10357

81

−автоматизация устройств для откачки дренажных вод из сборных камер тепловой сети;

−защита системы от вскипания воды в водогрейных котлах и от статического давления верхней зоны водяных сетей;

−дистанционное управление или телеуправление задвижками и телеизмерение.

3.3.2.Автоматизация насосных установок

Насосные установки систем теплоснабжения относятся к объектам с полной автоматизацией.

Назначение устройств автоматики насосных установок систем теплоснабжения состоит в следующем.

Автоматизация главных операций:

−автоматический пуск насоса в установленной последовательности;

−автоматическое управление электродвигателем задвижки на напорном трубопроводе;

−автоматическое включение резервного насоса при выходе из строя основного;

−автоматическое включение электродвигателя насоса;

−контроль температуры подшипников насоса;

−автоматический контроль давления на всасывающем и подающем трубопроводах.

Автоматизируются также вспомогательные операции, связанные с обеспечением защиты электродвигателя насоса при различных аварийных ситуациях:

−при коротком замыкании в цепях статора двигателя и в цепях управле-

ния;

−защита при длительной перегрузке электродвигателя;

−нулевая защита.

На рис. 3.10 представлена технологическая схема автоматизации насосной установки. В технологической схеме автоматизации указываются основные приборы, устройства и их взаимосвязи. При этом технологический объект и его элементы вычерчиваются более жирными линиями, чем устройства автоматики.

Защита электродвигателя насоса при коротком замыкании в цепях статора и в цепях управления осуществляется автоматическими воздушными выключателями; защита при длительной перегрузке выполняется тепловыми реле. Нулевая защита предотвращает самопроизвольный пуск электродвигателя в ситуации, когда в аварийном режиме отключается напряжение в питающей сети, а затем подаётся. Если напряжение после аварийного исчезновения подаётся вновь, то электродвигатель самопроизвольно включиться не может, включение возможно только оператором с помощью кнопки «ПУСК».

82

чик давления на всасывающем трубопроводе; 11 – вторичный прибор для измерения давления показывающий с электроконтактным устройством; 12 – датчик давления на напорном трубопроводе; 13 – вторичный прибор измерения и индикации давления

3.3.3. Автоматизация центральных тепловых пунктов (ЦТП)

ЦТП предназначаются для снабжения тепловых узлов, абонентских вводов, систем отопления горячей и холодной водой (рис. 3.11).

Хозяйственные насосы 2, 3, 4, 5 на вводе создают достаточное давление, которое контролируется манометром 10. Команду на включение сетевых насосов подаёт показывающий, регулирующий и сигнализирующий прибор (2-2, 1), который через магнитные пускатели и универсальные переключатели включает 3, 4 и 5 насосы, зажигаются сигнальные лампы HL1. Давление холодной воды регулируется регулятором давления прямого действия (5-1, 2).

Давление воды на прямом трубопроводе в систему отопления регулируется регулятором давления прямого действия (4-1, 2).

Температура воды на прямом трубопроводе (150ºС) и обратном трубопроводе (70ºС) в системе отопления контролируется термометром манометрическим типа ТПП (11-1, 2, 3), контролируется расход воды расходомерами типа ДМ (6-1, 2) и (7-1, 2). На обратном трубопроводе (из системы отопления) регулятор расхода по давлению регулирует расход воды в системе отопления (9-3, 1, 2).

84

Всхеме автоматизации ЦТП предусмотрены водоподогреватели I и II ступеней для горячего водоснабжения. В вакуум-деаэрационной колонке контролируется давление манометром 12 и уровень воды уровнемером 19 с сигнализирующим устройством HL2.

Сетевые насосы 6, 7, 8 осуществляют циркуляцию воды через бакаккумулятор ГВС в систему горячего водоснабжения. Уровень воды в бакахаккумуляторах контролируется уровнемером (18-1, 2, 3) с включением соответствующей сигнализации HL3, регулируется также давление воды регулятором давления прямого действия (3-1, 2).

Включение сетевых насосов осуществляется по давлению, создаваемому циркуляционным насосом горячего водоснабжения. При этом регулирующий прибор (17-1, 2) контролирует давление, и если оно недостаточное, то через универсальный переключатель и магнитные пускатели включаются сетевые насосы.

Всистеме ГВС в случае непредвиденных утечек кнопками управления магнитных пускателей могут быть включены подпиточные насосы 10, 11, и загораются сигнальные лампы HL4.

3.3.4.Автоматизация сетевых насосов

Система автоматизации сетевых насосов станций и подстанций должна удовлетворять следующему минимуму требований.

Схема автоматического и дистанционного управления (рис. 3.12) сетевых насосов должна предусматривать пуск и отключение насосов при открытых задвижках. В случае необходимости снижения пускового тока электродвигателя или амплитуды волны давления может применяться ступенчатый пуск насосов. Во всех случаях ступенчатый пуск должен быть предусмотрен только для одного, включаемого первым, насоса. Второй и последующие насосы должны включаться в работу без каких-либо ступеней пуска. Переключение на работу резервного насоса следует осуществлять без предварительной остановки первого насоса. Вновь включаемый насос должен небольшой отрезок времени работать параллельно с останавливающимся основным насосом. Для автоматического включения в работу резервного насоса должна быть предусмотрена блокировка цепей управления рабочего и резервного насоса: при выключении рабочего насоса должен автоматически включаться резерв.

Схема управления включения сетевых насосов предусматривает ступенчатый пуск асинхронных электродвигателей сетевых насосов с помощью пусковых сопротивлений в цепи ротора. Для снижения волны давления при пуске сетевых насосов достаточно обеспечить двухступенчатый пуск. Такой способ пуска более экономичен, чем пуск с применением автотрансформатора в цепи статора асинхронного электродвигателя, реакторов в цепи статора или гидромуфты.

85

Рис. 3.12. Схема управления сетевым насосом

86

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 водо-водяных 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.

87

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

88

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

89

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 изменяет 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).

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.

90

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 водо-водяных 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-