Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему «Автоматизированная система управления получения пара»

Содержание:

Введение. 4

1. Описание технологического процесса получения пара. 7

1.1 Анализ теоретической базы исследования, литературных
источников, целей и задач автоматизации. 7

1.2 Исследование характеристики котельного агрегата,
применяемого для получения пара. 10

2. Автоматизация технологического процесса получения пара. 17

2.1 Выбор и обоснование предлагаемой системы автоматизации. 17

2.2 Разработка функциональной схемы автоматизации. 26

3. Обоснование и выбор технических средств автоматизации
получения пара  33

4. Разработка аппаратной части АСУ ТП.. 36

5. Расчетная часть. 53

Заключение. 56

Список использованной литературы.. 58

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).

Одно из приоритетных
направлений современной энергетической стратегии Российской Федерации – это
уменьшение затрат на производство и распределение энергоресурсов по средствам
рационализации потребления энергии, применения сберегающих технологий и
оборудования.

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.

Тематика разработки
автоматизированных технологий сегодня занимали важное место при проведении
теоретических исследованиях российских учёных, однако, на практике передовые
технологические решения внедряются не так быстро. Исходя из этого, можно
достоверно утверждать, что тематика организации оптимальной работы объектов
теплоснабжения является в высшей степени актуальной.

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 – «Автоматизированная система
управления получения пара».

Цель
выпускной квалификационной работы – разработка рекомендаций разработки системы автоматизации
процесса получения пара 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 – котельный агрегат, применяемый  для получения пара.

Предмет
исследования – поиск оптимальны подходов в процессе разработки система
управления получения пара.

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 получения пара

1.1 Анализ теоретической базы исследования,
литературных источников, целей и задач автоматизации Данная выпускная
квалификационная работа посвящена автоматизации процесса получения пара в
котельной.

Котельные относительно
назначения классифицируются на:

— отопительные –
выполняют функцию обеспечения теплом систем отопления, горячего водоснабжения,
вентиляции;

—
отопительно-производственные – выполняют функцию обеспечения теплом систем отопления,
горячего водоснабжения, вентиляции для технологического теплоснабжении;

— производственные –
предназначены только для технологического снабжения.

Относительно размещения
котельные классифицируются на:

— отдельностоящие;

— пристроенные к
каким-либо зданиям иного назначения;

— встроенные в здания
иного назначения, внезависимотси от этажей размещения;

— расположенные на
крышах.

Для котельных, которые
встроены в производственные здания, в случае применения котлов с параметрами
давления пара до 1,7 кгс/см2  и температурой воды до 115° С,
производительность котлов не стандартизируется. Производительность водогрейных
котлов с параметрами давления пара более 1,7 кгс/см2, а так же
температурой воды более 115°С, не должна быть больше величин, которые установлены
«Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов,
утвержденными Госгортехнадзором России».

Котельные, расположенные
на крышах производственных зданий, возможно проектировать с использование
котлов с параметрами давленя пара до 0,07 Мпа, а так же температурой воды до
115° С. Тепловая мощность данных котельных, при этом, не может превышать
потребностей в теплоте для данного знания, теплоснабжение которого она
обеспечивает, но не более 5 МВт.