10366

91

Рис. 3.12. Схема управления сетевым насосом

92

3.3.5. Автоматизация систем отопления

Основные задачи автоматизации систем отопления:

− автоматическое регулирование давления в системах водяного отопле-

ния;

−автоматическое регулирование расхода воды на абонентских отопительных вводах водяной тепловой сети;

−автоматическое регулирование температуры воздуха в отапливаемых помещениях;

−автоматическое регулирование температуры воды в местной сети отопления при присоединении через подогревательную установку.

Внедрение автоматического регулирования позволяет сэкономить 10 % топлива, идущего на отопление.

Схема автоматизированного узла по независимой схеме присоединения к тепловой сети смешанной системы горячего водоснабжения приведена на рис. 3.13.

Регулятор температуры прямого действия типа РТ (1-1, 23) получает импульс на регулирование в зависимости от температуры горячей воды, поступающей в сеть горячего водоснабжения, и воздействует на подачу теплоносителя из теплосети в подогреватель. Такое присоединение систем горячего водоснабжения к тепловым сетям называют способом посредством водоводяных подогревателей (независимая схема).

Системы горячего водоснабжения в зависимости от назначения объекта бывают с циркуляцией воды при отсутствии водоразбора или при незначительном водоразборе и с циркуляцией только при её разборе (тупиковая система).

На рис. 3.13 циркуляция воды осуществляется центробежным насосом 3. При отсутствии водоразбора или незначительном водоразборе вода в системе горячего водоснабжения может значительно охладиться. Чтобы этого избежать, предусмотрен центробежный насос 3, который включается автоматически, если температура в системе горячего водоснабжения снизится до 45ºC, начинается принудительная циркуляция воды в системе и её подогрев в подогревателе. Давление воды из водопровода контролируется манометром 16, давление воды после подогревателя – манометром 14, постоянное давление теплоносителя в прямой линии поддерживается регулятором давления прямого действия типа РД (17-1, 2, 3). Вода из обратной линии подмешивается насосом 4; насос 5 резервный. С целью уменьшения влияния переменного напора сети в системе отопления на подающем трубопроводе устанавливают регулятор расхода прямого действия типа РР (2-1, 2, 3).

Защита системы от опорожнения осуществляется регулятором давления прямого действия типа РД (17-1, 2, 3), установленным на обратном трубопроводе.

93

Рис. 3.13. Схема автоматизации теплового узла смешанной системы горячего водоснабжения

94

Рис. 3.14. Схема автоматизации теплового узла с двухступенчатой системой присоединения горячего водоснабжения к тепловой сети

95

Для исследовательских целей на входе теплового узла смешанной системы горячего водоснабжения могут быть установлены приборы, контролирующие и регистрирующие количество теплоносителя из теплосети. Температура теплоносителя контролируется вторичным показывающим прибором типа КПМ (4-1, 2); расход теплоносителя измеряется вторичным прибором типа КСД-3. Таким образом, зная температуру теплоносителя T и расход теплоносителя F, можно контролировать в течение смены, дня, месяца количество теплоносителя T × F , потребляемое данным тепловым узлом.

Схема автоматизации теплового узла по независимой схеме двухступенчатой системы присоединения горячего водоснабжения к тепловым сетям приведена на рис. 3.14.

Для поддержания постоянного расхода теплоносителя на подающем трубопроводе установлен регулятор расхода прямого действия типа РР (8-1, 2, 3), исполнительный механизм (8-4) этого регулятора регулирует также расход теплоносителя в водоподогреватель II ступени. Температура воды в водоподогревателе II ступени регулируется регулятором температуры прямого действия типа ТРБ (регулятор температуры биметаллический) (1-1, 2, 3, 4).

Давление воды перед сетевыми насосами 4, 5 контролируется манометрами 2, 3, давление после насосов контролируется манометрами 10, 11 с включением соответствующей сигнализации HL4, HL5.

В системе горячего водоснабжения на вводе воды из водопровода установлены хозяйственные насосы 1, 2, 3 для создания достаточного давления, которые включаются автоматически через блок управления и вручную универсальным переключателем. Давление после насосов контролируется манометрами 12, 13, 14 с включением соответствующих сигнальных ламп HL1, HL2, HL3.

Защита системы горячего водоснабжения от опорожнения осуществляется регулятором давления типа РД (9-1, 2).

Наличие сетевых насосов в системе отопления на обратном трубопроводе позволяет уменьшить диаметр трубопровода за счёт увеличения скорости воды в трубах, что даёт существенную экономию металла.

Схема автоматизации теплового узла с элеваторным присоединением к тепловым сетям представлена на рис. 3.15.

Для поддержания постоянного расхода теплоносителя на подающем трубопроводе установлен регулятор расхода прямого действия, например, типа УРРД (1-1, 2, 3). Схема присоединения теплового узла и тепловой сети элеваторная, т.е. смешивается вода горячая, поступающая из тепловой сети, с водой, возвращающейся из местной сети отопления. Давление воды до и после элеватора контролируется манометрами 5 и 6. Температура воды на прямом и обратном трубопроводах контролируется стеклянными термометрами 7,8.

На входе и выходе из теплосети для местного контроля давления установлены технические манометры 2, 3.

Расход теплоносителя из теплосети определяется водомером. Для очистки воды в схеме предусмотрены фильтры-грязевики.

96

Рис. 3.15. Схема автоматизации теплового узла с элеваторным присоединением к тепловым сетям

Системы отопления присоединяются к тепловым сетям по независимой схеме при необходимости изоляции системы от тепловой сети.

3.4. Автоматизация систем горячего водоснабжения

Системы водоснабжения снабжают потребителей холодной водопроводной и горячей водой, осуществляют противопожарное водоснабжение, охлаждение технологического оборудования (оборотное водоснабжение). В данной главе рассматриваются лишь вопросы автоматизации горячего водоснабжения.

3.4.1. Автоматизация систем горячего водоснабжения промышленных и гражданских зданий

Системы горячего водоснабжения современных промышленных и гражданских зданий присоединяются к тепловым сетям двумя способами:

−по схеме с непосредственным водоразбором;

−посредством водоводяных и пароводяных подогревателей.

Схема автоматизации системы горячего водоснабжения с непосредственным водоразбором представлена на рис. 3.16.

Вода в систему подаётся из прямой и обратной линии теплосети в виде смеси (сетевая вода от котлов и горячая вода от потребителя). Смесь поступает в деаэрационную колонку, где вода очищается от растворённых в ней газов (главным образом, кислорода и свободной двуокиси углерода) для предотвращения коррозии металлических частей технологического оборудования.

Температура смеси регулируется терморегулятором типа ТРД (терморегулятор дилатометрический) 1-1, 2, 3. При уменьшении температуры воды, по-

97

ступающей в систему горячего водоснабжения, клапан больше пропускает воды из прямого трубопровода теплосети и наоборот. Контролируется давление воды на прямом и обратном трубопроводе техническими манометрами 5, 6. Очищенная вода поступает в баки-аккумуляторы, уровень воды в которых контролируется уровнемерами типа ЭРСУ (4-1, 2), (3-1, 2) с включением соответствующей сигнализации HL1, HL2. Горячая вода из баков-аккумуляторов поступает к потребителю. Если температура воды в системе горячего водоснабжения снизится и будет ~ 45ºC, то автоматически включаются электродвигатели насосов горячего водоснабжения 18, 19, 20 и начинается принудительная циркуляция воды в системе и её подогрев. При температуре циркуляционной линии 60-65ºC насосы автоматически отключаются. Включение насосов можно осуществить вручную кнопочными включателями через магнитные пускатели 12, 13, 14. Давление воды после насосов 18, 19, 20 контролируется техническими манометрами 15, 16, 17. Для очистки воды в схеме использован газоводяной эжектор (струйный аппарат для отсасывания газов), подача воды к эжектору осуществляется эжекторными насосами 21, 22 (один рабочий, другой резервный). Давление после насосов 21, 22 контролируется техническими манометрами 10, 11. Эжекторные насосы можно включить вручную кнопкой через магнитный пускатель

12.

Давление воды, химически очищенной от подогревателя, регулируется регулятором давления прямого действия типа РД (2-1, 2) и контролируется техническим манометром 7.

3.4.2. Автоматизация бойлерной

Наиболее полно и просто задача регулирования отпуска тепла на отопление зданий решается применением независимой системы теплоснабжения, т.е. присоединением отопительных систем зданий и общей тепловой сети через индивидуальные водо-водяные и пароводяные подогреватели. Такой способ развития систем централизованного теплоснабжения способствует экономному потреблению тепла и облегчается автоматизация его отпуска.

Независимая система теплоснабжения зданий позволяет повысить температурный график теплосети, уменьшить металлоёмкость теплоснабжающей системы, повысить надёжность и экономичность теплоснабжения.

Схема автоматизации ЦТП с независимым присоединением системы горячего водоснабжения через бойлеры показана на рис. 3.17.

На схеме три однотипных бойлерных установки. Рассмотрим работу первой бойлерной установки. Паровая бойлерная установка № 1 предназначена для поддержания необходимой температуры горячей воды. Поддерживать постоянную температуру горячей воды можно путём изменения расхода пара, подаваемого в бойлер. Этот процесс может быть автоматизирован, т.е. поставлен регулятор температуры или этот процесс может быть дистанционным с соответствующей сигнализацией, т.е. управлять регулирующим клапаном на трубопроводе греющего пара от щита оператора.

98

Рис. 3.16. Схема автоматизации горячего водоснабжения

99

Рис. 3.17. Автоматизация бойлерной

100

На схеме 3.17 использован второй способ регулирования подачи греющего пара в бойлер, т.е. дистанционный (1-1, 2, 3, 4).

Поддержание постоянной температуры горячей воды в теплосеть осуществляется регулятором (14-1, 2, 5, 4, 6, 7) типа КСМ. Датчик регулятора – термометр сопротивления типа ТСП 14-6 – ставится на трубопроводе горячей воды, и в зависимости от температуры терморегулятор 14-7 воздействует через магнитный пускатель на клапан, регулирующий 14-4 с электрическим исполнительным механизмом типа ПР-1, и тем самым изменяется количество горячей воды в теплосеть. Кроме этого осуществляется контроль (15-1, 2, 3) и регулирование уровня воды в бойлере. Регулятором уровня служат приборы и устройства позиций 13-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Значение уровня воды в бойлере, преобразованное в электрический сигнал, поступает на один из входов регулирующего прибора РС-29 (13-1), где суммируется с сигналом от задатчика 13-2 и осуществляется воздействие на регулирующий клапан 13-5 через магнитный пускатель 13- 4, тем самым изменяется подача воды в расширитель. Давление греющего пара контролируется манометрами 16, 12, 8, а его температура – стеклянными термометрами 17, 18. На входе в бойлерную контролируется расход воды от сетевых насосов (2-1, 2, 3).

На выходе из бойлеров № 1, № 3 контролируется содержание NaCl в кон-

денсате приборами (3-1, 2, 3) и (2-1, 2, 3).

3.4.3. Автоматизация контактного водонагревателя ФНКВ-3

На схеме автоматизации тепловых пунктов (рис. 3.18) использован контактный водонагреватель. Из водопровода через водомер в нагреватель поступает водопроводная вода, которая греется за счёт сжигания газа, поступающего от ГРП через регулирующий клапан, который приводится в действие соленоидным вентилем 14-2. Команду на срабатывание соленоидный вентиль получает от дифференциального манометра типа ДМ (14-1) по величине давления горячей воды, поступающей в теплосеть. Давление газа контролируется и записывается манометром с электрическим выходом. В схеме имеются прибор ЛУЧ1АМ для контроля пламени и прибор БУР-2М для автоматического розжига горелок (4-1, 2), работа которого основана на детектирующем свойстве газового пламени. В процессе работы контактного водонагревателя образующийся дым отсасывается дымососом, который приводится в действие электронагревателем 6-4 и включается кнопками управления через магнитный пускатель (6-1, 2, 3).

При работе вентилятора-дымососа включается сигнализация HL1. Температура отходящих газов контролируется манометрическим термометром типа ТПП (3-1, 2). Вода из водонагревателя подаётся в бак горячей воды, при этом контролируется её давление и температура термометром манометрическим (11- 1, 2).

Уровень воды в баке контролируется уровнемером (7-1, 2) и включается сигнализация HL2.