3.2.Автоматизація керування і контролю водопідігрівальних установок і теплових мереж.
План.
1.Задачі автоматизації теплових мереж.
2.Регулювання підігрівачів.
3. Регулювання підживлювання тепломережі.
Автоматизація водяних систем теплопостачання сприяє підтримці заданих гідравлічних та теплових режимів в різних їх точках. Основну роль у вирішенні цих задач відіграють пристрої автоматичного регулювання та автоматичного захисту.
Відомо, що тільки центральний метод регулювання на ТЕЦ або в котельні не може забезпечити задані гідравлічні та теплові режими у багаточисельних і різнорідних споживачів тепла, тому застосовують декілька ступенів регулювання. Додатково до центрального вводять групове регулювання на центральних теплових пунктах (ЦТП), місцеве загальне або позонне в індивідуальних теплових пунктах (ІТП), а також індивідуальне регулювання безпосередньо в місці споживання тепла.
В теплових мережах значної довжини з незадовільним рельєфом місцевості встановлюють насосні перекачуючі підстанції, які являються додатковим об’єктом (ступеню) регулювання та захисту.
На теплопідготовчій установці ТЕЦ або котельні здійснюють регулювання тиску води перед мережними насосами, захист від підвищення тиску мережної води, регулювання температури мережної води в подаючому трубопроводі за основними підігрівниками або піковими водогрійними котлами, регулювання рівня конденсату в підігрівниках та захист їх від переповнення конденсатом, регулювання деаераторів підживлювальної води.
В опалювально-виробничих котельнях, де для потреб опалення встановлюються підігрівальні установки, для підтримки температури води в тепломережі відповідно до опалювального графіка необхідно передбачати регулятор температури. Опалювальний графік котельні виражає залежність температури мережної поди від температури зовнішнього повітря.
У котельнях, призначених для теплопостачання тільки будинків з періодичним перебуванням людей (установи, видовищні підприємства й т.п.), рекомендується передбачати можливості програмного регулювання відпустки тепла з метою економії палива за рахунок зниження температури приміщень на періоди відсутності людей.
Температура води в тепломережі може підтримуватися декількома способами:
- впливом на витрату пари, що подається на підігрівник;
- зміною поверхні нагрівання підігрівника;
- підмішуванням частини зворотної мережної води в пряму.
Регулювання температури мережної води зміною витрати насиченої пари має певні недоліки: незадовільна робота регулювального клапана на насиченій парі низького тиску й можливість появи вакууму в паровому просторі підігрівника при температурі насиченої пари менше 100°С, зниження тиску конденсату (при малих навантаженнях) нижче величини, необхідної для його надходження в деаератор.
При регулюванні зміною поверхні нагрівання підігрівника регулювальний орган установлюється на лінії конденсату після підігрівника, і залежно від температури мережної води частина поверхні нагрівання затопляється конденсатом і виключається з активного теплообміну. При цьому способі діапазон регулювання невеликий н швидше виходять із ладу поверхні нагрівання підігрівника. При регулюванні підмішування регулювальний орган установлюється на обвідній лінії підігрівника або групи підігрівників, пропускаючи частину зворотної мережної води безпосередньо в тепломережу, минаючи підігрівники.
При автоматизації мережних підігрівачів одною з основних задач є регулювання температури води на виході з підігрівачів. Найчастіше застосовують центральне регулювання по опалювальному графіку з температурою води в подаючому трубопроводі 60-1500С.
При двохступеневій послідовній схемі приєднання абонентських вводів можливе регулювання температури води по підвищеному температурному графіку.
По метеорологічних даних необхідна температура мережної води встановлюється вручну задавачем регулятора з точністю -20С.
Регулювання температури мережної води за підігрівниками здійснюється шляхом дроселювання гріючої пари або перепуском частини мережної води в обхід підігрівачів
Перший метод застосовується при регулюванні температури мережної води за піковими підігрівачами, другий метод за основними підігрівачами, коли відключені пікові. При цьому забезпечується менше коливання тиску гріючої пари і зменшується інерційність регульованого об’єкту. В обидвох випадках застосовують ПІ-регулятори.
Регулювання підживлення теплової мережі. Регулювання підживлення тепломережі ведеться залежно від величини тиску зворотної мережної води на всосе мережних насосів. Завдання регулятора підживлення полягає в збереженні постійного пьезометрического графіка теплової мережі. Для тепломереж, виконаних із закритою схемою водоразбора. підживлення становить приблизно 2% кількості циркулюючої води. При невеликих витратах можна встановлювати регулятор тиску прямої дії. Динамічна характеристика процесу підживлення може бути прийнята, як для одноємнісного об'єкта із самовирівнюванням, і тому для регулювання тиску води на всасе мережних насосів рекомендується застосовувати статичний регулятор.
У котельнях, що має підігрівники для потреб гарячого водопостачання, необхідно підтримувати температуру води постійної (не вище 70°С).
Автоматичне регулювання температури води в тепломережі. Регулювання температури води в тепломережі в котельні з водогрійними казанами пов'язане з регулюванням температури води за казанами й витратою води через казани. Технологічні вимоги, пропоновані до системи регулювання, що випливають: температура води в тепломережу повинна підтримуватися відповідно до опалювального графіка; витрата води через казани повинен бути постійним; температура води на виході з казанів повинна бути не вище 150°С.