Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
Кафедра МСА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине
«Автоматизация технологических процессов и производств»
Тема
«Автоматизация центрального теплового пункта города»
Выполнил: студент группы
АТПП-05 Белков А.В
Проверил
Лыков А.Н
г. Пермь 2010 г
Введение
Центральный тепловой пункт (ЦТП) - тепловой пункт, обслуживающий два и более зданий. ЦТП обеспечивает жителей горячей и холодной водой круглогодично и теплом в отопительный сезон.
Закрытая водяная система теплоснабжения.
Закрытая водяная система теплоснабжения - водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель и из сети не отбирается.
Закрытые системы теплоснабжения присоединяются к тепловым сетям через водонагреватели, и вся сетевая вода из системы возвращается к источнику теплоснабжения. В открытых системах производится непосредственный отбор горячей воды из тепловой сети. По количеству теплопроводов различают одно- и многотрубные системы теплоснабжения. По способу обеспечения потребителей тепловой энергией различают одно- и многоступенчатые системы теплоснабжения.
Одноступенчатые системы. В одноступенчатых системах потребители теплоты присоединяются непосредственно к тепловым сетям. В узлах присоединения потребителей теплоты к тепловым сетям, называемых абонентскими вводами, устанавливают подогреватели горячего водоснабжения, элеваторы, насосы, запорно-регулирующую арматуру, контрольно-измерительные приборы для обслуживания местных отопительных и водоразборных приборов.
Если абонентский ввод сооружается для какого-либо индивидуального здания или объекта, то его называют индивидуальным тепловым пунктом. В многоступенчатых системах между источником тепловой энергии и потребителями размещают центральные тепловые пункты, в которых параметры теплоносителя могут изменяться в зависимости от требований местных потребителей. Для увеличения радиуса действия системы теплоснабжения и уменьшения количества транспортируемого теплоносителя и соответственно затрат электроэнергии на его перекачку, а также диаметров теплопроводов для целей теплоснабжения используют высокотемпературную воду. Циркуляцию теплоносителя по теплоизолированным теплопроводам диаметром до 1400 мм, которые прокладывают под землей в непроходных и полупроходных каналах, в проходных коллекторах и без каналов, а также над землей на опорах, обеспечивает насосная станция источника тепловой энергии. Поскольку в системах отопления жилых и общественных зданий температура теплоносителя не должна превышать обычно 105С0, к высокотемпературной воде из тепловых сетей с помощью насоса или водоструйного элеватора подмешивается охлажденная вода из обратного теплопровода местной системы отопления. Такая схема подключения к тепловым сетям называется зависимой.
Открытая водяная система теплоснабжения.
Открытая водяная система теплоснабжения - водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, частично или полностью отбирается из системы потребителями теплоты.
Открытые системы теплоснабжения имеют следующие недостатки:
Основной особенностью открытых систем теплоснабжения является разбор сетевой воды из тепловой сети для горячего водоснабжения. Это позволяет использовать для горячего водоснабжения в больших количествах отходящие теплые воды с температурой 15—30 °С, имеющиеся на электростанциях (охлаждающая вода конденсаторов турбин, охлаждающая вода топочных панелей) и на многих промышленных предприятиях. В закрытых системах теплоснабжения возможность использования этой воды весьма ограниченна, так как расход на подпитку, для которой эта вода может быть применена, обычно не превышает 0,5—1 % расхода циркулирующей воды.
Использование отходящей от ТЭС теплой воды в открытых системах дает экономию топлива и снижает стоимость горячего водоснабжения.
В открытых системах упрощается оборудование абонентских вводов и абонентских установок горячего водоснабжения, так как отпадает необходимость применения на вводе водо-водяных подогревателей. При отсутствии у абонента внутренней разводки горячего водоснабжения в некоторых случаях используются для этой цели подающие трубопроводы отопительной установки. Однако такая схема горячего водоснабжения не может быть рекомендована, так как отбираемая для горячего водоснабжения вода не имеет в этом случае постоянной температуры. В отдельные периоды температура ее значительно ниже 60 °С.
Местные установки горячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения не подвергаются зашламлению и коррозии, так как подпиточная вода до подачи в сеть проходит предварительную обработку — химиочистку и деаэрацию.
В открытых системах для этой цели приходится сооружать мощные водоподготовительные установки. Для системы горячего водоснабжения, теплоснабжения допускается иметь температуру воды не ниже 50°С и не выше 60°С. В этих условиях после проведения ремонтных работ или устранения аварийных ситуаций в системах необходимо поддерживать температуру на уровне 75°С в течение 48 часов.
Теплоснабжение и горячее водоснабжение имеет следующие основные этапы.
1. Теплоэлектроцентраль - предприятие, производящее электрическую и тепловую энергию.
2. Центральный тепловой пункт - тепловой пункт, обслуживающий два и более зданий.
3. Жилой дом - является основным потребителем тепловой энергии, а также горячего и холодного водоснабжения.
Также в процесс входят насосная станция, станция очистки, котельная установка которые могут являться либо отдельными предприятиями либо структурными подразделениями ТЭЦ или ЦТП.
Описание технологического процесса
Основными элементами насосной станции являются:
Сетевые насосы, регулирующая, запорная и предохранительная арматура, грязевик, контрольно-измерительные приборы.
Сетевые насосы предназначены для работы на чистой воде с содержанием твердых включений не более 5 мг/кг с размером частиц до 0,2 мм. На ЦТП-2 установлено 4 насосных агрегата.
Электродвигатель типа А4-355х-4УЗ
Напряжение - В - 6000
Число оборотов -об/мин - 1480
Мощность -кВт -315
Ток - А - 36
Соsφ = 0,89
КПД - % -94,5
Вес -кг -1450
Насосы изготовлены в 1980г на заводе в г.Сумы.
Базовая деталь насоса - чугунный корпус с горизонтальным разъемом. Входной и напорный патрубки расположены в нижней части корпуса, что дает возможность производить разборку насоса без демонтажа трубопроводов. Патрубки направлены в противоположные стороны. Корпус насоса имеет переводную трубу для подвода воды от первой ко второй ступени насоса. По разъему корпуса устанавливается паронитовая прокладка. Шпильки по разъему затягиваются колпачковыми гайками для предотвращения просачивания горячей воды по резьбе шпильки. В корпусе насоса предусмотрены камеры для концевых уплотнителей и фланцы для крепления корпусов подшипников. Ротор насоса представляет собой самостоятельный сборочный элемент. Рабочие колеса двустороннего хода упираются в выступы вала и фиксируются в осевом направлении через втулки круглыми гайками. В местах сальниковых уплотнений на валу располагаются защитные втулки из хромистой стали. Втулки сальников от проворачивания фиксируются шпонками. Опорами ротора служат подшипники качения. Со стороны приводя - опорный подшипник № 314 по ГОСТ 8338-57, со стороны свободного конца -радиально-упорный двухрядный шарикоподшипник № 3086313 по ГОСТ 832-66. Смазка подшипников - кольцевая, маслом - "турбинное-22". В корпусах предусмотрены змеевики для водяного охлаждения. Сальники с мягкой набивкой АГ-1 сечением 13x13. Набиваются сальники отдельными кольцами. Направление вращения насоса правое (со стороны привода по часовой стрелке).
Регулирующие клапаны с мембранным гидроприводом типа РК-1 применяются в качестве запорных органов в гидравлических регуляторах вместе с регулирующими приборами РД-ЗА и РД-ЗМ.
Характеристика клапанов РК-1
| Условный диаметр, мм | Коэффициент пропускной способности, м3/час | Относительная нерегулируемая протечка kvо, м3/час | Масса, кг | Кол-во, шт |
| 500 | 2500 | 0,005 от kvо | 1144,5 | 2 |
| 200 | 400 | 0,01 от kvо | 271 | 1 |
Примечание: kvо - расход воды через полностью закрытый регулирующий орган при перепаде давления на нём 1кГс/см2.
Грязевики предназначены для очистки воды в системах теплоснабжения от взвешенных частиц грязи, песка и других примесей. Устанавливаются на обратном трубопроводе перед циркуляционными насосами - 1 шт.
Задвижки стальные:
с электроприводом -Ду500 мм - 5 шт
с электроприводом -Ду400мм - 10шт
с электроприводом -Ду250 мм - 4 шт
с ручным приводом -ДуЗ00 мм - 1 шт
с ручным приводом -Ду250 мм - 6 шт
с ручным приводом -Ду150 мм - 5 шт
с ручным приводом -Ду100 мм - 7 шт
с ручным приводом -Ду50 мм - 3 шт
с ручным приводом -Ду40 мм - 2 шт
Клапана регулирующие:
РК-1 Ду500 мм 2 шт
РК-1 Ду200 мм 1 шт
Клапана предохранительные:
Клапан предохранительный пружинный
- Ду100 мм - 3 шт
Сбросной быстродействующий клапан
СБК с гидрореле - Ду300 мм - 1 шт
СБК и предохранительные клапана служат для защиты теплосети города от повышенного давления, СБК и предохранительные клапана настраивают на давление срабатывания 3,8кГс/см2 и 4,0кГс/см2 соответственно, перед отопительным сезоном, а затем периодически по графику проверяют на срабатывание: