Датчик давления. В качестве датчика давления используются электроконтактные манометры, для которых так же, как и для обычных манометров, применяют трубчатую пружину. Электроконтактные манометры имеют два подвижных контакта — левый, замыкающийся при давлении ниже величины, на которую он установлен, и правый, замыкающийся при давлении, превышающем установленную для него величину. Кроме подвижных контактов манометр имеет один контакт, жестко укрепленный на стрелке. Контактная система и изоляция манометров позволяет включать их в цепи управления напряжением до 360 В переменного тока или 220 В постоянного тока.
Датчик контроля за заливкой насоса. При заполнении насоса водой мембрана датчика прогибается, поднимает шток и замыкает контакты. После снижения давления мембрана возвращается в исходное положение пружиной.
Особенностями датчика мембранного типа являются их большая чувствительность и способность выдерживать высокие давления.
Струйное реле. Принцип действия струйного реле основан на использовании кинетической энергии жидкости. Движущаяся жидкость отклоняет вращающийся на шарнире маятник, выполненный в виде тонкой пластинки, подвешенной к оси. Маятник поворачивается в направлении движения воды и включает контакты реле.
Реле времени. Для обеспечения выдержки времени между отдельными операциями при автоматическом управлении служат реле времени. Для получения значительных выдержек времени (от нескольких секунд до нескольких минут) применяют термические реле времени (термогруппы). Реле состоит из двух неподвижных контактных пружин и двух биметаллических пластинок, на одной из которых намотана нагревательная обмотка. Биметаллические пластинки состоят из двух частей, выполненных из различных металлов с разным коэффициентом расширения. Обе части пластинки наложены одна на другую и плотно соединены. От тока, проходящего через обмотку, пластинка нагревается и, изгибаясь, замыкает или размыкает контакты в цепи управления. Подобные реле, но несколько измененной конструкции применяют в качестве реле тепловой защиты.
Электромагнитные реле. Наиболее широко используются в схемах автоматизированного управления работой насосных агрегатов и в системах телемеханики электромагнитные реле. По своему устройству и принципу действия электромагнитные реле очень похожи на магнитный пускатель, только значительно меньше его по размерам и рассчитаны на более слабый ток.
На небольшом стальном стержне круглого сечения (сердечнике) надета катушка с обмоткой из медного изолированного провода. От тока, проходящего через обмотку катушки, сердечник намагничивается и притягивает якорь, укрепленный на корпусе реле и поворачивающийся на ребре. Притягиваясь к сердечнику, якорь поднимает и замыкает электрические контакты, вклепанные в эластичные (контактные) металлические пластинки, которые соединены с внешней (исполнительной) электрической цепью. Если ток из обмотки реле выключить, сердечник размагнитится, якорь под действием пружинящих контактных пластинок возвратится в исходное положение, и контакты разомкнутся.
Электромагнитное реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи, по которым проходит ток значительно большей силы. Таким образом, реле выполняет роль усилителя, являясь промежуточным звеном между цепью слабого тока и исполнительной (высшей) цепью значительно большей мощности.
Системы автоматического управления насосными агрегатами должны обеспечить выполнение всех режимных параметров работы агрегатов на заданную систему водоснабжения и водоотведения при заданной последовательности включения насосов.
Основными процессами, которые выполняются на насосных станциях приборами автоматики, являются:
· прием и передача управляющего импульса на пуск и остановку насосных агрегатов;
· выдержка времени как перед пуском после получения командного импульса, так и между отдельными процессами;
· включение одного или нескольких насосных агрегатов в установленной последовательности;
· создание и поддержание необходимого вакуума во всасывающем трубопроводе и корпусе насоса перед его пуском;
· открывание и закрывание задвижек на трубопроводах в заданные моменты при пуске и остановке агрегата;
· контроль за установленным режимом работы при пуске, работе и остановке;
· отключение насоса при нарушении установленного режима и включение резервного агрегата;
· передача параметра режима работы насоса на диспетчерский пункт;
· защита агрегата от электрических, тепловых и механических повреждений;
Схема станций автоматического управления обеспечивает:
- местное, автоматическое и телемеханическое управление насосным агрегатом;
- контроль за работой насоса с помощью контактного манометра или струйного реле;
- блокировку, предотвращающую пуск электродвигателя при отсутствии воды в бачке для смачивания подшипников насоса АТН перед его пуском; для этого устанавливают сигнализатор наличия воды 1СВ (для насосов других типов вместо сигнализатора устанавливают перемычку);
- отключение электродвигателя при нарушении нормального режима работы насосного агрегата, при затоплении водой павильона насосной станции или при перегреве подшипников;
- сигнализацию при аварийной остановке насосного агрегата и откры-
вании дверей павильона насосной станции.
6.2. Контроль и измерения на градирнях
Управление вентиляторами градирен автоматизируется в зависимости от температуры охлажденной воды. В градирнях секционного типа регулированеи охлаждения достигается автоматическим отключением и включением вентиляторов отдельных секций. При этом схема автоматизации предусматривает включение и включение вентиляторов в определенной последовательности с целью равномерного их износа. Температуры поступающей и отходящей воды измеряются термометром сопротивления ТСМ в коллекторе с КСМ.
Расход воды на градирне определяют с помощью измерительных диафрагм на подающих трубопроводах типа ДМ со вторичным прибором КСД.
Давление воды, подаваемой на градирню, измеряют с помощью ЭКМ.
Для определения уровня воды в водосборном бассейне используют уровнемер РП-1065.
6.3.Контроль и измерения на радиальных отстойниках
На очистных сооружениях систем водоснабжения автоматизируются процессы подготовки растворов реагентов, дозирование коагулянтов, извести, известкового молока, хлорирование воды, работа фильтров, удаление осадка и шлама и др.
Расход воды, поступающей на отстойник, определяется при помощи измерительных диафрагм; датчиком служит прибор ДМ, вторичным – КСД.
Уровень воды в отстойнике измеряется электрическим уровнемером ЭРСУ-2.
Контроль взвешенных веществ на выходе воды с радиального отстойника осуществляется турбигиметром ТВ-205.
6.4.Энергоснабжение, автоматизация и КИП насосной станции «грязного» оборотного цикла
Автоматическое управление насосными агрегатами и затворами осуществляется в функции поддержания заданного давления в напорном коллекторе и поддержания заданного уровня в приемном резервуаре.
1) Регулирование давления.
При автоматическом регулировании давления воды в группе газоочистки используется датчик давления 4МП, установленный на измерительном коллекторе , который соединен импульсными линиями с напорными подающими трубопроводами. Регулирующим органом является электронный регулятор РП-IV, который вырабатывает командный сигнал в зависимости от изменения давления и скорости его изменения. Исполнительным органом являются четыре поворотно-дисковых затвора, установленных в напорных частях каждого насоса.
2) Регулирование уровня.
Регулятором уровня служит электронный регулятор типа РП-IV, установленный в приемной камере группы газоочистки. Первичным датчиком служит прибор РП-1065-1. исполнительным органом является поворотный дисковый затвор системы подпитки промышленной водой. При снижении уровня воды ниже допустимого выдается соответствующий сигнал на электронный регулятор, который в зависимости от перепада и скорости изменения уровня выработает команду необходимой длительности, и поворотный затвор откроется на величину, нужную для восстановления уровня. Схемой также предусмотрена световая и звуковая сигнализация минимального и максимального уровней.
3)Схема автоматического резервирования.
Резервирование состоит из схемы включения первого резерва и схемы включения второго резерва.
I резерв включается в случае отключения любого работающего двигателя от электрических или технологических защит (электрические защиты – защиты от короткого замыкания, падения напряжения; технологические защиты – от перегрева подшипников, вибрации, потерь давления). В этом случае ключом избирателя резерва вкючается агрегат, поставленный на I резерв. I резерв включается также в случае полного открытия затвора и последующей команды регулятора «больше».
II резерв включается через 20 с после падения давления ниже предельного значения. Датчиком предельного давления является электроконтактный манометр, установленный на измерительном коллекторе совместно с датчиком давления регулятора.
Технологический контроль предусматривает:
1)контроль давления на насосах;
2)контроль давления на напорных коллекторах в насосной станции;
3)контроль уровня воды в приемных камерах с выдачей показаний на щиты КИП, установленные на насосной станции и на центральном диспетчерском пункте цеха.
Схема управления автоматизированным насосным агрегатом строиться таким образом, чтобы при нормальной остановке агрегата она приводилась в состояние готовности к следующему пуску, а при аварийном отключении насоса исключает возможность автоматического его включения до полного устранения причин аварии. Такие системы позволяют эксплуатировать объект без постоянного дежурного персонала, одновременно повышая надежность водоснабжения и оперативность управления системой, сокращая капитальные затрат и эксплуатационные расходы.
На основании технологического процесса кислородно-конвнертерного цеха выявлены источники водопотребления и загрязнения оборотной воды.
Вода после использования в технологическом процессе получает примеси в виде масла и взвешенных веществ, а также нагревается.
На основании выявленных проблем было предложено выполнить реконструкцию существующей технологической схемы «грязного» оборотного цикла МНЛЗ и предложена установка новой вентиляторной градирни.
Выполнено технико-экономическое обоснование варианта предложенной схемы реконструкции «грязного» оборотного цикла МНЛЗ, рассчитаны капитальные затраты на строительство градирни, сумма составила 55 263,17 тыс. руб.