10366

102

Сетевыми насосами 15 и 16 горячая вода из бака направляется в теплосеть. Сетевые насосы включаются электродвигателями посредством магнитных пускателей кнопками управления 8-1, 2, 3. Количество воды, поступающей в теплосеть, контролируется расходомером 13-1, 2. В контактный нагреватель подаётся также вода из теплосети через расходомер 10-1, 2; её давление контролируется дифманометром типа ДМ (12).

3.5. Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Вентиляция служит для создания благоприятных гигиенических условий пребывания человека в помещениях. Подавая свежий наружный обработанный воздух и извлекая загрязнённый, помещения очищают от выделяющихся вредностей. Задача вентиляции сводится к тому, чтобы наряду с борьбой с загрязнениями внутреннего воздуха поддерживать в помещениях определённые температурные условия. Если поставленная задача усложняется и требуется, например, поддержание заданной влажности внутреннего воздуха, наряду с температурой, то система вентиляции становится более сложной и называется уже системой кондиционирования воздуха.

3.5.1.Автоматизация приточных установок

Вприточных вентиляционных установках обычно принято качественное регулирование параметров внутреннего воздуха. При таком регулировании количество подаваемого воздуха остаётся постоянным. Поддержание внутренней температуры достигается только качественным изменением параметров приточного воздуха, т.е. большим или меньшим подогревом наружного воздуха в калориферах. Применение качественного регулирования вызвано необходимостью поддержания положительного воздушного баланса в здании и нужного разрежения в отдельных помещениях, а также наличием токсических вредностей, выделяющихся обычно стабильно по времени.

Обычно управление и регулирование приточными установками ведутся в зависимости от температурных условий, а не от количества выделяющихся токсических вредностей. Рассмотрим схему автоматизации приточной установки по регулированию температуры внутреннего воздуха путём воздействия на теплоотдачу калорифера (рис. 3.19).

Простейшая приточная камера может состоять из одного калорифера К, на теплоотдачу которого воздействует регулятор температуры типа ТРМ-1 с датчиком – термометром сопротивления ТСМ или ТСП, установленным в помещении.

103

Рис. 3.19. Схема автоматизации приточной камеры

Датчик через полупроводниковый терморегулятор и промежуточное реле (3-2, 3) своими контактами включает исполнительный механизм типа 1ПР-1 (3-4) и изменяет количество теплоносителя, отводимого из калорифера. Другие контакты промежуточного реле включают исполнительный механизм 2ПР-1 (2-3), который перемещает сдвоенный клапан 1СК перед калорифером К, изменяя тем самым количество наружного воздуха, идущего помимо калорифера. Этим достигается более чёткое регулирование, особенно при минимальных нагрузках.

Следует отметить, что при воздействии от одного датчика 3-1 на два регулирующих органа 2-3, 3-4 возникают дополнительные погрешности и снижается точность поддержания заданных параметров.

Вместо исполнительного механизма 2-3 иногда применяют конечные выключатели. Параметром для срабатывания конечного выключателя может служить положение главного вала 3-4. Имеются приточные камеры, в которых при резких температурах наружного воздуха включается утеплённый клапан 2СК исполнительным механизмом – соленоидным вентилем типа СВВ (4-4). Включение его осуществляется через промежуточное реле 2КП (4-3) от магнитного пускателя МП (4-1) двигателя вентилятора М, кнопкой управления 4-2.

При низких наружных температурах в зимнее время появляется опасность замерзания воды или конденсата в калориферах и их замораживание. Наиболее часто рекомендуется схема автоматической защиты

104

калорифера от замораживания, в которой предусматривается воздействие на обводную линию установленного основного регулирующего органа.

Защита калорифера от замораживания в данной схеме осуществляется с помощью манометрического датчика типа ТПП (1-1), который устанавливается перед фильтром на входе наружного воздуха и настраивается он на температуре + 3ºC. Регулирование в данном случае получается двухпозиционное, этот датчик играет роль разрешающего устройства и через промежуточное реле 3КП (1-3) замыкает или размыкает обводную ветку, используя при этом исполнительный механизм 3ИМ – соленоидный вентиль 1-4.

3.5.2. Автоматизация воздушно-тепловой защиты

Воздушно-тепловые защиты нашли широкое применение в промышленности и гражданских зданиях. Завесы дают возможность поддержать в холодный период года в производственных помещениях требуемые санитарными нормами параметры воздушной среды и при этом значительно сокращать расход теплоносителя.

При автоматизации воздушно-тепловых завес решаются следующие задачи:

−пуск и остановка завесы соответственно при открывании и закрывании ворот;

−изменение производительности воздушной завесы в зависимости от температуры наружного воздуха;

−изменение теплопроизводительности калориферов завесы в зависимости от температуры воздуха в помещении около ворот;

−остановка завесы и одновременное автоматическое отключение подачи теплоносителя в калориферы.

Схема автоматизации воздушно-тепловой защиты представлена на рис. 3.20. При открывании ворот срабатывает концевой выключатель 3, включается магнитный пускатель МП (1-5) электродвигателя М и завеса начинает работать; при закрытии ворот с помощью того же концевого выключателя 3 останавливается электродвигатель вентилятора М завесы.

Наиболее экономично регулировать производительность воздушной завесы по разности температур. Поскольку температура воздуха в здании поддерживается в течение отопительного периода на одном уровне, регулирование можно вести по температуре наружного воздуха. Регулятор температуры 1-1 при повышении температуры воздуха в зоне ворот воздействует на исполнительный механизм 1-3 регулирующего клапана, уменьшая подачу теплоносителя в калорифер.

При понижении температуры воздуха в зоне ворот регулирующий клапан 1-3 постепенно открывается, увеличивая подачу теплоносителя в калорифер.

105

При закрытых воротах в случае понижения температуры воздуха в помещении с помощью терморегулятора включается в работу завеса. При остановке электродвигателя вентилятора М завесы автоматически срабатывает исполнительный механизм регулирующего клапана, прекращая подачу теплоносителя в калорифер.

Рис. 3.20. Автоматизация воздушно-тепловой завесы-защиты

3.5.3. Автоматизация систем кондиционирования воздуха

Автоматизация прямоточного электрического кондиционера

Одним из условий, обеспечивающих непрерывный рост технического уровня многих технологических процессов, является поддержание оптимальных значений температуры, относительной влажности, давления и чистоты воздуха внутри производственных помещений.

Эти условия достигаются созданием в производственных, общественных, лечебных и бытовых помещениях искусственного климата, не зависящего от внешних атмосферных условий, посредством автоматически действующих установок кондиционирования воздуха.

Настройка схемы кондиционера осуществляется в соответствии с процессом обработки воздуха по i-d-диаграмме.

В кондиционерах, имеющих первый и второй подогревы и работающих по адиабатическому процессу с постоянной температурой «точки росы» D, калориферы работают следующим образом: первый подогрев

106

осуществляется при температуре наружного воздуха от − 28 ºC до температуры DºC (для средней полосы).

Второй подогрев осуществляется круглогодично от температуры «точки росы» D до температуры помещения EF. Линия HD характеризует процесс обработки воды в камере орошения. Схема автоматизации прямоточного кондиционера приведена на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Автоматическое регулирование кондиционирования воздуха

Подготовка кондиционера к работе осуществляется включением двигателя МА циркуляционного насоса и подаётся пар к калориферам КЛ- 1, КЛ-2, открывается утеплённый клапан воздуха СК-1.

Регулирование

а) летний период (температура «точки росы» D 16-17ºC). Калориферы предварительного и первого подогрева КЛ-1, КЛ-2, КЛ-3

отключены. Наружный воздух по обводному каналу и через открытый клапан СК-1 подаётся в камеру орошения, где он увлажняется и охлаждается, а в калорифере второго подогрева КЛ-4 нагревается.

Поддержание температуры «точки росы» осуществляется датчиком – термосопротивлением, работающим в комплекте с вторичным прибором типа КСМ (позиции 1-1, 2, 3, 4). Трёхконтактное регулирующее устройство прибора типа КСМ размножено промежуточным реле KS (1-3):

107

−одни контакты реле KS включают исполнительный механизм, управляющий работой трёхходового смесительного клапана ТСК, что изменяет подмешивание холодной воды;

−другие контакты реле KS включают исполнительный механизм 1- 4, который управляет клапаном СК-1, изменяется подача теплоносителя в калорифер первого подогрева КЛ-1. При полностью закрытых или открытых створках клапана СК-1 срабатывают конечные выключатели ВК.

Температуры в помещении регулируются регулятором типа ТРМ-1 (2-1, 2, 3, 4) перемещением створок клапана СК-2 и подачей теплоносите-

ля в калорифер второго подогрева КЛ-4.

б) зимний период (температура «точки росы» D 14ºC). Регулирование температурой первого подогрева осуществляется так

же, как и второго, т.е. с помощью исполнительного механизма 1-4 ТСК прекращает подмешивание холодной воды.

Если температура наружного воздуха падает, то клапан СК-1 свои створки открывает так, что всё большая часть наружного воздуха проходит через калорифер КЛ-3 и увеличивается подача теплоносителя в КЛ-3. Кроме того, срабатывает конечный выключатель ВК и включается соленоидный клапан УА2, в калорифер предварительного подогрева КЛ-2 поступает теплоноситель.

Если температура наружного воздуха снизилась до − 28 ºC и ниже, то датчик наружного воздуха 3-1 и регулятор температуры типа ТУДЕ (3-2) вырабатывают электрический сигнал, воздействующий на соленоидный клапан УА1, и в калорифер предварительного подогрева КЛ-1 будет подаваться теплоноситель.

В помещении контролируется влажность прибором типа ВДК (6-1, 2), включается сигнализация HL4, HL5.

Защита и сигнализация:

−давление воды, подаваемое к форсункам камеры орошения, контролируется манометром типа ЭКМ (4) с включением сигнализации HL1, HL2;

−температура воды, поступающей к форсункам, регулируется прибором типа ТУДЕ (5-1, 2), если температура воды ниже нормы – отключается двигатель вентилятора МА, включается сигнализация HL3.

Автоматизация электрического кондиционера с рециркуляцией

Схема электрического кондиционера с рециркуляцией представлена на рис. 3.22.

Системы кондиционирования воздуха с частичной рециркуляцией применяются в тех случаях, когда в кондиционируемых помещениях не выделяются вредные для здоровья человека вещества. Применение рециркуляции позволяет сократить расход тепла и холода на нагрев воздуха в холодный период года и охлаждения его в тёплый период.

Рассматривается технологическая схема автоматизации кондиционера с первой рециркуляцией (рециркуляционный воздух поступает в кон-

108

диционер до воздухоохладителя) и второй рециркуляцией (рециркуляционный воздух поступает в кондиционер после воздухоохладителя).

При повышении температуры «точки росы» наружный клапан 2-2 открывается, синхронно с ним закрывается рециркуляционный клапан 2- 4. Синхронизация работы исполнительных механизмов клапанов наружного и рециркуляционного воздуха осуществляется балансными реле 2-3. Для предотвращения образования в кондиционируемом помещении разрежения или излишнего подпора автоматизирована работа вытяжного вентилятора К. Синхронно с исполнительным механизмом 2-4 рециркуляционного клапана включается исполнительный механизм К створчатого клапана, установленного в канале вытяжного воздуха.

Рис. 3.22. Технологическая схема автоматизации кондиционера с рециркуляцией

При уменьшении потребления кондиционером рециркуляционного воздуха, увеличивается количество воздуха, выбрасываемого вытяжным вентилятором К.

В тёплый период года кондиционер работает на одном наружном воздухе – рециркуляционный клапан закрыт.

Для экономии холода в канале наружного воздуха устанавливается терморегулятор (1-1, 2), который при более высоком теплосодержании наружного воздуха открывает рециркуляционный клапан и закрывает наружный клапан 2-2 до необходимого предела.

109

ПРИЛОЖЕНИЕ

Условные обозначения в технологических схемах автоматизации

Буквенные обозначения регулируемых и контролируемых величин: T – температура;

P – давление;

F – расход;

L – уровень;

Q – качество.

Рядом с буквой Q указывается параметр качества. Например, QO2 – датчик, вторичный прибор, измеряющий дозу кислорода, растворённого в воде. Параметр качества указывается вверху рядом с буквой. Другие примеры обозначения качественного параметра: Q PH , QCaCO2 , QO3 , QCl2 .

Буквенные обозначения функций приборов: I – индикации;

R – регистрации;

C – регулирования;

A – сигнализации.

Буквенные обозначения датчиков, вторичных приборов записываются в поле круга в верхнем секторе, нижний сектор предназначен для указания порядковой нумерации. Далее приводятся полные обозначения датчиков и вторичных приборов.

110

Условные обозначения датчиков, вторичных приборов

и дополнительные условные обозначения

Условные буквенные обозначения электрических датчиков: TE – температуры;

PE – давления;

FE – расхода;

LE – уровня;

QE – качества.

Условные буквенные обозначения показывающих и регистрирующих приборов:

TIR – температуры; PIR – давления; FIR – расхода; LIR – уровня;

QIR – качества.

Условные буквенные обозначения электрических вторичных регулирующих приборов:

TC – температуры; PC – давления; FC – расхода;

LC – уровня;

QC – качества.

В буквенном обозначении могут быть указаны все функции вторичного прибора с указанием параметра. Порядок расположения буквенных обозначений функциональных признаков прибора принимают с соблюдением последовательности обозначений: первая буква – параметр, остальные буквы в порядке I, R, C, A. Если в приборе отсутствует какая-либо функция, то сохраняется порядок расстановки оставшихся букв.

Дополнительные условные обозначения: NS – блок релейно-контактной аппаратуры;

HS – устройство ручного включения, выключения, переключения; Y – вычислительное устройство;

D/A – цифро-аналоговый преобразователь;

A/D – аналого-цифровой преобразователь.

Обозначения вида используемой энергии: E – электрическая энергия;

P – энергия сжатого воздуха;

G – гидравлическая энергия.