РАЗРАБОТКА  ТЕХНИЧЕСКИХ  СРЕДСТВ  АВТОМАТИЗАЦИИ  НАСОСНОЙ  СТАНЦИИ

Власов  Дмитрий

Латыпов  Владислав

студенты  3курса  кафедры  ЕНОТД  филиала  ТюмГНГУ  в  г.  Новый  Уренгой,  РФ,  Ямало-Ненецкий  автономный  округ,  г.  Новый  Уренгой

Латышев  Виктор  Александрович

научный  руководитель,  канд.  тех.  наук,  доцент  кафедры  ЕНОТД  филиала  ТюмГНГУв  г.  Новый  Уренгой,  РФ,  Ямало-Ненецкий  автономный  округ,  г.  Новый  Уренгой

E -mail:  viklat@yandex.ru

Введение.

В  настоящее  время  во  всех  продвинутых  странах  мира  набирает  силу  четвертая  «индустриальная»  революция.  Считается,  что  первые  три  промышленные  революции  произошли  в  результате  механизации,  электрификации  и  компьютеризации  производства.  Сейчас  внедрение  в  производственную  и  другие  сферы  деятельности  человека  цифровых  и  информационно-коммутационных  технологий  (в  частности,  «интернета  вещей  и  услуг»),  применения  новых  материалов  и  робототехники,  открывает  эру  четвертой  промышленной  революции.  Техническое  перевооружение  предприятий  различных  форм  собственности  в  этих  условиях  невозможно  без  использования  систем  водоснабжения.  Под  системой  водоснабжения  понимается  совокупность  мероприятий  по  обеспечению  водой  населения,  промышленности,  транспорта,  сельского  хозяйства  и  населения  [1].  Вне  зависимости  от  типа  системы  водоснабжения  (централизованная  и  децентрализованная)  необходимо  обеспечить  водой  одну  или  несколько  точек  водоразбора  путем  организации  водопровода,  представляющего  собой  комплекс  инженерных  сооружений,  с  помощью  которого  проводятся  забор  воды  из  источника.  Для  управления  главной  функцией  насосной  станции  —  подачей  воды  —  предназначены  различные  технические  средства  автоматизации,  от  которых  зависят  эффективность  и  надежность  эксплуатации  станции.  В  связи  с  этим  одним  из  наиболее  ответственных  этапов  проектирования  насосной  станции  является  выбор  типов  и  технических  характеристик  средств  автоматизации  с  учетом  параметров  и  особенностей  объекта  управления  и  удобства  эксплуатации.

Цель  работы :  Обоснование  выбора  технических  средств  автоматизации  для  управления  насосной  станцией

Задачи:  1)  Ознакомиться  с  основным  энергетическим  оборудованием.  2)  Определить  состав  входных  и  выходных  параметров  объекта  управления;  3)  Определить  параметры  первичных  преобразователей  информации; 

Насосная  станция  размещена  в  машинном  зале  и  включает  следующее  оборудование:

·     резервуар  для  промышленной  воды; 

·     три  насоса,  выкачивающие  воду  из  резервуара  для  промышленной  воды;

·     дренажный  приямок;

·     два  насоса,  предназначенные  для  выкачивания  воды  из  приямка  в  аварийном  режиме; 

·     один  насос,  необходимый  для  постоянного  выкачивания  воды  из  приямка.

В  процессе  наладки,  эксплуатации,  технического  обслуживания  и  ремонта  механического  и  другого  оборудования  насосной  станции  необходимо  контролировать  и  измерять:

·     температуру  воды  в  напорном  коллекторе  разных  типов  насосов;

·     температуру  в  подшипниках  насосов;

·     давление  воды  в  патрубках  насосов;

·     уровень  воды  в  резервуаре  промышленной  воды;

·     уровень  воды  в  дренажном  приямке;

·     уровень  воды  в  машинном  зале  (в  случае  аварии).

Рассмотрим  подробнее  выбор  первичных  преобразователей  для  каждого  компонента  объекта  управления  —  насосной  станции.

В  резервуар  промышленной  воды  через  сливной  патрубок  постоянно  подается  вода,  поэтому  для  устранения  перелива  необходимо  излишки  воды  постоянно  откачивать.  Насосы  начинают  откачивать  воду  при  достижении  уровня    от  дна  резервуара.  Выключаются  насосы  при  достижении  минимального  уровня    или  в  случае  затопления  машинного  зала.  Поэтому  в  резервуар  промышленной  воды  необходимо  установить  уровнемер  (рис.  1.а)  и  сигнализатор  уровня  (рис.  1.б),  который  выдает  сигнал  в  случае  достижения  аварийного  уровня  воды  ().

а)                                                                            б)

Рисунок  1.  а)  Уровнемер;  б)  Сигнализатор  уровня

Насосные  агрегаты  станции  оснащены  встроенными  датчиками,  измеряющими  температуру  в  подшипниках.  Максимально  допустимое  значение  составляет  .  [1].  На  рис.  2  показаны  схематичные  изображения  насоса  и  встроенного  датчика  температуры.

Рисунок  2.  Насос  со  встроенным  датчиком  температуры

В  качестве  запорной  арматуры  насосной  станции  используются  задвижки  и  обратные  клапаны.  Опыт  эксплуатации  насосных  станций  показывает  целесообразность  их  установки  на  трубопроводах  рядом  с  насосами.  Изображение  обратного  клапана  и  задвижки  приведено  на  рис.  3.

а)                                                                 б)

Рисунок  3.  а)  Обратный  клапан;  б)  Задвижка

Дренажный  резервуар  предназначен  для  сбора  случайных  стоков.  Вода  из  этого  резервуара  выкачивается  при  помощи  насосов,  которые  также  включаются  в  зависимости  от  уровня  воды  в  этом  резервуаре.  Методики  выборов  датчиков  уровня  дренажного  резервуара  и  резервуара  промышленной  воды  аналогичны.

Конструктивно  машинный  зал  выполнен  в  виде  резервуара  —  помещения,  в  котором  установлено  электромеханическое  оборудование.  Затопление  этого  помещения,  в  случае  аварии,  может  привести  к  несчастным  случаям  и  травмам  персонала  насосной  станции.  Поэтому  в  машинном  зале  также  необходимо  контролировать  уровень  воды.  Для  этого  устанавливаются  два  сигнализатора  уровня:  и  .

  Датчики  давления  предназначены  для  контроля  давления  воды  в  трубопроводах.  В  соответствии  с  техническим  заданием  предусмотрены  контроль  и  измерение  давления:

·     в  трубопроводах,  расположенных  в  насосной  станции;

·     в  напорных  патрубках  каждого  из  насосов;

·     в  напорном  коллекторе  насосов.

При  этом  необходимо  использовать  датчики  для  контроля  по  месту  (на  конкретном  оборудовании)  и  датчики  для  автоматического  и  (или)  дистанционного  управления  —  датчики  с  электрическим  выходом.  Изображение  применяемых  датчиков  показано  на  рис.  4.

а)                                    б)

Рисунок  4.  а)  Показывающий  датчик;  б)  Датчик  давления  с  электрическим  выходом

Система  автоматизации  насосной  станции  обеспечивает  также  контроль  и  регистрацию  значения  расхода  воды.  Место  установки  первичного  преобразователя  —  расходомера  —  напорный  трубопровод.  Изображение  расходомера  показано  на  рис.  5.

Рисунок  5.  Расходомер

Одним  из  основных  условий  нормальной  эксплуатации  насосной  станции  является  температура  воды  в  блоке  водоподготовки.  Температура  воды  измеряется  в  напорном  трубопроводе.  Устройство  индикации  температуры  воды  должно  располагаться  вблизи  от  места  измерения  для  удобства  работы  оператора,  а  также  текущие  показания  температуры  должны  дублироваться  на  панели  дистанционного  управления  диспетчера.  Поэтому,  как  и  в  случае  с  датчиками  давления,  принимаем  к  использованию  два  типа  первичных  преобразователей:  показывающий  (рис.  6.а)  и  с  электрическим  выходом  (рис.  6б).

а)                                                                 б)

Рисунок  6.  а)  Показывающий  датчик  температуры;  б)  Датчик  температуры  с  электрическим  выходом

Заключительным  этапом  выбора  технических  средств  автоматизации  является  вычерчивание  функциональной  схемы  автоматизации  насосной  станции  и  оформление  технической  документации  в  соответствии  с  требованиями  стандартов  и  ГОСТ  [2;  3].

Список  литературы:

1.Будов  В.М.  Судовые  насосы.  Справочник.  М.:  Судостроение,  2004.  —  342  с.

2.ГОСТ  2.701-91  [СТ  СЭВ  2182-91].  Обозначения  буквенно-цифровые  в  электрических  схемах.  М.:  Изд-во  стандартов,  2008.  —  213  с.

3.Ящура  А.И.  Система  технического  обслуживания  и  ремонта  энергетического  оборудования:  ЭНАС,  2008.  —  504  с.