Реферат Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

Читать реферат по технологии машиностроения: «Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции» Страница 1

Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

1. Системы обеспечения микроклимата как объекты автоматизации Поддержание в зданиях и сооружениях заданных параметров микроклимата обеспечивается комплексом инженерных систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Этим комплексом осуществляется выработка тепловой энергии, транспортирование горячей воды, пара и газа по тепловым и газовым сетям к зданиям и использование этих энергоносителей для производственных и хозяйственных нужд, а также для поддержания в них заданных параметров микроклимата.

Система теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата включает в себя наружные системы централизованного теплоснабжения и газоснабжения, а также внутренние (расположенные внутри здания) инженерные системы обеспечения микроклимата, хозяйственных и производственных нужд.

Система централизованного теплоснабжения включает генераторы тепла (ТЭЦ, котельные) и тепловые сети, по которым осуществляется снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения).

Система централизованного газоснабжения включает газовые сети высокого, среднего и низкого давления, газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ). Она предназначена для снабжения газом теплогенерирующих установок, а также жилых, общественных и промышленных зданий.

Система кондиционирования микроклимата (СКМ) представляет собой комплекс средств, которые служат для поддержания в помещениях зданий заданных параметров микроклимата. К СКМ относятся системы отопления (СВ), вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ).

Режим отпуска теплоты и газа различен для различных потребителей. Так расход теплоты на отопление зависит в основном от параметров наружного климата, а потребление теплоты на горячее водоснабжение определяется расходом воды, который изменяется в течение суток и по дням недели. Теплопотребление на вентиляцию и кондиционирование воздуха зависит как от режима работы потребителей, так и от параметров наружного воздуха. Потребление газа изменяется по месяцам года, дням недели и по часам суток.

Надежное и экономичное снабжение теплотой и газом различных категорий потребителей достигается применением нескольких ступеней управления и регулирования. Централизованное управление отпуском теплоты осуществляется на ТЭЦ или в котельной. Однако оно не может обеспечить необходимый гидравлический и тепловой режимы у многочисленных потребителей теплоты. Поэтому применяются промежуточные ступени поддержания температуры и давления теплоносителя на центральных тепловых пунктах (ЦТП).

Управление работой систем газоснабжения осуществляется поддержанием постоянного давления в отдельных частях сети независимо от потребления газа. Требуемое давление в сети обеспечивается редуцированием газа в ГРС, ГРП, ГРУ. Кроме того.в ГРС и ГРП имеются устройства для отключения подачи газа при недопустимом повышении или понижении давления в сети.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха осуществляют регулирующие воздействия на микроклимат с целью приведения его внутренних параметров в соответствие с нормируемыми значениями.

Мухин-Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

ОГЛАВЛЕНИЕ

Раздел I. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Глава 1. Общие сведения

1. Значение автоматического управления производственными процессами
2. Условия, аспекты и ступени автоматизации
3. Особенности автоматизации систем ТГВ

Глава 2. Основные поиитии и определении

1. Характеристика технологических процессов
2. Основные определения
3. Классификация подсистем автоматизации

Раздел II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

Глава 3. Физические основы управления и структура систем.

1. Понятие об управлении простыми процессами (объектами)
2. Сущность процесса управления
3. Понятие об обратной связи
4. Автоматический регулятор и структура автоматической системы регулирования
5. Два способа управления

1. сновные принципы управления

Глава 4. Объект управлении и его свойства

1. Аккумулирующая способность объекта
2. Саморегулирование. Влияние внутренней обратной связи
3. Запаздывание
4. Статические характеристики объекта
5. Динамический режим объекта
6. Математические модели простейших объектов
7. Управляемость объектов

Глава 5. Типовые методы исследования АСР и АСУ

1. Понятие о звене автоматической системы
2. Основные типовые динамические звенья
3. Операционный метод в автоматике
4. Символическая запись уравнений динамики
5. Структурные схемы. Соединение звеньев
6. Передаточные функции типовых объектов

Раздел III. ТЕХНИКА И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

Глава 6. Измерение и контроль параметров технологических процессов

1. Классификация измеряемых величин
2. Принципы и методы измерения (контроля)
3. Точность и погрешности измерений
4. Классификация измерительной аппаратуры и датчиков
5. Характеристики датчиков
6. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации

Глава 7. Средства измерения основных параметров в системах ТГВ

1. Датчики температуры
2. Датчики влажности газов (воздуха)
3. Датчики давления (разрежения)
4. Датчики расхода
5. Измерение количества теплоты
6. Датчики уровня раздела двух сред
7. Определение химического состава веществ
8. Прочие измерения
9. Основные схемы включения электрических датчиков не­электрических величин
10. Суммирующие устройства
11. Методы передачи сигналов

Глава 8. Усилительно-преобразовательные устройства

1. Гидравлические усилители
2. Пневматические усилители
3. Электрические усилители. Реле
4. Электронные усилители
5. Многокаскадное усиление

Глава 9. Исполнительные устройства

1. Гидравлические и пневматические исполнительные устройства
2. Электрические исполнительные устройства

Глава 10. Задающие устройства

1. Классификация регуляторов по характеру задающего воздействия
2. Основные виды задающих устройств
3. АСР и микроЭВМ

Глава 11. Регулирующие органы

1. Характеристики распределительных органов
2. Основные типы распределительных органов
3. Регулирующие устройства
4. Статические расчеты элементов регуляторов

Глава 12. Автоматические регуляторы

1. Классификация автоматических регуляторов
2. Основные свойства регуляторов

Глава 13. Автоматические системы регулирования

1. Статика регулирования
2. Дивамика регулирования
3. Переходные процессы в АСР
4. Устойчивость регулирования
5. Критерии устойчивости
6. Качество регулирования
7. Основные законы (алгоритмы) регулирования
8. Связанное регулирование
9. Сравнительные характеристики и выбор регулятора
10. Параметры настройки регуляторов
11. Надежность АСР

Раздел IV. АВТОМАТИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

Глава 14. Проектирование схем автоматизации, монтаж и эксплуатация устройств автоматики

1. Основы проектирования схем автоматизации
2. Монтаж, наладка и эксплуатация средств автоматизации

Глава 15. Автоматическое дистанционное управление электродвигателями

1. Принципы релейно-контакториого управления
2. Управление асинхронным электродвигателем с коротко-замкнутым ротором
3. Управление электродвигателем с фазным ротором
4. Реверсирование и управление резервными электродвигателями
5. Аппаратура цепей дистанционного управления

Глава 16. Автоматизации систем теплоснабжения

1. Основные принципы автоматизации
2. Автоматизация районных тепловых станций
3. Автоматизация насосных установок
4. Автоматизация подпитки тепловых сетей
5. Автоматизация конденсатных и дренажных устройств
6. Автоматическая защита тепловой сети от повышения давления
7. Автоматизация групповых тепловых пунктов

Глава 17. Автоматизация систем теплопотребления

1. Автоматизация систем горячего водоснабжения
2. Принципы управления тепловыми режимами зданий
3. Автоматизация отпуска теплоты в местных тепловых пунктах
4. Индивидуальное регулирование теплового режима отап­ливаемых помещений
5. Регулирование давления в системах отопления

Глава 18. Автоматизация котельных малой мощности

1. Основные принципы автоматизации котельных
2. Автоматизация парогенераторов
3. Технологические защиты котлов
4. Автоматизация водогрейных котлов
5. Автоматизация котлов на газовом топливе
6. Автоматизация топливосжигающих устройств микрокотлов
7. Автоматизация систем водоподготовки
8. Автоматизация топливоподготовительных устройств

Глава 19. Автоматизация вентиляционных систем

1. Автоматизация вытяжных вентиляционных систем
2. Автоматизация систем аспирации и пневмотранспорта
3. Автоматизация аэрационных устройств
4. Методы регулирования температуры воздуха
5. Автоматизация приточных вентиляционных систем
6. Автоматизация воздушных завес
7. Автоматизация воздушного отопления

Глава 20. Автоматизация установок искусственного климата

1. Термодинамические основы автоматизации СКВ
2. Принципы и способы регулирования влажности в СКВ
3. Автоматизация центральных СКВ
4. Автоматизация холодильных установок
5. Автоматизация автономных кондиционеров

Глава 21. Автоматизация систем газоснабжения и газопотребления

1. Автоматическое регулирование давления и расхода газа
2. Автоматизация газоиспользующих установок
3. Автоматическая защита подземных трубопроводов от электрохимической коррозии
4. Автоматизация при работе с жидкими газами

Глава 22. Телемеханика и диспетчеризация

1. Основные понятия
2. Построение схем телемеханики
3. Телемеханика и диспетчеризация в системах ТГВ

Глава 23. Перспективы развития автоматики систем ТГВ

1. Техиико-экономическая оценка автоматизации
2. Новые направления автоматизации систем ТГВ

Широкое внедрение автоматики и средств автоматизации в различные от­расли техники вызвало необходимость изучения дисциплины «Автоматизация производственных процессов» студента ми практически всех инженерно-техни ческих специальностей высшей школы.

В задачу изучения дисциплины входит ознакомление с современными принципа­ми и методами эффективного управления производственными процессами и уста­новками, а также автоматическими сред­ствами. Излагаются основы теории управ­ления и регулирования, принцип дейст­вия п устройство средств автоматизации, основные принципиальные решения схем. применяемые в системах теплогазоснаб-жения и вентиляции (ТГВ) для повыше­ния производительности труда и эконо­мии топливно-энергетических ресурсов.

Автоматизация производственного процесса является вершиной в техниче­ском оснащении данной отрасли. Поэтому наряду с обязательными специальными знаниями по объектам автоматизации требуется серьезная подготовка по фун­даментальным дисциплинам — специальным разделам математики, физики, теоретической механике, электротехнике и др. Особенностью автоматики являет­ся переход от традиционных стационар­ных режимов и расчетов к нестационар­ным, динамическим, свойственным области использования средств автоматизации.

В книге рассмотрены современные отечественные автоматические системы, а также некоторые новейшие зарубежные разработки.

При автоматизации используется большой объем графического материала в виде различных схем, поэтому залогом успешного овладения курсом является обязательное знание азбуки автоматики — стандартных условных обозначений. При рассмотрении схем автоматиза­ции автор ограничился лишь принципи­альными решениями, предоставив возможность читателю расширить свои познания, пользуясь справочной и нормативной литературой.

Реферат Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

Реферат: Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

Поддержание в зданиях и сооружениях заданных параметров микроклимата обеспечивается комплексом инженерных систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Этим комплексом осуществляется выработка тепловой энергии, транспортирование горячей воды, пара и газа по тепловым и газовым сетям к зданиям и использование этих энергоносителей для производственных и хозяйственных нужд, а также для поддержания в них заданных параметров микроклимата.

Система теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата включает в себя наружные системы централизованного теплоснабжения и газоснабжения, а также внутренние (расположенные внутри здания) инженерные системы обеспечения микроклимата, хозяйственных и производственных нужд.

Система централизованного теплоснабжения включает генераторы тепла (ТЭЦ, котельные) и тепловые сети, по которым осуществляется снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения).

Система централизованного газоснабжения включает газовые сети высокого, среднего и низкого давления, газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ). Она предназначена для снабжения газом теплогенерирующих установок, а также жилых, общественных и промышленных зданий.

Система кондиционирования микроклимата (СКМ) представляет собой комплекс средств, которые служат для поддержания в помещениях зданий заданных параметров микроклимата. К СКМ относятся системы отопления (СВ), вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ).

Режим отпуска теплоты и газа различен для различных потребителей. Так расход теплоты на отопление зависит в основном от параметров наружного климата, а потребление теплоты на горячее водоснабжение определяется расходом воды, который изменяется в течение суток и по дням недели. Теплопотребление на вентиляцию и кондиционирование воздуха зависит как от режима работы потребителей, так и от параметров наружного воздуха. Потребление газа изменяется по месяцам года, дням недели и по часам суток.

Надежное и экономичное снабжение теплотой и газом различных категорий потребителей достигается применением нескольких ступеней управления и регулирования. Централизованное управление отпуском теплоты осуществляется на ТЭЦ или в котельной. Однако оно не может обеспечить необходимый гидравлический и тепловой режимы у многочисленных потребителей теплоты. Поэтому применяются промежуточные ступени поддержания температуры и давления теплоносителя на центральных тепловых пунктах (ЦТП).

Управление работой систем газоснабжения осуществляется поддержанием постоянного давления в отдельных частях сети независимо от потребления газа. Требуемое давление в сети обеспечивается редуцированием газа в ГРС, ГРП, ГРУ. Кроме того.в ГРС и ГРП имеются устройства для отключения подачи газа при недопустимом повышении или понижении давления в сети.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха осуществляют регулирующие воздействия на микроклимат с целью приведения его внутренних параметров в соответствие с нормируемыми значениями. Поддержание температуры внутреннего воздуха в заданных пределах в течение отопительного периода обеспечивается системой отопления и достигается изменением количества теплоты, передаваемой в помещение отопительными приборами. Системы вентиляции предназначены для поддержания в помещении допустимых значений параметров микроклимата исходя из комфортных или технологических требований к параметрам внутреннего воздуха. Регулирование работой систем вентиляции осуществляется изменением расходов приточного и удаляемого воздуха. Системы кондиционирования воздуха обеспечивают поддержание в помещении оптимальных значений параметров микроклимата исходя из комфортных или технологических требований.

Системы горячего водоснабжения (СГВ) обеспечивают потребителей горячей водой для бытовых и хозяйственных нужд. Задача управления СГВ заключается в поддержании у потребителя заданной температуры воды при ее переменном потреблении.

2. Звено автоматизированной системы

Всякая система автоматического управления и регулирования состоит из отдельных элементов, выполняющих самостоятельные функции. Таким образом, элементы автоматизированной системы можно подразделить по их функциональному назначению.

В каждом элементе осуществляется преобразование каких-либо физических величин, характеризующих протекание процесса регулирования. Наименьшее число таких величин для элемента равно двум. Одна из этих величин является входной, а другая — выходной. Происходящее в большинстве элементов преобразование одной величины в другую имеют только одно направление. Например, в центробежном регуляторе изменение частоты вращения вала приводят к перемещению муфты, но перемещение муфты внешней силой не вызовет изменения частоты вращения вала. Такие элементы системы, обладающие одной степенью свободы, называют элементарными динамическими звеньями.

Объект управления можно рассматривать как одно из звеньев. Схема, отражающая состав звеньев и характер связи между ними, называется структурной схемой.

Связь между выходной и входной величинами элементарного динамического звена в условиях его равновесия называется статической характеристикой. Динамическое (во времени) преобразование величин в звене определяется соответствующим уравнением (обычно дифференциальным), а также совокупностью динамических характеристик звена.

Звенья, входящие в состав той или иной системы автоматического управления и регулирования, могут иметь разный принцип действия, разное конструктивное исполнение и т.п. В основу классификации звеньев положен характер зависимости между входной и выходной величинами в переходном процессе, который определяется порядком дифференциального уравнения, описывающего динамическое преобразование сигнала в звене. При такой классификации все конструктивное многообразие звеньев сводится к небольшому числу их основных типов. Рассмотрим основные типы звеньев.

Усилительное (безынерционное, идеальное, пропорциональное, безъемкостное) звено характеризуется мгновенной передачей сигнала со входа на выход. При этом выходная величина не меняется во времени, а динамическое уравнение совпадает со статической характеристикой и имеет вид

Здесь х, у — входная и выходная величины соответственно; к — коэффициент передачи.

Примерами усилительных звеньев могут служить рычаг, механическая передача, потенциометр, трансформатор.

Запаздывающее звено характеризуется тем, что выходная величина повторяет входную, но с запаздыванием Лт.

Здесь т- текущее время.

Примером запаздывающего звена является транспортное устройство или трубопровод.

Апериодическое (инерционное, статическое, емкостное, релаксационное) звено преобразует входную величину в соответствие с уравнением

Здесь Г — постоянный коэффициент, характеризующий инерционность звена.

Примеры: помещение, воздухонагреватель, газгольдер, термопара и т.п.

Колебательное (двухъемкостное) звено преобразует входной сигнал в сигнал колебательной формы. Динамическое уравнение колебательного звена имеет вид:

Реферат Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

Реферат: Автоматизация процессов теплогазоснабжения и вентиляции

Поддержание в зданиях и сооружениях заданных параметров микроклимата обеспечивается комплексом инженерных систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Этим комплексом осуществляется выработка тепловой энергии, транспортирование горячей воды, пара и газа по тепловым и газовым сетям к зданиям и использование этих энергоносителей для производственных и хозяйственных нужд, а также для поддержания в них заданных параметров микроклимата.

Система теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата включает в себя наружные системы централизованного теплоснабжения и газоснабжения, а также внутренние (расположенные внутри здания) инженерные системы обеспечения микроклимата, хозяйственных и производственных нужд.

Система централизованного теплоснабжения включает генераторы тепла (ТЭЦ, котельные) и тепловые сети, по которым осуществляется снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения).

Система централизованного газоснабжения включает газовые сети высокого, среднего и низкого давления, газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ). Она предназначена для снабжения газом теплогенерирующих установок, а также жилых, общественных и промышленных зданий.

Система кондиционирования микроклимата (СКМ) представляет собой комплекс средств, которые служат для поддержания в помещениях зданий заданных параметров микроклимата. К СКМ относятся системы отопления (СВ), вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ).

Режим отпуска теплоты и газа различен для различных потребителей. Так расход теплоты на отопление зависит в основном от параметров наружного климата, а потребление теплоты на горячее водоснабжение определяется расходом воды, который изменяется в течение суток и по дням недели. Теплопотребление на вентиляцию и кондиционирование воздуха зависит как от режима работы потребителей, так и от параметров наружного воздуха. Потребление газа изменяется по месяцам года, дням недели и по часам суток.

Надежное и экономичное снабжение теплотой и газом различных категорий потребителей достигается применением нескольких ступеней управления и регулирования. Централизованное управление отпуском теплоты осуществляется на ТЭЦ или в котельной. Однако оно не может обеспечить необходимый гидравлический и тепловой режимы у многочисленных потребителей теплоты. Поэтому применяются промежуточные ступени поддержания температуры и давления теплоносителя на центральных тепловых пунктах (ЦТП).

Управление работой систем газоснабжения осуществляется поддержанием постоянного давления в отдельных частях сети независимо от потребления газа. Требуемое давление в сети обеспечивается редуцированием газа в ГРС, ГРП, ГРУ. Кроме того.в ГРС и ГРП имеются устройства для отключения подачи газа при недопустимом повышении или понижении давления в сети.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха осуществляют регулирующие воздействия на микроклимат с целью приведения его внутренних параметров в соответствие с нормируемыми значениями. Поддержание температуры внутреннего воздуха в заданных пределах в течение отопительного периода обеспечивается системой отопления и достигается изменением количества теплоты, передаваемой в помещение отопительными приборами. Системы вентиляции предназначены для поддержания в помещении допустимых значений параметров микроклимата исходя из комфортных или технологических требований к параметрам внутреннего воздуха. Регулирование работой систем вентиляции осуществляется изменением расходов приточного и удаляемого воздуха. Системы кондиционирования воздуха обеспечивают поддержание в помещении оптимальных значений параметров микроклимата исходя из комфортных или технологических требований.

Системы горячего водоснабжения (СГВ) обеспечивают потребителей горячей водой для бытовых и хозяйственных нужд. Задача управления СГВ заключается в поддержании у потребителя заданной температуры воды при ее переменном потреблении.

2. Звено автоматизированной системы

Всякая система автоматического управления и регулирования состоит из отдельных элементов, выполняющих самостоятельные функции. Таким образом, элементы автоматизированной системы можно подразделить по их функциональному назначению.

В каждом элементе осуществляется преобразование каких-либо физических величин, характеризующих протекание процесса регулирования. Наименьшее число таких величин для элемента равно двум. Одна из этих величин является входной, а другая — выходной. Происходящее в большинстве элементов преобразование одной величины в другую имеют только одно направление. Например, в центробежном регуляторе изменение частоты вращения вала приводят к перемещению муфты, но перемещение муфты внешней силой не вызовет изменения частоты вращения вала. Такие элементы системы, обладающие одной степенью свободы, называют элементарными динамическими звеньями.

Объект управления можно рассматривать как одно из звеньев. Схема, отражающая состав звеньев и характер связи между ними, называется структурной схемой.

Связь между выходной и входной величинами элементарного динамического звена в условиях его равновесия называется статической характеристикой. Динамическое (во времени) преобразование величин в звене определяется соответствующим уравнением (обычно дифференциальным), а также совокупностью динамических характеристик звена.

Звенья, входящие в состав той или иной системы автоматического управления и регулирования, могут иметь разный принцип действия, разное конструктивное исполнение и т.п. В основу классификации звеньев положен характер зависимости между входной и выходной величинами в переходном процессе, который определяется порядком дифференциального уравнения, описывающего динамическое преобразование сигнала в звене. При такой классификации все конструктивное многообразие звеньев сводится к небольшому числу их основных типов. Рассмотрим основные типы звеньев.

Усилительное (безынерционное, идеальное, пропорциональное, безъемкостное) звено характеризуется мгновенной передачей сигнала со входа на выход. При этом выходная величина не меняется во времени, а динамическое уравнение совпадает со статической характеристикой и имеет вид

Здесь х, у — входная и выходная величины соответственно; к — коэффициент передачи.

Примерами усилительных звеньев могут служить рычаг, механическая передача, потенциометр, трансформатор.

Запаздывающее звено характеризуется тем, что выходная величина повторяет входную, но с запаздыванием Лт.

Здесь т- текущее время.

Примером запаздывающего звена является транспортное устройство или трубопровод.

Апериодическое (инерционное, статическое, емкостное, релаксационное) звено преобразует входную величину в соответствие с уравнением

Здесь Г — постоянный коэффициент, характеризующий инерционность звена.

Примеры: помещение, воздухонагреватель, газгольдер, термопара и т.п.

Колебательное (двухъемкостное) звено преобразует входной сигнал в сигнал колебательной формы. Динамическое уравнение колебательного звена имеет вид: