Здавалка
Главная | Обратная связь

Автоматизация тепловых подстанций



Наиболее целесообразным методом регулирования отпуска теплоты в системах централизованного теплоснабжения современных городов с разнородной тепловой нагрузкой (отопление, горячее водоснабжение, вентиляция) является сочетание центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке или по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения с групповым или местным количественным регулированием отдельных видов нагрузки.

Выбор основного импульса для местного регулирования зависит от типа и режима работы установки.

В установках горячего водоснабжения в качестве такого импульса обычно выбирается температура воды после подогревателя в закрытых системах или после смесительного устройства в открытых системах. В вентиляционных установках в качестве основного импульса обычно выбирается температура воздуха после калориферов.

На рисунке 6.27 показана принципиальная схема ГТП при закрытой системе теплоснабжения и независимом присоединении отопительных установок к тепловой сети. Регулирование отопительной нагрузки осуществляется по импульсу, получаемому от устройства 8, моделирующего внутренний тепловой режим здания с заданной характеристикой.

В крупных городских системах централизованного теплоснабжения обычно осуществляется центральное качественное регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При расчете температурного графика центрального регулирования учитывается некоторая средняя, так называемая типовая для данного района, относительная нагрузка горячего водоснабжения ρт , представляющая собой характерное для данного района отношение средненедельной нагрузки горячего водоснабжения к расчетной нагрузке отопления

(6.31)

 

Фактическая относительная нагрузка горячего водоснабжения конкретного здания или группы зданий может существенно отличаться от средней по району.

 

 

Рисунок 6.27 Принципиальная схема группового автоматического программного регулирования отпуска теплоты

на отопление по наружной температуре

1 – регулятор температуры горячего водоснабжения; 2 – регулятор давления «после себя»; 3 – датчик инерционного расходомера;

4 – измерительный блок индукционного расходомера;

5 – инерционный термометр сопротивления; 6 – усилитель;

7 – нелинейный преобразователь; 8 – релейный регулирующий прибор; 9 – блок управления; 10 – исполнительный механизм;

11 – регулирующий клапан.

На рисунке 6.28 приведены результаты испытания указанной системы на ГТП с ρф > ρт. Слошными линиями показаны расчетные кривые; кружками и треугольниками – опытные результаты. Испытания показали достаточную точность поддержания заданной зависимости расхода сетевой воды от наружной температуры. Отклонения опытных значении отпуска теплоты на отопление от расчетных значений вызваны тем, что при наружных температурах tн < 2,5 °С фактические температуры воды в подающем трубопроводе тепловой сети были ниже расчетных.

Применение системы автоматического программного регулирования отопления позволяет осуществлять дальнейшее совершенствование режима отопления, например, снижать температуру воздуха в жилых зданиях в ночное время или снижать отпуск теплоты на отопление промышленных и административных зданий в нерабочее время, что обеспечивает дополнительную экономию теплоты и создание комфортных условий. Для этой цели в схему электронного устройства вводится дополнительное реле времени, которое в определенное время снижает на определенное значение расход сетевой воды на отопление.

 

 

Рисунок 6.28 Результаты испытания на групповой подстанции системы программного регулирования по наружной температуре

а – расход сетевой воды; б – расход теплоты с отопление;

в – температура сетевой воды.

 

На рисунке 6.29 показана разработанная в МЭИ схема регулирования отопительной нагрузки по внутренней температуре устройства, моделирующего тепловой режим здания. Преимущества модели по сравнению с непосредственным измерением внутренней температуры отапливаемых помещений заключаются в следующем:

а) устраняется влияние на авторегулирование случайных явлений, не зависящих от режима отопления;

б) эксплуатация модели не связана с необходимостью контроля датчиков температур, установленных в жилых помещениях;

в) обеспечивается простота перенастройки модели путем изменения степени заполнения ее жидкостью.

МЭИ также разработана система регулирования отопительной нагрузки методом математического моделирования.

 

 

Рисунок 6.29 Устройство для регулирования отпуска теплоты на отопление системы МЭИ

1 – модель здания; 2 – датчик температуры; 3 – нагреватель;

4 – индукционный расходомер; 5 – термометры сопротивления;

6 – автоматический вычислительный прибор; 7 – усилитель-преобразователь; 8 – регулятор отопления с задатчиком;

9 – регулирующий орган с приводом; 10 – отопительный теплообменник; 11 – нижняя ступень подогревателя ГВС;

12 – верхняя ступень подогревателя горячего водоснабжения;

13 – регулятор температуры горячего водоснабжения;

14 – теплосчетчик.

 

 

В качестве математической модели использовано, описывающее нестационарный тепловой режим здания. При математическом моделировании внутренняя температура tв не измеряется, а вычисляется.

Проведенные испытания показали достаточно высокую точность и надежность системы. На базе использования моделирующего устройства МЭИ разработана упрощенная схема установки для двухпозиционного автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление в осенне-весенний период, т.е. в диапазоне излома температурного графика, когда температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети поддерживается постоянной и равной обычно 70 °С. Принципиальная схема установки и ее электрическое устройство показаны на рисунке 6.30.

 

 

Рисунок 6.30 Схема установки для регулирования отпуска теплоты на отопление с помощью моделирующего устройства

а – принципиальная схема установки; б – электрическая схема;

1 – регулятор расхода; 2 – электрогидравлическое реле;

3 – нагревательный элемент ЭГР; 4 – микропозиционер;

5 – датчик температуры; 6 и 7 – нагревательные элементы модели;

8 и 9 – подгоночные резисторы; 10 – сигнальная лампа.

 

На рисунке 6.31 показана характеристика работы этого регулятора в теплый период отопительного сезона, полученная в результате экспериментального исследования одного из отапливаемых зданий.

Результаты испытания подтверждают возможность использования модели здания для количественного регулирования отпуска теплоты на отопление в диапазоне излома температурного графика.

Для автоматизации тепловых пунктов (подстанций) применяются как гидравлические, так и электронные автоматические регуляторы. В последние годы началось внедрение электронных авторегуляторов на крупных тепловых подстанциях. Основные их преимущества: универсальность и достаточно высокая надежность. Однако электронная автоматика нуждается в квалифицированном обслуживании. Поэтому в настоящее время наряду с электронными регуляторами применяются также гидравлические авторегуляторы прямого и непрямого действия. В качестве энергоносителя в этих регуляторах в большинстве случаев используется сетевая вода.

 

 

 

 

Рисунок 6.31 Характеристика работы двухпозиционного регулятора отопления в теплый период.

 

 


[1] На рисунке 6.1 внутриквартальные тепловые сети и тепловые сети промпредприятия изображены тонкими линиями.

 

[2] В курсовом проекте уровни воды в баках, установленных в производственных зданиях ПП, принимают одинаковыми.

[3] В области производства приборов и устройств автоматизации различных процессов, в том числе процессов регулирования отпуска теплоты в системах теплоснабжения, широкую известность получили такие фирмы, как «Теплоком» (Россия), «Овен» (Россия), «Danfoss» (Дания), «Siemens» (Германия), и ряд др.

[4] В курсовом проекте принята двухтрубная внутриквартальная распределительная сеть (п. 6.1).

[5] Производитель Насосный завод «Взлет» г. Омск.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.