Автоматическая система управления котельной установкой сельскохозяйственного предприятия

Разработка проектной документации по автоматизации котельной установки сельскохозяйственного предприятия. Параметры контроля и управления, сигнализации, защиты и блокировки. Щиты и пульты, пункт управления. Расчет показателей уровня автоматизации.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 22.08.2013
Размер файла 163,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

обесточить оборудование;

освободить пострадавшего от соприкосновения с токоведущими частями электрооборудования;

вызвать скорую медицинскую помощь;

до прихода врача уложить пострадавшего в удобную для него позу и произвести искусственное дыхание, если оно нарушено, активным или пассивным способом;

если у пострадавшего замедлилось или совсем прекратилось сердцебиение, то вместе с искусственным дыханием нужно делать массаж сердца.

К работе в пункте управления допускаются только лица, предварительно прошедшие инструктаж по технике безопасности и записавшиеся в журнале регистрации инструктажа по технике безопасности.

В случае обнаружения неисправности электропроводки, нарушение изоляции проводов, пробоя на корпус и других отклонений от правил безопасности эксплуатации следует обязательно довести до ведения ответственных лиц.

Пункт управления относится к помещению без повышенной опасности, т.е. к 1 классу по ПУЭ. Температура воздуха не более 30°С, сухое, относительная влажность не более 60%, с деревянными не токоведущими полами без проводящей пыли, атмосферное давление от 630-800 мм. рт. ст

Защита от статического электричества. Пункт управления относится согласно ЭСИБ к 1 классу электростатической искробезопасности (безыскровая электризация).

К классу ЭСИБ безыскровой электризации относятся объекты с заземленным электрооборудованием в котором не применяют вещества с удельным объемным электрическим сопротивлением более 105 Омм и отсутствуют процессы разбрызгивания, и т.п.

Принято, что при удельном объемном электрическом сопротивлении 105 Омм, заряды не сохраняются и материалы не электризуются. Поэтому в пункте управления дополнительных средств защиты от статического электричества не требуются.

Молниезащита. Способ защиты от молнии выбирается по РД 34.21.122-87 в зависимости от назначения сооружения, интенсивности грозовой деятельности в данном районе, ожидаемого количества поражений молний в год. Ожидаемое количество поражений молний в год зданий и сооружений, не оборудованных молниезащитой определяется

, (11.8)

где S и L - длина и ширина защищаемого здания, м; hmax - наибольшая высота здания, м; n - среднегодовое число ударов молнии в одном квадратном километре земной поверхности в месте расположения здания, n=3 при интенсивности грозовой деятельности 20-40 гроз в год.

Ожидаемое количество поражений молний в год зданий и сооружений, не оборудованных молниезащитой

.

Расчет молниезащиты. Ожидаемое количество поражений молний в год зданий и сооружений, не оборудованных молниезащитой N < 1, то есть здание относится к 3-ей степени огнестойкости и соответствует 3-ей категории молниезащиты и зоне защиты типа Б. У зоны защиты типа Б степень надежности 95%. На объектах 3-ей категории молниезащиты молниеотводы устанавливаются непосредственно на самих зданиях и сооружениях.

По РД 34.21.122-87 радиус зоны защиты определяем по формуле:

м.

Высота молниеотвода k и радиус зоны защиты связаны формулой

.

Отсюда высота молниеотвода

м.

Для защиты от прямых ударов молнии применяем одиночный стержневой молниеотвод, имеющий зону защиты типа Б и степень надежности 95%.

Расчет защитного заземления.

Проект предусматривает заземляющее устройство в виде П-образного контура вокруг здания и отдельных заземлителей, представляющих собой стальные стержни, диаметром d=2,5 мм и длиной l=2,5 м, забитые на расстоянии 3 м.

Сопротивление растеканию тока от стального стержня:

Ом,

Здесь Омсм - удельное сопротивление песчаного грунта.

Все заземлители соединяются полосой из стали сечением 40,5 см на глубине 0,5 м. Длина полосы 60 м. Тогда сопротивление растеканию тока у полосы

Ом.

Проектом предусматривается забивка 20 стержней, когда их сопротивление растеканию тока составит

Ом.

Если коэффициент использования = 0,44

Ом.

Сопротивление всего контура

Ом.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом, таким образом, заземляющее устройство спроектировано правильно.

Пожарная профилактика и средства пожаротушения. Мероприятия по пожарной профилактике и средства противопожарной защиты регламентируются по СНиП 2.01.02-85 "Пожарная безопасность. Общие требования".

В соответствии с СНиП 2.01.02-85 здание, в котором находится пункт управления, относится к III степени огнестойкости (все элементы здания выполнены из искусственных или естественных материалов, перекрытия деревянной конструкции защищены штукатуркой или другими трудносгораемыми материалами).

Решающее значение в предупреждении и ликвидации пожаров имеет пожарная сигнализация и связь. Она осуществляет:

быструю и точную передачу информации о пожаре и месте его возникновения;

приведение в действие автоматических средств пожаротушения;

управление пожарными подразделениями и руководство при тушении пожаров.

Согласно НПБ-105-95 помещение пункта управления по пожароопасности относится к категории Д (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии).

Площадь составляет 24 м2. Ввиду того, что в помещении находятся электроустановки, в случае возникновения пожара тушение производить огнетушителем ОУ-7, предназначенным для тушения электроустановок.

Охрана окружающей среды. Работа пункта управления не оказывает на окружающую среду вредного воздействия. Управление исключает спуск сточных вод в водоемы, выброс пыли, дыма, аэрозолей и других вредных веществ в атмосферу, излучение радиации, не вызывает шума, вибраций, изменения температуры, влажности, давления и т.д., не создает неудобств для работы и жизнедеятельности людей.

Заключение

В процессе выполнения данной работы, была разработана проектная документация по автоматизации котельной установки сельскохозяйственного предприятия. Были выбраны параметры контроля и управления, сигнализации, защиты и блокировки, был произведен расчет электропривода дымососа, расчет регулирующего клапана, расчет показателей уровня автоматизации и сетевого оборудования, а так же расчет стоимости средств автоматизации и сетевого оборудования. В результате чего были сделаны следующие выводы:

предлагаемая система автоматического управления позволяет сократить число обслуживающего персонала;

появилась возможность оперативного дистанционного управления ходом технологического процесса,

система автоматического управления котельной установкой сельскохозяйственного предприятия способствует повышению показателей качества его работы.

Список использованной литературы

1. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. - М.: КолосС, 2003. - 344 с.: ил.

2. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х., Клюев А.А. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие /Под ред. А.С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1990.464 с.

3. Гильфанов К.Х., Арапов В.А. Проектирование автоматизированных систем: Учеб. пособие. Казань: КГЭУ, 2006 г. - 290 с.

4. Гильфанов К.Х. Подготовка и оформление дипломных проектов на персональном компьютере: Учеб. пособие. Казань: КГЭУ, 2005 г. - 172 с.

5. Чеботарев В.П. Справочник работника газифицированных котельных. Промiнь. 1983 г.

СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

Номер позиции по функциональной схеме

Наименование параметра, среды и места отбора импульса

Предельное рабочее значение параметра

Место установки

Наименование и характеристики

Тип, модель

Количество

Завод-иготовитель

Примечание

на один агрегат

На все агрегаты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1-1

Расход воздуха

800 м3

На трубопроводе

Диафрагма с кольцевой камерой, DN150, подходит для не агрессивных и агрессивных газов, пара и жидкостей; допустимая рабочая температура - 60 до +400°C. Заборные штуцеры с соединительной резьбой G1/2 DIN ISO 228/1. Номинальное давление для пара PN 100 бар.

SITRANS F O delta p

1

1

"Siemens"

1-2

Расход воздуха

800 м3

На трубопроводе

Преобразователь давления DS III; наполняющая жидкость измерительной ячейки - силиконовое масло М5; диапазон измерения 1…10 кПа, максимально допустимое давление 3 МПа; выходной сигнал 4-20 мА; относительная погрешность измерений 0,5%; интерфейс PROFIBUS PA; HART - коммуникация; питание: DC 10,5…45 В.

SITRANS P DS III

1

1

"Siemens"

1-3

2-2

3-3

4-3

5-2

6-2

7-2

9-2

10-2

Расход воздуха

Температура в топке

Расход топлива

Расход питательной воды

Температура дымовых газов

Содержание О2 в дымовых газах

Разрежение в топке

Давление пара

Уровень в котле

800 м3

450оС

110 м3

1,5 т/ч

140оС

3%

10 кПа

0,96 МПа

1,8 м

На щите

Цифровой дисплейный самописец SIREC DМ для записи и отображения электрически измеренных переменных; интерфейс Ethernet (на задней панели) и USB - INTERFACE (на лицевой панели); вывод на экран 5" - 14 см, 4/8Мб RAM, 8/12/16 входов, дисковод 1,44Мб, PCMCIA, Ethernet, RS232, RS485, FTP, real-time Trendbus, Modbus

SIREC DМ

1

1

"Siemens"

2-1

Температура в топке

450оС

По месту

Измерительный преобразователь температуры SITRANS TH400; для монтажа в головку сенсора, с интерфейсом PROFIBUS PA; протокол: профиль 3.0 программируемый, с гальванической развязкой, взрывозащита: искробезопасное исполнение. Измерительные резисторы Pt100; диапазон измерений - 200…+800 оС, абсолютная погрешность 0,05%. Независимое от полярности подключение к шине, 2-х проводное подключение.

SITRANS T

1

1

"Siemens"

3-1

Расход топлива

110 м3

На трубопроводе

Диафрагма с кольцевой камерой, DN350, подходит для не агрессивных и агрессивных газов, пара и жидкостей; допустимая рабочая температура - 60 до +400°C. Заборные штуцеры с соединительной резьбой G1/2 DIN ISO 228/1. Номинальное давление для пара PN 100 бар.

SITRANS F O delta p

1

1

"Siemens"

3-2

Расход топлива

110 м3

На трубопроводе

Преобразователь давления DS III; наполняющая жидкость измерительной ячейки - силиконовое масло М5; диапазон измерения 1…10 кПа, максимально допустимое давление 3 МПа; выходной сигнал 4-20 мА; относительная погрешность измерений 0,5%; интерфейс PROFIBUS PA; HART - коммуникация; питание: DC 10,5…45 В.

SITRANS P DS III

1

1

"Siemens"

4-1

Расход питательной воды

1,5 т/ч

На трубопроводе

Диафрагма с кольцевой камерой, DN350, подходит для не агрессивных и агрессивных газов, пара и жидкостей; допустимая рабочая температура - 60 до +400°C. Заборные штуцеры с соединительной резьбой G1/2 DIN ISO 228/1. Номинальное давление для пара PN 100 бар.

SITRANS F O delta p

1

1

"Siemens"

4-2

Расход питательной воды

1,5 т/ч

На трубопроводе

Преобразователь давления DS III; наполняющая жидкость измерительной ячейки - силиконовое масло М5; диапазон измерения 1…10 кПа, максимально допустимое давление 3 МПа; выходной сигнал 4-20 мА; относительная погрешность измерений 0,5%; интерфейс PROFIBUS PA; HART - коммуникация; питание: DC 10,5…45 В.

SITRANS P DS III

1

1

"Siemens"

5-1

Температура дымовых газов

140оС

По месту

Измерительный преобразователь температуры SITRANS TH400; для монтажа в головку сенсора, с интерфейсом PROFIBUS PA; протокол: профиль 3.0 программируемый, с гальванической развязкой, взрывозащита: искробезопасное исполнение. Измерительные резисторы Ni25; диапазон измерений - 60…+250 оС, абсолютная погрешность 0,05%. Независимое от полярности подключение к шине, 2-х проводное подключение.

SITRANS T

1

1

"Siemens"

6-1

Содержание О2 в дымовых газах

3 %

По месту

Газоанализатор кислорода OXYMAT6 измеряет содержание кислорода на основе парамагнетизма. Диапазон измерения 0…5% О2; Аналоговый выход: 0/4.20мA, линейный; Цифровой выход: 6 реле; Аналоговый вход: 2, 0/4.20мА; Цифровой вход: 6 входов, 24В, с гальванической развязкой, для, например, переключения места измерения; питание: АС120В (94В.132В), 48.63Гц, АС230В (180В.264В), 48.63Гц; Последовательный порт: RS485; с интерфейс PROFIBUS PA.

OXIMAT 6

1

1

"Siemens"

7-1

Разрежение в топке

-10 кПа

По месту

Преобразователь давления DS III; наполняющая жидкость измерительной ячейки - силиконовое масло М5; диапазон измерения 1…-25 кПа; выходной сигнал 4-20 мА; относительная погрешность измерений 0,5%; интерфейс PROFIBUS PA; HART - коммуникация; питание: DC 10,5…45 В.

SITRANS P DS III

1

1

"Siemens"

8-1

Управление электроприводом дымососа

20 кВт

По месту

SJ300-300HFE - Преобразователь частоты, три фазы, номинальное входное напряжение 380-460В, 50Гц; номинальное выходное напряжение 360-460В, номинальный выходной ток 58А, диапазон выходной частоты 0,1-400Гц, перегрузка по току 150% в течение 60 сек., макс. мощность применяемого двигателя 30 кВт. Внешний управляющий сигнал 4…20мА; интерфейс RS-232, размеры: 540*310*195 мм.

Пуск / Стоп / Реверс

SJ300

1

1

"Hitachi"

8-2

Управление электроприводом дымососа

-

На щите

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 3* 26 Ч26 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP.

SIGNUM 3SB3

1

1

"Siemens"

9-1

Давление пара

0,96 МПа

По месту

Преобразователь давления DS III; наполняющая жидкость измерительной ячейки - силиконовое масло М5; диапазон измерения 0,016…1,6 МПа; выходной сигнал 4-20 мА; относительная погрешность измерений 0,5%; интерфейс PROFIBUS PA; HART - коммуникация; питание: DC 10,5…45 В.

SITRANS P DS III

1

1

"Siemens"

9-3

Давление пара

-

На трубопроводе

Электрический поступательный привод для регулирующих устройств. Номинальный крутящий момент на выходном валу 5,5 Н•м. Повторно-кратковременный режим работы, класс защиты IP 67; температурный диапазон: - 20 до +60°C; маховик для аварийного включения; 3 эталонных кривых момента вращения арматуры могут фиксироваться; полная электронная защита мотора, автоматическая коррекция последовательности фаз, частота напряжения подключения в диапазоне от 47 до 63 Гц, дополнительное питание DC 24 V для блока электроники, электронный позиционный сигнализатор, бесступенчатая установка конечных положений, устанавливаемое зависимое от момента вращения отключение с 10% шагами от 70 до 100 % от макс. вых. момента вращения, индикация хода. Питание AC230V.

SIPOS 5 Flash

1

1

"Siemens"

9-4

Давление пара

-

На щите

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 3* 26 Ч26 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP.

SIGNUM 3SB3

1

1

"Siemens"

9-5

Давление пара

-

По месту

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 3* 26 Ч26 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP.

SIGNUM 3SB3

1

1

"Siemens"

9-6

Давление пара

-

По месту

Микропроцессорный аппарат защиты и управления двигателями SIMOCODE-DP 3UF5. Многофункциональная электронная защита двигателя; Интегрированная программа (вместо сложных аппаратных решений): прямой пуск, реверсивный пуск, пуск по схеме "звезда-треугольник", плавный пуск.

SIMOCODE-DP 3UF5

1

1

"Siemens"

10-1

Уровень в котле

1,8 м

По месту

SITRANS LC 500 - высокопроизводительный емкостной уровнемер для непрерывного измерения уровня и разделительного слоя в экстремальных и сложных условиях процесса, например, нефть и "сжиженный газ”, а также токсичных и агрессивных химикатов и пара. Диапазон рабочих температор - 200. +450 градусов, давление до 525 Бар. Простой процесс калибровки при помощи нажатия одной клавиши и интегрированный местный дисплей, Высокая разрешающая способность благодаря использованию принципу обратной частоты, Измерение сигнала при помощи двух - проводная приемной петли 4-20/4-20 мА, Высокотехнологичный датчик (HART-протокол), Устойчив к высоким температурам и давлению, Полная самодиагностика в соответствии с NAMUR NE 43

SITRANS LC 500

1

1

"Siemens"

10-3

Уровень в котле

-

На трубопроводе

Электрический поступательный привод для регулирующих устройств. Номинальный крутящий момент на выходном валу 5,5 Н•м. Повторно-кратковременный режим работы, класс защиты IP 67; температурный диапазон: - 20 до +60°C; маховик для аварийного включения; 3 эталонных кривых момента вращения арматуры могут фиксироваться; полная электронная защита мотора, автоматическая коррекция последовательности фаз, частота напряжения подключения в диапазоне от 47 до 63 Гц, дополнительное питание DC 24 V для блока электроники, электронный позиционный сигнализатор, бесступенчатая установка конечных положений, устанавливаемое зависимое от момента вращения отключение с 10% шагами от 70 до 100 % от макс. вых. момента вращения, индикация хода. Питание AC230V.

SIPOS 5 Flash

1

1

"Siemens"

10-4

Уровень в котле

-

На щите

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 3* 26 Ч26 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP.

SIGNUM 3SB3

1

1

"Siemens"

10-5

Уровень в котле

-

По месту

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 3* 26 Ч26 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP.

SIGNUM 3SB3

1

1

"Siemens"

10-6

Уровень в котле

-

По месту

Микропроцессорный аппарат защиты и управления двигателями SIMOCODE-DP 3UF5. Многофункциональная электронная защита двигателя; Интегрированная программа (вместо сложных аппаратных решений): прямой пуск, реверсивный пуск, пуск по схеме "звезда-треугольник", плавный пуск.

SIMOCODE-DP 3UF5

1

1

"Siemens"

11-2

Электропривод вентилятора

30 кВт

По месту

Пускатель магнитный. Интервал температур: - 25…+600 С, Напряжение управления 230 В. Расчетное напряжение изоляции 600 В. Рабочий ток 65 А, Мощность двигателя при 400 В 30 кВт, контактная группа: 2 "з" + 2 "p”. Масса 1,78 кг, автоматическое управление: AS - интерфейс, Блок-контакт, боковой навесной, Блок-контакт, фронтальный втычной, 1-, 2 - и 4-полюсный, Ограничитель перенапряжений, Крепление на монтажной рейке 35 мм или на монтажной шине 75 мм, Внутренний шестигранник 4 мм. Возможность присоединения теплового реле 3RU114 (от 18 до 100А). Кнопки: "пуск" + "стоп". Типоразмер S3.

SIRIUS 3RT1044

1

1

"Siemens"

11-3

Электропривод вентилятора

30 кВт

На щите

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 2* 16 Ч16 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP. Кнопки и световые индикаторы 3SB2 предназначаются для фронтального монтажа и тыльного контактного подсоединения. Оборудование проверено на климатическую стойкость.

SIGNUM 3SB2

1

1

"Siemens"

12-2

Электропривод насоса

30 кВт

По месту

Пускатель магнитный. Интервал температур: - 25…+600 С, Напряжение управления 230 В. Расчетное напряжение изоляции 600 В. Рабочий ток 65 А, Мощность двигателя при 400 В 30 кВт, контактная группа: 2 "з" + 2 "p”. Масса 1,78 кг, автоматическое управление: AS - интерфейс, Блок-контакт, боковой навесной, Блок-контакт, фронтальный втычной, 1-, 2 - и 4-полюсный, Ограничитель перенапряжений, Крепление на монтажной рейке 35 мм или на монтажной шине 75 мм, Внутренний шестигранник 4 мм. Возможность присоединения теплового реле 3RU114 (от 18 до 100А). Кнопки: "пуск" + "стоп". Типоразмер S3.

SIRIUS 3RT1044

1

1

"Siemens"

12-3

Электропривод насоса

30 кВт

На щите

Пост кнопочный, предназначен для коммутации электрических цепей управления. В прямоугольном пластиковом исполнении 2* 16 Ч16 мм. Номинальное напряжение изоляции 250В, Стандартный ток при естественной вентиляции 10А. Оборудован AS-интерфейсом и возможностью коммуникации PROFIBUS DP. Кнопки и световые индикаторы 3SB2 предназначаются для фронтального монтажа и тыльного контактного подсоединения. Оборудование проверено на климатическую стойкость.

SIGNUM 3SB2

1

1

"Siemens"

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.