«I. Введение. Курс Автоматика и телемеханика систем газоснабжения является профилирующей дисциплиной для специальности 2915 Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения. Предусматривает ознакомление ...»

I. Введение.

Курс «Автоматика и телемеханика систем газоснабжения» является профилирующей

дисциплиной для специальности 2915 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем

газоснабжения». Предусматривает ознакомление студентов с основами автоматики и

телемеханики, стандартизации средств и методов измерений, принципами устройства контрольноизмерительных приборов (КИП), технологического контроля и метрологического обеспечения

измерений, с конкретными примерами передовой практики автоматизации и телемеханизации на предприятиях газового хозяйства.

Современные средства контроля и автоматизации имеют сложное устройство, должны обладать большой надежностью. В связи с этим предъявляются высокие требования к эксплуатационному персоналу.

В процессе изучения предмета студенты приобретают теоретические знания и практические навыки работы с КИП, автоматической и телемеханиче6ской аппаратурой, а также умение читать и составлять функциональные схемы автоматики.

Изучение курса тесно увязывается со следующими дисциплинами: «Газовые сети и установки», «Монтаж оборудования и систем газоснабжения», «Эксплуатация оборудования и систем газоснабжения», «Охрана труда», «Газифицированные котельные агрегаты».

Основным методом изучения курса является самостоятельная работа студентов-заочников с учебниками и справочниками, указанными в общем перечне рекомендуемой литературы..

Рекомендуется следующая методика изучения предмета:

- ознакомиться с содержанием темы и методическими указаниями к ней;

- изучить материал по рекомендуемой литературе и, если возможно, практически ознакомиться с обучаемым оборудованием;

- проверить полученные знания путем ответов на вопросы для самоконтроля.

Учебным планом предусматривается выполнение одной контрольной работы.

Каждый студент в начале учебного года должен получить из колледжа график выполнения контрольных работ, а также разъяснения о подготовке к ним.

II. Общий перечень рекомендуемой литературы.

1. Берсенев И.С. Автоматика и телемеханика в газоснабжении городов. – М.: Стройиздат, 1977.

2. Газовое оборудование, приборы и арматура. Справочное руководство (под ред. Рябцева Н.И.). – М.: Недра, 1985.

3. Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от электрохимической коррозии. – М.: Стройиздат, 1982.

4. Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйства. – М.: Академия, 2000.

5. Кязимов К.Г. Справочник газовика. – М.: Акдемия, 1997.

6. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения. – М.: Энергия, 1968.

7. Промышленное газовое оборудование. Справочник (под ред. Корякина Е.А.). – Научноисследовательский центр промышленного газового оборудования «Газовик», Саратов, 2002.

8. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие (под ред. Клюева А.С.). – М.: Энергоатомиздат, 1990.

9. Оратовский И.Л. Вычерчивание функциональных схем автоматизации. Методические указания. – Бузулук, БСК, 2001.

10. Защита газопроводов от коррозии. Реферат. – Бузулук.: БСК, 2002.

11. Сладков С.П. Автоматизация и телемеханизация газового хозяйства. – М.: Стройиздат, 1977.

12. Столпнер Е.Б., Панюшева З.Ф. Справочное пособие для персонала газифицированных котельных. – Л.: Недра, 1990.

13. Тарасюк В.М. Эксплуатация котлов. – Киев.: Основа, 1999.

14. Щур И.А. Газорегуляторные пункты и установки. – Л.: Недра, 1985.

15. СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы».

III. Учебная программа и методические указания по изучению разделов и тем.

Введение.

Содержание программы.

Сущность предмета «Автоматика и телемеханика систем газоснабжения». Современный уровень развития автоматизации. Использование средств автоматизации в системах газоснабжения и в газовом оборудовании. Влияние автоматизации на рост производительности труда, повышение, повышение эффективности работы оборудования, облегчение работы обслуживающего персонала, безопасность работы, улучшение экологии окружающей среды.

Содержание контрольной работы по предмету. Обзор методической и учебно-справочной литературы по предмету.

Литература: Л11, стр. 3-6, Л1, стр. 3-5.

Методические рекомендации.

В нашей стране создан мощный высокоэффективный топливно-энергетический комплекс.

Российская Федерация – единственная крупная промышленно развитая страна, которая полностью обеспечивает себя топливом и энергией за счет собственных природных ресурсов и одновременно осуществляет экспорт топлива и электроэнергии. В качестве задачи первостепенной экономической и политической важности намечено ускорение развития газовой промышленности.

Природный газ, как эффективный энергоноситель широко применяется в настоящее время во многих звеньях общественного производства, оказывает прямое воздействие на увеличение выпуска промышленной и сельскохозяйственной продукции, рост производительности труда и снижение удельных расходов топлива.

Ввиду сложности поставленных задач перед газоснабжением и газораспределением большое значение придается вопросам автоматики и телемеханики газовых систем, направленных на бесперебойное, надежное и экономичное газоснабжение потребителей.

Профессиональный состав рабочих газового хозяйства постоянно изменяется, появляются новые профессии, повышается уровень квалификации.

Телемеханизация газовых хозяйств позволяет следить за системами газоснабжения с диспетчерского пункта. Происходит непрерывное увеличение номенклатуры газовых приборов, оснащение их средствами автоматики. Обеспечивается серийный выпуск приборов автоматического регулирования и защиты, средств механизации и автоматизации основных технологических процессов, новых контрольно-измерительных приборов.

Аварийно-диспетчерские службы оснащаются аппаратурой аварийной сигнализации, которая позволяет получать своевременную информацию о нарушении режимов работы газоснабжения, повышает оперативность выявления и ликвидации аварий, улучшает надежность работы.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Иметь представление:

- об основных направлениях совершенствования автоматизации и телемеханизм систем газоснабжения;

знать:

- основные сведения о контрольно-измерительных приборах, регуляторах автоматизации газового хозяйства;

- методы измерения теплотехнических параметров;

уметь:

- выполнять измерения теплотехнических параметров;

- производить настройку регуляторов давления.

Студентам заочного отделения следует получить задания на выполнение контрольной работы.

1. Что изучает предмет "Автоматика и телемеханика систем газоснабжения"?

2. Каковы особенности автоматизации газового хозяйства?

Раздел 1. Стандартизация средств и методов измерения Основные задачи метрологической службы по обеспечению единства и правильности измерений в стране.

Структура и организация работ государственной и ведомственных метрологических служб.

Организация метрологического надзора за измерениями, состоянием и применением средств измерений.

Порядок проведения проверки мер и измерительных приборов.

Литература: Л11, стр. 6-9, Л6 стр. 5-8, стр. 44-50.

Метрология - наука об измерениях.

Измерить какую-либо величину - значит сравнить ее с другой однородной величиной, принятой за единицу измерения.

Обеспечение единства измерений и поддержание в надлежащем состоянии средств измерений во всех отраслях народного хозяйства осуществляется единой метрологической службой страны, возглавляемой Госстандартом РФ и составляющей из государственной метрологической службы и ведомственных метроло приборов – государственная (ведомственная) поверка средств измерений.

Поверка измерительных приборов проводится с целью определения пригодности приборов к дальнейшей эксплуатации. Осуществляется путем сравнения показаний рабочего (поверяемого) прибора с показаниями более точного (образцового) прибора. Поверку проводят в лабораториях на специальных стендах. Поверка проводится при возрастающем значении измеряемой величины (прямой ход), а затем при убывающем (обратный ход) на всех оцифрованных точках шкалы прибора. В результате поверки определяется максимальная погрешность прибора, которая затем сравнивается с допускаемой погрешностью, установленной заводом-изготовителем. Если допускаемая погрешность равна или больше максимальной, то прибор является годным для работы.

Госстандарт РФ установил следующие сроки госповерки для некоторых приборов:

- расходометры – 1 раз в 12 месяцев;

- газосчетчики – 1 раз в 24 месяца;

- термометры – 1 раз в 12 месяцев;

- манометры – 1 раз в 12 месяцев;

- газоанализаторы – 1 раз в 6 месяцев.

Ведомственной поверке подлежат все измерительные средства, используемые в данной отрасли и не охваченные госповеркой.

Госповерке подлежат образцовые средства измерений, а также рабочие для материальных ценностей и взаимных гических служб.

Задачи государственной метрологической службы:

- государственный надзор за измерительной техникой;

- разработка нормативно-технической документации по обеспечению единства измерений и контроль за их выполнением;

- создание и совершенствование эталонной базы и парка образцовых средств измерений;

- установление допускаемых к применению единиц физических величин;

- разработка и утверждение перечня рабочих средств измерений, подлежащих обязательной госповерке и проведение и проведение этой поверки;

- контроль за деятельностью ведомственных метрологических служб.

Задачи ведомственных метрологических служб:

- обеспечение повсеместного соблюдения требований единства измерений;

- внедрение в отрасли современных методов и средств измерений;

- надзор за состоянием измерительных средств в процессе их эксплуатации;

- контроль за соблюдением стандартов на методы измерений;

- участие в поверке измерительных средств.

Важнейшая форма государственного надзора за состоянием измерительных хозрасчетов, обеспечивающих технику безопасности, охрану здоровья и людей и чистоту окружающей среды.

На приборы, признанные годными, наносятся поверительные клейма или выписываются свидетельства, их корпуса пломбируются.

1. Почему необходим метрологический контроль за средствами измерения?

2. Задачи метрологической службы.

3. Поверка измерительных приборов.

1.2. Обеспечение единства средств и методов измерений Средства и методы измерения как объекты стандартизации.

Значение единства мер и измерений в научных исследованиях и на производстве.

Государственная система обеспечения единства измерений.

Образцовые и рабочие средства измерений. Основные виды измерений и классификация.

Методы измерений.

Литература: Л11 стр. 3-9, Л4 стр. 221-222, Л5 стр. 5-6, Л6 стр. 9-21, стр. 32-33.

Измерением называют определения значения физической величины опытным путем с помощью специальной величины технических средств.

Для измерения физических величин служат различные средства измерений, которые подразделяются на меры, предназначенные для вещественного воспроизведения принятых единиц физических величин (метр, килограмм, литр и т.п.) и измерительные приборы для сравнения измеряемых величин с единицами измерений и выработки соответствующей информации в форме, доступной для наблюдения (манометр, термометр, весы и т.п.) До последнего времени в нашей стране, как и в других странах, все еще применяются различные системы единиц физических величин.

Для развития международного научно-технического сотрудничества была разработана Международная система единиц, сокращенно обозначаемая СИ (система интернациональная), единая и применения во всех странах мира. У нас в стране СИ введена в 1963 г., СИ состоит из основных, дополнительных и производных единиц.

Длина – метр – м Масса – килограмм – кг Время – секунда – с Сила электрического тока – ампер – А Термодинамическая температура – кельвин – К Сила света – кандела – кд Количество вещества – моль – моль В целях широкого внедрения в народное хозяйство совершенной измерительной аппаратуры существует единая государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). Эта система призвана обеспечить высокое качество изготовляемых приборов и средств автоматизации, взаимоменяемость устройств, значительное сокращение их номенклатуры (типажа) и уменьшение стоимости.

Создание ГСП предусматривает широкую унификацию и стандартизацию средств измерений на основе агрегатно-блочно-модульного построения из унифицированных элементов, модулей, блоков и узлов, повышения точности, надежности и долговечности приборов и организацию массового производства. При разработке новых приборов предусматривается соответствия их требованиям ГСП.

Измерения физических величин делятся на два вида: промышленные и лабораторные.

Промышленные измерения имеют невысокую точность, достаточную для практических целей и производятся промышленными (техническими) приборами. Они обладают сравнительной простотой, точностью конструкций и высокой надежностью действия. Предназначены для работы в неблагоприятных условиях (при наличии пыли, влаги, вибрации и т.п.). их показание хорошо видимы на расстоянии.

Лабораторные измерения отличаются высокой точностью. Ими пользуются обычно при исследовательских и наладочных работах. Данный метод измерения осуществляется посредством лабораторных и образцовых средств измерения. Эталонные и образцовые приборы служат главным образом для поверки средств измерений. Эталонными называются меры и приборы, предназначенные для хранения единиц измерения и воспроизведения их с наивысшей точностью.

Они хранятся в метрологических институтах. Образцовые приборы используются для передачи путем поверки и градуировки правильных значений единиц измерения от эталонов к другим приборам.

Для определения значений измеряемой величины служат три метода измерений: прямой, косвенной и совокупный.

Прямой метод заключается в непосредственном сравнении измеряемой величины с единицами измерения при помощи меры или измерительного прибора со шкалой, выраженной в этих единицах (длина – метром, давление – манометром, температура – термометром и т.п).

Косвенный метод – измеряется не сама величина, а другая, связанная с ней определенной зависимостью (по давлению столба жидкости судят об уровне, по теплопроводности газа – о концентрации газа и т.п.).

При совокупном методе измеряются другие величины, а потом по формулам находятся неизвестная величина.

Например, по измеренной по в электрической цепи напряжению И и силе тока I находят сопротивление этой цепи по формуле из закона Ома: R= U/I 1. Что такое измерение, средства измерений, мера, измерительный прибор?

2. Международная система единиц СИ.

3. Задачи Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации ГСП.

4. Виды измерений.

5. Методы измерений.

Раздел 2. Контрольно-измерительные приборы Понятие о температуре. Температурные шкалы. Методы измерения температуры. Термометры расширения: жидкостные стеклянные, дилатометрические, биметаллические. Принцип их работы, правила монтажа. Конструкция, принцип действия, область применения, типы.

Термообразователи сопротивления. Область применения, конструкция, материалы, принцип действия первичных приборов. Вторичные приборы термометров сопротивления: мосты и логометры.

Термоэлектрические преобразователи. Сущность термоэлектрического эффекта. Виды и конструкции термопар, компенсация температуры свободных концов термопары.

Вторичные приборы: милливольтметры и потенциалометры.

Бесконтактный метод измерения температуры.

Литература: Л11 стр. 9-62, Л6 стр. 54-205, Л12 стр. 263-269, Л13 стр. 12-16.

Температурой называют степень нагретости вещества, характеризующаяся кинетической энергией движения молекул.

В нашей стране допущены к применению две температурные шкалы:

- Международная практическая температурная шкала (шкала Цельсия);

- термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина) Т, К=t, 0С+273, В зависимости от используемых физических свойств веществ приборы для измерения температуры подразделяются на следующие группы:

- термометры расширения;

- манометрические термометры;

- термообразователи сопротивления;

- термоэлектрические преобразователи;

- пирометры излучения.

Термометры расширения Принцип действия их основан на измерении объема или линейных размеров тел под действием температуры.

Подразделяются на:

- стеклянные жидкостные.

- механические В жидкостных термометрах, построенных в принципе теплового расширения жидкости в стеклянном резервуаре, в качестве рабочего вещества используется ртуть и органические жидкости – этиловый спирт, толуол и др. Ртутные применяются в диапазоне температур от –350С до +6500С, а спиртовые –190 …+1000С.

Жидкостные термометры являются местными показывающими приборами.

Ртутные термометры изготавливаются двух видов: с вложенной шкалой и палочные. Стеклянные термометры по назначению разделяются на промышленные, лабораторные и образцовые, лабораторные и образцовые (ртутные).

Механические термометры делятся на дилатометрические и биметаллические.

Их принцип действия основан на относительном удлинении под действием температуры двух тел, имеющих разный температурный коэффициент линейного удлинения,.

Дилатометрические (стержневые) термометры имеют закрытую с одного конца трубку, помещаемую в измерительную среду и изготовленную из материала с большим. В нее вставлен стержень из материала с малым. При изменении температуры трубка изменяет свою длину и перемещает стержень, с которым соединяется или отчетное устройство или клапан регулятора температуры.

Биметаллический (пластичный) термометр состоит из двух изогнутых и спаянных между собой полосок, имеющих разных. При увеличении температуры пластинка изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения.

Эти приборы применяются в сигнализаторах температуры, а также в качестве термоуказателей в духовых шкафах газовых плит, термоклапанов в ВПГ, датчиков тяги, регуляторов температуры в водонагревателях, печах, котлах.

Принцип действия основан на зависимости между температурой и давлением некоторых рабочих веществ, заключенных в систему постоянного объема.

В зависимости от рабочего вещества они подразделяются на газовые (азот), жидкостные (бензол, керосин) и конденсационные или парожидкостные (ацетон) Пределы измерения температуры:

- жидкостные – 50…+3000С - газовые – 50 …+6000С В комплект манометрического термометра входят: термобаллон, капилляр длинной до 40м и манометр со шкалой в единицах температуры.

Преимущества перед стеклянными:

- более прочные; передают показания на расстояние;

- могут быть самопишущими.

Недостатки:

- невысокая точность;

инерционность;

возможны борометрическая и гидростатическая погрешность.

Некоторые термометры промышленных приборов:

ТПГ - термометр показывающий газовый.

ТПЖ - термометр показывающий жидкостной.

ТКП - термометр конденсационный показывающий.

ТГ-711 – термометр газовый самопишущий с приводом диаграммной бумаги от электродвигателя.

ТГ-712 - термометр газовый самопишущий с приводом от часового механизма.

Вопросы для самоконтроля:

1.Что такое температурная шкала? Какие шкалы используются в нашей стране?

2. Методы измерения температуры.

3. Термометры расширения стеклянные: принцип действия, устройство, работа, применение.

4. Механические термометры. Работа, применение в газовом хозяйстве.

5. Манометрические термометры: принцип действия, применение, устройство и работа.

Термометрообразователи сопротивления.

Их иногда называют термометрами сопротивления. Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления проводников и полупроводников от температуры. В комплект для измерения температуры входят: термометр сопротивления, виторичный прибор и соединительные медные провода.

высокая точность;

широкий диапазон измерений (- 200…+ 650С);

передача показаний до 500м.;

возможность автоматической записи и регулирования температуры;

одним прибором можно измерить несколько температур (до 12 точек измерения).

необходим источник питания;

ограниченность применения во взрывоопасной среде.

Термометры сопротивления выпускаются медными, типа ТСМ (- 50…+180С) и платиновыми (-200…+650С). В зависимости от величины начального сопротивления при 0С термометры сопротивления подразделяются на следующие градуировки:

Медные: Гр 50М, Гр 100М.

Платиновые: Гр 10П, Гр 50П, Гр 100П.

Цифра означает электрическое сопротивление термометра в Ом при 0С.

Для каждой градуировки составлены градуировочные таблицы, в которых указаны величины сопротивлений при любой температуре. Они используются для проверки как термометров так и вторичных приборов.

В качестве вторичных приборов, работающих с термопреобразователями сопротивления, применяются мосты и логометры.

Являясь вторичными приборами для измерения температуры, мосты бывают неуравновешенными и уравновешенными, автоматическими и неавтоматическими, показывающими и регистрирующими, с встроенными регулирующими и сигнализирующими устройствами, одно и многоточечными.

Основным элементом любого моста является мостовая измерительная схема. Принцип действия мостов основан на условии равновесия мостовой измерительной схемы: мостовая измерительная схема находится в равновесии при условии равенства произведений сопротивлений противоположных плеч мостовой схемы. Если соблюдается такое условие, то в измерительной диагонали мостовой схемы ток отсутствует.

Для измерения температуры термометр сопротивления подключается с помощью соединительных проводов к одному из плеч мостовой измерительной схемы. При изменении температуры, изменяется электрическое сопротивление термометра и нарушается равновесное состояние схемы. Измерительный прибор – милливольтметр со шкалой вС, включенный в измерительную диагональ показывает температуру. Так работают неуравновешенные мосты. Их недостаток: зависимость показаний от изменения напряжения питания. Устраняется в уравновешенных мостах. В них в одно из плеч измерительной мостовой схемы включено переменное сопротивление, реоход, с помощью которого измерительную схему, выведенную из состояния равновесия при изменении температуры, можно вновь ввести в равновесие.

Наступление нового равновесия определяется по гальвонометру, включенному в измерительную диагональ. Температура определяется по величине перемещения движка реохода, с которым связано отсчетное устройство прибора. В автоматических уравновешенных мостах движок реохода перемещается не в ручную, а с помощью асинхронного микродвигателя, получающему управляющий сигнал от усилителя, включенного в измерительную диагональ мостовой измерительной схемы прибора.

КПМ, КСМ, ДИСК – 250 и др.

Являются вторичными приборами, работающими с термопреобразователями сопротивления, для измерения температуры. Они относятся к магнитоэлектрическим приборам, т.е. их работа основана на взаимодействии рамки с током и поля постоянного магнита. В логометре находятся две жестко скрепленные между собой под небольшим углом, рамки, помещенные в поле постоянного магнита. К ним присоединена стрелка прибора. Поворот стрелки зависит от соотношения сил токов, протекающих по рамкам.

При изменении температуры изменяется сопротивление термометра, подключенного к одной рамке, а следовательно и сила тока в цепи Термоэлектрические термометры.

Их иногда называют термопарами. Принцип действия основан на термоэлектрическом эффекте, суть которого заключается в том, что при нагревании места спая двух разнородных проводников на их свободных концах появляется термоэлектродвижущая сила (Тэдс).

Термопара представляет собой два разнородных проводника (электродов), соединенных между собой в одной точке. Эта точка называется горячим спаем или рабочим концом. Два других конца называются свободными концами и они соединяются с вторичным прибором.

В разнородных проводниках находится разное количество свободных электронов, которые могут «перетекать» из того электрода, где их больше, в другой. При этом электроды заряжаются + и – потенциалом, т.е. на свободных концах термопары появляется Эдс. Она зависит от материала электродов, температур как горячего спая, так и свободных концов. Для компенсации изменения температуры свободных концов термопар применяются специальные методы, а для удаления свободных концов от места измерения, т.е. от производства, используют компенсационные проводы, присоединяемые к входу измерительного прибора.

В промышленности применяются в основном следующие типы стандартных термопар:

1. ТПП – термопара платинородий-платиновая, пределы измерения -20…+13000С;

2. ТПР – термопара платинородий-платинородиевая (30 и 6% родия), +300..+18000С;

3. ТХК – термопара хромель-копелевая, -50…+6000С;

4. ТХА – термопара хромель-алюмелевая, -50…+10000С.

В газовых приборах в основном термопары служат для контроля за наличием факела горелок.

В качестве вторичных приборов, работающих с термопарами применяются: милливольтметры и потенциометры.

Милливольтметры.

Принцип действия основан на взаимодействии рамки с током и поля постоянного магнита, т.е.

он относится к прибору магнитоэлектрической системы.

Термопара присоединяется к цепи рамки прибора. При изменении температуры изменяется сила тока в цепи рамки, а следовательно и вращающий момент ее, который поворачивает рамку и соединенную с ней, стрелку прибора до уравновешивания противодействующими спиральными пружинами.

Типы промышленных милливольтметров: М-64, Ш-4500 – показывающие, Ш-4501, Ш- 4541 – сигнализирующие.

Потенциометры.

Принцип действия основан на потенциометрическом или компенсационном методе измерения:

неизвестная т Эдс термопары уравновешивается (компенсируется) известным, равным по величине, но противоположным по знаку напряжением от постороннего источника тока.

Известное напряжение создается в виде падения напряжения на калиброванном сопротивлении, называемом реохордом, при изменении положения его движка. Положение равновесия в схеме определяется по отсутствии тока в цепи термопары с помощью гальванометра или электронного усилителя в автоматических потенциометрах. По положению движка реохорда судят об измеряемой температуре.

Потенциометры бывают неавтоматическими (переносными) и автоматическими (стационарными). Неавтоматические обычно являются образцовыми и применяются для поверки.

Автоматические потенциометры бывают показывающими, регистрирующими, одно и многоточечными, с встроенными сигнализирующими и регулирующими устройствами.

Типы потенциометров:

ПП – переносной потенциометр;

КПП – автоматический показывающий потенциометр;

КСП – автоматический самопишущий потенциометр.

1. Принцип действия термопары.

2. Устройство и работа термопары.

3. Типы и характеристики стандартных термопар.

4. принцип действия, устройство и работа милливольтметров для измерения температуры.

5. Принцип действия потенциометров.

Понятие о давлении и разряжении. Виды давления. Единицы измерения. Методы измерения.

Жидкостные приборы для измерения давления и разряжения. Деформационные приборы:

пружинные, мембранные и сильфонные. Электроконтактные приборы, область применения.

Манометры с дистанционной передачей показаний на расстояние. Правила выбора и установки манометров.

Изучение устройства и работы пружинных манометров, поверка их на грузопоршневом прессе.

Литература:

Л 11 стр. 62-90, Л 6 стр. 205-238, 251-257, Л 5 стр. 125-130, Л 4 стр. 222-224, Л 13 стр. 9-12, 195-198, Л 12 стр. 269-279.

Давлением называется величина, измеряемая отношением силы, действующей на поверхность к площади этой поверхности.

Различают следующие виды давлений:

Атмосферное (барометрическое), Рб;

Вакуумметрическое Рв.

В системе СИ за единицу давления принят Паскаль:

В несистемные единицы: мм рт. ст.; мм водн. ст.

Техническая атмосфера, 1кгС/см2 = 735,6 мм рт. ст.;

Физическая атмосфера, 1 атм = 760 мм рт. ст.;

Барометрическая атмосфера, 1 бар = 750 мм рт. ст.

Основные соотношения между единицами давления, применяемые для технических целей:

1 КГС/см2 = 105 Па = 100 кПа 1 КгС/м2 = 1 мм. вод. ст.

1 мм рт. ст. = 13,6 мм вод. ст.

Приборы для измерения давления подразделяются на:

а) По назначению:

Мановакууметры;

Тягонапоромеры;

Дифференциальные манометры (дифманометры).

б) По принципу действия:

Деформационные;

Грузопоршневые;

Электрические.

Жидкостные манометры.

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления весом столба жидкости определенной высоты.

К приборам этого вида относятся:

V-образный манометр;

Чашечные манометры.

Это простые и точные приборы. Служат для определения небольших избыточных давлений до 2 КГС/см2. в качестве уравновешивающей жидкости в них используется ртуть, дистиллированная вода или этиловый спирт. Применяются для определения давления газа низкого давления из ГРП, разряжения в топках котлов, потерь давления газа при контрольных опрессовках газопроводов, перепада давления на фильтре в ГРП, на счетчиках газа и др.

V- образные манометры имеют две рабочие стеклянные трубки со шкалой по середине. Для определения измеряемого давления необходимо определить повышение и понижение уровня жидкости в трубках, которые затем складываются арифметически. Достоинством чашечных манометров является наличие только одной рабочей трубки со шкалой, начинающейся с нуля.

Деформационные манометры.

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительных элементов (ЧЭ).

В качестве ЧЭ применяются:

Одновитковая трубчатая пружина;

Пружинные манометры.

Чувствительным элементом является полая металлическая трубка овального сечения, изогнутая по дуге. Один конец у нее запаян, а другой подсоединен к штуцеру с резьбой для подключения к аппарату или трубопроводу. Под действием подводимого внутрь трубки давления трубка раскручивается, т.к. сечение ее стремится принять круглую форму. Свободный конец трубки перемещается и перемещает стрелку прибора или записывающее перо посредством механических передач.

Перед манометром устанавливают отключающий крен. Манометры в процессе эксплуатации должны проходить госповерку 1 раз в год. Рабочее давление, измеряемое манометром, должно находиться в диапазоне от 30 до 60 % их шкалы.

Многовитковая трубчатая пружина обычно используется в самопишущих манометрах, диаграммная бумага у которых может приводиться в действие или от часового механизма, или от электрического синхронного микродвигателя.

Пределы измерения показывающих манометров 0,25…4000 КГС/см2, вакуумметров 0…- КГС/см2.

Электроконтактные манометры.

Имеют на шкале два подвижных контакта, положение которых устанавливается вручную отверткой, замыкающиеся стрелкой. Тип: ЭКМ-1У, ЭКМ-2У, ЭКВМ-1У.

Используются или для сигнализации предельных значений давления или для включения исполнительных электрических механизмов.

Мембранные манометры.

у них ЧЭ является гофрированная по окружности мембрана. Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации мембраны (мембраной коробки или блока). Под действием давления мембрана прогибается до тех пор, пока сила упругости ее не уравновесится измеряемым давлением. Величина прогиба мембраны зависит от давления материала мембраны, количества, размера и формы гофр. Гофры необходимы для придания мембране жесткости, а также увеличения ее чувствительности. Мембраны изготавливаются из нержавеющей стали, бронзы. Они могут быть «вялыми», изготовленными из резины или прорезиненного полотна, тогда измеряемое усилие уравновешивается специальной пружиной.

Для увеличения хода мембран их объединяют в мембранные коробки, а несколько коробок в мембранные блоки.

Типы мембранных приборов давления:

НМП – напоромер мембранный показывающий;

ТмМП – тягомер мембранный показывающий;

ТНМП – тягонапоромер мембранный показывающий;

ДМ – дифманометр мембранный.

Сильфонные манометры.

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона. Сильфон представляет собой гармониковую мембрану, изготавливаемую из стали, латуни или бронзы. Измеряемое давление подается на дно сильфона, которое, сжимаясь, перемещает подвижный элемент отсчетного устройства. Часто внутрь сильфона устанавливается цилиндрическая пружина для обеспечения линейной характеристики, т.е. пропорциональности между деформацией сильфона и движением. Одновременно пружина уменьшает запаздывание.

Сильфонные манометры выпускаются показывающими и самопишущими, одно и двухзаписные.

Некоторые типы:

НС – 718 – напоромер сильфонный показывающий;

НС – 711 – напоромер сильфонный самопишущий (привод диаграммы от электродвигателя);

НС – 712 – то же, но привод от часового механизма;

МСС – 711 (712) – манометр сильфонный самопишущий.

Манометры с дистанционной передачей показаний на расстояние.

В газифицированных котельных обычно по месту для измерения давления используются датчики с электрическими преобразователями. Их назначение измерить параметр и преобразовать его в выходной сигнал. Вторичные приборы располагаются на центральных щитах в специальных помещениях, называемых операторскими, диспетчерскими или щитовыми помещениями.

Наиболее распространенной дистанционной передачей является дифференциальнотрансформаторная. Датчиками для измерения давления в такой системе является манометр типа МЭД – манометр электрический с дифтрансформаторным преобразователем. Устройство его аналогично пружинному манометру, но к свободному концу трубки присоединяется не стрелка, а подвижный элемент дифтрансформаторного преобразователя, т.е. железный сердечник, который при изменении давления перемещается внутри дифтрансформаторной катушки, изменяя выходной электрический сигнал. Такие датчики бесшкальные, Uпин = 25В. Манометры типа МЭД работают в комплекте с одним из вторичных автоматических дифференциально-трансформаторных приборов типов КСД, КПД, ВМД.

Манометры типа МЭД применяются для измерения давления пара в котельных, газа, воздуха.

Для измерения расхода, уровня, перепада давлений используется в качестве датчика дифманометр типа ДМ – дифманометр-мембранный, работающий в комплекте тоже с дифтрансформаторными вторичными приборами.

1. Что такое давление? Виды давления.

2. Перевести единицы измерения давления:

2 КГС/см2 в МПа, кПа, КГС/м2;

0,5 МПа в КГС/см2, мм вод. ст.

3.Как подразделяются приборы для измерения давления по назначению?

4.Достоинства и недостатки жидкостных манометров.

5.Как выбирать предел измерения пружинных манометров?

6.Принцип действия мембранных манометров, их устройство. Привести примеры их применения.

7.Как работает дифференциально-трансформаторный преобразователь в приборах типа МЭД, ДМ?

Понятия: расход и количество. Единицы измерения, методы измерения расхода и количества.

Измерение расхода методом переменного перепада давления. Основные узлы расходомерной установки: дросильные устройства и дифманометры – расходомеры, бесшкальные дифманометры типа ДМ. Правила подбора диафрагм. Особенности монтажа диафрагм.

Объемные газовые счетчики. Скоростные счетчики и пневмометрические трубки. Их конструкция, принцип действия, способы установки, роль в экономии расхода газа.

Литература:

Л 11 стр. 91-104, Л 4 стр. 224-229, Л 5 стр. 130-137, Л 12 279-283, Л 6 стр. 271-301, 334-347.

Под расходом понимается объем или масса вещества, проходящего через трубопровод в единицу времени. Единицы измерения расхода:

Объемные: м3/ч, л/ч, л/мин.

Массовые: кг/ч, т/ч.

Количество – расход вещества за определенный промежуток времени (за час, сутки, месяц, год). Единицы измерения количества:

Приборы для измерения называются расходомерами, а для измерения количества счетчиками количества.

По принципу действия расходомеры делятся на:

Переменного перепада давления;

Постоянного перепада давления;

Электромагнитные (индукционные);

Счетчики количества подразделяются на:

Это самые распространенные приборы. Используются на ГРС, больших ГРП, на промышленных предприятиях.

Принцип действия основан на измерении потенциальной энергии вещества при протекании через искусственно суженное проходное сечение газопровода.

Расходомерная установка состоит из следующих элементов:

1) приемного преобразователя (сужающего устройства), устанавливаемого внутри трубопровода и создающего перепад давления;

2) соединительного устройства, передающего перепад давления от приемника к измерительному прибору;

3) измерительного прибора (дифманометра).

Давление струн перед сужающим устройством возрастает за счет подбора и понижения после него.

Разность давлений до и после сужающего устройства является перепадом давлений ( P), зависящем от расхода среды.

В качестве сужающих устройств применяются:

В газовом хозяйстве обычно используются диафрагмы, которые бывают бескамерные или дисковые и камерные. Кольцевые камеры у камерных диафрагм позволяют усреднить давление, что обеспечивает более точное измерение перепада давлений. Изготавливаются они из нержавеющей стали. Камерные диафрагмы типа ДК применяются для трубопроводов Ду = 50 … 500 мм на Ру = 6 … 100 кгс/см2, а бескамерные типа ДБ для Ду = 400 …900 мм на Ру до 40 кгс/см2.

Внутренний диаметр сужающих устройств рассчитывается по специальным правилам РД 50 – – 80. Диаграммы устанавливаются как на вертикальных так и на горизонтальных трубопроводах.

Необходимо строго выдерживать прямолинейные участки до и после сглаживающего устройства.

Перепад давления на сужающих устройствах измеряется дифманометрами. Промышленные дифманометры делятся на поплавковые, мембранные и сильфонные. Могут быть показывающими, самопишущими, интегрирующими и бесткальными датчиками.

Принцип действия основан на зависимости скорости вращения вертушки (турбинки), установленной на пути потока вещества, от расхода. Для увеличения точности измерения вертушки делаются легкими, пустотелыми. Необходимо предусматривать прямолинейные участки трубопроводов без сопротивлений. Крыльчатые счетчики устанавливаются на горизонтальных трубопроводах, а турбинные на любых. Скоростные счетчики обычно применяются на большие расходы, например при подаче газа на районные города, к производственным подразделениям (заводам, котельным), сельскохозяйственным кооперативам.

Типы некоторых скоростных счетчиков:

ТГС – счетчик турбинный газовый;

ТУРГАС – турбинный газовый счетчик;

СГ – счетчик газовый Принцип действия основан на том, что поступающее в счетчик вещество измеряется отдельными, равными по объему дозами, которые затем суммируются.

В газовой промышленности наибольшее распространение получили счетчики с восьмеричными роторами и поэтому они еще называются ротационными счетчиками. Их типы: РГ, ГРА, РГК – ЕХ, PVG. За один оборот роторов выясняется четыре определенных объема газа. Число оборотов подсчитывается интегратором. Счетчики могут работать с минимальным расходом не менее 10% и максимальным не более 12% от номинального, но не более 6 часов в сутки. Объемные счетчики широко применяются для бытовых целей. В них ЧЭ является обычно одна, две или три мембраны, перемещение которых передается интегратору, а также золотниковому устройству, переключающему газ к тому или иному чувствительному элементу.

Некоторые типы: СГБ, ВК, МКМ, СГМН, СГД, СГ.

Каждый счетчик должен быть снабжен при монтаже водяным дифманометром и байпасной линией.

1). Как перевести объемные единицы расхода в массовые?

2). Принцип действия расходомера переменного давления.

3). Виды сужающих устройств. Их отличие друг от друга.

4). Назначение водяного дифманометра в счетчиках.

5). Что такое интегратор в счетчиках количества? Их виды.

Классификация приборов для измерения уровня. Визуальные уровнемеры. Поплавковые и буйковые уровнемеры. Гидростатические уровнемеры. Уровнемеры для сжиженного газа.

Понятия об электрических уровнемерах.

Литература: Л13 стр. 74 – 77, 197 – 198, Л12 стр. 318 – 319, Л6 стр. 360 – Уровнемеры по принципу действия делятся на:

визуальные, поплавковые, буйковые, гидростатические, радиоактивные, ультразвуковые, электрические.

Визуальные уровнемеры иногда называются водомерными или указательными стеклами. Принцип их действия основан на работе сообщающихся сосудов (чаще всего). Если аппарат работает под атмосферным давлением, то к нему присоединяется только один нижний конец трубки, а если под избыточным давлением или под разряженным, то оба конца.

Стекла выпускаются двух видов: проходящего света и отраженного света для прозрачных жидкостей. Эти уровнемеры самые точные, просты в изготовлении, надежны в работе.

Применяются на рабочее давление среды не выше 30 кгс/см2 и температуру до 3000С.

Поплавковые уровнемеры. В них чувствительным элементом является поплавок легче жидкости, плавающий на ее поверхности. Они бывают 2х видов: внутреннего монтажа и камерные. В камерных поплавок размещается внутри специальной камеры, соединенной с аппаратом. В них можно отключить камеру для ремонта уровнемера без остановки основного аппарата. Поплавок перемещается по всей высоте аппарата. Это перемещение можно преобразовать в выходной сигнал для передачи показаний на расстояние.

Типы: УП, УДУ, и др.

Буйковые уровнемеры Данные уровнемеры являются разновидностью поплавковых, у которых ЧЭ (буек) тяжелее жидкости. Принцип действия основан на законе Архимеда. При изменении уровня жидкости изменятся выталкивающая сила действующая на частично погруженный в жидкость буек, и он перемещается до тех пор, пока вес буйка не уравновесится выталкивающей силой жидкости.

Перемещение буйка преобразуется в выходной сигнал к вторичному прибору. Буек рассчитывается и подбирается таким образом, чтобы при изменении уровня во всем диапазоне (от 0 до 100%), он переместился бы всего на 10 мм.

Буйки можно изготовлять из метала, часто они делаются пустотелыми, покрываются стойкими к контролируемой среде материалами.

Некоторые типы:

УБ – П – уровнемер буйковый с пневматическим выходным сигналом, УБ – Э – то же с электрическим выходным сигналом.

Гидростатические уровнемеры Принцип действия основан на зависимости гидростатического давления столба жидкости от уровня.

P=H* *q P – гидростатическое давление столба жидкости;

H – высота столба жидкости;

- плотность жидкости;

q – ускорение силы тяжести.

Если и q = Const, то = f(H), т.е. по давлению жидкости на дно аппарата можно судить об уровне.

Гидростатические уровнемеры подразделяются на: манометрические, дифманометрические и пьезометрические.

Y манометрического гидростатического уровнемера измеряется давление столба жидкости на дно обычным манометром со шкалой единицах уровня. Такой уровнемер не применяется в аппаратах под давлением, например в барабанах паровых котлов. В этих случаях применяется дифманометрический гидростатический уровнемер, у которого уровень жидкости определяется по разности 2х давлений: вверху и внизу аппарата. С помощью различных дифманометров со шкалой в единицах уровня: ДМ, ДСС, ДСП и др.

Пьезометрический гидростатический уровнемер основан на продувании воздуха или инертного газа (азота) через слой жидкости при постоянном расходе. При изменении уровня изменяется гидростатическое давление, действующее на нижний срез пьезометрической трубки, опущенной в жидкость. Давление газа в трубке изменяется и по нему судят об уровне.

Данный метод обычно применяется для измерения уровня агрессивных жидкостей, т.к.

трубку легко изготовить из стойких материалов: стекло, пластмассы, металла, покрытого фторопластом, резиной, полиэтиленом, но данные уровнемеры не применяются в аппаратах, работающих под давлением.

Уровнемеры для определения раздела двух фаз: "жидкость – газ" применяются в ЖДЦ для перевозки сжиженных газов, приемных емкостях на ГНС, в резервуарных установках СУГ (сжиженных углеводородных газов).

В такие аппараты и емкости погружаются уровнемерные трубки на различную глубину.

Определение фазы осуществляется путем сброса газа в атмосферу через сбросные краны.

1). Как классифицируются уровнемеры? Их принцип действия.

2). Каково отличие поплавковых и буйковых уровнемеров?

3). Где в газовом хозяйстве применяются уровнемеры?

4). Преимущества и недостатки визуальных уровнемеров.

Классификация приборов. Химические газоанализаторы. Электрические (физико-химические) газоанализаторы. Газоанализаторы – сигнализаторы взрывоопасные концентрации. Магнитные газоанализаторы.

Ознакомление с устройством и работой термохимического сигнализатора СТХ–5 А.

Литература: Л4 стр. 434 – 444, Л11 стр. 165 – 167, Л12 стр. 248 – 263.

Теоретические основы Приборы качественного анализа делятся как по назначению, так и по принципу действия и конструкции. Для анализа газовых смесей применяются:

газоанализаторы для определения содержания одного или двух компонентов в сложной газовой смеси;

хроматографы – для анализа сложных газовых смесей;

вискозиметры – для определения вязкости;

влагометры (психрометры, гигрометры) – для определения влажности;

плотнометры – для определения плотности газа.

Наиболее широкое применение получили газоанализаторы и сигнализаторы наличия газа.

В основном применяются для определения качественного и количественного состава исследуемой газовой смеси. При эксплуатации установок, использующих газ в качестве топлива появляется необходимость в анализе состава используемого газа, состава газовоздушной смеси, продуктов сгорания газа, загазованности помещений компонентами газа и продуктами его сгорания.

Газоанализаторы бывают лабораторными и промышленными, стационарными и переносными.

По принципу действия все газоанализаторы делятся на:

химические, физические, физико-химические.

Принцип действия основан на избирательном поглощении определяемого компонента газовой смеси каким-либо жидким поглотителем (абсорбентом). При этом через слой абсорбента пропускается определенный объем газовой смеси, а затем определяется разность объемов на входе и выходе и подсчитывается концентрация компонента в смеси. Обычно это переносные неавтоматические приборы. В основном применяются в лаборатории условиях. Иногда химические газоанализаторы используют способность газа изменять окраску жидких или сыпучих веществ пропорционально концентрации определяемого компонента.

Типы: УГ – 2 универсальный газоанализатор;

ГХП – газоанализатор химический промышленный Наиболее широкое применение в газовом хозяйстве получили электрические газоанализаторы.

Относятся по принципу действия к физико-химическим. В них используются физические явления, сопровождающие химические реакции. Термохимические газоанализаторы на использовании теплового эффекта химической реакции. Количество выделившегося тепла пропорционально количеству содержащегося в смеси анализируемого газа при постоянном расходе смеси.

Измерение количества выделившегося тепла производится при помощи термосопротивлений, включенных в схему электрического измерительного моста.

Некоторые типы:

ТХК – термохимический газоанализатор промышленный автоматический;

ПГФ – переносной газоанализатор файнберга;

СТХ – сигнализатор термохимический;

СИКЗ – сигнализатор индивидуального контроля загазованности;

СЗБ – сигнализатор загазованности бытовой;

ТГГ – течеискатель горючих газов;

ТС – течеискатель – сигнализатор и др.

Определяют содержание кислорода в отходящих дымовых газах в газифицированных котельных, что является характеристикой работы топки котла.

В данных газоанализаторах используется парамагнитное свойство кислорода, т.е.

способность кислорода притягиваться магнитом. Если газовую смесь, содержащую кислород, пропустить около постоянного магнита, то траектория газа отклоняется в сторону магнитного поля, на пути этого потока устанавливается ЧЭ газоанализатора, которым является термосопротивление, включенное в одно из плеч измерительного моста. При изменении концентрации кислорода изменяется электрическое сопротивление обдуваемого газом ЧЭ, что сказывается на равновесное состояние схемы.

Типы промышленных газоанализаторов:

МГК – магнитный газоанализатор кольцевой;

МН – 5106 – магнитный газоанализатор автоматический.

1) Классификация приборов для контроля состава и качества газов.

2) Принцип действия химического газоанализатора. Назначение абсорбента в приборе.

3) Преимущества электрических газоанализаторов. Их недостатки.

4) Устройство датчика термохимического газоанализатора.

5) Работа магнитного газоанализатора на кислород.

Раздел 3. Автоматическое регулирование и регуляторы.

Автоматическое и неавтоматическое регулирование. Регулируемый объект. Автоматический регулятор. Система автоматического регулирования (САР). Классификация САР. Свойства объектов регулирования. Классификация регуляторов.

Литература: Л 12 стр. 283 – 290, Л 4 стр. 188 – 192, Л 5 стр. 104 – Восстановление нарушенного технологического режима и поддержание параметра в норме называется регулированием.

Технологический параметр, который должен поддерживаться на заранее установленном значении называется регулируемой величиной или регулируемым параметром.

Аппарат, машина, газопровод, технологический процесс, в которых регулируется один или несколько параметров, называется объектом регулирования (ОР).

Устройство или совокупность устройств, с помощью которых достигается автоматическое регулирование, называется автоматическим регулятором (АР).

Система, состоящая из ОР и АР, называется системой автоматического регулирования (САР).

1. По алгоритму функционирования (по цели управления):

- стабилизирующие, в которых параметр поддерживается на постоянном заданном значении;

- программные, изменяющие параметр по какой – либо программе во времени;

- следующие, регулируют параметр в 25 – зависимости от изменения другой величины.

- оптимизирующие, основанные на поиске и поддерживании максимального или минимального значения регулируемой величины.

2. По алгоритму управления (по способу управления):

- замкнутые, в которых регулирующее воздействие формируется в зависимости от отклонения параметра от нормы;

- разомкнутые, которых регулирующее воздействие осуществляется независимо от текущего значения регулируемого параметра.

Объекты регулирования классификация:

- по виду регулируемой величины;

- по характеру материальных и энергетических внутренних связей;

- по назначению;

- на объекты с сосредоточенными и распределенными параметрами;

- на простые и сложные.

Объекты регулирования обладают следующими свойствами:

- емкостью, способностью объекта накапливать вещество или энергию;

- самовыравниванием, способностью восстанавливать нарушенный режим без регулятора;

- запаздыванием, временем от момента нанесения возмущения до начала изменения параметра.

Автоматические регуляторы классифицируются по следующим признакам:

1) По виду регулируемой величины: регуляторы давления, уровня температуры и т.п.;

2) По роду действия: непрерывного и прерывистого действия;

3) По способу действия: прямого и непрямого (косвенного) действия;

4) По закону регулирования, т.е. зависимости между входной и выходной величинами, АР бывают: ПЗ – регуляторы (позиционные), П – пропорциональные, И – интегральные, ПИ – пропорционально-интегральные, Д – дифференциальные.

1) Что такое САП? Привести примеры.

2) Перечислить основные элементы САП.

3) Чем отличаются стабилизирующие и программные САП?

4) Какие объекты регулирования присущи газовым хозяйствам?

5) Что такое самовыравнивание ОР?

6) Как подразделяются АР по роду действия? Примеры.

Характеристика регуляторов прямого действия. Регуляторы РД, РДГ, РДСГ "Балтика" для природного газа и паров сжиженного углеводородного газа. Область применения, конструкция пределы настройки.

Конструкция, пределы настройки, особенности в работе регуляторов типа РДНК, РДГД.

Литература: Л11 стр.112 – 120, Л4 стр.192 – 195, 199 – 207, Л5 стр.107 – 111, Л12 стр.141 – 144.

В регуляторах прямого действия регулирующий орган (РО) перемещается за счет работы, совершаемой измерительным устройством (ИУ) при изменении регулируемой величины. Они не требуют подвода вспомогательной энергии.

Достоинства: простота конструкции, широкий диапазон регулирования по расходу, надежность в работе.

Недостатки: невысокая точность и чувствительность.

На выбор регуляторов давления оказывают влияние следующие основные факторы:

- максимальное и минимальное количество газа;

- колебания расхода газа в течении суток;

- давление газа на выходе и его колебания;

- место установки регулятора.

Принцип действия основан на уравновешивании регулируемого давления давлением, создаваемым противодействующим усилием (грузами, пружинами).

, На данном принципе работаю регуляторы давления газа РДГ – 6, РДГ – 7, РДГ – 8, РДСГ "Балтика", применяемые для снижения давления паров сжиженных газов. В отличии от регуляторов РДГ регулятор РДСГ является двухступенчатым. Присоединяется к баллону с СУГ с помощью запорно – регулирующего клапана типа КБ – 1 или КБ – 2, поставляемому потребителю ввернутым в баллон.

Регуляторы давления газа прямого типа РД – 32 М и РД – 50 М используются для газоснабжения жилых домов, коммунально-бытовых и промышленных потребителей. Их монтирующий в ШРП, ГРУ.

Настройка выходного давления в регуляторах РДГ, РД осуществляется изменением усилия регулировочной пружины.

Регулятор давления газа с выходным низким давлением, комбинированный типа РДНК.

- редуцирования высокого или среднего давления на низкое;

- автоматического поддержания выходного давления независимо от изменения расхода газа и входного давления;

- автоматического отклонения подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх установленных значений.

В комбинированном регуляторе соединены и независимо работают устройства:

2) автоматическое отключающее устройство;

После срабатывания отключающего устройства пуск регулятора в работу производится в ручную после устранения причин, вызвавших срабатывания ПЗК. Аналогично устроен и работает регулятор давления газа домовый РДГД.

1) Принцип действия регулятора прямого действия 2) Факторы, влияющие на выбор регуляторов 3) Привести примеры применения регуляторов давления газа типа РД – 32 М.

4) Назначения регулятора давления газа типа РДНК-400.

5) Как настраивается комбинированный регулятор давления газа на срабатывание ПЗК?

Характеристика регуляторов давления непрямого действия. Регуляторы пилотные и приборные, особенности их работы.

Конструкция, принцип работы регуляторов РДУК, РДБК, РДГ.

Литература: Л11 стр. 120-127, Л12 стр. 152-155, Л4 стр. 195-199, 207-212, Л5 стр. 112-117.

В данных регуляторах уравновешивание усилия, действующего на мембрану со стороны выходного давления газа осуществляется не грузами, пружинами или постоянным давлением газа, а давлением газа, значение которого устанавливается вспомогательным устройством, называемым командным прибором или пилотом. Это давление называется задающим и устанавливается специальным винтом пилота.

Такие регуляторы получили название пилотные.

Командный прибор (пилот) представляет собой вспомогательный регулятор, управляющей подачей газа начального и конечного давления к мембране, на которой установлен основной регулятор.

Широкое распространение получили пилотные регуляторы типов РДУК-200М, РДУК 2Н(В) – регуляторы давления универсальные Казанцева; РДБК 1 – регуляторы давления блочные Казанцева; РДГ-50 (80, 150) – Н (В) – регуляторы давления газа с встроенным ПЗК.

Регуляторы типа РДУК состоят из двух основных узлов – регулятора и пилота КН2 (на низкое давление) или КВ2 (на высокое давление), соединительных трубок и дросселей. Дроссели с калиброванными отверстиями предохраняют регулятор от "качки", т.к. даже при резком изменении расхода газа и быстром срабатывании клапана пилота не может произойти резкое изменение давления под мембраной основного регулятора, а следовательно и перестановки основного клапана, связанного с этой мембраной.

Недостатком регулятора типа РДУК является то, что при изменении выходного давления изменяется перепад давления на клапане пилота.

В регуляторе типа РДБК применен по сравнению с РДУК специальный узел – стабилизатор, который изменяет давление газа, поступающего к пилоту, в зависимости от изменения давления газа на выходе из регулятора. Благодаря этому, перепад давления на пилоте остается неизменным, что повышает качество регулирования.

В настоящее время разрабатываются и осваиваются базовые образцы параметрического ряда комбинированных регуляторов для районных ГРП на условные проходы 20, 80, 150 мм, которые лишены недостатков, присущих другим регуляторам. Каждый тип регулятора предназначен для редуцирования высокого или среднего давления газа на среднее или низкое, автоматическое поддержание выходного давления на заданном уровне независимо от изменения расхода и входного давления, а также для автоматического отключения подачи газа в случае аварийного повышения или понижения выходного давления сверх допустимых заданных значений. Область применения их – регуляторные пункты и узлы редуцирования ГРП промышленных, коммунальных и бытовых объектов.

1) Чем отличаются регуляторы прямого и непрямого действия?

2) Работа регулятора типа РДУК.

3) Назначение стабилизатора в регуляторе давления газа РДБК.

4) Назначение регулятора РДГ-50.

5) Как настраивается выходное давление в регуляторах непрямого действия?

Регуляторы электронной унифицированной системы ГСП. Регуляторы Р25, РС-29. структурная схема, принцип работы.

Литература: Л12 стр. 312 – 315, Л13 стр. 191 – Электрические регуляторы относятся к регуляторам непрямого (косвенного) действия. Они получили наибольшее распространение для автоматизации газифицированных агрегатов на промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятиях.

В них регулируемое давление или другой параметр сравнивается с заданным. Сигнал рассогласования усиливается и преобразуется в выходной электрический сигнал, который поступает к электрическому исполнительному механизму (ЭИМ), перемещающего регулирующий орган (РО), установленный на трубопроводе.

Электрические регуляторы подразделяются на два вида: аппаратные и приборные.

Приборные представляют собой измерительные приборы со встроенными электрическими регулирующими устройствами. Примерами таких регуляторов могут быть автоматические мосты и потенциометры, логометры и милливольтметры для измерения и регулирования температуры.

Их достоинством могут быть контроль за параметром и одновременное регулирование его, простота и дешевизна. К недостатку можно отнести невысокое качество регулирования.

Аппаратные представляют собой автономные регулирующие приборы (блоки), воспринимающие сигналы непосредственно от автоматических датчиков и передающие на исполнительные устройства полученные управляющие воздействия. Большинство электрических регуляторов в промышленности аппаратного типа, т.е. регулирующие приборы воспринимают сигналы непосредственно от датчиков. Входные цепи этих регуляторов можно подключить к термопарам, термосопротивлениям, дифтрансформаторным датчикам и др. регуляторы аппаратного типа выполняются в виде 2х самостоятельных субблоков: измерительного и регулирующего, установленных в одном корпусе.

Измерительный субблок предназначен для сравнения текущего значения регулируемой величины с заданным. Сигнал рассогласования усиливается по мощности и поступает в регулирующий субблок, где по заданному закону регулирования (П, ПИ, ПИД) формируется регулирующее воздействие.

Достоинства регуляторов аппаратного типа: большой диапазон из применения, многофункциональность, возможность реализации сложных законов регулирования, высокое качество регулирования.

К недостаткам относятся: сложность настройки и обслуживания, дороговизна.

Из электрических регуляторов в газифицированных объектах получили широкое применение регуляторы Р25 и РС-29.

Регулятор типа Р25 состоят из следующих основных элементов:

- измерительного устройства;

- преобразователя входного сигнала в унифицированный (0-5 мА, 0-2,0 В);

- устройства формирования закона регулирования;

- источника питания;

Данные регуляторы используются для регулирования температуры, давления, расхода, уровня.

Существует несколько модификаций Р25:

- Р25.1 – работает с дифтрансформаторным датчиком;

- Р25.2 – с термопреобразователями сопротивления;

Регуляторы РС-29 выполнены в компактном исполнении, обладают расширенными функциональными возможностями, повышенной точностью, существенно меньшими габаритами и массой.

1) Принцип действия электрических регуляторов.

2) Как подразделяются электрические регуляторы?

3) Привести примеры приборных регуляторов 4) Достоинства аппаратных регуляторов 5) Из каких основных узлов состоит регулятор Р25?

3.5. Исполнительные механизмы и регулирующие органы Электрические исполнительные механизмы (ИМ) типа МЭО, МЭОК, МЭОБ, ПР и др.

Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы. Регулирующие органы (РО).

Область применения, конструкция, принцип действия основных ИМ и ПО.

Литература: Л11 стр. 141-151, Л4 стр. 346-348, Л13 стр. 193-195.

В системе автоматического регулирования (САП) исполнительным устройством (ИУ) называется элемент, который непосредственно воздействует на технологический процесс в соответствии с управляющими сигналами, поступающими от автоматического регулятора или устройства дистанционного управления.

Управляющие сигналы могут быть электрическими, пневматическими и гидравлическими.

ИУ состоят из двух основных функциональных блоков: исполнительного механизма (ИМ) и регулирующего органа (РО).

ИМ предназначены для привода в действие РО в соответствии с управляющими (командными) сигналами либо от регулятора, либо от оператора. По виду энергии, используемой для создания перестановочного усилия, ИМ делятся на электрические, пневматические и гидравлические.

Электрические ИМ могут быть солиноидными м электродвигательными. Особенность соленоидных (электромагнитных) ИМ состоит в том, что необходимое для перестановки РО усилие создается за счет электромагнита, обеспечивающего лишь поступательное движение РО.

Они применяются в основном в схемах 2х позиционного регулирования (открыто-закрыто). РО при этом может находиться лишь в 2х крайних положениях. Такие ИМ пользуются в отсечных устройствах с целью автоматической защиты. Примером могут служить клапаны газовые типа КГ, отсечные клапаны с ЭИМ. Электродвигательные ИМ используют асинхронные электродвигатели для привода РО. По характеру движения выходного звена подразделяются на поворотные (однооборотные), многооборотные и прямоходные. К основным элементам электродвигательных ИМ относятся:

- редуктор, понижающий число оборотов;

- выходное устройство для механического сочленения с РО;

- ручной привод;

- устройства, обеспечивающего останов механизма в крайних положениях;

- устройства самоторможения при отключении электродвигателя;

- устройства обратной связи в САУ;

- устройства для дистанционного указания и сигнализации положения механизма.

Однооборотными называются ЭИМ с постоянной скоростью, осуществляющие вращательное движение в пределах 0,25 или 0,63 оборота. Их тип МЭО работающий обычно с электрическими регуляторами. МЭО рассчитаны на питание от 3х фазной сети переменного тока напряжением 220В или 380В. команда управления может подаваться через магнитный пускатель контактный или бесконтактный тиристорный пускатель. В соответствии с этим выпускаются ИМ для контактного управления – МЭОБ и для бесконтактного – МЭОБ.

Пневматические ИМ выпускаются мембранными и поршневыми. Мембранные исполнительные механизмы (МИМ) могут иметь поступательное перемещение штока для управления регулирующими клапанами, конструктивно объединенными с ним в единый блок или угловое перемещение рычага – рычажные для управления поворотными заслонками.

Питаются они сигналом сжатого воздуха или от пневматической панели дистанционного управления (ПДУ, БПДУ). Применяются, как правило, во взрывопожароопасных производствах.

Гидравлические ИМ предназначены для преобразования сигнала (разности давления масла), поступающего от гидравлического регулятора в перемещении РО.

Выпускаются два типа гидравлических ИМ: прямого хода с поступательным движением штока и кривощипные, имеющие поворотный вал. В качестве рабочей жидкости используется трансформаторное или веретенное масло. В газифицированных котельных нашли применение в электронно-гидравлической системе автоматики типа "Кристалл".

Регулирующие органы – это звено ИУ непосредственно воздействующее на процесс путем изменения пропускной способности. Представляет собой гидравлическое сопротивление, воздействующее на расход среды за счет изменения своего проходного сечения. В газоснабжении нашли применение: клапаны проходные и заслонки.

Проходные клапаны выпускаются до диаметра условного прохода Ду = 200мм. Могут быть односедельными и двухседельными. По сравнению с 2х седельными односедельные клапаны обеспечивают герметичность перекрытие потока, а поэтому их можно применять в ПЗК и отсечных устройствах. Однако плунжеры односедельных клапанов испытывают большее выталкивающее усилие со стороны среды и поэтому требуют более мощных ИМ. По конструкции штуцера они делятся на резьбовые и фланцевые. Затворы имеют различную форму, влияющую на рабочую характеристику клапана. Односедельные клапаны применяются с условной пропускной способностью до Кvy = 500 м3/ч, двухседельные до Кvy = 4000 м3/ч.

Заслонки или дисковые клапаны имеют небольшие габариты и массу. Они не могут служить запорным устройством, т.к. при ее изготовлении предусматриваются зазоры между ней и трубопроводом. Применяются на большие диаметры: Ду = 500/1000 мм и расходы до 20000 м3/ч Монтаж РО следует производить на прямом участке трубопровода. Длина прямого участка до и после клапана должна быть не менее 6 Ду. Должны устанавливаться в местах, доступных для обслуживания, иметь байпасные (обводные) трубопроводы.

1) Что такое ИМ? Как они подразделяются?

2) Чем отличается соленоидный и электродвигательный ИМ? Их применение в газифицированных котельных.

3) Регулирующий орган. какие они бывают?

4) Привести примеры применения клапанов и заслонок.

5) Назначение байпаса у РО.

Назначение и принцип действия автоматики газовых плит повышенной комфортности.

Автоматика емкостных и проточных водонагревателей, кипятильников. Водонагреватели АОГВ с автоматикой АРБАТ, работа автоматики.

Литература: Л11 стр. 178 – 196, Л4 стр. 264 – 338, Л5 стр. 179 – 226.

Все отечественные бытовые газовые приборы оборудованы специальными устройствами, позволяющими безопасно их эксплуатировать.

Автоматические устройства можно разделить на три группы:

1) Устройства регулирования для поддержания режимов работы бытовых газовых приборов.

К ним относятся регуляторы расхода газа и воды, давления газа, регуляторы температуры.

2) Контролирующие устройства, обеспечивающие автоматическое ограничение работы приборов в безопасных пределах: устройства по горению, протоку воды, тяге, температуре воды, предохранители от повышения предельных температур и давлений.

3) Устройства комфортности, способствующие удобству эксплуатации приборов:

автоматический розжиг горелок, программное устройство, следящее за заданным режимом работы приборов, термоуказатели, освещение духовых шкафов и др.

В настоящее время на газовых плитах (ПГ) высшего класса и их модификациях вводится ряд устройств, автоматизирующих технологию приготовления пищи или повышающих эксплуатационные показатели.

В современных газовых бытовых плитах находит применение устройство, обеспечивающее автоматическое зажигание конфорочных горелок в случае их погасания. Для автоматизации процесса розжига широко используется система пьезозажигания. Плиты снабжаются автоматикой безопасности, представляющей собой систему из двух термопар, устанавливаемых у зоны пламени горелок, датчика и связанных с термоэлектромагнитным клапаном, в комплекте с которым работает терморегулятор. Эти устройства обеспечивают безопасные условия работы и автоматическую регулировку подачи газа на основную горелку духового шкафа. Терморегулятор обеспечивает поддержание температуры в духовом шкафу на заданном уровне.

Термоэлектромагнитный клапан (ТЭМК) контролирует наличие пламени на основной и жарочной горелках духового шкафа и прекращает подачу газа при их погасании. Сначала газ из коллектора поступает в ТЭМК, а потом при наличии прохода в терморегулятор. Одновременная работа основной и жарочной горелок духового шкафа исключена из-за механической и электрической блокировок. В газовых плитах нашли применение два вида терморегуляторов:

дилатометрический и маномометрический. Наиболее широко используется маномометрический терморегулятор. Он обеспечивает раздельную подачу газа на основную и жарочную горелки духового шкафа и поддерживает заданную температуру при работе основной горелки.

Чувствительным элементом (ЧЭ) терморегулятора является термобаллон, помещенный в духовом шкафу.

У автоматических газовых водонагревателей проточного типа (ВПГ) предусмотрена автоматика безопасности, отключающая подачу газа к горелке при погасании пламени запальника, при отсутствии давления воды в подводящем водопроводе и при нарушении или отсутствии тяги.

В некоторых моделях ВПГ для контроля наличия пламени применяется биметаллический термоклапан. В зону пламени запальника вводится изогнутая биметаллическая пластинка. В холодном состоянии она держит газовый клапан в закрытом состоянии. При наличии пламени, пластинка нагревается и изгибаясь открывает проход газа к основной горелке.

В современных ВПГ используется для этой цели термопара в комплекте с ЭМК.

Для контроля за протоком воды применяется датчик наличия воды с замедлителем зажигания, позволяющим производить главное открытие клапана на газе к горелке. Отсутствуют "хлопки". Датчик наличия тяги устанавливается в верхней части ВПГ на отходящих дымовых газах. При отсутствии тяги перекрывается подача газа к запальнику и газ на основную горелку тоже отключается.

Емкостные водонагреватели (АГВ) обеспечиваются автоматикой безопасности, отключающей подачу газа к горелке при погасании пламени запальника (обычно это термопара и ЭМК) и отсутствие тяги (биметаллический датчик тяги), а также регулирования, управляющей подачей газа на газовую горелку в зависимости от температуры нагрева воды. Для этой цели обычно применяется дилатометрический терморегулятор. Газовые отопительные аппараты типа АОГВ, АКГВ и др. имеют аналогичную автоматику, отличающуюся различными конструктивными особенностями.

1) На какие группы подразделяются автоматические устройства бытовых газовых приборов?

2) Устройство и работа ЭМК.

3) Как происходит регулирование температуры в духовых шкафах газовых плит высокого класса?

4) Перечислить устройства автоматики ВПГ.

5) Как устроен замедлитель зажигания?

6) Автоматика безопасности АОГВ.

Виды автоматизации котельных установок. Котельные установки – как объект регулирования. Автоматика безопасности котельных установок. Автоматика для водонагревательных и паровых котлов типа АМКО, АМК, АГК, Контур, Контур-2, КСУ и др.

Техническая характеристика, конструкция и принцип действия приборов и узлов, их взаимосвязь.

Автоматический розжиг газогорелочных устройств и контроль наличия пламени запальника и газогорелочного устройства. Изучение новейших автоматических систем регулирования и управления котельных установок.

Изучение автоматики котла.

Литература: Л12 стр. 283-325, Л4 стр. 389-413, Л5 стр. 243-252, Л13 стр. 172-219.

Автоматические системы управления, применяемые в котельных, предназначены для повышения надежности и экономичности сжигания газа, уменьшение численности обслуживающего персонала и облегчение условий его труда, безопасности ведения техпроцесса. В зависимости от уровня автоматизации различают: частичную, комплексную, и полную автоматизацию.

При частичной автоматизации ряд функций управления передается комплексу технических средств (КТС), а основные функции управления (регулирование, оптимизация) выполняет человек.

При комплексной – контроль, защита, управление и регулирование осуществляется автоматическими устройствами. Человек выполняет функции оптимизации техпроцесса, текущее обслуживание и ремонт КТС.

При полной автоматизации используются управляющие вычислительные машины (УВМ).

Здесь осуществляется не только контроль и защита, но и оптимизация ведения процесса.

Подсистемы автоматизации выполняют следующие функции:

- технологическую защиту;

Котельные установки – как объект регулирования (Автоматика регулирования) Для поддержания устойчивого экономического режима котельного агрегата необходимо выбрать параметр, который лег бы в основу регулирования подачи топлива.

Для водогрейных котлов таким критерием является температура воды на выходе из котла, а для паровых давление пара.

В паровых котлах регулируемыми параметрами являются:

1) Давление пара на выходе из котла изменением расхода топлива и воздуха изменением расхода топлива в топку котла.

2) Соотношение расходов топлива и воздуха изменением подачи воздуха в топку 3) Разряжение в топке котла отводом топочных газов 4) Уровень в барабане котла подачей воды.

Для водогрейных котлов:

1) Температура воды на выходе из котла изменением подачи топлива.

2) Соотношение расходов "топливо-воздух" 3) Разряжение в топке котла Для обеспечения безаварийной работы котлов предусматриваются устройства контроля, сигнализации и автоматической защиты, тесно взаимодействующие друг с другом.

Сигнализация бывает контрольная и технологическая, световая и звуковая, предаварийная и аварийная.

Если после срабатывания сигнализации параметр не возвращается в норму в результате принятых мер, а продолжает изменяться, что вступает в работу автоматика безопасности (автоматическая защита). Для котельных установок действия автоматики безопасности должно приводить к отключению подачи газа в топку котла. Для этой цели на линии газа предусматривается установка специального клапана-отсекателя.

Для паровых котлов газ отсекается при:

- повышении и понижении давления газа перед горелками;

- уменьшении разряжения в топке;

- понижении давления воздуха перед горелками;

- повышении и понижении уровня воды в барабане котла;

- неисправности цепей защиты, исчезновении напряжения в сети.

На водогрейных котлах автоматика безопасности срабатывает при тех же условиях, что и для парового котла, кроме давления пара и уровня воды а также при:

- повышении температуры воды на выходе из котла;

- повышении или понижении давления воды;

- уменьшении расхода воды через котел.

Основное направление автоматизации котельных в настоящее время – создание комплексных систем контроля, регулирования и защиты, которые обеспечивают автоматизацию основных взаимосвязанных технологических процессов в котлах и вспомогательном оборудовании котельных.

Система автоматизации отопительных котельных типа АМКО Широко применяется в настоящее время для автоматизации котельных, оборудованных отопительными водонагревателями и паровыми котлами, работающими на газе низкого и среднего давления, с теплопроизводительностью до 1 Гкал/ч.

Система предназначена для регулирования основных теплотехнических процессов всей котельной, а также отдельных котлов и предусматривает защиту, сигнализацию, пуск, остановку котла.

Котловые приборы и устройства объединены электрическим блоком управления, розжига и сигнализации БУРС – 1. они обеспечивают управление работой котлов, световую сигнализацию в случае аварийных ситуаций, запоминание причины аварий и передачу сигнала об аварии на диспетчерский пункт.

Система обеспечивает полуавтоматический пуск котлоагрегата, регулирование теплопроизводительности котла, поддержание температуры горячей воды, а также заданного давления пара и уровня воды в котле, регулирование подачи воздуха и тяги в соответствии с подачей газа и защиту котлоагрегата при следующих аварийных ситуациях: повышение температуры за водогрейным котлом или давления пара в паросборнике парового котла сверх допустимых значений; понижение давления воды за водогрейным котлом или снижение уровня воды в барабане парового котла; падения разряжения в топке; повышение давления воды за водогрейным котлом или уровня воды в барабане выше заданных значений, погасание пламени на горелке, падение давления воздуха перед горелками (при наличии дутьевого вентилятора);

падения напряжения в цепях автоматики.

Общеконтрольными приборами в АМКО является: позиционный регулирующий прибор типа ПРП и датчики, в качестве которых служат термометры сопротивления или манометры типа ПРП и датчики, в качестве которых служат термометры сопротивления или манометры типа МЭД.

В данной системе принцип регулирования позиционным путем включения и отключения соленоидных клапанов большого горения (СКБГ) и малого горения (СКМГ.

В состав АМКО кроме приборов и устройств, поставляемых комплектно, входят как серийно выпускаемые датчики, так и созданные специально устройства типа клапанов газовых КГ, контрольного электрода КЭ, электрозапальника газового типа ЭЗ, электромагнитного исполнительного механизма типа ЭИМ и колонки уровнемерной типа УК-4 с датчиком уровня ДУ.

Системы автоматизации типа АМК и АГК принципиально мало чем отличаются от АМКО.

Применен тот позиционный принцип регулирования. Разница в конструкции элементов и узлов автоматики.

Широкое применение для автоматизации котельных получила система электронных регуляторов "Контур". Эта система состоит из однотипных субблоков, которые делятся на измерительные и регулирующие.

Отдельные приборы системы образуются путем объединения двух субблоков – одного измерительного с одним регулирующим в одном корпусе, предназначенным для щитового монтажа.

В качестве основных типов первичных преобразователей (датчиков) в системе используются:

- дифференциальные для измерения разряжения типа ДТ-2, давления типа МЭД, - для измерения температуры – термопреобразователи сопротивления ТСП, термоэлектрические преобразователи ТХК и ТХА.

В состав системы "Контур" входят регулирующие приборы Р25 с импульсивным выходным сигналом (см. тему 3.4). Регулятор выполняет следующие функции:

- алгебраическое суммирование сигналов, поступающих от первичных преобразователей и сигналов задатчика; формирование и усиление сигнала рассогласования (разности сигналов от датчика и задатчика);

- формирование на выходе регулятора импульсов постоянного и переменного тока для - формирование законов регулирования (ПИ, ПИД);

- дистанционное управление ИМ;

- индикацию положения ИМ и сигнала рассогласования.

Дальнейшей разработкой комплекса регулирующих приборов "Контур" является новый комплекс приборов и устройств "Контур – 2".

Комплекс содержит 14 исполнителей многофункциональных регулирующих приборов в компактном исполнении с импульсным выходом типа РС-29. регуляторы РС-29 по сравнению с Р25 характеризуются расширенными функциональными возможностями, повышенной точностью и надежностью, существенно меньшими габаритами и массой.

Многофункциональность приборов РС-29 дает возможность замены в схемах автоматики двух и более приборов Р25 на один РС-29.

Элементная база РС-29 современные аналоговые интегральные микросхемы, тиристоры, микросхемы аналого-цифрового преобразования (АЦП) и цифро-аналогово (ЦАП), цифровые индикаторы.

Основными датчиками, работающими с РС-29 являются измерительные преобразователи типа "Сапфир". Данные преобразователи оснащены преобразовательными элементами тензорезисторного типа.

Комплекты средств управления (КСУ) предназначены для автоматизации водогрейных и паровых котлов. КСУ обеспечивает:

- двухпозиционное регулирование и поддержку в заданных пределах температуры воды на выходе из котла, подачи воздуха в соответствии с подачей газа, разряжение в топке – для водогрейного котла, а также давление пара в барабане и уровня воды дополнительно;

- автоматику безопасности, отключающей подачу газа при: отключении давления газа от заданных значений, понижении давления воздуха, понижении разряжения, погасании пламени горелки, повышении температуры горячей воды, давления пара, повышении или понижении давления воды, отклонении уровня воды, неисправность комплекта, пропадании напряжения питания;

- свято-звуковую рабочую и аварийную сигнализацию;

- автоматический пуск и остановку котла.

Функциональную основу комплекта составляют преимущественно многоканальные блоки, каждый канал которого или сам блок выполняет определенную логическую функцию.

Автоматический розжиг газогорелочных устройств и контроль наличия пламени Наиболее широкое распространение получили в котельных установках запально-защитные устройства типа ЭЭУ для автоматического или дистанционного розжига горелок, работающих на жидком или газообразном топливе. ЗЗУ включается в общую схему автоматики котла или работает самостоятельно.

Выпускаемые ЗЗУ отличаются принципом получения сигнала и комплектностью.

Датчиками наличия пламени являются или "фотоглаз" (фотоэлектрический датчик) или контрольные электроды (ионизационные датчики).

Некоторые типы устройств для контроля за наличием пламени:

ЗЗУ – 1М – контроль основного и запального факелов;

ЗЗУ – 3 контроль запального факела;

ЗЗУ – 4 раздельный контроль запального и основного факелов;

ЗЗУ – 6 совместный контроль основного и запального факелов.

ПКП – Ф – прибор контроля пламени фотоэлектрический;

ПЛАМЯ – М – прибор контроля пламени;

КЗУ1(2) – комплект запальных устройств;

Ф34.2 - прибор контроля пламени в системе "Контур" Ф34.3 СП-1 – сигнализатор наличия пламени.

1) Перечислить виды автоматизации котельных. Привести примеры частичной и комплексной автоматизации 2) Назначение технологической защиты. Примеры.

3) Перечислить регулируемые параметры для водогрейного котла.

4) Где устанавливается РО в регуляторе разряжения?

5) Перечислить факторы срабатывания автоматики безопасности парового котла.

6) Что такое клапан – отсекатель? Рассказать его работу.

7) Назначение АМКО.

8) Чем отличаются системы "Контур" и "Контур – 2"?

9) Рассказать работу ЗЗУ.

4.3. Правила начертания и чтения функциональных схем Функциональные схемы автоматизации. Изображение аппаратов и технологических линий.

Обозначение основных величин и условные изображения приборов в схемах по ГОСТ 21.404-85.

основные правила начертания и чтения схем автоматизации. Примеры построения функциональных схем автоматического контроля и регулирования.

Построение функциональных схем регулирования.

Построение функциональных схем автоматики безопасности.

Литература: Л8 стр. 25-43, Л Теоретические основы данной темы описаны в методических указаниях по выполнению контрольной работы.

"Вычерчивание функциональных схем автоматизации" 1) Что включает в себя функциональная схема автоматизации?

последовательности?

3) Что такое позиционное обозначение прира, где оно наносится на чертеже?

4) Как на схеме обозначаются щиты управления?

5) Вычерчивание САП давление пара на выходе из котла.

6) Вывертите САС повышения уровня воды в барабане парового котла.

Раздел 5. Централизация контроля и управления в газовом хозяйстве Общие понятия и определения, требования к системам телемеханики для газового хозяйства.

Назначение систем телемеханики. Устройства телемеханики, структурные схемы.

Телемеханический комплекс "Ритм – 1".

Структурная схема, техническая характеристика, схемы устройства узлов и приборов, правила работы. Дальнейшее развитие систем телемеханизации.

Диспетчеризация и организация диспетчерской службы газового хозяйства.

Литература: Л11 стр. 253-270, Л4 стр. 244-248, Л5 стр. 140- Важнейшим показателем работы систем снабжения является подача газа требуемого давления каждому потребителю. Для этого диспетчерская служба газового хозяйства работает в постоянном контакте с диспетчерскими службами управления магистральных газопроводов, поддерживает связи с крупными потребителями газа. Для выполнения таких сложных функций диспетчерская служба оснащена средствами связи, автоматики, телемеханики и вычислительной техникой. Это обеспечивает централизованный контроль основных показателей работы систем газоснабжения, автоматическое регулирование давление газа в газопроводах и телемеханическое управление соответствующими законными устройствами.

Для оперативного управления городским газоснабжением служит телемеханизационная система газоснабжения.

При помощи телемеханизации диспетчер может на расстоянии управлять работой ГРП, отключающими устройствами, контролировать фактическое исполнение заданного режима работы системы, быстро получать сведения о всех отклонениях от заданных режимов работы, получать сведения о состоянии оборудования и происшедших изменениях, а также контролировать выполнение отданных приказаний.

Это достигается следующими средствами телемеханизации (ТМ):

1) телеизмерения (ТИ), предназначенного для передачи на расстояние значений контролируемых величин (давление и расход газа);

2) телеуправление (ТУ), предназначенного для передачи на расстояние сигналов управления, воздействующих на управляемые механизмы системы газоснабжения (изменение настройки РД, открывание и закрывание газовых задвижек);

3) телесигнализации (ТС), предназначенной для передачи на расстояние сигналов состояния контролируемых установок и других служебных сигналов. Сигнализируются:

- предельные значения давления газа на входе и выходе (ГРП);

- предельная засоренность фильтров;

- предельная загазованность воздуха в ГРП;

- предельная температура воздуха в ГРП;

Преимуществами средств ТМ является высокая скорость передачи и точность информации, быстрое и точное выполнение команд диспетчера, непрерывность контроля за режимом работы системы газоснабжения.

Телемеханический комплекс "Ритм – 1" предназначен для ТМ городских и промышленных систем газоснабжения. Он отличается экономичностью линейных схем, универсальностью применения, простотой структуры, конструкции устройств и низкой стоимостью. Кроме того, этот комплекс обеспечивает прямую передачу информации на ЭВМ.

Комплекс представляет собой телемеханическую систему циклического действия для рассредоточенных объектов с кодовым избиранием и объектов контроля и управления.

Ритм – 1 имеет два режима работы: циклический и вызывной. При циклическом режиме опроса осуществляется передача двух ТС: аварийно-предупредительного и одного наиболее важного ТИ.

Циклический опрос контрольных пунктов осуществляется через каждые 3 минуты и занимает 30 с.

При работе по вызову может осуществляться ТИ одной из двух величин, а одно позиционное ТУ – одним из четырех объектов плюс телефонный вызов. Все операции по вызову сопровождаются передачей обоих аварийных сигналов, а также фиксацией сигнала исполнения.

Дальность действия устройства "Ритм – 1" по телефонным кабельным линиям связи – км, по воздушным ЛС – до 100 км.

1) Что такое телемеханика?

2) Диспетчерская служба в газовом хозяйстве. Ее задачи.

3) Контролируемые пункты (КП) в системах газоснабжения, подлежащие телемеханизации.

4) Перечислить средства телемеханизации.

5) Что такое ТУ? Привести примеры.

6) Перечислить сигнализируемые параметры в ГРП, передающиеся ТМ диспетчеру.

7) Ритм – 1. Назначение. Структура.

Общие понятия об АСУ, АСУТП газораспределения в городах. Функции и структура АСУТП. Внедрение средств вычислительной техники в практику организации контроля и управления.

Литература: Л4 стр. 241-248, Л5 стр. 137-143.

"Газораспределительные системы поселений с населением более 100 тыс. чел. должны быть оснащены автоматизированными системами дистанционного управления технологическим процессом распределения газа и коммерческого учета потребителя газа (АСУ ТГ РГ). Для поселений с населением менее 100 тыс. чел. решение об оснащении газораспределительных систем АСУ ТП РГ принимается эксплуатирующими организациями или заказчиком" (п. 4.9.

СНиП 42-01-2002 "Газораспределительные системы").