72.Автоматизация работы вспомогательного и энергетического оборудования котельных и тэц (теплообменники, деаэраторы, паровые турбины). Автоматизация теплообменных аппаратов.

В пищевых производствах для процессов нагревания, охлаждения, пастеризации и стерилизации применяют различные виды теплообменных аппаратов. В зависимости от их конструктивного исполнения различают следующие виды поверхностных теплообменников: трубчатые, пластинчатые, спиральные, аппараты с рубашкой и с оребренной поверхностью, пароконтактные подогреватели. Выбор того или иного типа теплообменных аппаратов обуславливается определенным тепловым процессом, а также эффективностью протекания процесса в аппарате. В качестве теплоносителей используются горячая вода, водяной пар, горячий воздух и др. Часто используют отработанный пар паровых турбин и вторичный пар выпарных установок.

Благодаря своей надежности и компактности широкое распространение получили трубчатые подогреватели. В этих подогревателях одна из сред движется по трубам, а теплоноситель - в межтрубном пространстве. Для автоматизации трубчатых подогревателей применяют термопреобразователи сопротивления. Для предотвращения перегрева среды датчик устанавливается непосредственно в теплообменнике перед выходом продукта. В качестве регуляторов температуры используются электронные мосты К.СМ-ЗП с изодромным регулирующим устройством в комплекте с панелью дистанционного управления ПП12.2. Управляющий сигнал от регулирующего устройства моста КСМ-ЗП поступает на клапан 25ч30нж, установленный на трубопроводе подачи теплоносителя в подогреватель, тем самым изменяя расход теплоносителя.

Иногда нагревание продукта производят открытым паром. Пар вводится через барботер непосредственно в нагреваемую среду. В качестве датчика температуры применяется дилатометрический датчик типа ТУДП-ЗМ, пневматический сигнал от которого поступает на вторичный показывающий прибор со станцией управления ПВ10.1Э и пропорционально-интегральный регулятор ПР3.31, выходной сигнал которого поступает на клапан, изменяющий расход пара. Для предотвращения перегрева продукта хемой предусмотрена блокировка подачи пара в барботер при низком уровне продукта в емкости. Уровень в емкости измеряется преобразователем давления НС-П, пневматический сигнал от которого поступает на вторичный прибор с сигнальным устройством ПВ2.2. По достижении минимального уровня срабатывает сигнальное устройство ПВ2.2 и командный сигнал поступает на реле переключения ПП2.5, прекращая подачу управляющего сигнала от регулятора температуры; через реле переключения ПП2.5 проходит командный сигнал на закрытие клапана, установленного на подаче пара в барботер.

В последнее время в пищевой промышленности широкое применение получили электрические подогреватели, которые позволяют произвести нагрев продукта до 1000 °С. При пропускании тока через нагревательные элементы тепло от них лучеиспусканием или конвекцией передается нагревательному продукту. В масло-жировом производстве электронагрев применяется при дистилляции жирных кислот. Температура нагрева жирных кислот в дистилляционном кубе должна поддерживаться в заданных пределах, так как перегрев жирных кислот вызовет потемнение дистиллята и другие нежелательные явления.

Стабилизация температуры жирных кислот осуществляется автоматической системой, включающей термопреобразователь сопротивления типа ТСП, который устанавливается в последней секции дистилляционного куба, регулирующего прибора Р25 и магнитного пускателя. Если температура кислот в кубе выше заданной, контакты Р25 размыкаются и магнитный пускатель в каждой секции куба отключает нагревательный элемент. В случае понижения температуры происходит обратное действие.

С целью обезвреживания жидкости от микроорганизмов в пищевом производстве применяют пароконтактные подогреватели. Жидкость под давлением распыляется в нагревателе и мгновенно обрабатывается паром. Такие подогреватели нашли применение в свеклосахарном производстве при обработке жомопрессовой воды. Жомопрессовая вода из сборника поступает в пароконтактный подогреватель, где обрабатывается паром, и затем, имея температуру 90°С, поступает в испаритель для утилизации тепла. Жомопрессовая вода, поступающая в производство, должна иметь температуру около 70°С. На рис. 16-1 представлена схема автоматизации паро-контактного подогревателя. Стабилизация температуры жомопрессовой воды на выходе из пароконтактпого подогревателя осуществляется с помощью термопреобразователя сопротивления ТСП 2а и моста с пропорционально-интегральным регулирующим устройством

КСМ-ЗП 26. Пневматический сигнал от моста поступает в прибор алгебраического суммирования ПФ1.1 (2в). В этот же прибор поступает пневматический сигнал от пропорционального регулятора уровня в сборнике ПР2.8 (1в). Прибор ПФ1.1 (2в) осуществляет коррекцию управляющего сигнала регулятора температуры с учетом количества воды, поступающей в пароконтактный подогреватель. От прибора ПФ1.1 (2в) скорректированный сигнал поступает через панель дистанционного управления БПДУ-А (2г) на регулирующий клапан 25ч32нж (2д) подачи пара в пароконтактный подогреватель.Системой автоматизации предусмотрено также регулирование уровней в сборнике, отстойнике и испарителе жомопрессовой воды с помощью преобразователя контактного бора со станцией управления ПВ3.2 (16, 36, 46), пропорционального регулятора ПР2.8 (1в, Зв, 4в) и регулирующего клапана 25ч 30нж (1г, Зг, 4г). В испарителе стабилизируется температура с помощью термопреобразователя сопротивления ТСП 5а, моста КСМ-ЗП с изодромным регулирующим устройством и панелью дистанционного управления ГШ 12.2 (56) и регулирующей заслонки 5в.

Рис. 16-1. Схема автоматизации: I -сборник жомопрессовой воды; II - насос жомопрессовой воды; III -пароконтактный подогреватель;IV - отстойник;V- испаритель вторичного пара

Автоматизация конденсаторов. Процесс конденсации в пищевых производствах применяется для создания разрежения в вакуумных установках (вакуум-аппараты, выпарные, фильтрационные и другие аппараты) и сжижения паров (спирта, фреона) в холодильных установках.

Для конденсации паров спирта, бензина и т. д. применяются поверхности bit конденсаторы, в которых охлаждающий агент и конденсирующиеся пары разделены теплопроводя-щей стенкой. Конструктивно эти конденсаторы аналогичны поверхностным теплообменникам.

Для конденсации водяных паров низкого потенциала используют конденсаторы смешения (например, барометрические конденсаторы), в которых пары конденсируются благодаря их смешиванию с охлаждающей водой. Несконденсиро-вавшиеся газы отсасываются из конденсатора вакуум-насосом. Барометрическая вода отводится из конденсатора самотеком по трубе, погруженной на 1 -1,5 м в воду для создания гидравлического затвора. Температура отходящей воды должна быть 45-46 °С. Регулирование температуры барометрической воды осуществляется изменением подачи холодной воды в конденсатор.

Если для производства необходима барометрическая вода с более высокой температурой (55-56°С), то устанавливают два конденсатора - предварительный и основной, соединенных последовательно. Вода на предконденсатор подается в количестве, не обеспечивающем полную конденсацию поступившего пара, за счет чего достигается получение более горячей воды. В основном конденсаторе происходит окончательная конденсация оставшегося пара. Температура воды, отходящая из основного конденсатора, более низкая. Сборник барометрической воды для такой конденсационной установки разделен на два отделения - для горячей и теплой воды.

На рис. 16-2 приведена схема автоматического регулирования конденсационной установки, состоящей из предварительного и основного конденсаторов. Схема эта отличается от схемы регулирования при установке раздельных конденсаторов.

В связи с тем что предварительный конденсатор и его трубопровод холодной воды рассчитаны на получение того количества горячей воды, которое необходимо для производства, а количество вторичных паров, поступающих на предконденсатор, велико, температура барометрической воды после пред-конденсатора всегда максимальна и регулированию не поддается. Поэтому холодная вода на предварительный конденсатор подается по уровню в ящике барометрической воды, а в основной конденсатор - по температуре барометрической воды.

Уровень горячей воды в барометрическом ящике и в сборнике холодной воды измеряется пьезометрическим методом. Для этого в опущенную в ящик трубку подается сжатый воздух от регулятора воздуха РРВ-1 (2а, За). Давление этого воздуха воспринимается дифманометром ДС-П1 (26, 36). Пневматический сигнал, пропорциональный изменению уровня в ящике барометрической воды, от дифманометра поступает на вторичный прибор со станцией управления ПВ3.2 (2в, Зв) и статический регулятор ПР2.8 (2г, Зг). Выходной сигнал регулятора изменяет положение клапанов 25ч30нж (2д, 3d), установленных соответственно на подаче холодной воды в предварительный конденсатор и подаче воды в сборник холодной воды.

Подача холодной воды в основной конденсатор осуществляется по температуре барометрической воды. Для ее измерения используется термопреобразователь сопротивления ТСП (1а), работающий в комплекте с мостом КСМ-ЗП модели 1800 Д (16), выходной сигнал которого поступает на клапан 25ч30нж (1в), изменяющий подачу холодной воды на основной конденсатор. Для учета холодной воды, поступающей на конденсаторы, устанавливаются диафрагмы 4а, 5а в комплекте с дифманомет-рами 46, 56 и интегрирующими приборами 4в, 5в. Системой предусмотрен местный контроль разрежения в предварительном и основном конденсаторах с помощью вакуумметров и контроль температуры барометрической воды, поступающей на производство, показывающим термометром.

Автоматизация деаэратора ДА-5

Описание системы водоподготовки

Деаэрация является завершающим этапом обработки питательной воды для паровых котлов.

Деаэратор служит для удаления газов, растворенных в конденсате, вызывающих коррозию

конденсатно-питательного тракта и внутренних поверхностей нагрева котла. Он располагается в

главном корпусе ТЭС между турбинным и котельным отделением.

Сущность термической деаэрации заключается в установлении равновесия между жидкой и

паровой фазами в соответствии с законом Генри, согласно которому концентрация газа,

растворенного в воде пропорциональна парциальному давлению этого газа над поверхностью воды.

Для полного удаления газа из воды необходимо, чтобы парциальное давление газа над водой

равнялось нулю. Это состояние может быть достигнуто при кипении воды, т.е. когда парциальное

давление паров воды повысится до давления, поддерживаемого в деаэраторе, а температура воды

станет равна температуре насыщения. Процесс деаэрации затормозится, если переходящие в пар газы

не будут вместе с паром постоянно отводиться из зоны, где происходит их десорбция из воды.

Функции системы

В системе автоматизации деаэратора ДА-5 предусмотрены функции:

Автоматическое ПИД регулирование давления пара в деаэраторе осуществляется путем

изменения расхода пара, поступающего для барботирования воды.

Автоматическое ПИД регулирование уровня воды в деаэраторе осуществляется

изменением количества поступающей в деаэратор воды.

Независимое переключение в режимы ручного регулирования давления пара и уровня

воды в деаэраторе.

Контроль степени открытия для клапана регулирования давления.

Индикация температур в трубопроводе подачи воды после водоподготовки и в

трубопроводе подачи конденсата с производства, температуры воды в деаэраторе,

давления пара в деаэраторе, уровня воды в деаэраторе.

Формирование аварийных сигналов (высокого и низкого уровней, низкого давления) и

индикация возникновения данных сигналов на шкафе автоматизации.

Автоматизация и диспетчеризация деаэратора ДВ-50

Описание системы

Вакуумный деаэратор предназначен для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода

и свободной углекислоты) из питательной воды энергетических котлов и подпиточной воды систем

теплоснабжения.

Функции системы

В системе автоматизации деаэратора ДВ-50 предусмотрены функции:

Автоматическое регулирование температуры исходной воды

Автоматическое регулирование температуры воды на выходе деаэратора

Автоматическое регулирование уровня воды в баке деаэратора

Контроль степени открытия для клапанов регулирования

Индикация температуры и давления воды в трубопроводах; температуры, уровня воды и

разрежения в баке деаэратора, разрежения в деаэраторе, расхода сетевой и исходной

воды в деаэратор

Режимная, аварийная сигнализация.

Технические данные на шкаф управления

Шкаф управления ШУД укомплектован:

контроллерами ПТК КОНТАР с выносным пультом управления, источником бесперебойного

питания

ключами выбора режимов РУЧНОЙ/АВТОМАТ работы клапанов регулирования

кнопочными постами управления клапанами в дистанционном режиме

сигнальной лампой аварийных сигналов с кнопкой сброса

звуковым аварийным сигналом

Пульт управления

Установленный на лицевой панели шкафа автоматики сенсорный пульт управления позволяет

производить наладку, настройку параметров, управление, вести оперативный контроль параметров

системы. Навигация по схемам пульта реализована при помощи кнопок, расположенных как на самом

пульте, так и на экране пульта.

Назначение операторского пульта:

Мониторинг технологических параметров системы:

􀂃 показания температуры и давления в трубопроводах; температуры, уровня воды и

разрежение в баке деаэратора, разрежение в деаэраторе

􀂃 показания двух счетчиков горячей воды

􀂃 положение трех клапанов, их конечные состояния (открыт \ закрыт)

􀂃 задания для регуляторов (регулятора температуры исходной воды, регулятора

температуры воды на выходе деаэратора, регулятора уровня)