الخاصة بصمام التحكم في التغذية.

تعيد التغذية الراجعة الصلبة توازن مكبر الصوت ، أي أنها تحدد الأنبوب المتأرجح للمكبر إلى أقرب موضع وسطي ، حيث يتم تفريغ مياه العمل من خلال الفتحة الموجودة في مبيت مكبر الصوت في صندوق دافئ. يتم تثبيت صمام التحكم في الإمداد 5 بواسطة المحرك المؤازر في الوضع الذي يتم فيه الحفاظ على مستوى التشغيل في الغلاية.

يمكن فتح وإغلاق صمام التحكم يدويًا باستخدام المقبض 13. بالإضافة إلى منظمات منسوب المياه الهيدروليكية غير المباشرة التي تمت مناقشتها أعلاه ، يمكن تجهيز الغلايات الإضافية بمنظمات طاقة هوائية وكهروميكانيكية. تستخدم المنظمات الكهروميكانيكية على نطاق واسع.

منظم الطاقة الكهروميكانيكية

يظهر رسم تخطيطي لمنظم طاقة كهربائية مع عنصر قياس غشاء في الشكل. 118. مع تغيير مستوى الماء في الغلاية ، يمارس عنصر الاستشعار الحراري الهيدروليكي ضغطًا دفعًا مختلفًا على الغشاء (غير مبين في الشكل). يتم موازنة قوة الحجاب الحاجز التي تنتقل عبر الإبرة 4 إلى الرافعة 7 ، عند مستوى الماء الطبيعي ، بواسطة نابض التغذية المرتدة 6.

في هذه الحالة ، تعمل مضخة التغذية الكهربائية بشكل طبيعي. عندما ينخفض مستوى الماء في الغلاية ، يزداد الضغط الهيدروستاتيكي على الغشاء ، وتدور الإبرة الرافعة ، ويغلق الاتصال الأوسط 2 بملامسة 3 ، ومن خلال التتابع الكهربائي المقابل ، يزيد من أداء المضخة الكهربائية.

عندما يرتفع مستوى الماء ، يتم إغلاق التلامس الأوسط مع التلامس 1 ويقلل التتابع الكهربائي من أداء المضخة الكهربائية ، وإذا لزم الأمر ، يتم إيقاف تشغيلها. يتم تنظيم ضغط زنبرك التغذية الراجعة عن طريق تدوير الأسطوانة اللامتراكزة 5 ، والتي يتم توصيلها بمحرك كهربائي قابل للانعكاس (محرك مؤازر) عن طريق مخفض.اعتمادًا على جهة الاتصال 2 التي يتم إغلاقها ، يقوم دوران المحرك المؤازر بتدوير الأسطوانة غريب الأطوار 5 بطريقة تسهل زنبرك التغذية المرتدة عودة جهة الاتصال 2 إلى الموضع الأوسط من خلال الرافعة 7. توفر المنظمات من هذا النوع دقة عالية جدًا في تنظيم مستوى الماء في الغلاية.

التحكم في ضغط البخار

في الغلايات المساعدة ، يتم تنظيم ضغط البخار عن طريق تغيير كمية الوقود المحترق وإمدادات الهواء ، أي من خلال تنظيم عملية الاحتراق.

حسب التصميم ، تنقسم أجهزة التحكم في عملية الاحتراق إلى ميكانيكية ، وهيدروليكية ، وهوائية ، وكهربائية. تحتوي المنظمات الميكانيكية على عدد كبير من عمليات النقل الميكانيكية ، وحساسية غير كافية ولا تُستخدم في تركيبات غلايات السفن. لم تجد المنظمين الهوائيين فائدة تذكر بسبب صعوبة تعديلهم بسبب العدد الكبير من الهيئات المنظمة. يظهر مبدأ الحفاظ على ضغط ثابت عن طريق التحكم في الاحتراق الهيدروليكي في الرسم التخطيطي في الشكل. 119.

مع زيادة طفيفة في ضغط البخار في خط الأنابيب النبضي ، تنحني منفاخ عنصر القياس ، وتعمل الإبرة 6 على ذراع ثنائي الذراعين ويتم إزاحة أنبوب التأرجح لمكبر الصوت النفاث باتجاه محور فوهة الاستقبال اليسرى. في التجويف السفلي للمحرك المؤازر ، يزداد الضغط ، ويحرك المكبس 10 إلى الموضع العلوي ، ومن خلال نظام الروافع ، يغلق الصمام 1.

في نفس الوقت ، باستخدام الرافعة 9 ، يتم تقليل إمداد الهواء بواسطة سجل الهواء (لا يظهر سجل الهواء في الشكل 119). مع انخفاض طفيف في ضغط البخار في الغلاية ، تحدث العملية العكسية. في حالة فشل المنظم ، يمكن التحكم في الاحتراق يدويًا بواسطة مقبض 8. في هذه الحالة ، يتم فصل محرك سيرفو ومكبر الصوت. يسمح لك هذا المخطط لتنظيم وضع الاحتراق ، مقارنة بالصيانة التقليدية ، بالحصول على وفورات كبيرة في الوقود ، نظرًا لأن كمية الوقود المحروقة تتوافق بشكل متبادل مع كمية الهواء التي تدخل الفرن.

أجهزة التحكم المستخدمة في أنظمة التحكم الآلي

موازين الحرارة الزئبقية ، التي يمكنها قياس درجات الحرارة من 0 إلى +500 درجة مئوية ، لها قوة ميكانيكية قليلة وغالبًا ما تتأخر قراءاتها عن التغيرات الفعلية في درجات الحرارة ؛ نادرا ما تستخدم في أنظمة التحكم الآلي.

موازين الحرارة السائلة أو الغازية الموضحة في الشكل. 120 ليس لديهم هذه العيوب. بالون حراري 1 لميزان حرارة سائل (الشكل 120 ، أ) مملوء بسائل سهل التبخير (أسيتون ، كلورو ميثيل ، أو غاز خامل) ويتصل بمقياس ضغط تقليدي 3 بمساعدة أنبوب شعري 2 ، المقياس منها تخرج في درجة مئوية.

يتم تثبيت مقياس الضغط على لوحة التحكم ، ويتم وضع اللمبة في بيئة تتغير درجة حرارتها. مع زيادة درجة حرارة الوسط ، يزداد الضغط في الأسطوانة ، ويظهر السهم ، الذي يدور بزاوية معينة ، درجة الحرارة الحقيقية.

تُقاس درجة الحرارة في الفرن وغازات المداخن عادةً بميزان حرارة حراري (مزدوج حراري) ، كما هو مبين في الشكل. 120 ، ب.

تتكون المزدوجة الحرارية من سلكين مصنوعين من مواد مختلفة ، موضوعة في علبة فولاذية مملوءة بمادة عازلة. نهايات الأسلاك ملحومة. عندما تتغير درجة حرارة الوسط في الأسلاك غير المتشابهة ، تنشأ تيارات دقيقة ، مما يؤدي إلى تغيير موضع سهم الجلفانومتر 3 المتصل بالأطراف الحرة للأسلاك. مقياس الجلفانومتر متدرج في درجة مئوية.

يتم تنفيذ إشارات وحماية أنظمة التنظيم التلقائي لتشغيل الغلايات المساعدة باستخدام المرحل المطبق والأجهزة الأخرى.

مرحل حراري متصل من خلال الأجهزة الكهربائية بهيكل منظم وأجهزة لأجهزة إنذار الصوت والضوء في الشكل. 121 ، أ. منظم الحرارة هو جهاز استشعار لدرجة حرارة الماء أو البخار في الغلايات. داخل الأنبوب النحاسي 3 ، نوابض مقلوبة مسطحة (سبيكة من الحديد والنيكل) 5 نوابض بملامسات 4. تم تثبيت فجوة معينة. يتم تثبيت جسم منظم الحرارة في التركيب المثبت على الكائن المتحكم فيه. نظرًا لحقيقة أن Invar يحتوي على معامل تمدد خطي أقل بكثير ، مع زيادة درجة حرارة الوسط ، فلن يتمدد الزنبرك حتى يتم تحديد الفجوة بينه وبين كتف المحور 6. سيتم نقل النبض للدائرة الكهربائية.

في أنظمة التحكم الآلي في الغلايات ، يتم استخدام مرحل الصور كمستشعر احتراق. يظهر مرحل الصورة في الشكل. 121 ، ب.

مبدأ تشغيل مرحل الصورة هو تغيير المقاومة الكهربائية للخلية الكهروضوئية 14 عندما تتغير درجة الإضاءة. تعتبر النظارات 16 ، التي يتم إدخالها في مبيت الترحيل من جانب صندوق الاحتراق ، وسيلة لحماية المقاوم الضوئي. يتم توصيل جسم المرحل الكهروضوئي 12 بمقدمة الغلاية بغطاء 15. يتم توصيل كبل بمقاوم ضوئي أشباه الموصلات 14 من شبكة الطاقة من خلال غدة مانعة للتسرب 17 ولوحة عازلة 13.

تنكسر دائرة نظام اشتعال الوقود عندما يقلل التدفق الضوئي لشعلة الاحتراق من مقاومة أشباه الموصلات. عندما ينكسر اللهب ، تزداد مقاومة الموصل بشكل حاد ، ويتم تشغيل دائرة الحماية (يتم إغلاق صمامات الملف اللولبي على أنظمة الوقود والإمداد بالغلاية) ويتم تشغيل دائرة الإنذار.

في أنظمة التحكم الكهربائية للغلايات البحرية المساعدة ، يتم استخدام المرحل الكهرومغناطيسي بشكل شائع.

يظهر التتابع الكهرومغناطيسي في الشكل. 121 ، ق. في حالة مرور التيار عبر الملف 8 ، يجذب اللب 10 المحرك 9 ويغلق جهة الاتصال 11. في هذه الحالة ، سيتم تشغيل كائن التحكم. عندما يتم إلغاء تنشيط الملف ، يفتح التعليق الربيعي 7 جهة الاتصال ، أي يعمل على الكائن المتحكم فيه. عادة ما يكون لمثل هذا المرحل جهات اتصال مفتوحة ، أي جهات الاتصال التي تكون مفتوحة في حالة عدم وجود الحالية.

مقالات مماثلة

تجهيزات المرجل البحرية المساعدة
المراجل المجمعة لاستعادة الحرارة
غلايات الاسترداد البحرية ، الغرض ، الجهاز
نظام Shukhov المرجل المشترك الرأسي
مرجل مساعد مزدوج الدائرة
غلايات أنابيب المياه المساعدة
غلايات أنبوبية مساعدة
تصنيف الغلايات البحرية المساعدة
المؤشرات الرئيسية التي تميز المرجل
الغرض من مصنع المرجل الإضافي ومخططه

التقييم 0.00 (0 أصوات)

مستويات الأتمتة

يتم ضبط درجة الأتمتة عند تصميم غرفة المرجل أو عند إصلاح / استبدال المعدات. يمكن أن يتراوح من التحكم اليدوي بناءً على قراءات الأجهزة إلى التحكم التلقائي بالكامل بناءً على الخوارزميات المعتمدة على الطقس. يتم تحديد مستوى الأتمتة بشكل أساسي من خلال الغرض والقوة والميزات الوظيفية لتشغيل المعدات.

تتضمن الأتمتة الحديثة لتشغيل بيت المرجل نهجًا متكاملًا - يتم دمج الأنظمة الفرعية للتحكم والتنظيم للعمليات التكنولوجية الفردية في شبكة واحدة مع تحكم جماعي وظيفي.

4.1 المبادئ الأساسية لأتمتة الغلايات

لا يمكن إجراء التشغيل الموثوق والاقتصادي والآمن لمنزل المرجل مع الحد الأدنى من موظفي الصيانة إلا في وجود التحكم الحراري والتنظيم والتحكم الآلي في العمليات التكنولوجية والإشارات وحماية المعدات [8].

يتم اتخاذ القرارات الرئيسية المتعلقة بأتمتة بيوت الغلايات في عملية تطوير مخططات الأتمتة (المخططات الوظيفية). تم تطوير مخططات الأتمتة بعد تصميم مخططات الهندسة الحرارية واتخاذ القرار بشأن اختيار المعدات الرئيسية والمساعدة لغرفة المرجل ، واتصالات الميكنة وهندسة الحرارة. تشتمل المعدات الرئيسية على وحدة مرجل ، وشفاطات دخان ومراوح ، وتشمل المعدات المساعدة وحدة ضخ ونزع تهوية ، ومحطة معالجة مياه كيميائية ، ووحدة تدفئة ، ومحطة ضخ مكثفات ، ومحطة توزيع غاز ، وزيت وقود (فحم) مستودع وإمدادات الوقود.

يتم أخذ نطاق الأتمتة وفقًا لـ SNiP II-35-76 (القسم 15 - "الأتمتة") ومتطلبات الشركات المصنعة للمعدات الميكانيكية الحرارية.

يعتمد مستوى أتمتة بيوت الغلايات على العوامل الفنية الرئيسية التالية:

- نوع المرجل (بخار ، ماء ساخن ، مشترك - بخار وماء) ؛

- تصميم الغلاية ومعداتها (البرميل ، التدفق المباشر ، الحديد الزهر المقطعي المضغوط ، إلخ) ، نوع السحب ، إلخ ؛ نوع الوقود (صلب ، سائل ، غازي ، مركب - زيت غاز ، مسحوق) ونوع جهاز حرق الوقود (TSU) ؛

- طبيعة الأحمال الحرارية (صناعية ، تدفئة ، فردية ، إلخ) ؛

- عدد الغلايات في غرفة المرجل.

عند وضع مخطط الأتمتة ، يتم توفير الأنظمة الفرعية الرئيسية للتحكم الآلي والحماية التكنولوجية والتحكم عن بعد والتحكم في هندسة الحرارة والحظر التكنولوجي والإشارات.

الهيكل العام

تعتمد أتمتة بيت الغلاية على نظام تحكم من مستويين. يتضمن المستوى (الميداني) الأدنى أجهزة الأتمتة المحلية القائمة على وحدات التحكم الدقيقة القابلة للبرمجة والتي تنفذ الحماية التقنية والحظر والتعديل وتغيير المعلمات والمحولات الأولية للكميات المادية. ويشمل ذلك أيضًا معدات تحويل وتشفير ونقل بيانات المعلومات.

يمكن تقديم المستوى العلوي في شكل محطة رسومية مدمجة في خزانة التحكم أو محطة عمل للمشغل الآلي تعتمد على جهاز كمبيوتر شخصي. يتم عرض جميع المعلومات الواردة من وحدات التحكم الدقيقة وأجهزة استشعار النظام منخفضة المستوى هنا ، ويتم إدخال أوامر التشغيل والتعديلات والإعدادات. بالإضافة إلى إرسال العملية ، يتم حل مهام تحسين الأوضاع وتشخيص الظروف الفنية وتحليل المؤشرات الاقتصادية والأرشفة وتخزين البيانات. إذا لزم الأمر ، يتم نقل المعلومات إلى نظام إدارة المؤسسة العام (MRP / ERP) أو التسوية.

السمات المميزة

الحماية التكنولوجية. يضمن نظام الإدخال والإخراج التلقائي للحماية إمكانية التشغيل العادي للمعدات التكنولوجية في جميع أوضاع التشغيل ، بما في ذلك أوضاع التشغيل ، دون تدخل الأفراد في تشغيل الحماية. يتكون جزء الواجهة من النظام الفرعي للحماية التكنولوجية والتشابك في شكل مناسب لفهم الخوارزمية ويسمح لك بفهم أسباب إجراء الحماية أو الحظر بسرعة وكفاءة.

تشمل الحماية التكنولوجية:

التنشيط / إلغاء التنشيط اليدوي والمصرح به ،
التعديل المصرح به لإعدادات الحماية
السيطرة على العمل وتسجيل السبب الجذري للتنشيط
تشكيل بروتوكولات حالات الطوارئ ، وتسجيل التغييرات في المعلمات التناظرية والمنفصلة قبل وبعد وقوع الحادث.

نظام فرعي آلي للتحكم في موقد الغلايات (SAUG). من سمات النظام الفرعي تكامله العميق مع PTK KRUG-2000... يسمح لك SAUG بالتحقق تلقائيًا من إحكام تجهيزات الغاز وإشعال الشعلات ، بالإضافة إلى تنفيذ متطلبات المستندات التنظيمية للتشغيل الآمن لمعدات الغاز لوحدات الغلايات. لمزيد من التفاصيل حول النظام الفرعي ، راجع الصفحة النظام الفرعي للتحكم في اشتعال موقد الغلاية (SAUG).

التنظيم التلقائي. توفر وحدات التحكم الأوتوماتيكية حلول أنظمة حديثة تضمن تشغيلها المستقر في نطاق الأحمال المسموح بها ، مثل:

تنفيذ دوائر تحكم متعددة الحلقات ودوائر تحكم بإشارات تصحيح
خوارزميات للتبديل من نوع وقود إلى آخر
القدرة على تغيير المعلمات والمحركات القابلة للتعديل
تصحيح الإشارة إلى منظم هواء الاحتراق وفقًا لمحتوى الأكسجين والاستهلاك ونوع الوقود المحروق
دوائر التحكم المنطقية والتشابك التكنولوجي ، مما يضمن سلامة المنظمين في الأوضاع العادية والعابرة
أنواع مختلفة من الموازنة
إشارات الخطأ
التعامل مع المعلمات غير الصالحة
أوضاع التتبع ، إلخ.

مراقبة الآليات التنفيذية (MI). يتم التحكم في MI مع مراعاة أولويات الإشارات الواردة. إشارات حماية العملية لها الأولوية القصوى. التالي في الأولوية أوامر المهام المنطقية (تعشيق العملية العادية). ثم - أوامر تحكم المشغل. يتم التحكم عن بعد في MI من إطارات الفيديو التي يتم عرض المعدات المقابلة عليها ، باستخدام لوحات تحكم افتراضية ، أو مناور من نوع "الماوس" أو لوحة مفاتيح وظيفية. يتم توفير وظائف التحكم الجماعي في الدردشة.

أتمتة معدات الغلايات

يتم تمثيل السوق الحديث على نطاق واسع من خلال كل من الأجهزة والأجهزة الفردية ، والمجموعات الأوتوماتيكية المحلية والمستوردة لغلايات البخار والمياه الساخنة. تشمل أدوات الأتمتة:

معدات التحكم في الاشتعال ووجود اللهب ، وبدء عملية احتراق الوقود والتحكم فيها في غرفة الاحتراق في وحدة الغلاية ؛
أجهزة استشعار متخصصة (مقاييس السحب ، وأجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط ، وأجهزة تحليل الغاز ، وما إلى ذلك) ؛
المحركات (صمامات الملف اللولبي ، المرحلات ، محركات المؤازرة ، محولات التردد) ؛
لوحات التحكم في الغلايات ومعدات الغلايات العامة (لوحات المفاتيح ، مخططات محاكاة أجهزة الاستشعار) ؛
تبديل الخزانات وخطوط الاتصالات وإمدادات الطاقة.

عند اختيار الوسائل التقنية للتحكم والمراقبة ، ينبغي إيلاء أكبر قدر من الاهتمام لأتمتة السلامة ، والتي تستبعد حدوث حالات غير طبيعية وطارئة.

مبدأ تشغيل الغلاية الآلية

مبدأ تشغيل أتمتة غلاية الغاز بسيط. تجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة الأجنبية والروسية تستخدم نفس مبدأ التشغيل في منتجاتها ، على الرغم من أن الأجهزة قد تكون مختلفة هيكليًا. تعتبر أبسط وأكثر أتمتة للغلايات موثوقية هي صمامات الغاز الأوتوماتيكية من الشركات المصنعة الإيطالية.

لذا ، فإن مبدأ تشغيل أتمتة الغلاية هو كما يلي:

يتم وضع جميع العناصر الهيكلية في مبيت واحد متصل به خطوط أنابيب الغاز. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توصيل أنبوب شعري من مستشعرات الدفع ودرجة الحرارة (المزدوجات الحرارية) ، وخط إمداد الغاز للمُشعل ، وكابل من العنصر الكهرضغطية بالجهاز.
يوجد بالداخل صمام ذو ملف لولبي للإغلاق ، تكون حالته الطبيعية "مغلقة" ، بالإضافة إلى منظم ضغط الغاز وصمام محمل بنابض. يتم تشغيل أي غلاية غاز أوتوماتيكية مزودة بصمام غاز مدمج يدويًا.في البداية ، يتم إغلاق مسار الوقود بواسطة صمام لولبي. أثناء الضغط على الغسالة ، نضغط على زر الجهاز الكهروإجهادي ونشعل المشعل ، الذي يسخن العنصر الحساس للحرارة لمدة 30 ثانية. إنه يولد جهدًا يبقي صمام الملف اللولبي مفتوحًا ، وبعد ذلك يمكن تحرير غسالة الضبط.
ثم نحول الغسالة إلى التقسيم المطلوب وبالتالي نفتح وصول الوقود إلى الموقد ، الذي يشتعل بشكل مستقل من المشعل. نظرًا لأن التشغيل الآلي لمراجل الغاز مصمم للحفاظ على درجة الحرارة المحددة لسائل التبريد ، لم يعد التدخل البشري مطلوبًا. المبدأ هنا هو كما يلي: يتمدد الوسط في النظام الشعري عند تسخينه ويعمل على صمام الزنبرك ، ويغلقه عند الوصول إلى درجة حرارة عالية.
يتم إطفاء الحارق حتى تبرد المزدوجة الحرارية ويتم استئناف تزويد الغاز.

مبدأ تشغيل أتمتة غلاية الغاز بسيط. تجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة الأجنبية والروسية تستخدم نفس مبدأ التشغيل في منتجاتها ، على الرغم من أن الأجهزة قد تكون مختلفة هيكليًا. تعتبر أبسط وأكثر أتمتة للغلايات موثوقية هي صمامات الغاز الأوتوماتيكية من الشركات المصنعة الإيطالية.

الأنظمة الفرعية والوظائف

يتضمن أي مخطط لأتمتة غرفة الغلايات أنظمة فرعية للتحكم والتنظيم والحماية. يتم إجراء التنظيم من خلال الحفاظ على وضع الاحتراق الأمثل عن طريق ضبط الفراغ في الفرن ، ومعدل تدفق الهواء الأساسي ومعلمات سائل التبريد (درجة الحرارة ، والضغط ، ومعدل التدفق). يقوم النظام الفرعي للتحكم بإخراج البيانات الفعلية عن تشغيل الجهاز إلى واجهة الإنسان والآلة. تضمن أجهزة الحماية الوقاية من حالات الطوارئ في حالة انتهاك ظروف التشغيل العادية ، أو توفير ضوء أو إشارة صوتية أو إيقاف تشغيل وحدات الغلاية مع تثبيت السبب (على شاشة بيانية ، مخطط ذاكري ، لوحة) .

بروتوكولات الاتصال

تعمل أتمتة مصانع الغلايات على أساس متحكمات دقيقة على تقليل استخدام تبديل الترحيل وخطوط الطاقة للتحكم في الدائرة الوظيفية. يتم استخدام شبكة صناعية ذات واجهة محددة وبروتوكول نقل البيانات لتوصيل المستويات العليا والسفلى لنظام التحكم الآلي ، ونقل المعلومات بين أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم ، ونقل الأوامر إلى الأجهزة التنفيذية. المعايير الأكثر استخدامًا هي Modbus و Profibus. إنها متوافقة مع الجزء الأكبر من المعدات المستخدمة لأتمتة مرافق الإمداد الحراري. تتميز بمؤشرات عالية لموثوقية نقل المعلومات ومبادئ تشغيل بسيطة ومفهومة.

3.2.1. المخططات الحرارية لغرف الغلايات بغلايات الماء الساخن وأساسيات حسابها

لتقليل استهلاك مياه التغذية أثناء التفريغ المستمر ، يتم استخدام التبخر على مرحلتين.

تذهب المياه من خط العودة لشبكات التدفئة إلى مضخات الشبكة.

لموازنة طريقة تحضير الماء الساخن ، وكذلك للحد من الضغط ومعادلته في أنظمة إمداد المياه الساخنة والباردة في غرف تسخين الغلايات ، من المتصور تركيب صهاريج التخزين. يتم توفير المياه لهم عن طريق مضخات المكياج من الخزان ، مما يعوض عن الخسائر في الشبكات.

جدار الحماية الخلفي في الجزء العلوي من صندوق الاحتراق متناثر ويشكل ما يسمى التقوقع. في هذه الحالة ، ترتبط قيم الإنتاجية بـ 0.5: 0.7: 1: 2. وهي تستخدم كصمامات إغلاق لأقطار مرور تصل إلى مم.

بدلاً من الحجاب الحاجز الخانق الموضح في الرسم التخطيطي ، من المستحسن تحويل خط الأنابيب إلى قطر أصغر. شبكات تسخين المياه نوعان: مغلق و مفتوح.

يمكن أن تكون المخططات الحرارية أساسية ومفصلة وعاملة أو مثبتة. اعتمادًا على نوع الناقل الحراري ، تنقسم غرف الغلايات إلى تسخين الماء الساخن والبخار والبخار.توجد أنابيب غربال الفرن في منطقة ذات درجات حرارة عالية ، لذلك من الضروري إزالة الحرارة بشكل مكثف باستخدام الماء المتداول في هذه الأنابيب. يجب أن تكون جودة تحضير المياه لتجديد نظام التدفئة المفتوح أعلى بكثير من جودة المياه لتجديد نظام مغلق ، حيث يتم فرض نفس المتطلبات على إمدادات المياه الساخنة مثل مياه الصنبور. تضمن مضخة التدوير الشبكية المثبتة على خط العودة تدفق مياه التغذية إلى المرجل ثم إلى نظام الإمداد الحراري.

مخططات مصنع المرجل

يتكون مخطط منزل غلاية التدفئة بالبخار من دائرتين: 1 لتوليد البخار و 2 لتوليد الماء الساخن. بناء منازل الغلايات مع غلايات البخار والمياه الساخنة ممكن اقتصاديًا فقط إذا كانت سعة التدفئة الإجمالية لمنزل المرجل أكثر من 50 ميجاوات. يمكن زيادة بقاء غرفة المرجل بشكل كبير إذا تم تقسيم التحكم. ومع ذلك ، يتم التقاط غازات المداخن وإزالتها من غرفة الاحتراق ، كجزء من الرماد في شكل خبث سائل وعجين ، مع جزيئات الوقود غير المحترقة. يتم تنظيم كمية الماء المختلط بواسطة الصمام 5 ، اعتمادًا على حجم الحمل الحراري.

يمكن تقسيم المخططات الحرارية لمنازل غلايات تسخين الماء الساخن وفقًا للتكنولوجيا إلى نوعين وعدة أنواع فرعية. يتم توفير جهاز واحد لنزع الهواء لإعداد مياه تغذية الغلايات ومياه تغذية شبكة التسخين. يتم الحفاظ على الفراغ في جهاز نزع الهواء عن طريق امتصاص خليط بخار الهواء من عمود نزع الهواء باستخدام قاذف نفاث مائي. تسمى المعالجة المسبقة للمياه معالجة المياه ، وتسمى المياه المعالجة المناسبة لتشغيل الغلايات المياه المغذية. تحافظ وحدة التحكم PID على درجة حرارة ثابتة للماء عند منافذ سخانات المياه عالية السرعة عن طريق التغيير السلس لدرجة حرارة ماء التسخين. ✅ غرفة مرجل في منزل خاص بمساحة 180 متر مربع. وأرضية مائية دافئة.

توفير الطاقة والآثار الاجتماعية للأتمتة

تعمل أتمتة بيوت الغلايات على القضاء تمامًا على إمكانية وقوع الحوادث مع تدمير الهياكل الرأسمالية وموت موظفي الخدمة. ACS قادرة على ضمان التشغيل الطبيعي للمعدات على مدار الساعة ، لتقليل تأثير العامل البشري.

في ضوء النمو المستمر لأسعار موارد الوقود ، فإن تأثير الأتمتة في توفير الطاقة ليس له أهمية كبيرة. يتم ضمان توفير الغاز الطبيعي ، الذي يصل إلى 25٪ خلال موسم التدفئة ، من خلال:

النسبة المثلى "الغاز / الهواء" في خليط الوقود في جميع أوضاع تشغيل غرفة الغلاية ، وتصحيح مستوى محتوى الأكسجين في منتجات الاحتراق ؛
القدرة على تخصيص ليس فقط الغلايات ، ولكن أيضًا مواقد الغاز ؛
تنظيم ليس فقط من خلال درجة حرارة وضغط المبرد عند مدخل ومخرج الغلايات ، ولكن أيضًا مع مراعاة المعلمات البيئية (التقنيات المعتمدة على الطقس).

بالإضافة إلى ذلك ، تتيح لك الأتمتة تنفيذ خوارزمية موفرة للطاقة لتدفئة المباني غير السكنية أو المباني التي لا تُستخدم في عطلات نهاية الأسبوع والعطلات.

مخططات مصنع المرجل

يمر خليط البخار والماء الذي تمت إزالته من رأس نزع الهواء عبر مبادل حراري - مبرد بخار.

غالبًا ما يتم تثبيت أجهزة نزع الهواء الفراغي في غرف الغلايات التي تحتوي على غلايات الماء الساخن. ارسم مخطط إمداد حراري. من جهاز نزع الهواء لمياه التغذية ، تقوم مضخة التغذية بتغذية المياه إلى غلايات البخار ولحقنها في جمهورية الصين الشعبية.

إذا تشكلت قشور على الجدران الداخلية لأنابيب الجدار ، فإن هذا يجعل من الصعب نقل الحرارة من منتجات الاحتراق المتوهجة إلى الماء أو البخار ويمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المعدن وتمزق الأنابيب تحت تأثير الضغط الداخلي. نظرًا لأن استهلاك المياه في النظام المفتوح غير متكافئ في الوقت المناسب ، من أجل مواءمة الجدول الزمني اليومي للأحمال على إمدادات المياه الساخنة وتقليل السعة المقدرة للغلايات ومعدات معالجة المياه ، من الضروري تركيب خزانات تخزين الماء الساخن.إعادة التدوير ضروري لتسخين المياه عند مدخل الغلايات الفولاذية إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة نقطة الندى ، والتي تعتمد قيمها على نوع الوقود ، وكذلك للحفاظ على تدفق مستمر للمياه عبر الغلايات.

من خلال عمليات التفجير الدورية ، يتم إرسال المياه التي تحتوي على كمية كبيرة من الحمأة إلى فقاعات موسعة النفخ الدورية ، حيث يتم تصريف البخار المتولد في الغلاف الجوي ، ويتم تصريف باقي الماء مع الحمأة في المجاري. عند حساب الرسم التخطيطي الحراري لمنزل غلاية تسخين المياه ، في حالة عدم وجود تحولات طورية لوسائط الماء المسخن والمبرد ، يمكن كتابة معادلة توازن الحرارة بشكل عام على النحو التالي ، 3. هذه الشروط في بعض الأحيان تملي الحاجة إلى الاستخدام عدد متزايد من المضخات في الدوائر الحرارية لمنازل الغلايات - مضخات الشبكة الشتوية والصيفية ، والضخ ، وإعادة التدوير ، والماكياج أيضًا في الشتاء والصيف.

تمثل المصادر البديلة المتجددة مثل الشمس والرياح والمياه ومياه الأمطار والكتلة الحيوية حصة صغيرة فقط من إجمالي استهلاك الطاقة ، على الرغم من حقيقة أنها تنمو بسرعة. هذا يقلل من الفراء. إذا انخفض ضغط الماء إلى 0.03 ميجا باسكال ، فعند هذا الضغط سوف يغلي الماء عند درجة حرارة 68.7 درجة مئوية. في نفوسهم ، يعطي البخار حرارة لمياه التغذية ، ويصب المكثفات والمكثفات في التدفق العام لمياه التغذية.

اعتبارات التصميم العامة

دوائر التسخين التي يتدفق فيها الماء عبر المرجل تتغير. علاوة على ذلك ، تتدفق مياه الشبكة الساخنة عبر خطوط الأنابيب إلى المستهلك. بشكل عام ، يعتبر مصنع الغلايات مزيجًا من غلاية ومراجل ومعدات ، بما في ذلك الأجهزة التالية.

إذا كان منزل غلاية التسخين بالبخار يخدم شبكات المياه المفتوحة ، فإن الدائرة الحرارية توفر تركيب جهازي نزع الهواء - لتغذية المياه ومياه المكياج. تضمن مضخة التدوير الشبكية المثبتة على خط العودة تدفق مياه التغذية إلى المرجل ثم إلى نظام الإمداد الحراري. تم إضافة التاريخ:؛ الآراء:؛. رسم تخطيطي لغرفة المرجل مع المراجل البخارية التي تزود البخار والماء الساخن 1 - الغلايات ؛ 2 - ROU ، 3 - صمام التحكم ، 4 - مبادل حراري للبخار والماء ، 5 - استنزاف المكثفات ، 6 - مضخة رئيسية ، 7 - مرشح ، 8 - منظم المكياج ، 9 - نزع الهواء ، 10 - مضخة تغذية ، 11 - مادة كيميائية أجهزة معالجة المياه ، 12 - مضخة المكياج غلايات المياه البخارية ، وتسمى أيضًا الغلايات المختلطة ، مجهزة بالأنواع المذكورة أعلاه من غلايات البخار والماء الساخن أو غلايات البخار والمياه المدمجة ، على سبيل المثال ، من نوع KTK وهي مصمم لتوليد البخار للاحتياجات التكنولوجية والمياه الساخنة لتوفير الأحمال للتدفئة والتهوية والهواء الساخن. مخطط غرفة مرجل غريب