Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Автоматизация водокотельной установки.

Содержание:

Введение 3

1. Описание технологического процесса водокотельной установки 6

1.1 Анализ теоретической базы исследования, литературных источников, целей и задач автоматизации 6

1.2 Разработка характеристики котельного агрегата водокотельной установки 13

2. Автоматизация технологического процесса водокотельной установки 19

2.1 Выбор и обоснование предлагаемой системы автоматизации 19

2.2 Разработка принципиальной и структурной схем автоматизации водокотельной установки 20

3. Выбор технических средств автоматизации водокотельной установки 32

4. Расчетная часть 48

Заключение 61

Список использованной литературы 63

Приложение 1 66

Приложение 2 67

Введение:

За последние годы наблюдается масштабная модернизация имеющихся и создание новых производств. В этой связи, имеет место процессы концентрации ресурсо- и энергопотребления, централизации и роста производственных мощностей, и, следовательно, рост потребностей в энергоресурсах.

Важное место при организации комфортных условий проживания и труда занимают системы теплоснабжения, организация которых базируется на разработке систем централизованной поставки энергоносителей (газопроводные сети, электрические сети либо централизованные поставки жидкого или твердого топлива).

Рыночные отношения в России значительным образом меняют подходы к выработке и распределению энергетических ресурсов. В современных условиях стабильного роста цен на энергетические ресурсы, а так же их сближения с мировыми ценами проблематика энергосбережения является в высшей степени актуальной, а так же во многом определяющей направления развития отечественной экономики.

Основными факторами, которые увеличивают расходы топлива в котельных, являются:

– отсутствие систем автоматики;

– несвоевременная наладка теплового режима котельных агрегатов;

– физический и моральный износ котельных агрегатов;

– неоптимальная тепловая схема котельных;

– плохая теплоизоляция;

– неплотности газоходов [15].

Повышение эффективности работы котельных может быть достигнуто следующими мероприятиями:

– применение более современного и экономичного оборудования с высоким КПД;

– применение высокоэффективного тепловосприятия поверхностей нагрева (труб с малыми диаметрами, продольным и поперечным оребрениями, турбулизаторами газовой среды);

– разработка и освоение высокоэффективных способов очистки поверхностей нагрева от наружных отложений технологического уноса (акустическая, инфразвуковая ударно-волновая);

– расширение применения труб с покрытием поверхностного слоя элементами, надежно работающими в условиях воздействия коррозионно-эрозионных сред;

– применение систем автоматического проектирования;

– применение систем автоматического управления.

Тема настоящей выпускной квалификационной работы – «Автоматизация водокотельной установки».

Цель выпускной квалификационной работы – разработка практических обоснованных рекомендаций по автоматизации водокотельной установки за счет применения современных средств контроля и управления.

Для достижения указанной цели выпускной квалификационной работы необходимо решить следующие задачи:

– произвести описание объекта исследования;

– исследовать существующую систему автоматизации;

– произвести обзор существующих систем и обоснование собственного решения;

– произвести обзор принципов решения задач систем автоматизации;

– сформировать требования к разрабатываемой системе;

– разработать структурную схему автоматизации;

– разработать функциональную схему и описать работу контуров;

– произвести выбор необходимых технических средств автоматизации;

– разработать алгоритм работы системы автоматизации.

Объект исследования данной работы – водокотельная установка.

Предмет исследования – поиск оптимальны подходов в процессе разработки системы автоматизации водокотельной установки.

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы предполагается изучить большой объем теоретического материала, получить практические навыки в области проектирования объектов теплоснабжения, которые будут необходимы в процессе дальнейшей рудовой деятельности по специальности.

Заключение:

В современных условиях рыночной экономики и намечающегося улучшения финансового состояния промышленности России руководство страны приняло программу экономического роста, что приводит к увеличению потребления энергии, как тепловой, так и электрической. Очевидным фактом является то, что развитие экономической составляющей страны в значительной степени зависит от состояния энергетического сектора. Реальное состояние энергетики таково, что наработку, превышающую тридцать лет имеют около сорока пяти процентов эксплуатируемого оборудования.

Одной из составляющих теплоэнергетической политики России и ее регионов должно стать так же формирование нового механизма управления функционированием и развитием электроэнергетического комплекса. Это необходимо проводить в рамках осуществляемых в стране общих экономических реформ с учетом особенностей электроэнергетического комплекса.

Котельное оборудование, в том числе и на крупных промышленных предприятиях и в добывающей отрасли, в большинстве случаев, которое исчерпало свой срок службы, требует демонтажа и замены на котлы с оптимальными показателями надежности, экологичности и экономичности.

Применение горючих газов для функционирования котельных более выгодно по ряду причин. На газовых котельных, относительно угольных имеет место уменьшение затрат примерно на 20 %, увеличение экономичности на 3 — 4 %, уменьшение вредного воздействия на окружающую среду, а так же рост общей культуры эксплуатации котельной.

Сегодня часто на многих объектах теплоснабжения имеет место перевод рабочих котлов с твердого топлива на природный газ.

Часто подобную модернизацию котельных производят по причине увеличения тепловой нагрузки на котельную за счет роста потребителей тепловой энергии.

В ходе работы были решены нижеприведенные задачи:

– произведено описание объекта исследования;

– исследованы существующие системы автоматизации;

– произведен обзор существующих систем и обоснование собственного решения;

– произведен обзор принципов решения задач систем автоматизации;

– сформированы требования к разрабатываемой системе;

– разработана структурная схема автоматизации;

– разработана функциональная схема и описана работа контуров;

– произведен выбор необходимых технических средств автоматизации;

– разработан алгоритм работы системы автоматизации.

По завершению работы отмечу, что поставленная цель работы достигнута.

В ходе выполнения работы был получен ценный практический опыт в области разработки проектов модернизации и оптимизации работы котельных агрегатов, а так же большой объем теоретических знания и навыков.

Фрагмент текста работы:

1. Описание технологического процесса водокотельной установки

1.1 Анализ теоретической базы исследования, литературных источников, целей и задач автоматизации

Автоматизация производства – один из важнейших факторов роста производительности труда и повышения качества продукции. Непременным условием ускорения темпов роста автоматизации является подготовка специалистов, владеющих знаниями современных технических устройств автоматизации и способных обеспечить реализацию современных автоматизированных систем управления технологическими процессами любой сложности, их квалифицированную наладку и эффективную эксплуатацию в процессе функционирования.

Современные системы автоматизации технологических процессов, как правило выстраиваются по многоуровневому принципу.

Нижний уровень системы автоматизации включает в себя датчики и вторичные преобразователи, обеспечивающие формирование входных электрических аналоговых и дискретных сигналов системы автоматизации, и показывающие приборы, установленные по месту или непосредственно на технологическом оборудовании, а также органы управления, входящие в состав технологических объектов управления [12].

Средний уровень представляет собой контроллер с соответствующим программным обеспечением, выполняющий функцию обработки информации и управления. Основная задача контроллера состоит в анализе информации о состоянии объекта. Производится обработка принятой информации, контроль правильности и достоверности данных и подготовка информации для передачи ее непосредственно на верхний уровень [17].

Помимо функций сбора, преобразования информации и управления объектом в зависимости от полученных с объекта данных состояния, контроллер может производить операции управления, полученные непосредственно от оператора, тем самым производить операции управления по определенному алгоритму. Вся собранная информация контроля состояния объекта сохраняется в определенной области памяти контроллера и доступна для передачи ее на верхний уровень.

Верхний уровень системы автоматизации включает в себя пульт управления.

В современном мире автоматизация является одним из самых мощных и эффективных инструментов повышения производительности и конкурентоспособности большинства предприятий. Процесс автоматизации требует использования современных высокотехнологичных систем, способных автоматизировать большое количество технологических операций. В связи с этим для обслуживания и контроля работоспособности автоматизированных систем необходимо наличие высококвалифицированных опытных сотрудников, которые в состоянии эффективно решать задачи автоматизации и адаптировать системы автоматического управления производством под решение текущих задач.

Системы автоматизации управления технологическими процессами широко применяются в большинстве современных производств. Это связанно с тем, что самые передовые производственные процессы характеризуются наличием большого количества трудоемких, высокоточных и скоростных операций, которые человек не в состоянии реализовать без применения роботизированных автоматизированных систем. Системы автоматизации в состоянии к довольно короткий промежуток времени проанализировать внешние условия и особенности производственного процесса и на основании этой информации скорректировать параметры производственной линии для получения высококачественной продукции.