Автоматизація водогрійного котла

Розробка програми функціонування системи автоматизації на базі мікропроцесорного контролера M340 фірми Schneider Electric. Тепловий баланс котла. Обґрунтування номінальних значень параметрів технологічного процесу та допустимих відхилень від цих значень.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 08.01.2014
Размер файла 2,4 M

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.

ДКС 0.60-250

2

6

3-3,3-4

По місцю

Перетворювач різниці тисків. Верхня межа вимірювання 6,3 кПа, Межа допустимого робочого тиску 4МПа. Похибка - /+ 0,5%. Вихідний сигнал 4-20 мА

Сапфір 22дд - 2410

2

7

4-1

По місцю

Газоаналізатор.

Аналоговий вихід 0/4.20мA. Мінімальний діапазон

0.0,5%, 2% або 5% О2. Максимальний діапазон 0.100%.

Oxymat-6

1

8

4-2

Тиск розрідження в котлі - 175Па

По місцю

Перетворювач надлишкового тиску. Вихідний сигнал 4-20мА. Верхня межа вимірювань вакууметріческого тиску 0,25кПА

Сапфір 22дв - Вн

1

9

4-3

По місцю

Частотний перетворювач, потужність 1.5кВт, номінальний струм 6.8А, вихідна частота 1000Гц (VCC+ - режим векторного управління).

Damfoss VLT Micro Drive FC51

1

10

5-1

Захист системи при погасанні полумя

Фотоприймач

МФ-ФР202

1

11

5-2

По місцю

Датчик реле контролю полум'я

СЛ-90-2

1

12

5-3

По місцю.

Електромагнітний відсічний клапан з ручним взводом.

Макс. тиск 50кПа, Напруга 24В.

MADAS MP16/RM N. A

1

13

5-4,5-5

Датчик-реле тиску на трубопроводах подачі природного газу, первинного повітря, розрідження по 10кПа

На трубопроводах подачі природного газу, первинного повітря, та розрідження.

Датчик-реле тиску на трубопроводах подачі природного газута та повітря. Діапазон вимірювань, мбар - 0,6.5;

ДРД-5Н

3

14

На щиті

Процесорний модуль мікропроце-сорного контролера Schneider M340

BMX P34 2020

1

15

На щиті

Блок живлення контролера Schneider M340

СPS 2000

1

16

На щиті

Модуль аналогових входів. Кількість каналів 8, час опитування модуля 9мс, діапазон сигналу 0-20мА, 4-20мА

BMX AMI 0800

1

17

На щиті

Змішаний модуль дискретних входів/виходів. Кількість вхідних та вихідних каналів 8

BMX DDM 16025

1

18

На щиті

Змішаний аналоговий модуль. Кількість каналів 4, час опитування модуля 5мс, діапазон сигналу 0-20мА, 4-20мА

BMX AMM 0600

1

8. Охорона праці

8.1 Небезпеки при обслуговуванні котла

Водогрійний котел - пристрій, що має топку і огрівається продуктами спаленого в ній палива та призначений для нагрівання води, яка знаходиться під тиском вище атмосферного і використовується як теплоносій поза самим пристроєм.

ДНАОП 0.00-8.02-93 визначений перелік робіт з небезпекою. Нижче наведено перелік цих робіт для котелень з урахуванням процесу виробництва теплоенергії.

1. Електрозварювальні та газополум'яні роботи.

2. Роботи із застосуванням ручних електро- і пмевмомашин та інструментів.

3. Транспортування, зберігання та експлуатація балонів із зрідженим вуглеводневим газом, киснем, азотом та вуглекислотою.

4. Обслуговування котлів, що працюють на газовому та рідкому паливі.

5. Газонебезпечні роботи

6. Зливання, очищення, нейтралізація резервуарів рідкого палива.

7. Робота з монтажу і ремонту мазутонасосних.

8. Застосування скловати, шлаковати, азбесту і мастик на бітумній основі для гідро - і теплоізоліції наземних і підземних трубопроводів.

9. Нанесення лакофарбованих покриттів на основі нітрофарб і полімерних композицій.

10. Чищення вентиляційних каналів, газоходів, лежаків та повітропроводів.

11. Випробування і обслуговування водогрійних котлів, економайзерів, паропроводів, трубопроводів гарячої води, пароперегрівачів, теплообмінників, теплохімічного обладнання, посудин, що працюють під тиском.

12. Роботи у місткостях, деаераторах, трубопроводах, барабанах котлів і топочних камерах.

13. Обстеження димових труб, димоходів і вентиляційних каналів.

14. Роботи по ремонту, пофарбуванню, очищенню від снігу й пилу дахів будівель котелень і допоміжних приміщень (транспортерні, вуглерозмельні, приміщення шлако - золовидалення).

15. Луження і кислотне промивання котлів.

Якщо роботи з підвищеною небезпекою, виконуються не постійно, наприклад, пп.9, 12, 14 то до початку робіт робітники повинні бути проінструктовані з продовженням цих робіт, їх повинні виконувати не менше як 2 особи, у бригаді призначається старший і виписується наряд-допуск на виконання цієї роботи із зазначенням строків виконання.

Нормативно-правові акти з охорони праці при роботі котельних установок

Нормативно-правові акти з охорони праці (НПАОП) - це правила, стандарти, норми, положення, інструкції та інші документи, яким надано чинність правових норм, обов'язкових для виконання.

При розробці цих Правил використовувались чинні в Україні такі нормативні документи.

СНиП 2.04.07-86

Теплові мережі

ДБН 13.2.5.28-06

Природне і штучне освітлення

СНиП II-35-76

Котельні установки

ДБН А.3.1 - 3-94

Приймання в експлуатацію закінчених будівництвом об'єктів. Основні положення

ДБН 8.2.5-20-01

газопостачання

СНиП 2.04.01-85

Внутрішній водопровід і каналізація будинків.

ГОСТ 2939-63

Гази. Умови для визначення обсягу.

Правила подачі та використання природного газу в народному господарстві України. Затверджені наказом Держкомнафтогазу 01.11.94 N 355

ГОСТ 1137-64

Правила приймання палива за якістю і відбір проб

ГОСТ 8733-87

Труби сталеві безшовні холодно-і теплодеформіровані. Технічні умови

ГОСТ 10705-80

Труби сталеві електрозварні. Технічні умови

ГОСТ 10706-76

Труби сталеві електрозварні прямошовні. Технічні вимоги

ГОСТ 20295-85

Труби сталеві зварні для магістральних газонафтопроводів. Технічні умови

ГОСТ 21563-82

Котли водогрійні стаціонарні. Основні параметри і технічні вимоги

ГОСТ 25365-82

Котли парові і водогрійні. Загальні технічні вимоги. Вимоги до конструкції

ГОСТ 27303-87

Котли парові і водогрійні. Правила приймання після монтажу

ТУ 14-3-190-82

Труби сталеві безшовні для котельних установок і трубопроводів

ТУ 14-3-858-79

Труби безшовні холоднодеформовані

ТУ 14-3-954-80

Труби сталеві електрозварні спіральношовні діаметром 580 - 1420 мм для трубопроводів теплових мереж

ДНАОП 0.00-8.02-93

Перелік робіт з підвищеною небезпекою

НПАОП 0.00-1.08-94

Правила будови та безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів (зі змінами та доповненнями)

ДНАОП 0.00-5.10-96

Типова інструкція для операторів (машиністів) парових та водогрійних котлів

ДНАОП 0.00-1.16-96

Правила атестації зварників

РД 2730.940 102-92 Минэнерго Украины

Котли парові і водогрійні, трубопроводи пари і гарячої води. Зварні з'єднання. Загальні вимоги. Контроль якості.

НПАОП 0.00-1.11-98

Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води

Правила обстежень, оцінки технічного стану, паспортизації та проведення планово-попереджувальних ремонтів теплових мереж і споруд на них. Затверджені наказом Держбуду України 09.06.98 р. N 123

Р 204 України 001-96

Рекомендації обробки води систем підживлення теплових мереж за допомогою магнієвих фільтрів.

НПАоП 40.1 - 1.21-98

Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів

НАПБ А 01.001-04

Правила пожежної безпеки в Україні

НПАОП 0.00-5.08-96

Інструкція про порядок видачі дозволу на виготовлення, ремонт і реконструкцію об'єктів котлонагляду і здійснення нагляду за виконанням цих робіт

НПАОП 0.00-4.12-05

Типове положення про навчання, інструктаж і перевірку знань працівників з питань охорони праці

Тимчасові правила обліку відпуску і споживання теплової енергії. Затверджені наказом Держжитлокомунгоспу і Міненерго України

НПАОП 0.00-1.20-98

Правила безпеки систем газопостачання України (ПБСГ)

НПАОП 0.00-6.02-08

Положення про розслідування та облік нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на підприємствах, в установах і організаціях

Безпека пуску і експлуатації котла

Дозвіл на експлуатацію котлів

Приймання в експлуатацію нововстановленого котла здійснюється згідно з вимогами ГОСТ 27303-87, ДБН А.3.1-3.94 і після реєстрації котла в ЕТЦ.

Пуск котла в роботу проводиться за наказом власника підприємства (організації), виданим по результатах проведених пусконалагоджувальних робіт і обстеження котла експертом ЕТЦ під час парового випробування для встановлення готовності котельної установки до експлуатації і відповідності проекту і НПАОП 0.00-1.08-94 або НПАОП 0.00-1.26-96.

На кожному котлі, який введено в експлуатацію, повинна бути прикріплена на видному місці табличка форматом не менше ніж 300 х 200 мм із зазначенням таких даних:

а) реєстраційний номер;

б) дозволений тиск;

в) число, місяць і рік наступного внутрішнього огляду і гідравлічного випробування.

Приймання в експлуатацію котелень

Після реєстрації котла (котлів), монтажу тепломеханічної частини, технічного опосвідчення виконуються роботи щодо обмурування котла, підготовки системи водопідготовки і одночасно наказом по підприємству створюється робоча комісія для роботи по прийманню в експлуатацію котельні. До складу комісії входять представники: замовника, генпідрядника та підрядних монтажних організацій.

Складається план поетапного приймання в експлуатацію об'єкта. До початку роботи комісії за 10 днів письмово сповіщаються місцеві служби пожежного нагляду, санепідемстанції, охорони навколишнього середовища та Держнаглядохоронпраці України.

Комісія складає акт недоробок з благоустрою території, будівельних робіт, тепломеханічної частини, енергомонтажу, внутрішніх мереж, КВПіА, освітлення, по побутових приміщеннях, з газопостачання, призначає відповідальних за виконання та установлює нові строки виконання завершальних робіт.

Одночасно усі підрядні організації подають Генпідрядчику документацію щодо виконання монтажних та пусконалагоджувальних робіт.

Генпідрядник готує документи, технічну документацію та після оформлення акта про здачу котельні в експлуатацію передає її із свого балансу на баланс замовника. При цьому, звітуючись перед центральним статистичним управлінням та державним комітетом Держбуду України про введення нових енергопотужностей.

ПУСК КОТЛІВ

Загальні положення

Роботи по пуску котлів і котелень повинні виконуватися за технічною документацією заводу-виготовлювача, проекту монтажу котла чи котельні, а також керівних нормативних документів НПАОП 0.00-1.08-94, НПАОП 0.00-1.26-96, НПАОП 0.00-1.20-98 (ПБСГ), НПАОП 0.00-5.10-96.

Вказані роботи виконуються підприємствами, які мають ліцензії на ці роботи, працівники повинні бути атестовані.

Пуску і наладці котельних установок передують такі підготовчі роботи: промивання котлів і систем від бруду, перевірка арматури і приладів контролю і автоматики, просушування обмурку, перевірка справності топкових пристроїв, механізмів вуглеподачі та золовидалення, насосних агрегатів, тягодуттьових машин та іншого обладнання.

У котельнях з чавунними водогрійними котлами після випробування котлів і системи здійснюють промивання їх від сміття і бруду. Для цього з котлів знімають нижні глухі фланці і замінюють їх тимчасовими із штуцерами і запірною арматурою для скидання промивальної води.

Систему промивають наповненням і спусканням води, повторюючи цю операцію 2 - 3 рази до появи освітленої води.

Під час наповнення системи і спуску води забезпечують таку швидкість руху її у системі (1 - 1,5 м/с), при якій бруд тягнеться потоком і виноситься із системи. Воду спускають у нижчій точці зворотної магістралі через спускну трубу, діаметр якої дорівнює діаметру зворотної магістралі у місці її вварювання.

Для забезпечення якісного і швидкого промивання системи рекомендується застосовувати гідропневматичний спосіб, при якому, крім води, подають ще стиснене повітря тиском на 0,2 - 0,3 МПа більшим ніж тиск промивальної води. Скидають промивальну воду до каналізації, водостічної мережі або на поверхню грунту, залежно від місцевих умов. Великі системи, які обслуговують будівлі понад 30 тис. м3, промивають окремими ділянками.

Передпускові роботи

Одночасно з промиванням котлів просушують обмурок. Протягом двох діб обмурок просушують повітрям на природній тязі без вогню, при відчинених топкових дверцятах, люках, піддувалях і шиберах. Після цього для утворення тяги прогрівають лежаки і димову трубу розведенням легкого вогню безпосередньо у лежаку і біля основи труби. Як тільки в трубі установиться тяга, котли розпалюють дровами, підтримуючи в них невеликий вогонь. Перед цим парові котли обов'язково заповнюють водою. Водогрійні котли заповнюють водою разом з системою, оскільки у них нема водогрійних колонок і важко стежити за рівнем води та можливі випадки пошкодження котлів.

Обмурок просушують на слабкому вогні протягом 6 - 7 діб, підтримуючи температуру води в котлах 40 - 45° C. Після закінчення просушування палити припиняють, обмурку дають повільно охолонути при щільно зачинених шиберах і дверцятах. Обмурок, який охолонув, ретельно оглядають, а виявлені тріщини затирають розчином з вогнетривкої глини.

Одночасно з промиванням котлів та просушуванням обмурку перевіряють наявність, справність і правильність встановлення контрольно-вимірювальних приладів і приладів автоматики, а також перевіряють роботу насосів, включенням їх на 1,5 - 2 години при закритій засувці після них.

Під час підготовки до пуску районних, квартальних котелень великої потужності до початку опалення перевіряють справність вихідних вікон амбразур пальників, лазів, вічок, стан труб екранів і конвективної частини, правильність положення елементів контрольно-вимірювальних приладів та імпульсних точок систем автоматики всередині топки, відсутність у топці, лежаках і газоходах сторонніх предметів, запас палива, тиск газу перед пальниками і справність газового обладнання, готовність і включення контрольно-вимірювальної арматури, автоматичного регулювання. Без справних контрольно-вимірювальних приладів і захисних автоматичних блокіровок пуск котла категорично забороняється.

Крім вказаних перевірок слід перевірити стан топкових пристроїв і наявність тяги, справність тягодутьових машин і живильних насосів короткочасним включенням їх у роботу, справність трубопроводів і арматури (при цьому треба звертати увагу на достатність сальникового ущільнювання і нормальний стан поверхні штоків, клапанів, вентилів і засувок), а напрямок руху розчинів повинен відповідати напрямку стрілок на корпусі арматури; справність арматури щодо герметичності і легкості ходу, справність дистанційного керування засувок і вентилів, наявність змащення, роботу електро- і пневмоприладів, справність запобіжних клапанів і надійність закріплення на них вантажів. Під час перевірки запірно-регулювальну арматуру треба включати у робоче положення.

Обмурок парових котлів для спалювання твердого, рідкого і газоподібного палива у теплий час року сушать протягом 5 діб на дровах, у зимовий час протягом 6 - 8 діб (котли у полегшеному обмурку просушують протягом 3 діб).

Кожний тип котла має свої особливості сушіння обмурку, зумовлені монтажем різних топкових пристроїв. Про це вказується у технічній документації заводу-виготівника, яка надходить у комплекті з котлом.

Температура води у котлі на кінець сушіння не повинна перевищувати 80 - 90° C.

Лужіння парових котлів провадять після сушіння обмурку для очищення внутрішніх поверхонь від бруду, іржі, окалини і масних відкладачів, що накопичилися під час виготовлення, транспортування, зберігання й монтажу котла.

Перед лужінням провадять внутрішній і зовнішній огляди змонтованого котла і складають акт про стан його внутрішніх поверхонь.

Для прискорення процесу лужиння, ще до початку монтажу, під час огляду, дуже пошкоджені іржею чи забруднені елементи очищують механічним способом.

Під час зовнішнього огляду перевіряють також правильність складання окремих елементів парових, водяних і дренажних труб, установки водовказівних приладів і позначок вищого і нижчого рівнів, нанесення позначок і міру відкривання і закривання регулюючих і запірних пристроїв, справність роботи пристроїв для регулювання і подачі пари, води, повітря і палива (шиберів, заслінок, кранів, вентилів тощо).

Лужіння котла і одночасне підживлення провадять хімічно очищеною або живильною водою. Оптимальна температура води повинна бути в межах 40 - 70° C.

Перед заповненням котла водою підклинюють один із запобіжних клапанів (при появі пари - його переводять у робоче положення) і відкривають повітряний клапан водяного економайзера (до появи з нього води), а також продувальний вентиль на камері перегрітої пари пароперегрівача. Пароперегрівачі лужінню не піддають і лужним розчином не заповнюють. Очищення їх провадять парою.

Заповнюють котел водою до рівня позначки нижнього водопокажчика. Лужіння супроводжується розпалюванням котла і підняттям тиску, внаслідок чого для економії часу й палива введення реагентів і початок лужіння провадять за три дні до закінчення сушіння обмурку. Реагенти вводять у котел тільки у вигляді готового розчину (1 кг реагенту на 8 л води) за допомогою дозатора або встановленого над котлом бачка місткістю 0,5 м3 через будь-який штуцер верхнього барабана за повної відсутності тиску в котлі.

Для лужіння застосовують каустичну соду або кальциновану соду і тринатрійфосфат. Розчини вводять окремо, щоб уникнути кристалізації тринатрійфосфату в трубах котла.

Лужне число котлової води під час лужіння не повинно падати нижче ніж 200 мг/л: для чого через кожні 3 - 4 години відбирають проби котлової води з барабанів і камер екранів.

Протягом усього процесу лужіння і випробування котла на парову щільність котел підживлюють до позначки верхнього покажчика рівня. Вогневе обігрівання котла провадять обережно, щоб не допустити підвищення температури газів перед входом до пароперегрівача більше ніж 500 - 600° C.

Випробування котла на парову щільність треба провадити після лужіння і повної заміни котлової води, для чого піднімаються тиск у котлі. Після досягнення ним значення на 0,2 - 0,3 МПа, нижче від робочого перевіряють щільність і правильність посадки клапанів на свої місця, для чого від руки по черзі трохи піднімають важелі запобіжних клапанів, а також перевіряють робочий манометр внаслідок підключення контрольного. Якщо розходження в показах перевищать 0,025 МПа, то робочий манометр слід замінити.

Після досягнення робочого тиску у котлі установлюють і надійно закріплюють вантажі на важілі запобіжних клапанів так, щоб вони змогли працювати згідно з п.6.2 ДНАОП 0.00. - 1.08-94.

Після остаточного регулювання на контрольний клапан треба одягти металевий кожух і запломбувати його. Відрегульований клапан від легкого удару долонею руки знизу повинен вібрувати.

Достатня парова щільність характеризується відсутністю нещільностей і пропускання пари і води у місцях з'єднання окремих елементів, а також безвідмовною автоматичною роботою запобіжних клапанів. Сигналізатор і регулятор рівня регулюють і випробують на парову щільність зміною рівня води у барабані до контрольних позначок.

Після закінчення випробування і продування паропроводів тиск у котлі знижують до нуля, а після зниження температури води до 50 - 60° C її спускають з котла, відкривають лази барабанів і лючки камер і ретельно промивають барабани, камери і труби струменем гарячої води під тиском 0,4 - 0,5 МПа, а також перевіряють стан спускної і продувальної арматури і водомерних колонок. Стан поверхні нагрівання після лужіння і промивання фіксується актом.

Операції сушіння обмурку, лужіння і випробування на парову щільність повинні виконуватися спеціалізованою пусконалагоджувальною організацією, яка виконує її за відповідним графіком погодинного додержування технологічних операцій.

Пуск котлів на рідкому паливі

Пуск котлів на рідкому паливі має свої особливості в тому, що на час пуску котлоагрегатів, що працюють на мазуті, треба його розігрівати.

Для цього можна на час пуску завезти пічне паливо (солярове масло), одержати тепло для розігрівання мазуту із сусідніх котелень по тимчасовому трубопроводу, одержати пару від транспортабельної чи пересувної котельної установки.

Котлоагрегати, що працюють на рідкому паливі, повинні бути обладнані досконалою автоматикою безпеки і регулювання живлення паливом і водою. Пусконалагоджувальні роботи на них повинні виконувати атестовані фахівці з організацій і установ, які мають дозвіл на виконання цих робіт від Держнаглядохоронпраці України (1.2).

Першим етапом в пуску котлів (котелень), що працюють на рідкому паливі (мазуті), є подача тепла на мазутне господарство і створення циркуляційного робочого контуру - між сховищем мазуту (витратні місткості) і котельнею (котлоагрегатом).

У схемах мазутопостачання слід передбачити двоступінчасте очищення (грубе й тонке) і безперервний рух мазуту через насос до форсунок котла. Мазутопроводи прокладаються з ухилом 0,01 - 0,015 за напрямком потоку спільно з супутнім паропроводом у загальній тепловій ізоляції.

Розігрівши паливо до потрібної температури у мазутних підігрівачах, задіявши мазутні насоси, створивши потрібний тиск і циркуляцію після перевірки усіх систем, оператори пускової зміни готують до запуску мазутні стволи з форсунками (залежно від типу і конструкції) за робочою інструкцією.

Залежно від конструкції системи автоматики розпалювання котлоагрегату провадиться або від ЗЗП (захисно-запального пристрою) солярового факела, газового запальника або іншого запалюючого пристрою.

Усі параметри на котлі виводяться за тимчасовою режимною картою і робочою інструкцією з експлуатації.

Після досягнення сталого режиму роботи агрегату переходять на постійну схему роботи мазутного господарства, і після 72-годинного нормального безаварійного функціонування усіх систем, включаючи котлоагрегат, фіксують пуск його відповідним актом.

Пуск котлів на газоподібному паливі

Перед пуском в роботу газовикористовувальних установок їхні топки і газоходи повинні бути провітрені. Порядок і тривалість провітрювання встановлюється інструкцією з безпечного обслуговування установки.

Закінчення вентиляції визначається за допомогою газоаналізатора, при цьому вміст газу не повинен перевищувати 1/5 НМВ.

До розпалювання газовикористовувальної установки повинні бути послідовно продуті газом газопровід перед колектором агрегату, колектор агрегату і опуски до пальників. Продувка газопроводу і колектора повинна провадитися при закритій запірній арматурі перед пальниками.

Запірну арматуру безпосередньо перед пальником дозволяється відкривати тільки після включення запального пристрою або піднесення до нього палаючого запальника. Подача газу в топки, які обладнані автоматичними газопальниковими блоками, що працюють за програмою, визначається інструкцією заводу-виготовлювача блоку.

Коли агрегати працюють на різних видах палива і мають спільні газоходи, то пуск агрегатів на газовому паливі повинен провадитися при непрацюючих агрегатах, які використовують інші види палива. Якщо зупинка цих агрегатів за технологією виробництва неможлива, допускається пуск агрегату на газовому паливі при працюючих агрегатах на інших видах палива тільки з додержанням спеціальної пускової інструкції, затвердженої керівником підприємства.

Пуск агрегату після тривалої зупинки або ремонту (зняття заглушки) дозволяється за наявності актів контрольного випробування газопроводів на герметичність, перевірки топок, газоходів, контрольно-вимірювальних приладів і систем автоматики і регулювання.

Перед пуском котелень та інших агрегатів та установок повинно бути забезпечене приймання обладнання для комплексного опробування, введення в дію автоматичних засобів контролю і управління, передбачене проектом і паспортами обладнання, протиаварійні і протипожежні засоби. Персонал слід навчити методам і способам виконання газонебезпечних робіт згідно з вимогами підрозділу 7.11, проінструктувати про можливі неполадки і засоби їх усунення, забезпечити потрібними схемами та інструкціями, а також засобами захисту і пожежегасіння, спецодягом, необхідними приладами і обладнанням.

На час комплексного опробування повинно бути організоване цілодобове чергування персоналу для спостереження за станом технологічного обладнання і вжиття заходів щодо своєчасного усунення несправностей і витоку газу, а також гарантування безпеки під час виконання пусконалагоджувальних робіт.

Висновки до розділу

Водогрійні котли мають достатню потужність для опалення та гарячого водопостачання адміністративних і житлових будівель, різних підсобних приміщень, виробничих цехів і інших господарських приміщень. Вони можуть працювати на твердому або дизельному паливі, на газі або електроенергії. Найбільш економічно вигідним є використання водогрійних котлів на газовому паливі.

Експлуатація водогрійних котлів - процес, пов'язаний з хорошим знанням різних нюансів і тонкощів, пов'язаних з правильним запуском котла, його технічним обслуговуванням та забезпечення належного функціонування його вузлів і агрегатів. Безсумнівно, експлуатація водогрійних котлів - справа рук професіоналів.

При експлуатації водогрійного котла, який функціонує на газі, необхідно проводити пуск газу з тестуванням магістральних газових з'єднань на витік - це обов'язковий момент, пов'язаний із забезпеченням безпеки його роботи; необхідно проводити всі тести де використовується автоматика безпеки при палаючому пальника на зникнення полум'я, перекидання тяги і закипання; необхідно проводити періодичне тестування датчика нестачі води перед запуском і в процесі експлуатації водогрійного котла; періодично проводити тестування запобіжно-скидних клапанів і автоматичних вентилів; перевіряти роботопридатність циркуляційних насосів; перевіряти роботу вузлів та агрегатів водогрійного котла як в річному, так і в зимовому режимі його роботи; проводити тести роботи встановлених термостатів господарської води і термостатів опалення.

В процесі експлуатації водогрійного котла періодично при забрудненні або запиленні котла необхідно проводити його очищення; при наявності магнієвого анода, також необхідно періодично, згідно встановленим технічним вимогам, проводити його тестування на роботопридатність.

9. Розрахунок економічної ефективності автоматизації

9.1 Вступ

Автоматизація виробничих процесів - це сукупність заходів і розробок технологічних процесів, створення і впровадження високопродуктивних автоматично діючих засобів виробництва, що забезпечують неперервний ріст продуктивності праці.

Автоматизація виробничих процесів є основним засобом технічного прогресу, одним з найбільш ефективних шляхів підвищення продуктивності праці. Автоматичне управління і регулювання виробничих процесів дозволяє підвищити продуктивність обладнання і звільнити робітників від одноманітних і стомлюючих операцій по управлінню механізмами.

Автоматизація виробничих процесів може бути повною або частковою. Повна автоматизація передбачає автоматичний контроль і регулювання виробничих процесів, підтримання заданих або вибір автоматичних режимів роботи механізмів та агрегатів без участі обслуговуючого персоналу. При частковій автоматизації виробничих процесів ручна праця застосовується для управління виробничими операціями. В залежності від призначення пристроїв, які застосовують в системах автоматизації, виконують різні функції - контролю, захисту, сигналізації, керування, регулювання та ін. Пристрої автоматичного контролю призначені для перевірки окремих машин, агрегатів або окремих ділянок технологічного процесу. Вони не тільки фіксують отримані результати, але й перетворюють їх в сигнали (імпульси) для автоматичного регулювання (виконують функції датчиків).

Використання сучасної мікропроцесорної техніки, дає можливість покращити точність і якість керування процесом, стабілізувати основні технологічні параметри.

За рахунок автоматизації можна досягнути більшої продуктивності, надійності роботи даної схеми автоматизації процесу синтезу аміаку, зменшити затрати електроенергії та робочої сили. При автоматизованій системі можна зменшити робочий штат, що вплине на економію підприємства.

Характеристика об'єкту

В даній бакалаврській роботі розглядається автоматизація водогрійного котла, продуктивністю 2,2 т/год. Процес нагріву води відбувається наступним чином: вода з мережі з температурою проходить через змійовик який розміщений у топці де горить полумя, таким чином полум'я нагріває змійовик і вода поступає знову в мережу з температурою

9.2 Розрахунок і обґрунтування витрат на здійснення заходів з автоматизації

Для розрахунку витрат на впровадження спроектованої схеми автоматизації складаємо кошторис на придбання, транспортування і монтаж контрольно-вимірювальних приладів.

Вартість монтажних робіт складається з витрат на матеріали, енергію, основну і додаткову заробітну плату і накладні витрати, які можуть становити 45 % від вартості КВПіА. Транспортні витрати становитимуть 25 % від вартості КВПіА.

Кошторис витрат на автоматизацію:

Назва приладу

Тип приладу

К-ть (шт)

Вартість, грн

одиниці

Монтажно транспортні одиниці

повна

1

2

3

4

5

6

7

1

Платинові термометри опору.

PT100-42

3

2000

1400

10200

2

Вимірюваний перетворювач температури

Sitrans TH100

3

1900

1330

9690

3

Пускач безконтактний реверсивний

ПБР-2А

3

390

266

1968

4

Виконавчий механізм з регулюючим клапаном з електроприводом

МЭО-16/25-0,25-82

3

2770

1939

14127

5

Діафрагма для вимірювання витрати

ДКС 0.60-250

2

1300

910

4420

6

Перетворювач різниці тисків

Сапфір 22дд

2

970

679

3298

7

Газоаналізатор

Oxymat - 6

1

1376

963,2

2339,2

8

Перетворювач надлишкового тиску

Сапфір 22дв

1

950

665

1615

9

Частотний перетворювач

Damfoss VLT Micro Drive FC51

2

4300

3010

14620

10

Датчик реле контролю полум'я з фотоприймачем

СЛ-90-2, МФ-ФР202

1

3200

2240

5440

11

Електромагнітний відсічний клапан з ручним взводом

MADAS MP16/RM N. A

1

2700

1890

4590

12

Датчик-реле тиску

ДРД-5Н

3

600

420

3060

13

Контролер

Shneider Electric M340

1

18720

13104

31824

14

Блок живлення

CPS 2000

1

1821

1274

3095

15

Модуль аналогових входів

AMI 800

1

3550

2485

6035

16

Модуль аналогових входів

AMM 0600

1

2600

1820

4420

17

Змішаний модуль дискретних входів/виходів

DDM 16025

1

1920

1344

3264

18

Всього

124005.2

Затрати на облаштування операторського приміщення становитимуть 20000 грн. Отже, кошторис витрат на автоматизацію буде:

К=125150.2+20000=144005.2грн.

9.3 Розрахунок амортизаційних відрахувань

Відрахування на амортизацію визначаємо за балансовою вартістю основних фондів (КВПіА), які беруть участь в автоматизації, та норм амортизації. Норми амортизації складають 40% від загальної вартості автоматизації.

Розрахунок річної суми амортизаційних відрахувань:

№з/п

Прилади

Повна вартість, грн.

Норма амортизації, %

Річна сума амортизації, грн.

1

2

3

4

5

1

Разом

145150.2

40

57602.08

9.3 Розрахунок впливу автоматизації на техніко-економічні показники

Впровадження автоматизації веде до змін техніко-економічних показників виробництва.

Необхідно визначити напрямки розрахунку економії від впровадження автоматизації, показати, які показники впливають на економічну ефективність автоматизації: за рахунок зниження витратних коефіцієнтів сировини, допоміжних матеріалів, палива, енергії; збільшення виробничої потужності; зниження трудомісткості обслуговування; підвищення якості продукції тощо.

Після автоматизації на 1т продуктивності (3,2т/год) економія електроенергії становить 1.13 кВт•год.

За рік (365 дня) продуктивність водогрійного котла становить:

3,2 т/год·8760год=28032т/рік

Отже, економія електроенергії за рік буде:

28032·1,13=31676.16 кВт•год.

А економія затрат становитиме:

Е1=31676.16 кВт•год/рік · 1,08грн/кВт•год=34210.2грн

9.4 Розрахунок чисельності основних робітників та їх річного фонду заробітної плати

Оскільки до автоматизації кількість основних робітників складала чотири особи в зміну, а після автоматизації достатньо буде одного оператора в зміну, економія по заробітній платі за рахунок зниження кількості обслуговуючого персоналу буде:

Ез = Зроб·12·4·n =2500·12·4·3 = 360000 грн/рік

де Зроб - місячна зарплата одного працівника, грн. /міс;

n - кількість змін

Сумарна економія дорівнює:

Ес = Е1 + Ез = 34210.2+ 360000=394210,2 грн

9.5 Розрахунок експлуатаційних витрат на автоматизацію

До експлуатаційних витрат на автоматизацію належать:

А) Енергозатрати на живлення і засобів автоматизації.

автоматизація мікропроцесорний контролер котел

Розрахунок витрат електроенергії

Назва приладу

Потужність приладу, Вт

К-сть приладів, шт.

Загальна потужність, Вт

К-сть год. роботи на рік. год.

Витрати ел. енергії в рік. кВт. год

1

2

3

4

5

6

7

1

PT100-42

3

3

9

8760

78.84

2

Sitrans TH100

3

3

9

8760

78.84

3

МЭО-16/25-0,25-82

50

3

150

8760

438

4

Сапфір 22дд

55

2

110

8760

876

5

Сапфір 22дв

55

1

55

8760

481.8

6

Danfoss VLT Micro Drive FC51

1500

1

1500

8760

1314

7

СЛ-90-2

2.5

1

2.5

8760

21.9

8

ДРД-5Н

3

3

9

8760

788.4

9

Shneider Electric M340

18

1

18

8760

157.68

Сумарна витрата електроенергії на живлення засобів автоматизації:

7502 кВт на рік

Вартість спожитої енергії буде:

З1 =7502*1,13 = 8478.3 грн на рік.

Б) Витрати на утримання прийнятих робітників на обслуговування КВПіА:

З2 = Зроб·12міс·1·n = 2350·12·1·1=28200 грн/рік

де n - кількість змін.

В) Амортизаційні витрати:

З3= 57602.08грн

Г) Витрати на охорону праці знову прийнятих робітників на обслуговування КВПіА:

З4= 4000 грн/рік

Д) Витрати на ремонт КВПіА:

З5= 20000 грн/рік

Г) Єдиний соціальний внесок:

Зєсв=0,37· З2=0,37·28200=10434

Експлуатаційні витрати складуть суму всіх витрат:

Зе= З1+ З2+ З3 + З4+ З5 + Зєсв = 8478.3+28200+57602.08+4000+20000+10434= 128714.38 грн/рік

9.6 Розрахунок річного економічного ефекту і терміну окупності

А) Річний економічний ефект визначаємо по формулі:

Ерзаг-К·Ен=94504,2 - 144005.2·0,15=72903,42 грн.

загальна умовно-річна економія за рахунок різноманітних джерел визначається по формулі:

Езагіе=34210.2 - 128714.38 =94504,2 грн.

де - економія за рахунок і-го джерела (палива, енергії, матеріалів, зарплати).

К - капітальні витрати на автоматизацію (згідно кошторису).

коефіцієнт ефективності (=0,15).

- експлуатаційні затрати на автоматизацію.

Б) Термін окупності: Ток=К/Езаг= 144005.2/94504,2 =1.52 роки.

В) коефіцієнт економічної ефективності:

Основні техніко-економічні показники:

Показник

Одиниці вимірювання

Величина

1

2

3

4

1

Витрати на автоматизацію.

.

грн.

144005.2

2

Чисельність робітників в день1 зміна.

чол.

1

3

Середньорічна заробітна плата на одного робітника.

грн.

28200

4

Річний економічний ефект.

грн.

72903,42

5

Термін окупності.

рік.

1,52

6

Коефіцієнт економічної ефективності.

0,65

Висновок до розділу

У даному розділі бакалаврської кваліфікаційної роботи я розглянув можливості зниження питомих енергетичних витрат. Забезпечення конкурентоспроможності України на зовнішньому і внутрішньому рівнях є невідкладним завданням, виконання якого базується на удосконаленні технологічного обладнання для водогрійного котла.

Обрахувавши економічні показники ефективності автоматизації можна зробити висновок, що автоматизація установки для концентрування яблучного соку в випарній установці є доцільною і економічно ефективною. Термін окупності автоматизації проектованої системи складає 1.52 років.

Висновок

Виконавши бакалаврську кваліфікаційну роботу, було досліджено технологічний процес водогрійного котла.

Засвоївши принципи побудови та програмування систем автоматизації з використанням мікропроцесорних засобів, було розроблено оптимальну функціональну схему автоматизації водогрійного котла та відповідні засоби автоматизації, розроблено програму функціонування мікропроцесорного контролера Schneider Electric M340 та розроблено принципову електричну схему зовнішніх з'єднань мікропроцесорного контролера із обраними засобами автоматизації. Застосування програмного регулювання з допомогою мікропроцесорної техніки дозволяє скоротити витрати людської праці та електроенергії, а також зменшити вплив людського фактору.

Проведено розрахунок та моделювання води на виході із котла, що подається до споживача. Дослідивши перехідний процес САР із оптимальними параметрами ПІ-регулятора, висновок такий, що ПІ-регулятор може забезпечити якісний процес відповідно до критеріїв якості.

Передбачено заходи з охорони праці та описані правила техніки безпеки при експлуатації водогрійного котла.

Проведено розрахунок економічної доцільності проектованої системи автоматизації. Річний економічний ефект становитиме 72903,42 грн. і термін окупності 1.52 роки.

Список літератури

1. Основные процессы и аппараты химической технологии /А.Г. Касаткин/ - 784с.

2. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных прцессов и АСУП в химической промышленности. - М.: Химия, 1978. - (Автоматизация химических производств). - 376 с.

3. Рашковская Н.Б. Сушка в химической промышлености. - Л.: Химия, 1977, - 80.

4. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. - М.: Высшая школа, 1982.

5. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии. - 848 с.

6. Визначення параметрів математичних моделей елементів систем автоматичного регулювання за експериментальними перехідними функціями: Інструкція до лабораторних робіт № 1, 2, 3 з курсу "Теорія автоматичного керування" для студентів базового напряму "Автоматизація і комп'ютерно-інтегровані технології” / Укл.: Г.Б. Крих, Ф.Д. Матіко, В.К. Савицький. - Львів, 2001. - 8с.

7. Закон України ” Про охорону праці”

8. ГОСТ 21.404 - 85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. - М.: Стандартиздат, 1985.

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.