/

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

І СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

7. АВТОМАТИЗАЦІЯ ЕНЕРГОПОСТАЧАННЯ

7.3. Автоматизація теплогенераторів

7.3.1. Автоматизація теплогенераторів

7.3.2. Автоматизація твердопаливних теплогенераторів

7.3.1. Автоматизація теплогенераторів

Теплогенератори – це пристрої для нагрівання повітря продуктами згоряння рідкого палива без посереднього контакту їх з повітрям, що нагрівається. Теплогенератори призначені для опалення і вентиляції тваринницьких та інших виробничих приміщень.

Рис. 7.3.1. Загальний вигляд теплогенератора

За теплогенераторного опалення приміщень можна обійтись без спорудження котелень, прокладання теплотрас, які дорого коштують.

Найбільше застосування знайшли теплогенератори ТГ-75, ТГ-1, ТГ-2,5, ТГ-150, ТГ-350 і ТГ-500. Вони забезпечують підігрів від 5,3 до 25 тис. м³/год. повітря до 60°С, витрачаючи від 9 до 50 кг/год. рідкого палива.

Технологічну схему теплогенератора ТГ зображено на рис. 7.3.2.

Рис. 7.3.2. Технологічна схема теплогенератора

Теплогенератор складається з корпусу 10, до якого приєднані або вбудовані в нього вентилятор 1 повітря, що підігрівається, вентилятор 2 топкового блока, пальник 5 з диффузорними розпилювачами палива, камера газифікації 7, топкова камера 8, теплообмінник-повітронагрівач 9, димар 11. Паливо подається в топку по паливопроводу 3 і розпорошується повітрям від вентилятора 2. Відкриття і закриття паливопроводу здійснює електромагнітний вентиль YА, запалюють топку за допомогою електроіскрових електродів 6, для контролю наявності полум'я призначений фоторезистор 4.

Повітря через теплообмінник теплогенератора продувається за допомогою вентилятора з електроприводом. Теплообмінник складається з камери згоряння і радіатора. Продукти згоряння віддають 82–86% теплоти повітрю, що проходить через теплогенератор, і через димохід видаляються в атмосферу. Для спалювання рідкого палива призначений спеціальний пальник. Розпилена повітряно-паливна суміш запалюється електроіскрою, що виникає на електродах запалювання від підвищувального трансформатора. Електроди закріплені на ізоляторах. Наявність факелу контролюється двома фоторезисторами, які встановлені в блоці, що вбудований в корпус пальника.

Схема керування теплогенератором передбачає можливість його роботи в трьох режимах:

· опалення автоматичне,

· опалення ручне,

· вентиляція ручна.

Система автоматичного керування теплогенератором складається з напівпровідникового терморегулятора типу ПТР-2, програмного блоку, блоку запалювання, блоку контролю нагрівання і датчика аварійного перегрівання, блоку слідкування за наявністю факелу в камері згоряння, блоку сигналізації.

Принципову електричну схему зображено на рис. 7.3.3.

У режимі автоматичного керування перемикачі SA1 і SA2 перебувають у положенні А. Якщо температура в приміщенні внаслідок вентиляції стає нижче заданої, контакти напівпровідникового терморегулятора Р замикаються, отримують живлення реле часу КТ і проміжне реле KV1, яке вимикає магнітний пускач КМ1 електровентилятора M1. Вентиляція приміщення припиняється.

Через 5 с після вмикання реле часу замикається його контакт КТ4 і магнітний пускач КМ2 отримує живлення (по колу контактів КТ3, КТ4, SA2, КТ1 і SK3). Вмикається двигун вентилятора пальника М2 і починається продувка камери згоряння.

Через 20–25 с замикаються контакти КТ2 реле часу і напруга подається на високовольтний трансформатор запалювання TV, вмикається електромагнітний клапан YA, що відкриває доступ палива до камери згоряння. Від іскри трансформатора TV повітряно-паливна суміш запалюється і освітлює камеру згоряння. Під дією світла опір R фотореле BL зменшується, що викликає спрацювання спочатку проміжного реле KV3, а потім і реле KV2, контакти якого KV2.2 і KV2.3 вимикають трансформатор запалювання TV і реле часу КТ.

Коли камера згоряння прогрівається, розмикаються контакти датчиків температури SK1 і SK2, реле KV1 втрачає живлення і своїми розмикаючими контактами КV1.1 вмикає котушку магнітного пускача КМ1, через силові контакти якого отримує живлення електродвигун вентилятора M1. У приміщення починає надходити повітря, нагріте в теплогенераторі. Коли температура теплогенератора перевищить допустиме значення, контакти датчика SK3 розімкнуться і магнітний пускач КМ2 зупинить роботу агрегату.

Рис. 7.3.3. Принципова електрична схеми теплогенератора

Якщо пуск теплогенератора триває понад 25 с і стає безуспішним, то розмикаючий контакт КТ1 вимикає електромагнітний клапан YA і подача пального припиняється. Потім замикаючим контактом КТ5 вмикається сигнальна лампа HL4, а розмикаючим контактом КТ3 припиняється живлення котушки магнітного пускача КМ2 і вентилятор М2 топки зупиняється. В разі короткочасного зриву факела під час нормальної роботи теплогенератора реле KV3 фотореле своїми контактами KV3 знеструмлює реле KV2 і через розмикаючі контакти KV2.2 подається напруга на трансформатор запалювання TV. Якщо після цього суміш не запалюється, теплогенератор вимикається контактами КТ1 і КТ3. Повторно його вмикають вручну, повертаючи рукоятку SA1 спочатку в положення О, а потім назад – в положення А. При цьому програмний пристрій КТ повертається у початкове положення. Якщо температура повітря в приміщенні стає нижче заданої, теплогенератор автоматично запускається.

Для нормальної зупинки теплогенератора перемикач SA1 переводять у положення О.

У режимі ручного опалення, до якого звертаються для налагодження, випробування, а також у випадку відмовлень автоматики, перемикачі SA1 ставлять у положення Р, а SA2 ставлять у положення П. Одержує живлення котушка магнітного пускача КМ2, і починається продувка топки. Потім перемикач SA2 переводять у положення Р. Включається електромагнітний клапан YА, і паливо подається в камеру згоряння. Після необхідного прогріву камери згоряння замикається тумблер S, магнітний пускач КМ1 включає електродвигун вентилятора M1.

У режимі ручної вентиляції вентиляторами теплогенератора керують за допомогою тумблера S.

7.3.2. Автоматизація твердопаливних теплогенераторів

Твердопаливні теплогенератори призначені для отримання теплого повітря у великому обсязі під час мінімальних витрат палива. Перевага теплогенератора полягає в тому, що паливом для нього можуть бути відходи від деревообробних виробництв (тирса, стружка), пелети, а також рослинні відходи сільськогосподарського виробництва (лушпиння соняшника, відходи зернових, подрібнена солома, щепа, костриця).

Дана перевага є вагомим фактором під час вибору теплогенеруючої установки для підприємства через надмірно високих цін на традиційні теплоносії – природний та скраплений газ, дизельне паливо тощо.

Рис. 7.3.4. Твердопаливний генератор

Технічні переваги:

· температура газів на виході може досягати 140 градусів.

· автоматичне регулювання температури повітря, що нагрівається;

· швидкий вихід на номінальну потужність;

· автоматична подача палива;

· автономна робота без участі людини;

· зручність профілактики теплообмінника;

· можливість переходу на інший вид палива в робочому режимі без переналадки системи;

· електронна система управління (контролер);

· низьке енергоспоживання.

Переваги твердопаливних теплогенераторів гарячого повітря перед водогрійними котлами:

· відсутність води як теплоносія;

· немає небезпеки замерзання системи;

· мінімальний час нагріву приміщення;

· мінімальні перепади температур;

· можливість локального обігріву;

· забезпечення змінного теплового режиму;

· низька вартість побудови системи повітропроводів;

· інтеграція в системи вентиляції та кондиціонування.

· паливо.

Теплогенератор сконструйований таким чином, що дозволяє безпосередньо нагрівати повітря для подачі його в зерносушильний комплекс, опалювальне приміщення тощо. За допомогою вентиляторів, якими забезпечений теплогенератор, холодне повітря нагнітається в теплообмінник, де відбувається його нагрівання.

Теплообмінник теплогенератора має конструкцію, що забезпечує максимальний коефіцієнт віддачі тепла теплоносієві. Система подачі повітря зустрічно спрямована, дозволяє отримати максимальний ККД теплогенератора (90%). Після теплообмінника повітря по повітропроводу розподіляється по всій системі.

Теплогенератор за допомогою перехідників, можна інтегрувати в зерносушильні комплекс, опалювальні приміщення і системи не зачіпаючи існуючу систему теплогенерації. Топка теплогенератора дозволяє спалювати будь-яке тверде паливо вологістю до 60%. Для забезпечення автоматичного безперебійного процесу подачі палива в топку, теплогенератор забезпечений накопичувальним бункером.

Робота теплогенератора на 100% автоматизована і не вимагає участі оператора.

Для забезпечення необхідного температурного режиму теплогенератори забезпечені автоматичною системою регулювання температури горіння. У систему входять:

· датчики температури горіння,

· блок керування,

· регулятори подачі повітря і палива.

Залежно від виставленої користувачем температури, система автоматично підтримує необхідну подачу повітря і палива в топку теплогенератора.

За необхідності дані з датчиків теплогенератора можуть передаватися на пульт управління, де будуть фіксуватися всі необхідні параметри – ККД теплогенератора, витрата палива і вироблене тепло.

Додатково теплогенератор може бути укомплектований:

· системою безперервної подачі подрібненого палива в топку теплогенератора;

· автоматичною системою видалення золи;

· димососом видалення димових газів.

Особливу увагу під час роботи теплогенераторів приділяється пожежній безпеці, а також питанням охорони праці. Зокрема виключається прогорання палива в подавальному шнеку до бункера завантаження палива. Високий ступінь автоматизації теплогенератора дозволив мінімізувати затрати праці операторів. Для уникнення зависання палива з високою вологістю над подавальним шнеком в паливному бункері передбачено систему перемішування палива, яка розташована безпосередньо над шнеком.

Питання для самоконтролю

1. Для чого призначені теплогенератори? 2. Що таке теплогенератори? 3. З яких основних частин складається теплогенератор? 4. За допомогою технологічної схеми поясніть роботу теплогенератора. 5. Пояснити роботу принципової електричної схеми теплогенератора. 6. Які засоби автоматизації використовуються в схемі керування теплогенератором? 7. Яке призначення твердопаливного теплогенератора? 8. Які переваги твердопаливного теплогенератора? 9. Що входить в автоматисну систему керування твердопаливного теплогенератора?

Попередня тема

На початок

Наступна тема