Тұрғын үй - коммуналдық шаруашылықтағы жылу пунктін TIA Portal программалық қамтамасы негізінде сымды байланысы бар үлестірілген өндірістік желіні құрастыру және зерттеу мәселелері
1
2
3
4
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада тұрғын үй-коммуналдық шаруашылықтағы
жылу пунктін TIA Portal программалық қамтамасы негізінде сымды
байланысы бар үлестірілген өндірістік желіні құрастыру және зерттеу
мәселелері қарастырылған.
Бірінші бөлімде жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге
шолу жасалынды. Зерттеу объектісі сипатталып, таңдалынған объектінің
технологиялық сұлбалары құрастырылды. Жылу пунктін автоматтандыру
жүйесінің аппараттық және бағдарламалық жабдықтары талданды.
Екінші бөлімде жылу пункті аппараттық қамтамасының көп деңгейлі
құрылымы жасалынды. Өндірістік бақылауыш пен байланыс жүйесі
таңдалынды.
Үшінші бөлімде жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару
жүйесінің макеті құрылды.
Экономикалық негіздеу бөлімінде тұрғын үй-коммуналдық
шаруашылықтағы жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару
жүйесін құрудың тиімділіктері анықталды.
Өміртіршілік
қауіпсіздігі бөлімінде тұрғын үй-коммуналдық
шаруашылықтағы жылу пунктінің жұмысын қадағалайтын оператордың еңбек
жағдайын талдау, операторлық бөліміндегі шуды есептеу және шудан қорғану
шаралары қарастырылды.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы разработки и
исследования распределенной промышленной сети с проводной связью на
базе программного обеспечения TIA Portal на примере теплового пункта
жилищно-коммунального хозяйства.
В первой части сделан обзор литературы по автоматизации тепловых
сетей. Описан объект исследования, построены технологические схемы
данного объекта. Произведен анализ аппаратного и программного
обеспечения системы автоматизации тепловых пунктов.
Во второй части разработана многоуровневая структура аппаратного
обеспечения теплового пункта. Выбран промышленный контроллер и система
связи.
В третьей части построен макет системы диспетчерского контроля и
управления тепловым пунктом.
В экономической части рассчитаны расходы на создание проекта и
определена его эффективность.
В разделе безопасности жизнедеятельности решена задача шума
операторской комнаты, рассмотрены меры защиты от шума и определены
рабочие условия оператора.
5
Мазмұны
Кіріспе
1 бөлім. Жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге шолу
1.1 Жылумен қамтамасыз ету жүйесін зерттеу
1.2 Жылу пунктін автоматтандыру есебі
1.3 Жылу пунктін автоматтандыру жүйесінің аппараттық және
бағдарламалық жабдықтарына шолу
1.4 Есептің қойылымы
2 бөлім. Аппараттық қамтаманы құрастыру
2.1 Жылу пункті аппараттық қамтамасының көп деңгейлі құрылымын
жасау
2.2 Өндірістік бақылауышты таңдау
2.3 Байланыс жүйесін таңдау
3 бөлім. Бағдарламалық қамтаманы құрастыру
3.1 Бөлменің температурасы бойынша реттеу жүйесінің синтезі
3.2 TIA Portal көмегімен бағдарламалық қамтаманы құрастыру
3.3 Жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару жүйесін құру
4 бөлім. Техника-экономикалық негіздеу
4.1 Жобаның бейнеленуі
4.2 Өндірістік жоспар
4.3 Автоматтандыру жүйесінің эксплуатацияға кететін шығындары
4.4 Қаржы жоспары
5 бөлім. Өміртіршілік қауіпсіздік бөлімі
5.1 Еңбекті қорғау бойынша заңдық және нормативтік актілер
5.2 Оператордың еңбек жағдайын талдау
5.3 Операторлық бөліміндегі шуды есептеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
А қосымша
Б қосымша
В қосымша
Г қосымша
6
7
8
8
20
29
35
36
36
40
44
47
47
51
56
59
59
59
64
67
70
70
71
75
83
84
86
90
91
92
Кіріспе
Қазіргі кезде энергия тұтынатын елдердің басым көпшілігі энергияны
үнемдеу мәселесін шешу жолдарын іздеуде. ҚР Президентінің бұйрығымен
2012 жылғы 13 қаңтардағы Энергия үнемдеу және энергия тиімділігін
арттыру және Энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру
мәселелері бойынша заңнамалық актілерге өзгертулер мен толықтыруларды
енгізу туралы заңдары қабылданды. Энергия ресурстарын, соның ішінде
жылу энергиясын үнемдеу және тиімді пайдалану туралы мемлекеттік
бағдарламасын іске асыру автоматтандырылған басқару жүйелерін, бақылау
кешендерін, соның ішінде жеке автоматтандырылған жылу пункттерін
(ЖАЖП) енгізуді көздейді.
Бүгінгі таңда жылу пункттерінің (ЖП) басым көпшілігі жылу
энергиясын бақылау орталықтарымен жабдықталған. Алайда, бақылау
орталықтары энергияны үнемдеу мәселесінің шешімі бола алмайды, олар тек
қана жылу энергиясын тұтынудың дәл есебін жүргізуге мүмкіндік береді.
Осындай есеп жүргізу коммуналдық төлемдерді тұтынған жылу
энергиясының нақты мәні бойынша орындап, жылумен қамтамасыз ету
орталықтарының қосымша үстеме шығындарды қоспай есеп жүргізуін
қамтамасыз етеді.
Коммуналдық төлем шамасын қысқартып, жылу энергиясының
үнемделуіне қол жеткізу үшін жылу пункттерін автоматтандыру керек. Бұл
жылу энергиясын пайдалануға кететін шығындарды келесі әрекеттер арқылы
қысқартады:
- жылы мезгілдер кезінде жылу беруді шектейді;
- түнгі уақыттарда, ресми мейрамдар және демалыстар кезінде
ғимараттағы температураны төмендетеді.
Алматы энергетика және байланыс университетінің үш корпусы
автоматтандырылған жылу пункттерімен жабдықталған. Олардың көмегімен
жылумен қамтамасыз етудің негізгі параметрлері, яғни, температура, қысым
және шығын шамаларын бақылау және реттеу үрдістері жүзеге асырылуда.
Жұмыстың мақсаты аталған жылу пункттерін бір өндірістік желіге біріктіріп,
орталықтандырылған диспетчерлік пунктін құру болып табылады. Осындай
диспетчерлік пункт үш корпустың жылу пункттерін қашықтықтан бақылауға,
реттеуге және басқаруға мүмкіндік береді.
Қойылған мақсатты жүзеге асыру үшін көптеген артықшылықтары бар
Siemens фирмасының еркін программалынатын логикалық бақылауыштарына
(ЕПЛБ) арналған TIA Portal программалық жабдығын қолдану көзделуде.
TIA Portal Siemens фирмасының Simatic программалық жабдықтарының
эволюциялық даму нәтижесінде пайда болған өнім. Құрамына логикалық
бақылауышты программалау пакеті Step7 және адам-машина интерфейсін
жасау пакеті WinCC кіреді.
7
1 бөлім. Жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге
шолу
1.1 Жылумен қамтамасыз ету жүйесін зерттеу
Ғимараттарды
жылумен қамамасыз ету жүйесі жылыған
жылутасымалдағышты қажет ететін инженерлік жүйелерін жылу
энергиясымен қамтамасыз ету үшін арналған. Қазіргі кезде, көбіне,
жылутасымалдағыш ретінде
жылытылған су қолданылады. Көптеген
кемшіліктеріне орай су буы жылумен қамтамасыз ету жүйелерінде өте сирек
қолданылады. Қазіргі таңда су буын технологиялық қажеттіліктер үшін ғана
өндірістік ғимараттарда жылутасымалдағыш ретінде қолданады [1].
Жылумен қамтамасыз ету жүйелері су немесе су буының қолданылуына
байланысты су және бу жылумен қамтамасыз ету жүйелері деп бөлінеді.
1.1 кестеде су мен будың артықшылықтары көрсетілген.
1.1 к е с т е - Су мен будың артықшылықтары
8 Су
Бу
Суды үлкен ара қашықтықтарға
энергетикалық потенциалын көп
мөлшерде шығындамай тасымалдау
мүмкіндігі
Әмбебаптығы. Технологиялық
процесстермен қоса, көптеген жылу
тұтыну түрлерін қанағаттандыруы
Орталықтандырылған жылу көзінің
жылутасымалдағыш температурасын
өзгерту жолымен тұтынушыға жылу
жіберуді реттеу
Жылутасымалдағышты тасымалдау
шығынының аздығы
ЖЭС-та қауіпсіздікті сақтауға
мүмкіндік береді. Күрделі әрі қымбат
бу түрлендіргіш құрылғыларын
қолданбай конденсатты таза күйінде
сақтайды
Гидростатикалық қысымның аз
мөлшерде болуы
Жылумен қамтамасыз ету жүйесінің
немесе ыстық сумен қамтамасыз ету
жүйесінің жылу желісіне қосылу
бағасының төмен болуы
Эксплуатация жеңілдігі. Бу жылумен
қамтамасыз ету жүйелерінде міндетті
түрде болатын конденсатты сорғылар
арқылы қайтару конденсатты сыртқа
шығару сияқты процесстерінің
қолданылмауы
Кез келген жылумен қамтамасыз ету жүйесі үш негізгі элементтерден
тұрады:
1) жылу көзі. Бұл ЖЭС немесе қазандық (орталықтандырылған
жылумен қамтамасыз ету жүйесі үшін), немесе бөлек ғимаратта орналасқан
қазандық (жергілікті жылумен қамтамасыз ету жүйесі үшін);
2) жылу энергиясын тасымалдау жүйесі (жылу желілері);
3) абоненттік енгізу мен жергілікті жылу тұтыну жүйелері (жылу
радиаторлары және калориферлер).
Жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің екі түрі бар:
орталықтандырылған және жергілікті. Үлкен қалалар үшін
орталықтандырылған жүйелер - болашақтың талаптарына сай және ұтымды
шешім болып табылады. Орталықтандырылған жылумен қамтамасыз ету
жүйелері отынды көп мөлшерде шығындауды қажет етпейді. Жылу көздерінің
аз болуы түтін мұржаларының санын азайтып, қоршаған ортаға шығарылатын
жану өнімдерінің көлемін қысқарту арқылы ауаны ластамайды. Сонымен
қатар, қаланың бойында таралған шағын қазандықтарға отынды тарату және
сол қатты отынды сақтау қоймаларын құру, күл мен қоқысты алып шығару
жұмыстарын қажет етпейді.
Осыған орай орталықтандырылған жылумен қамтамасыз ету жүйелері
экологиялық жағынан қауіпсіз әрі сенімді жүйе болып табылады. Орталық
қазандықта өндірілген жылу құбырлар арқылы бірнеше ғимараттарға
таралады. Заманауи отын жағу және қоқысты тазарту технологиялары
қоршаған ортаға жағымсыз әсерлерді азайтады.
Жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің тиімділігі жылу желісіне қосылу
түріне тәуелді болып келеді. Себебі, абоненттік енгізу сыртқы жылу желісі
мен жергілікті жылу тұтынушы арасындағы негізгі байланысу буыны болып
табылады.
Жергілікті жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің сұлбалары
гидравликалық байланыс белгісі жағынан тәуелді және тәуелсіз болып
бөлінеді [2].
Тәуелді байланысу жүйелерінде (1.1 сурет) жылутасымалдағыш жылу
желісінен тікелей жылумен қамдау құралдарына келіп түседі.
Сөйтіп, жылу желісінде айналып жүрген жылутасымалдағыш жылыту
жүйесінде де қолданылады. Сондықтан, жергілікті жылыту жүйесіндегі
қысым режимі сыртқы жылу желісінің қысым режимімен анықталады.
Тәуелді жылумен қамтамасыз ету жүйесінің негізгі кемшілігі - жылумен
қамдауды жылудың шамадан тыс берілетін жылыту маусымының басы мен
соңында реттеу мүмкіндігінің жоқтығы. Осы кемшілік тұтынушының
жайлылығы мен жылудың шығындалуына әсер етеді.
Энергияны үнемдеу мақсатында қазіргі кезде тәуелді жүйеден тәуелсіз
жүйеге өту белсенді түрде елең алуда. Бұл жылу энергиясының шығындарын
жылына 10-40%-ға дейін қысқартады.
9
1.1 сурет - Жылумен қамтамасыз етудің тәуелді жүйесі
Тәуелсіз сұлбаларда
жылутасымалдағыш
жылу желісінен
жылуалмастырғышқа келіп түседі де, жергілікті жылыту жүйесін толтырып
тұрған суды жылыту үшін ғана қолданылады. Жылу желісі мен жергілікті
жылыту жүйесі бір-бірінен толық изоляцияланған. Соның салдарынан
жергілікті құрылғылар жылу желісіндегі қысымның шамадан тыс арту немесе
кемуінен қорғалады. Әдетте, қысымның күрт өзгеруінен жылыту құралдары
бұзылып, жергілікті жылыту жүйелерінде жылутасымалдағыштың ағып кетуі
байқалады.
1.2 суретте жергілікті жылумен және ыстық сумен қамтамасыз ету
жүйесінің жылу желісіне екі құбырлы тәуелсіз сұлба бойынша қосылған
суреті көрсетілген.
Жылумен қамтамасыз етудің тәуелсіз жүйесі тәуелді жүйеге қарағанда
біршама артықшылықтарға ие:
- тұтынушыға берілетін жылу мөлшерін реттеу мүмкіндігі (екінші ретті
жылутасымалдағышты реттеу арқылы);
- сенімділігі жоғары;
- энергияны үнемдеу (жылуды 10-40%-ға дейін үнемдейді);
- жылутасымалдағыштың техникалық және эксплуатациялық сапасын
арттыру мүмкіндігі. Сол арқылы қазандық құрылғыларын ластанудан сақтау.
Осы артықшылықтардың арқасында жылумен қамтамасыз етудің
тәуелсіз жүйесі жылулық жүктемелері көп болып, жылулық желілері үлкен
ара қашықтықтарға тартылған ірі қалаларда белсенді түрде қолданылуда.
10
Қазіргі кезде тәуелді жүйелерді тәуелсіз жүйелерге ауыстыру технологиялары
құрастырылып, үлкен шығындарға қарамастан, көптеген жерлерде енгізілуде.
1.2 сурет - Жылумен қамтамасыз етудің тәуелсіз жүйесі
Жылытудың элеваторлық буындары. Тұрғын үйлер үшін жылыту
құралдарына баратын жылутасымалдағыштың санитарлық нормаларға [3] сай
температурасы 85°С-тан аспауы қажет. Ал жылу желілеріндегі (1.3 сурет)
ыстық судың температурасы 100-150°С-қа дейін болуы мүмкін. Демек,
жылутасымалдағыш температурасын қажетті шамаға дейін төмендету керек.
Бұл ғимараттың жылыту жүйесінің буынында орналасқан элеватор арқылы
жүзеге асырылады.
1.3 сурет - Жылыту элеваторының жұмыс принципі
11
Элеватордың жұмыс жасау принципі келесіде: магистралдан келетін
жылыған су алмалы конус тәріздес соплоға келіп түседі. Бұл соплода судың
жылдамдығы лезде артады да, соның нәтижесінде соплодан араласу
камерасына баратын су ағыны кері құбырдағы салқындатылған сумен
элеватордың ішкі қуысында араласады (1.4 сурет).
1.4 сурет - Жылыту элеваторы
Сонымен бірге, элеваторда жылыту жүйесінің ыстық және
салқындатылған судың араласуы орын алады. Сөйтіп, жылыту жүйесінің
құралдарына керекті температурадағы су келіп түседі. Элеватордың конусына
ірі бөлшектердің түсіп кетуін болдырмау үшін элеватордың алдына міндетті
түрде лай жинағышты орнату керек. Себебі, желідегі ірі қоқыстар элеваторды
толық істен шығаруы мүмкін.
Толық алғанда, жылыту элеватор буыны бекітулі арматураларынан,
бақылау-өлшеу аспаптарынан, яғни манометрлер мен термометрлерден
тұрады. Элеватор буынының негізгі элементтері 1.5 суретте көрсетілген.
1 - тура құбыр; 2 - кері құбыр; 3 - жапқыштар; 4 - су өлшегіш; 5 - лай
жинағыштар; 6 - манометрлер; 7 - термометрлер; 8 - элеватор; 9 - жылыту
жүйесінің қыздырғыш аспаптары.
1.5 сурет - Жылыту элеваторы буынының негізгі элементтері
12
Элеваторлардың кезінде үлкен қолданысқа ие болуы олардың жылу
желісіндегі жылулық және гидравликалық режимдердің өзгеріп тұруына
қарамастан тұрақты жұмыс істеуімен тікелей байланысты. Сонымен қатар,
элеваторлар тұрақты бақылауды қажет етпейді. Ал оның өнімділігін реттеу
тек соплосының диаметрін таңдаумен ғана байланысты [4]. Элеватордың
артықшылықтары мен кемшіліктері 1.6 суретте келтірілген.
1.6 сурет - Элеватордың артықшылықтары мен кемшіліктері
Бұрын суды араластыру үшін су сорғалағыш реттелмейтін (1.7а сурет)
және реттелетін (1.7б сурет) сорғыларды (гидроэлеватор) орнатқан болатын.
Біріншілердің жұмысқа жарамсыздығына (суретте тұтас сызықпен сызылған)
және екіншілердің тиімсіздігіне (суретте нүктелі сызықпен сызылған) орай
термореттегіші бар екі құбырлы жылумен қамтамасыз ету жүйелерінде электр
сорғысы бар сұлбалар кең етек алған.
Екі құбырлы жүйеде гидроэлеватордың қолданылмау себебі:
қондырғылардың гидравликалық режимімен сәйкессіздігі және энергия
қолдану тиімділігіне қажетті клапандардың үйлесуі үшін су қысымының
аздығы.
Гидроэлеватор тұрақты гидравликалық режимде жұмыс жасайды, ал
термореттегіш екі құбырлы жүйеде айнымалы гидравликалық режимді
туындатады. Сондықтан жылыту жүйесі термостатикалық клапанмен
жабдықталған болса, элеваторды абоненттік енгізуде қолданылмайды деген
шешім қабылданған [9].
13
1.7 сурет - Сорғылардың принципиалды жалғану сұлбалары
Жүйені автоматты реттеу кезінде жүйені электрлік сорғы арқылы жалғау
қажет. Бұл талап екі құбырлы жүйеге ғана емес, бір құбырлы жүйелерге де
14
таралады. Себебі, орнатылуы міндетті болған термореттегіші бар бір құбырлы
жүйеде гидроэлеваторды қолдану тағы да тиімсіз болып табылады.
Гидроэлеватор мен термореттегішті бірге қолданған жағдайда,
термореттегіштен туындайтын жылутасымалдағыш қысымының ауытқуларын
жою мүмкін емес. Бұл ауытқулар екі құбырлы жүйедегі ауытқуларға
қарағанда аз болғанмен, олар жылутасымалдағыштың жылыту жүйесінің
тіреуіштері немесе құрылғылар тармақтары арасында, қайта үлестірілуіне
алып келеді. Бұл энергияның үнемделуіне жағымсыз әсер тигізеді.
Бір құбырлы жүйеде
жылутасымалдағыштың қайта үлестірілуін
болдырмай үшін шығынды шектейтін автоматты клапанды қолданған дұрыс
[9]. Гидроэлеватор мен термореттегіштер және шектеуші клапандардың
(шығын реттегіш) бірге қолданылуы жүйені жұмысқа жарамсыз етеді.
Өйткені, элеватор шығын реттегішті минималды талап етілетін қысыммен
қамтамасыз ете алмайды (шамамен 20 кПА).
Элеватор бұрынғы
уақытта жүзеге асырылған көптеген
артықшылықтарға ие екендігі сөзсіз. Алайда, ол қазіргі жылумен қамтамасыз
ету жүйелерімен сәйкес келмейді.
Соңғы кездері үлкен қолданысқа ие болып отырған гидроэлеватор
арқылы соленоидты клапанмен реттеу әдісі бұрын
шағын жылыту
жүйелерінде сыртқы ауа температурасының оң шамаларында қолданылған
болса, қазіргі уақытта кейде биік ғимараттарда да қолданылады [6]. Заманауи
ғимараттарда мұндай реттеу заңдарын қолдану энергия үнемдеу жағынан
тиімсіз. Соленоидты клапанның әр жабылуы кезінде жылыту жүйесінің
гидравликалық тепе-теңдігі бұзылады. Ал клапанның ашылуы кезінде осы
тепе-теңдікті қайта қалпына келтіру үшін көп энергия және уақыт жұмсалады.
Зерттеу нәтижелеріне сәйкес [5], сыртқы ауа температурасының күндіз
+15 °С, түнде +10 °С шамаларында соленоидты клапанды элеватормен бір
жүйеде қолдану реттеу заңын қолданбаумен салыстырғанда 63% жылу
энергиясын үнемдеуге алып келеді. Ауа райы температурасының дәл осындай
шамаларында араластырғыш электр сорғысын қолдану жылу энергиясының
100% үнемделуіне әкеледі. Соленоидты клапанның жылу желісінде және
жергілікті жылыту жүйесінде қысымның күрт өзгеруін туындататынын
ескеретін болсақ, реттеудің гидроэлеваторлық үлгісін энергетикалық жағынан
да, тұтынушы жайлылығы мәселесін шешу жағынан да тиімсіз екені көрінеді.
Жылутасымалдағыштың реттелетін шығын мөлшері қаншалықты үлкен болса,
соншалықты қысымның секірісі де үлкен болады, сәйкесінше, жылыту
жүйесіне тигізетін зиянды әсері де жойқын болады. Бұл қысым секірістерін
көрші ғимараттарда немесе тіреуіштерде орналасқан қысым реттегіш
құралдары да жоя алмайды.
Соленоидты клапан шығынды реттемейді, ол тек келе жатқан ағынды
тоқтатады. Әдебиеттерде [8] көрсетілген классификацияға сәйкес соленоидты
клапанды бекіту арматурасына жатқызады. Себебі, бекіту арматурасы
құбырдағы ағынды бөгеу үшін арналған. Реттеу арматурасы деп жұмыс
ортасының параметрлерін шығын мөлшерін өзгерту арқылы реттейтін құбыр
15
арматурасын айтады. Сондықтан бекіту арматурасын реттеу арматурасы
ретінде қолдануға болмайды. Бұл талап соленоидты клапан гидроэлеватормен
бірге болсын, сорғымен бірге болсын қолданылмауы керек екендігін білдіреді.
Абоненттік енгізуде орналасқан жабдықтардың ерекше бөлімін
реттелетін гидроэлеваторлар құрайды (1.7б
сурет). Гидравликалық
көзқараспен қарағанда, оның кемшіліктері реттелмейтін жүйелердің
кемшіліктерімен бірдей болып келеді. Олардың қолданылуы заңнамалық
тұрғыдан қарағанда да, техникалық тұрғыдан қарағанда мүмкін емес. Себебі,
заңнамалық актілерге сәйкес барлық жаңадан құрастырылып жатқан
ғимараттардың жылыту жүйелері міндетті түрде термореттегіш құралдарымен
қамсыздандырылуы керек. Бұл гидроэлеваторларға тән емес.
Сыртқы ауа температура тетіктерін қолдана отырып ауа-райы
жағдайларын, жүйенің жылу
гидравликалық сипаттамаларын және
ғимараттың жылу сипаттамаларын есепке алатын абоненттің қосылу
жобасындағы сорғы абонент жүйелерін реттеудің энерго үнемді және
автоматтандырылған шешімдерін қолдануға мүмкіндік береді. Ғимараттың
жылу жүйесі ерекшеліктерін есепке алу және қолданатын
жылутасымалдағышты қысқарту арқылы жылу жүйесін кез-келген ауқымда
сандық және сапалық реттеу мүмкіндігі пайда болады.
Сорғыны қосудың негізгі жобалары 1.7 суретте берілген. Автоматты
реттелетін жобалардың пайда болуынан, бұл жобалар гидроэлеватор
жобаларын ығыстыруда.
Бұл сорғылар қолдану артықшылықтарына
байланысты абонент жүйелерін реттеудің кез келген міндеттерін шешуге
мүмкіндік береді. Бұл міндеттерге орай сорғыны қондыру жерін де таңдайды.
Сорғыны су беретін және кері құбырдың тиіскен жеріне орнатады
(1.7в сурет), кірістегі судың статистикалық қысым деңгейі бұл кезде
0,05...0,1 МПа-дан кем емес, бірақ шек деңгейден жоғары емес болуы керек.
Өтетін су деңгейіне байланысты мұндай жоба экономды болып саналады,
тиісінше кіші көлемдегі сорғы және электр қуаты қолданады. Алайда
сорғының мұндай орналасуында жылу жүйесіне қысым және жылу өзгерісі
әсер етеді. Жылу жүйесінде шығыстарды тұрақтандыру клапанын қондыру
арқылы бұл өзгерістерді реттеу мүмкін. Бұл кезде де, жүйенің шеткі
нүктелерінде тұтынушыға қажетті деңгейдегі су көлемін жеткізу
қиыншылықтары сақталуы мүмкін. Жүйедегі шығыс көлемі жылу ағымы
реттегіші қызметіне де байланысты, осыған орай бұл жобаны қолданбауға
ұсынылады. Аталған кемшіліктерді сорғыны су беретін немесе кері құбырда
орнату арқылы алдын алуға болады.
Көп қолданатын жылутасымалдағыштың өзгеру жобалары 1.7г және
1.7д суреттерінде берілген. Жылу жүйесіндегі тасымалдағыштың қажетті
температура деңгейі ECL электронды реттегіші арқылы анықталады. Бұл
орайда көбінесе
жылутасымалдағышты жақсы
қамтамасыз
етілуіне
байланысты клапан қолданылады. Үш жүрісті араластырғыш клапаны
жылутасымалдағышты өткізу қабілеті бойынша таңдалынып алынады. Бұл
таңдауды тура және кері құбырлардағы жылутасымалдағыш температурасы
16
мен шығынының айырымы арқылы есептік жолмен жүргізеді.
Орталықтандырылған
жылумен қамтамасыз ету
жүйесінде
клапанды
шығындар деңгейіне байланысты таңдайды. Бұл таңдау үш жүрісті
араластырғыш клапанның
жылыту жүйесіндегі тұрақсыз жұмысымен
байланысты. Бұл кемшілік үш жүрісті араластырғыш клапанды кері құбырда
орналастыру арқылы жоюға болады. Жылутасымалдағыштың екі контурында
клапанды дұрыс қамтамасыз етілмеуі қажетті шығыстан ауытқуына және
жылутасымалдағышты реттеу нәтижелігінің төмендеуіне алып келуі мүмкін.
Екі жүрісті жылу ағынын реттегішті қолдану арқылы реттеудің жақсы
нәтижелеріне қол жеткізуге болады. Оны су беретін және кері құбырда
орналастырады. Жылу ағымын реттегішті көп жағдайда араластырғыш сорғы
құбырында орналастырады. Жылутасымалдағыштың жоғарғы температурасы
кезінде су беретін құбырдағы клапанды кері құбырға ауыстырғандығы жөн.
Бұл кезде клапан қолайлы жағдайларда қызмет етеді.
Жылу жүйесі қарсылығынан өту үшін жүйедегі жылу қысымының
деңгей айырмасын есепке ала отырып, 7г және 7д суреттерде көрсетілгендей
сорғыларды орнатады. Бұл
арқылы қысым айырмасы орындалады.
Араластыру буынынан кейін су беретін сорғыны статистикалық қысым
кезінде орнатады, ол жылу жүйесі құбыры қысымына тең әлде одан асуы
керек, қажетті жағдайда жүйе қысымын арттыруға болады. Бұл кезде
сорғының араластырғыш қасиеті орындалады. Бұл қызмет жылу ағымын
реттегіші жоқ жүйелердегі сорғыларға тән екенін ескеру керек. Сондықтан да
бұрын, қысымды арттыру мақсатында жылу жүйесіндегі қысымның азаюы
мен жүйе басындағы қысымның деңгей айырмасына байланысты сорғыны
таңдайтын болған. Бүгінгі таңдағы реттегіші бар жүйелерде оны істен
шығаруға болады. Бұл кезде сорғы қысымы айналым үшін артық болады.
Сорғыны кері және тура құбырда да орналастыруға болады. Бұл көп
жағдайда жобалаушылар мүддесіне байланысты. Су тура құбырда сорғыны
орналастыру жүйені пайдалану барысындағы қоқыстанудың алдын алады [6].
Сорғыны кері құбырда орналастыруы жиі шеткі жүйелерде байқалатын кері
желідегі қысымның артуын алдын алып, қалыпты жұмыс үшін қолайлы
температуралық жағдайларын қамтамасыз ете алады.
Жылыту жүйесінің тәуелсіз қосылуын жергілікті жылу гидравликалық
тәртібін, яғни tг Т1 шарты бойынша құру үшін қолданылады. Жылыту
жүйесін жылу желісінен гидравликалық ажыратуын жылуалмастырғыш
арқылы жүзеге асырады. Жылыту жүйесі қысымның жоғары көтерілуі кезінде
ықтимал қысым қолданылуына шешім қабылдайды немесе керісінше жылыту
жүйесі статикалық қысым жүйесінен ықтималды шегі асқан жағдайда
қабылдайды. Одан басқа, тәуелсіз қосылуды таңдаудың дәйектемесінде
жылытудың қазiргi жүйелерін жұмысқа жарамдылығын арттыру талаптарына
жауап беру үшін жиі қолданады.
Жылутасымалдағыштың жылу
гидравликалық параметрлері, болат радиатор дағдылы реттеуiштердi, көбіне
сорғылар, пәтерлердегі шығын өлшегіштер, автоматты реттеу шарттарын
жүзеге асыру үшін сапалы жылутасымалдағышты қолдану керек. Мысалы,
17
жүйеден жылдың жылы кезеңдерінде судың қатты қоспаларсыз болуы.
Мұндай шарттар тек жылу желісіне тәуелсіз қосылу арқылы қамтамасыз
етілуі мүмкін.
Тәуелсіз қосылудың ең басты артықшылығы, жылыту жүйесінің жылу
желісінің гидравликалық режимі салдарынан өзгерістерге ұшырамауы, әрі
жылу желісіне өзі де әсер етпеуі болып табылады. Тәуелсіз қосылу сұлбасы
жылу желісіне жылутасымалдағыштың көлемін кемітуге мүмкiндiк туғызады,
сондықтан су дайындаудағы шығынның төмендетуіне септігін тигізеді. Ең
маңыздысы жылу желісінің инерциялығын кемiтуi, қорыта келгенде бұл
ғимараттарды жылытудың қызмет сапасын жақсартуына жағымды әсер етеді.
Сондықтан тәуелсіз қосылу көп артықшылықтары бар және перспективалық
техникалық шешім болып табылады.
Тәуелсіз қосылудың бiр жылуалмастырғышы бар сұлбалары ( 1. 8а және
1.8б суреттер) ең үлкен қолданысқа ие. Тиімді нұсқа ретінде бөлшектенбейтін
жылуалмастырғышы бар жобалық шешімдер қарастырылады. Жылу
желісіндегі және жергілікті жылыту жүйесіндегі су жылуалмастырғыштың
таттанбауын болдырмайтын арнайы өңдеуден өткен деп есептеледі. Алайда
бұл шарт әрдайым жүзеге асырыла бермейтіндіктен, эксплуатация жағынан ең
тиімді шешім - бөлшектенетін жылуалмастырғыштың қолданылуы. Екі
жағдайда да жылуалмастырғыштарды сөндiру үшiн жапқыш арматураны
ескеру керек: шар тәрiздi шүмектер, жапқыштар т.с.с.
Сорғылар мен жылуалмастырғыштардың өзара орналасуы аса маңызды
емес. Себебі, қазіргі сорғылар кері ағын құбырларында да, беру құбырларында
да тиiмдi жұмыс істейді. Дегенмен, орналастырудың әрбір түрінің сәл ғана
артықшылықтары бар, бірақ әдетте оларды есепке алмайды.
Кері құбырда орналасқан сорғылар жоғары кавитациялық қорға ие және
ылғал роторы бар қозғалтқыштардан жылу қайтару мүмкіндігі жоғары болып
келеді. Сонымен қатар ол жылутасымалдағышты үлкен тығыздықпен сорып
алады да, қозғалтқыштың білік қуатын арттыру арқылы энергия тұтыну
мөлшерін көбейтеді.
Бір жылуалмастырғышы бар сұлбалардан бөлек екі жылуалмастырғышы
бар сұлбалар да жиі қолданылады. АЭжБУ-дың В корпусында осы сұлба
жүзеге асырылған.
1.8а суретте көрсетілгендей, жылу пунктінің енгізу буынында жылу
беруді үзбеу үшін екі параллель қосылған жылуалмастырғышты орнатады.
Әрбір жылуалмастырғыш ғимараттың 100% жылу айырымына арналып
орнатылады.
Екі параллель жалғанған жылуалмастырғыш жылыту жүйесінің тәуелсіз
сұлбаларында фасад бойынша реттеу әдісі кезінде де қолданылады. Бұл
сұлбаны жылыту жабдықтарында термореттегіштердің орнатылмаған
жүйелерінде қолдану тиімді болып табылады. Мысалы, кондиционерлеу
жүйесінде ауаны жылытумен бірге жұмыс істейтін жылыту жүйелерінде
қолданылады.
18
1.8 сурет - Сорғылардың тәуелсіз жалғану сұлбаларында орналасуы
Жылуалмастырғыштары бар фасад бойынша реттеу сұлбаларында әрбір
фасадқа орнатылған сорғысы бар жүйелер де қолданылады [7]. Алайда бұл
шешім тиімді реттеу заңдарына сәйкес келмейді, себебі, әрбір фасадтың кері
құбырынан келген жылутасымалдағыш параметрлерін жеке-жеке реттеуге
тура келеді.
Фасадтық тармақтарды реттеу сыртқы ауа температурасын өлшейтін
температура датчигі арқылы ECL
Сomfort
бақылауышымен
жүзеге
асырылады. Жүйенің жұмысын ғимарат ішіндегі температура датчигі арқылы
түзетулер енгізіп, реттеп отырады. Әрбір фасад тармағына жеке реттегіш қою
тиімдірек болғанымен, кез келген жағдайда да жылуалмастырғыш есебін әрбір
фасад тармағының жылулық қуатын ескере отырып жүргізеді.
Тік және көлденең жылыту жүйелерінде екі құбырлы тіреуіштердегі
қысым айырымын реттеу, бір құбырлы тіреуіштердегі шығынды автоматты
реттеу фасад бойынша реттеу заңдарын қолдану тиімсіз екенін айта кеткен
жөн.
Бұл мәселені шешу үшін реттеуші клапандарды қолдану әлдеқайда
тиімді болып келеді. Өйткені, реттеуші клапан фасад тармақтары арасында да
тіреуіштер арасында да
жылутасымалдағыштың ағынын дұрыс
тасымалдануын жүзеге асырады.
19
1.2 Жылу пунктін автоматтандыру есебі
Зерттеу объектісі ретінде Алматы энергетика және байланыс
университетінің жылу пункттері алынды. Жылыту және ыстық сумен
қамтамасыз ету жүйесі шығындарын үнемдеу мақсатында Алматы энергетика
және байланыс университеті автоматтандырылған жылу пункттерімен
жабдықталған. Одан бұрын орнатылған гидроэлеватор университетті жайлы
әрі үнемді жылыту жүйесімен қамтамасыз ете алмады. Қазір АЭжБУ оқу
корпустарының әрқайсысында Даниялық Danfoss фирмасының ECL Comfort
210 ауа райы компенсаторлары орнатылған (1.9 сурет). ECL Comfort
реттегіштері әр түрлі қуаттарға арналған түрлі құрылымды жылумен және
ыстық сумен қамтамасыз ету жүйелерінде жұмыс істеуге арналған.
1.9 сурет - ECL Comfort 210 реттеуішінің сыртқы көрінісі
А және С корпустарының жылу пункттері жылу желісіне тәуелді сұлба
бойынша жалғанған. Яғни, жылу желісінен келген су университеттің жылыту
жүйесінде де қолданылады. А және С корпустарының жылу пункттерінің
технологиялық сұлбалары сәйкесінше 1.10 және 1.11 суреттерде көрсетілген.
Ал В корпусының жылу пункті жылу желісіне тәуелсіз сұлба арқылы
жалғанған. Тәуелсіз сұлбаларда жылутасымалдағыш жылу желісінен алдымен
жылуалмастырғышқа келіп түседі. Жылуалмастырғышта жылу желісінің суы
жергілікті жүйенің суын жылытады (1.12 сурет).
Жылу пункттері енгізу буынынан, есептеу буынынан және жылу
пунктін автоматтандыру буынынан тұрады. Енгізу буыны тура және кері
құбырларда орналасқан кіріс жапқыштарынан басталады. Бұл жапқыштар
қолмен немесе электр жетегі арқылы басқарылуы мүмкін. Жапқыштардан
кейін жылу энергиясының және жылутасымалдағыш шығынын есептеу
буыны орналасады.
20
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
9 - сорғы;
15 - жылыту жүйесін өшіру
арматуралары;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер.
1.10 сурет - А корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
1. Өшіру арматуралар. Жылу пункттің кірістерінде болаттан жасалған
тиектеуші арматураның болуы алдын ала қарастырылуы керек. Бұрын
олардың орнында жапқыштар орнатылатын еді. Қазіргі таңда арнайы шарлы
крандар немесе бұрылма жапқыштар қолданылады.
2. Лай жинағыштар. Көптеген автоматтандыру құралдарын пайдалану
талаптары бойынша сапалы жылу тасымалдағышты қолдану керек. Қатты
бөлшектерді гравитациялық тұндыратын дәстүрлі лай жинағыштар бұл
мәелені шеше алмайды. Сондықтан лай жинағыштан кейін торлы сүзгіш
орнатылады, бірақ кейбір жағдайда ол лай жинағыштың ішіне құрылымдық
түрде монтаждалуы мүмкін.
3. Сүзгіштер. Түсіру крандары кіріктірілген сүзгіштерді қолдану
сүзгіштердің тазартылуын жеңілдетеді, яғни тордың алып тасталмауын және
қызмет көрсетілетін буындардың және төменгі нүктелердегі бөліктердің
(сорғының қасында) босатылуын көздейді. Сонымен қатар, сүзгіштің екі
жағындағы өшіру арматуралары қарастырылған, бұл торды шешуге және
21
тазартуға мүмкіндік береді. Қысым айырымы бойынша сүзгішті тазарту
қажеттілігін анықтау үшін құбырда штуцерлерді орнатады, олар қысым
импульсін алу және оны түтіктер арқылы манометрге жеткізу қызметін
орындайды.
Жылу пунктінің кірісіндегі тура құбырдың үстіне лай жинағыш
орнатылады; реттеуші құрылғылардың және су мен жылу ағындардың
шығындарын есептеу аспаптардың алдында кері құбырдың үстіне бірден көп
емес лай жинағыш орнатылады. Сорғының алдына лай жинағыш пен
сүзгіштің орнатылуы ластанудан қорғауды көздейді. Бұл ластанулар жылыту
жүйесіндегі болат құбырлардың тоттарынан, ондаған жыл бойы шойын
радиаттарынан тазаланатын қалыптасқан массадан және т.б. пайда болады.
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
9 - сорғы;
15 - жылыту жүйесін өшіру
арматуралары;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер.
1.11 сурет - С корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
4. Жылу тасымалдағыштың температура датчиктері. Бұл датчиктер
жылу тасымалдағыш кедергісінің температураға байланысты пропорционалды
өзгеруін қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық
тәуелділігі бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге
22
болады. Pt 500 түрі бар өлшенетін ортаға батырылатын датчиктер
қолданылады. Датчик тапсырыс бойынша жеткізілетін гильзаға орнатылады.
Оның жоғарғы бөлігін төменгіге қарағанда жоғарырақ орналастырады. Бұның
себебі, датчикке жылу алмасу жоғары болуы үшін гильзаны жылу өткізгіштік
пастамен немесе маймен толтарады. Құбырдың диаметрі 65 мм немесе жоғары
болған жағдайда тек өлшенетін ортаға батырылатын датчиктер орнатылады.
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
15 - жылыту жүйесін өшіру арматуралары;
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер;
21 - жылуалмастырғыштар.
9 - сорғы;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
1.12 сурет - В корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
5. Шығын өлшегіштер. Жылу жабдықтау ұйымдардың талаптары
бойынша көптеген жағдайда шығын өлшегішті бір уақытта тура және кері
құбырдың үстіне орнатылуы керек.
6. Жылу есептегіш. Жылу энергиясының тұтынуын 5 шығын
өлшегіштердің өлшенген шығыны мен 4 қос датчиктердің өлшенген
температура айырымы негізінде есептейді.
23
7.
Қысым айырмасының реттеуіштері. Жылу торабын
реттеусіздендіруінен сақтайды. Жылу торабындағы қысым толқындарынан
жылыту жүйесін қорғайды. Тұрақты қысым айырымын және 8 жылу ағыны
реттеуішінің клапанында тұрақты сыртқы беделін ең жақсы реттеу жағдайын
жасау арқылы сақтап тұрады. Абоненттік жылу тасымалдағыштың
максималдық шығынын 8-мен бірге шектейді. 8 клапан электр жетегінің
механикалық жұмысқа қабілеттілігін қамтамасыз етеді, яғни есеп айырысу
жағдайларына тең 8 клапан ысырмасындағы тұрақты қысым айырымын ұстап
тұрады. Егер 7 реттеуіш жоқ болса, онда жылу торабындағы қысым
толқындары 8 реттеуіштің жетегіне беріледі. Бұл 8 реттеуіштің жұмысқа
қабілеттілігін төмендетеді. Ең жаманы жетектің күш салуы кезіндегі
құбырдағы қысымның асып кетуі болып табылады. Егер бұл кезде жетекте
өшіру қорғанысы болмаса, онда ол жанып кетеді немесе бұзылады. Данфосс
фирмасының жетектері тым асыра күш салудан қорғайтын функциямен
жабдықталған. Электр энергия жоқ болған кезде, жылыту жүйесін жылу
тасымалдағыштың артық мөлшердегі температурасы арқылы бұзылуынан
қорғау үшін жетек жабылады. Егер мұндай қауіп-қатер болмаса, онда
қалыпты ашық ысырмасы бар немесе токтың жоқ болған кездегі ысырманың
аралық орналасуы бар клапандар қолданылады.
8. Жылу ағыны реттеуішінің клапаны. Жылу торабынан келген жылу
тасымалдағыштың жіберуін кері құбырдағы салқындатылған жылу
тасымалдағышпен араластыру үшін өзгертіп, жылыту жүйесінің кірісіндегі
жылу тасымалдағыштың керекті температурасын қамтамасыз етеді. Клапан
ECL электронды реттеуішінің көмегімен басқарылатын электр жетектің
(актуатор) көмегімен реттеледі. Жетекті жай етіп таңдайды, мысал ретінде
штоктың орын ауыстыру уақыты 14 смм. Бұның себебі жылыту жүйесі
инерционды реттеу объетісі болып табылады және жылу тасымалдағыштың
параметрлерін тез өзгеруін қажет етпейді, сонымен қатар бұл жағдайда
гидравликалық соққылар пайда болмайды.
9. Сорғылар тобы (немесе сорғы). Жылыту жүйесінде жылу
тасымалдағыштың айналып жүруін қамтамасыз етеді.
10 және 12. Жылу тасымалдағыштың температура датчиктері. 4
датчиктің сипаттамаларымен бірдей. Бұл екі датчикті қондырған кезде,
жылыту жүйесін қандай болсын да қосымша өлшеу аспаптарынсыз
температуралық әдіс арқылы жөндеу мүмкіндігін пайдалану қарастырылады.
Себебі құбырдағы жылу тасымалдағыштың температурасы 13 электронды
реттеуіштің дисплейінде көрсетіледі. Температуралық әдіс жылыту жүйесі
қуатының ғимараттың жылу шығынына сәйкестігін ең нақты көрсетеді.
Өлшенетін ортаға батырылатын (ESMU) және қапталатын (ESM_11)
датчиктер қолданылады. Датчиктің қапталған түрі диаметрі кіші құбырларды
қолданылады. Бұндай датчиктер бағасы арзан және инерциондылығы төмен
болып табылады. Дегенмен, бұл датчиктер құбырдың үстіндегі
температураны қабылдайды, бірақ реттеу жылу тасымалдағыштың
температурасы бойынша жүргізілуі керек. Сонымен қатар, оларды ұқыпсыз
24
қолданған кезде, яғни бекітілген датчиктің құбырды айналдыру арқылы
немесе құбыр бойымен өткізу арқылы орнынан ығысуы, бет жылу
қабылдағышының бұзылуына әкеп соғады. Сондықтан тіпті құбырдың кіші
диаметрлері кезінде өлшенетін ортаға батырылатын датчиктерді қолдану
мүмкіндігін табу керек, мысалы, гильзаны толық ұзындығы бойынша пісіру
мүмкіндігін беретін құбыр бұрылысы кезінде.
11. Сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT). Бұл датчиктер
кедергінің сыртқы ауа температурасына байланысты пропорционалды
өзгеруін қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық
тәуелділігі бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге
болады. Датчиктердің бұл типін ғимараттың сыртқы қабырғасына солтүстік
жағына орнатып, терезелер және есіктерден жылу ағынының әсер етуіне жол
бермейді.
13. Электронды реттеуіш (ECL). Жылыту жүйесінің кірісіндегі жылу
тасымалдағыштың температурасын 10 датчик температурасы бойынша
басқарады. Реттеу 11 сыртқы ауаның температура датчигінің көрсетуі
бойынша алынған сыртқы ауаның температурасы мен программаланған
температуралық графикті салыстыру арқылы жүргізіледі. Сонымен қатар
реттеу программаланған энергия үнемдеу режимі, яғни жылыту жүйесінің
түнгі уақытта және демалыс күндерінде энергия тұтынуының азаюы есебінен
жүргізіледі. Басқаруға 12 температура датчигінің көрсетуі бойынша алынған
кері құбырдағы жылу тасымалдағыштың температурасы немесе 14 ішкі
ауаның температура датчигінің көрсетуі бойынша алынған бөлмедегі ауа
температурасы бойынша түзету енгізіледі. Аталған датчиктер арқылы реттеу
жүргізудің дәрежесі бұл жағдайда жоғары болады. Жылыту кезеңінде жүйені
реттеуден басқа, электронды реттеуіш 8 жылу ағыны реттеуішінің клапан
штогінің басылып қалуынан қорғап отырады. Сонымен қатар
жылытылмайтын кезеңде, яғни қысқа уақыт аралығында периодты түрде (бір
минутқа үш күнде бір рет) 9 сорғының білігін қосып отырады. Бұл функция
қосымша болып табылады және керек кезде электронды реттеуішті
программалау арқылы жүзеге асырылады. Мысалы, сорғының эпизодтық
қосылуын кез келген жылыту жүйесінде орындау ұсынылады. Сонымен қатар
жылу ағыны реттеуішінің эпизодтық қосылуы да ұсынылады. Бұл жағдайда
жылу тасымалдағыштың қосымша шығынын минимумдау сорғы мен
клапанның асинхрондау көмегімен қосылуы арқылы жүзеге асырылады.
14. Ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10). Бұл датчиктер
кедергінің ішкі ауа температурасына байланысты пропорционалды өзгеруін
қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық тәуелділігі
бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге болады.
Датчиктердің бұл типі өзіндік температуралық режимі бар ғимараттың кез
келген бөлмесінің ішкі қабырғасына орнатылады.
15. Жылыту жүйесін өшіру арматуралары. Жылыту жүйесін өшіруге
арналған және жылыту жүйесін тазарту кезінде жылу буынының
құрылғысына ластанған жылу тасымалдағыштың түсіп қалуынан сақтайды.
25
16. Қауіпсіздендіретін клапан.
Жылыту жүйесін автоматты
клапандардың қосылмауы себебінен мүмкін болатын асыра қысымның жұмыс
қысымнан асып кетуінен қорғау үшін арналған. Клапанның ыңғайлы
орналасуы - жылыту жүйесінен өшіру арматураларына 15 дейінгі кері
құбырда. Егер жылуалмастырғыштың бұрып ағызу жағдайы болса, онда
жылуалмастырғыштың түрі салқындатылған болып табылады. Бұрып ағызуды
арнайы жинағыш сыйымдылықтарға немесе арна жүргізуге жасаған
ұсынылады.
17. Дренажды крандар. Жылыту жүйесін босату үшін арналған. Жылыту
жүйесін тазарту кезінде компрессорларды қосу үшін, ал кішкентай жүйелерде
гидравликалық сынаулар үшін қолданады.
18. Кері клапан.
Жылу торабындағы тура құбырдан келген
жылуалмастырғыштың кері құбырдан келген жылуалмастырғашпен араласып
кетуінен сақтайды.
19. Монометрлер.
20. Көрсетуші температура датчиктері (термометрлер).
21. Жылуалмастырғыштар.
Технологиялық сұлбаға сүйене отырып, АЭжБУ-дің үш оқу
корпустарының функционалдық сұлбалары жасалынды.
1.13 сурет - A корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
26
1.14 сурет - B корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
1.15 сурет - C корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
27
1.13, 1.14 және 1.15 суреттерден көріп отырғанымыздай, 8 жылу ағыны
реттеуішінің клапанын 11 сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT), ішкі
ауаның температура датчигі
(ESMA10)
және
жылутасымалдағыштың
температура датчиктерінен келген мәлімет бойынша реттеу контуры
қарастырылған. Сонымен қатар, жылутасымалдағыштың температура және
шығын датчиктерінен келген мәлімет бойынша есептеу бөлігі қарастырылған.
Жылу пункттеріндегі жылу энергиясының үнемделуі мейрам кездерінде,
демалыс күндерінде және түнгі уақыттарда шекті 400С температураны ұстап
тұру арқылы жүзеге асырылады. Ауа райы компенсаторын қолдану күз және
көктем маусымдарында ерекше тиімді болып табылады.
ЖЖП - өлшенетін параметрлер мен реттелетін контурлардан, түрлі
орындаушы механизмдер мен технологиялық жабдықтардан тұратын күрделі
жүйе. Осының салдарынан техникалық параметрлерді, жүйенің дұрыс жұмыс
істеуін қадағалайтын қызметкерлердің үнемі жұмыс орнында болуын қажет
етеді.
Көп жағдайда қызмет көрсетуші қызметкерлер жүйе жұмысындағы
ақауларды кеш анықтайды. Соның салдарынан апат көлемдері әлдеқайда
жоғары болады. Мұндай жағдайларда апат себептерін анықтау өте қиын
болады. Ақауды уақытында анықтамау, апатқа дер кезінде көңіл бөліп, алдын
алмау себебінен компания үлкен шығындарға ұшырайды. Мысалы, қысымның
шамадан тыс артуы құбырдың зақымдалуына, температураның артуы жылу
тасымалдағыштың үлкен шығынына, қыс маусымдарында сорғылардың істен
шығуы құбырдың қатуына алып келеді және т.б.
Нәтижесінде жылу пункттерін диспетчерлеу қажеттілігі ортаға шығады.
Университеттің жылу пункттерінің барлық ерекшеліктерін ескере отырып, үш
оқу корпустарын бір өндірістік желіге біріктіріп, сенімді диспетчерлік
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
2
3
4
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада тұрғын үй-коммуналдық шаруашылықтағы
жылу пунктін TIA Portal программалық қамтамасы негізінде сымды
байланысы бар үлестірілген өндірістік желіні құрастыру және зерттеу
мәселелері қарастырылған.
Бірінші бөлімде жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге
шолу жасалынды. Зерттеу объектісі сипатталып, таңдалынған объектінің
технологиялық сұлбалары құрастырылды. Жылу пунктін автоматтандыру
жүйесінің аппараттық және бағдарламалық жабдықтары талданды.
Екінші бөлімде жылу пункті аппараттық қамтамасының көп деңгейлі
құрылымы жасалынды. Өндірістік бақылауыш пен байланыс жүйесі
таңдалынды.
Үшінші бөлімде жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару
жүйесінің макеті құрылды.
Экономикалық негіздеу бөлімінде тұрғын үй-коммуналдық
шаруашылықтағы жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару
жүйесін құрудың тиімділіктері анықталды.
Өміртіршілік
қауіпсіздігі бөлімінде тұрғын үй-коммуналдық
шаруашылықтағы жылу пунктінің жұмысын қадағалайтын оператордың еңбек
жағдайын талдау, операторлық бөліміндегі шуды есептеу және шудан қорғану
шаралары қарастырылды.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы разработки и
исследования распределенной промышленной сети с проводной связью на
базе программного обеспечения TIA Portal на примере теплового пункта
жилищно-коммунального хозяйства.
В первой части сделан обзор литературы по автоматизации тепловых
сетей. Описан объект исследования, построены технологические схемы
данного объекта. Произведен анализ аппаратного и программного
обеспечения системы автоматизации тепловых пунктов.
Во второй части разработана многоуровневая структура аппаратного
обеспечения теплового пункта. Выбран промышленный контроллер и система
связи.
В третьей части построен макет системы диспетчерского контроля и
управления тепловым пунктом.
В экономической части рассчитаны расходы на создание проекта и
определена его эффективность.
В разделе безопасности жизнедеятельности решена задача шума
операторской комнаты, рассмотрены меры защиты от шума и определены
рабочие условия оператора.
5
Мазмұны
Кіріспе
1 бөлім. Жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге шолу
1.1 Жылумен қамтамасыз ету жүйесін зерттеу
1.2 Жылу пунктін автоматтандыру есебі
1.3 Жылу пунктін автоматтандыру жүйесінің аппараттық және
бағдарламалық жабдықтарына шолу
1.4 Есептің қойылымы
2 бөлім. Аппараттық қамтаманы құрастыру
2.1 Жылу пункті аппараттық қамтамасының көп деңгейлі құрылымын
жасау
2.2 Өндірістік бақылауышты таңдау
2.3 Байланыс жүйесін таңдау
3 бөлім. Бағдарламалық қамтаманы құрастыру
3.1 Бөлменің температурасы бойынша реттеу жүйесінің синтезі
3.2 TIA Portal көмегімен бағдарламалық қамтаманы құрастыру
3.3 Жылу пунктінің диспетчерлік бақылау және басқару жүйесін құру
4 бөлім. Техника-экономикалық негіздеу
4.1 Жобаның бейнеленуі
4.2 Өндірістік жоспар
4.3 Автоматтандыру жүйесінің эксплуатацияға кететін шығындары
4.4 Қаржы жоспары
5 бөлім. Өміртіршілік қауіпсіздік бөлімі
5.1 Еңбекті қорғау бойынша заңдық және нормативтік актілер
5.2 Оператордың еңбек жағдайын талдау
5.3 Операторлық бөліміндегі шуды есептеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
А қосымша
Б қосымша
В қосымша
Г қосымша
6
7
8
8
20
29
35
36
36
40
44
47
47
51
56
59
59
59
64
67
70
70
71
75
83
84
86
90
91
92
Кіріспе
Қазіргі кезде энергия тұтынатын елдердің басым көпшілігі энергияны
үнемдеу мәселесін шешу жолдарын іздеуде. ҚР Президентінің бұйрығымен
2012 жылғы 13 қаңтардағы Энергия үнемдеу және энергия тиімділігін
арттыру және Энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру
мәселелері бойынша заңнамалық актілерге өзгертулер мен толықтыруларды
енгізу туралы заңдары қабылданды. Энергия ресурстарын, соның ішінде
жылу энергиясын үнемдеу және тиімді пайдалану туралы мемлекеттік
бағдарламасын іске асыру автоматтандырылған басқару жүйелерін, бақылау
кешендерін, соның ішінде жеке автоматтандырылған жылу пункттерін
(ЖАЖП) енгізуді көздейді.
Бүгінгі таңда жылу пункттерінің (ЖП) басым көпшілігі жылу
энергиясын бақылау орталықтарымен жабдықталған. Алайда, бақылау
орталықтары энергияны үнемдеу мәселесінің шешімі бола алмайды, олар тек
қана жылу энергиясын тұтынудың дәл есебін жүргізуге мүмкіндік береді.
Осындай есеп жүргізу коммуналдық төлемдерді тұтынған жылу
энергиясының нақты мәні бойынша орындап, жылумен қамтамасыз ету
орталықтарының қосымша үстеме шығындарды қоспай есеп жүргізуін
қамтамасыз етеді.
Коммуналдық төлем шамасын қысқартып, жылу энергиясының
үнемделуіне қол жеткізу үшін жылу пункттерін автоматтандыру керек. Бұл
жылу энергиясын пайдалануға кететін шығындарды келесі әрекеттер арқылы
қысқартады:
- жылы мезгілдер кезінде жылу беруді шектейді;
- түнгі уақыттарда, ресми мейрамдар және демалыстар кезінде
ғимараттағы температураны төмендетеді.
Алматы энергетика және байланыс университетінің үш корпусы
автоматтандырылған жылу пункттерімен жабдықталған. Олардың көмегімен
жылумен қамтамасыз етудің негізгі параметрлері, яғни, температура, қысым
және шығын шамаларын бақылау және реттеу үрдістері жүзеге асырылуда.
Жұмыстың мақсаты аталған жылу пункттерін бір өндірістік желіге біріктіріп,
орталықтандырылған диспетчерлік пунктін құру болып табылады. Осындай
диспетчерлік пункт үш корпустың жылу пункттерін қашықтықтан бақылауға,
реттеуге және басқаруға мүмкіндік береді.
Қойылған мақсатты жүзеге асыру үшін көптеген артықшылықтары бар
Siemens фирмасының еркін программалынатын логикалық бақылауыштарына
(ЕПЛБ) арналған TIA Portal программалық жабдығын қолдану көзделуде.
TIA Portal Siemens фирмасының Simatic программалық жабдықтарының
эволюциялық даму нәтижесінде пайда болған өнім. Құрамына логикалық
бақылауышты программалау пакеті Step7 және адам-машина интерфейсін
жасау пакеті WinCC кіреді.
7
1 бөлім. Жылу желілерін автоматтандыру туралы әдебиеттерге
шолу
1.1 Жылумен қамтамасыз ету жүйесін зерттеу
Ғимараттарды
жылумен қамамасыз ету жүйесі жылыған
жылутасымалдағышты қажет ететін инженерлік жүйелерін жылу
энергиясымен қамтамасыз ету үшін арналған. Қазіргі кезде, көбіне,
жылутасымалдағыш ретінде
жылытылған су қолданылады. Көптеген
кемшіліктеріне орай су буы жылумен қамтамасыз ету жүйелерінде өте сирек
қолданылады. Қазіргі таңда су буын технологиялық қажеттіліктер үшін ғана
өндірістік ғимараттарда жылутасымалдағыш ретінде қолданады [1].
Жылумен қамтамасыз ету жүйелері су немесе су буының қолданылуына
байланысты су және бу жылумен қамтамасыз ету жүйелері деп бөлінеді.
1.1 кестеде су мен будың артықшылықтары көрсетілген.
1.1 к е с т е - Су мен будың артықшылықтары
8 Су
Бу
Суды үлкен ара қашықтықтарға
энергетикалық потенциалын көп
мөлшерде шығындамай тасымалдау
мүмкіндігі
Әмбебаптығы. Технологиялық
процесстермен қоса, көптеген жылу
тұтыну түрлерін қанағаттандыруы
Орталықтандырылған жылу көзінің
жылутасымалдағыш температурасын
өзгерту жолымен тұтынушыға жылу
жіберуді реттеу
Жылутасымалдағышты тасымалдау
шығынының аздығы
ЖЭС-та қауіпсіздікті сақтауға
мүмкіндік береді. Күрделі әрі қымбат
бу түрлендіргіш құрылғыларын
қолданбай конденсатты таза күйінде
сақтайды
Гидростатикалық қысымның аз
мөлшерде болуы
Жылумен қамтамасыз ету жүйесінің
немесе ыстық сумен қамтамасыз ету
жүйесінің жылу желісіне қосылу
бағасының төмен болуы
Эксплуатация жеңілдігі. Бу жылумен
қамтамасыз ету жүйелерінде міндетті
түрде болатын конденсатты сорғылар
арқылы қайтару конденсатты сыртқа
шығару сияқты процесстерінің
қолданылмауы
Кез келген жылумен қамтамасыз ету жүйесі үш негізгі элементтерден
тұрады:
1) жылу көзі. Бұл ЖЭС немесе қазандық (орталықтандырылған
жылумен қамтамасыз ету жүйесі үшін), немесе бөлек ғимаратта орналасқан
қазандық (жергілікті жылумен қамтамасыз ету жүйесі үшін);
2) жылу энергиясын тасымалдау жүйесі (жылу желілері);
3) абоненттік енгізу мен жергілікті жылу тұтыну жүйелері (жылу
радиаторлары және калориферлер).
Жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің екі түрі бар:
орталықтандырылған және жергілікті. Үлкен қалалар үшін
орталықтандырылған жүйелер - болашақтың талаптарына сай және ұтымды
шешім болып табылады. Орталықтандырылған жылумен қамтамасыз ету
жүйелері отынды көп мөлшерде шығындауды қажет етпейді. Жылу көздерінің
аз болуы түтін мұржаларының санын азайтып, қоршаған ортаға шығарылатын
жану өнімдерінің көлемін қысқарту арқылы ауаны ластамайды. Сонымен
қатар, қаланың бойында таралған шағын қазандықтарға отынды тарату және
сол қатты отынды сақтау қоймаларын құру, күл мен қоқысты алып шығару
жұмыстарын қажет етпейді.
Осыған орай орталықтандырылған жылумен қамтамасыз ету жүйелері
экологиялық жағынан қауіпсіз әрі сенімді жүйе болып табылады. Орталық
қазандықта өндірілген жылу құбырлар арқылы бірнеше ғимараттарға
таралады. Заманауи отын жағу және қоқысты тазарту технологиялары
қоршаған ортаға жағымсыз әсерлерді азайтады.
Жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің тиімділігі жылу желісіне қосылу
түріне тәуелді болып келеді. Себебі, абоненттік енгізу сыртқы жылу желісі
мен жергілікті жылу тұтынушы арасындағы негізгі байланысу буыны болып
табылады.
Жергілікті жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің сұлбалары
гидравликалық байланыс белгісі жағынан тәуелді және тәуелсіз болып
бөлінеді [2].
Тәуелді байланысу жүйелерінде (1.1 сурет) жылутасымалдағыш жылу
желісінен тікелей жылумен қамдау құралдарына келіп түседі.
Сөйтіп, жылу желісінде айналып жүрген жылутасымалдағыш жылыту
жүйесінде де қолданылады. Сондықтан, жергілікті жылыту жүйесіндегі
қысым режимі сыртқы жылу желісінің қысым режимімен анықталады.
Тәуелді жылумен қамтамасыз ету жүйесінің негізгі кемшілігі - жылумен
қамдауды жылудың шамадан тыс берілетін жылыту маусымының басы мен
соңында реттеу мүмкіндігінің жоқтығы. Осы кемшілік тұтынушының
жайлылығы мен жылудың шығындалуына әсер етеді.
Энергияны үнемдеу мақсатында қазіргі кезде тәуелді жүйеден тәуелсіз
жүйеге өту белсенді түрде елең алуда. Бұл жылу энергиясының шығындарын
жылына 10-40%-ға дейін қысқартады.
9
1.1 сурет - Жылумен қамтамасыз етудің тәуелді жүйесі
Тәуелсіз сұлбаларда
жылутасымалдағыш
жылу желісінен
жылуалмастырғышқа келіп түседі де, жергілікті жылыту жүйесін толтырып
тұрған суды жылыту үшін ғана қолданылады. Жылу желісі мен жергілікті
жылыту жүйесі бір-бірінен толық изоляцияланған. Соның салдарынан
жергілікті құрылғылар жылу желісіндегі қысымның шамадан тыс арту немесе
кемуінен қорғалады. Әдетте, қысымның күрт өзгеруінен жылыту құралдары
бұзылып, жергілікті жылыту жүйелерінде жылутасымалдағыштың ағып кетуі
байқалады.
1.2 суретте жергілікті жылумен және ыстық сумен қамтамасыз ету
жүйесінің жылу желісіне екі құбырлы тәуелсіз сұлба бойынша қосылған
суреті көрсетілген.
Жылумен қамтамасыз етудің тәуелсіз жүйесі тәуелді жүйеге қарағанда
біршама артықшылықтарға ие:
- тұтынушыға берілетін жылу мөлшерін реттеу мүмкіндігі (екінші ретті
жылутасымалдағышты реттеу арқылы);
- сенімділігі жоғары;
- энергияны үнемдеу (жылуды 10-40%-ға дейін үнемдейді);
- жылутасымалдағыштың техникалық және эксплуатациялық сапасын
арттыру мүмкіндігі. Сол арқылы қазандық құрылғыларын ластанудан сақтау.
Осы артықшылықтардың арқасында жылумен қамтамасыз етудің
тәуелсіз жүйесі жылулық жүктемелері көп болып, жылулық желілері үлкен
ара қашықтықтарға тартылған ірі қалаларда белсенді түрде қолданылуда.
10
Қазіргі кезде тәуелді жүйелерді тәуелсіз жүйелерге ауыстыру технологиялары
құрастырылып, үлкен шығындарға қарамастан, көптеген жерлерде енгізілуде.
1.2 сурет - Жылумен қамтамасыз етудің тәуелсіз жүйесі
Жылытудың элеваторлық буындары. Тұрғын үйлер үшін жылыту
құралдарына баратын жылутасымалдағыштың санитарлық нормаларға [3] сай
температурасы 85°С-тан аспауы қажет. Ал жылу желілеріндегі (1.3 сурет)
ыстық судың температурасы 100-150°С-қа дейін болуы мүмкін. Демек,
жылутасымалдағыш температурасын қажетті шамаға дейін төмендету керек.
Бұл ғимараттың жылыту жүйесінің буынында орналасқан элеватор арқылы
жүзеге асырылады.
1.3 сурет - Жылыту элеваторының жұмыс принципі
11
Элеватордың жұмыс жасау принципі келесіде: магистралдан келетін
жылыған су алмалы конус тәріздес соплоға келіп түседі. Бұл соплода судың
жылдамдығы лезде артады да, соның нәтижесінде соплодан араласу
камерасына баратын су ағыны кері құбырдағы салқындатылған сумен
элеватордың ішкі қуысында араласады (1.4 сурет).
1.4 сурет - Жылыту элеваторы
Сонымен бірге, элеваторда жылыту жүйесінің ыстық және
салқындатылған судың араласуы орын алады. Сөйтіп, жылыту жүйесінің
құралдарына керекті температурадағы су келіп түседі. Элеватордың конусына
ірі бөлшектердің түсіп кетуін болдырмау үшін элеватордың алдына міндетті
түрде лай жинағышты орнату керек. Себебі, желідегі ірі қоқыстар элеваторды
толық істен шығаруы мүмкін.
Толық алғанда, жылыту элеватор буыны бекітулі арматураларынан,
бақылау-өлшеу аспаптарынан, яғни манометрлер мен термометрлерден
тұрады. Элеватор буынының негізгі элементтері 1.5 суретте көрсетілген.
1 - тура құбыр; 2 - кері құбыр; 3 - жапқыштар; 4 - су өлшегіш; 5 - лай
жинағыштар; 6 - манометрлер; 7 - термометрлер; 8 - элеватор; 9 - жылыту
жүйесінің қыздырғыш аспаптары.
1.5 сурет - Жылыту элеваторы буынының негізгі элементтері
12
Элеваторлардың кезінде үлкен қолданысқа ие болуы олардың жылу
желісіндегі жылулық және гидравликалық режимдердің өзгеріп тұруына
қарамастан тұрақты жұмыс істеуімен тікелей байланысты. Сонымен қатар,
элеваторлар тұрақты бақылауды қажет етпейді. Ал оның өнімділігін реттеу
тек соплосының диаметрін таңдаумен ғана байланысты [4]. Элеватордың
артықшылықтары мен кемшіліктері 1.6 суретте келтірілген.
1.6 сурет - Элеватордың артықшылықтары мен кемшіліктері
Бұрын суды араластыру үшін су сорғалағыш реттелмейтін (1.7а сурет)
және реттелетін (1.7б сурет) сорғыларды (гидроэлеватор) орнатқан болатын.
Біріншілердің жұмысқа жарамсыздығына (суретте тұтас сызықпен сызылған)
және екіншілердің тиімсіздігіне (суретте нүктелі сызықпен сызылған) орай
термореттегіші бар екі құбырлы жылумен қамтамасыз ету жүйелерінде электр
сорғысы бар сұлбалар кең етек алған.
Екі құбырлы жүйеде гидроэлеватордың қолданылмау себебі:
қондырғылардың гидравликалық режимімен сәйкессіздігі және энергия
қолдану тиімділігіне қажетті клапандардың үйлесуі үшін су қысымының
аздығы.
Гидроэлеватор тұрақты гидравликалық режимде жұмыс жасайды, ал
термореттегіш екі құбырлы жүйеде айнымалы гидравликалық режимді
туындатады. Сондықтан жылыту жүйесі термостатикалық клапанмен
жабдықталған болса, элеваторды абоненттік енгізуде қолданылмайды деген
шешім қабылданған [9].
13
1.7 сурет - Сорғылардың принципиалды жалғану сұлбалары
Жүйені автоматты реттеу кезінде жүйені электрлік сорғы арқылы жалғау
қажет. Бұл талап екі құбырлы жүйеге ғана емес, бір құбырлы жүйелерге де
14
таралады. Себебі, орнатылуы міндетті болған термореттегіші бар бір құбырлы
жүйеде гидроэлеваторды қолдану тағы да тиімсіз болып табылады.
Гидроэлеватор мен термореттегішті бірге қолданған жағдайда,
термореттегіштен туындайтын жылутасымалдағыш қысымының ауытқуларын
жою мүмкін емес. Бұл ауытқулар екі құбырлы жүйедегі ауытқуларға
қарағанда аз болғанмен, олар жылутасымалдағыштың жылыту жүйесінің
тіреуіштері немесе құрылғылар тармақтары арасында, қайта үлестірілуіне
алып келеді. Бұл энергияның үнемделуіне жағымсыз әсер тигізеді.
Бір құбырлы жүйеде
жылутасымалдағыштың қайта үлестірілуін
болдырмай үшін шығынды шектейтін автоматты клапанды қолданған дұрыс
[9]. Гидроэлеватор мен термореттегіштер және шектеуші клапандардың
(шығын реттегіш) бірге қолданылуы жүйені жұмысқа жарамсыз етеді.
Өйткені, элеватор шығын реттегішті минималды талап етілетін қысыммен
қамтамасыз ете алмайды (шамамен 20 кПА).
Элеватор бұрынғы
уақытта жүзеге асырылған көптеген
артықшылықтарға ие екендігі сөзсіз. Алайда, ол қазіргі жылумен қамтамасыз
ету жүйелерімен сәйкес келмейді.
Соңғы кездері үлкен қолданысқа ие болып отырған гидроэлеватор
арқылы соленоидты клапанмен реттеу әдісі бұрын
шағын жылыту
жүйелерінде сыртқы ауа температурасының оң шамаларында қолданылған
болса, қазіргі уақытта кейде биік ғимараттарда да қолданылады [6]. Заманауи
ғимараттарда мұндай реттеу заңдарын қолдану энергия үнемдеу жағынан
тиімсіз. Соленоидты клапанның әр жабылуы кезінде жылыту жүйесінің
гидравликалық тепе-теңдігі бұзылады. Ал клапанның ашылуы кезінде осы
тепе-теңдікті қайта қалпына келтіру үшін көп энергия және уақыт жұмсалады.
Зерттеу нәтижелеріне сәйкес [5], сыртқы ауа температурасының күндіз
+15 °С, түнде +10 °С шамаларында соленоидты клапанды элеватормен бір
жүйеде қолдану реттеу заңын қолданбаумен салыстырғанда 63% жылу
энергиясын үнемдеуге алып келеді. Ауа райы температурасының дәл осындай
шамаларында араластырғыш электр сорғысын қолдану жылу энергиясының
100% үнемделуіне әкеледі. Соленоидты клапанның жылу желісінде және
жергілікті жылыту жүйесінде қысымның күрт өзгеруін туындататынын
ескеретін болсақ, реттеудің гидроэлеваторлық үлгісін энергетикалық жағынан
да, тұтынушы жайлылығы мәселесін шешу жағынан да тиімсіз екені көрінеді.
Жылутасымалдағыштың реттелетін шығын мөлшері қаншалықты үлкен болса,
соншалықты қысымның секірісі де үлкен болады, сәйкесінше, жылыту
жүйесіне тигізетін зиянды әсері де жойқын болады. Бұл қысым секірістерін
көрші ғимараттарда немесе тіреуіштерде орналасқан қысым реттегіш
құралдары да жоя алмайды.
Соленоидты клапан шығынды реттемейді, ол тек келе жатқан ағынды
тоқтатады. Әдебиеттерде [8] көрсетілген классификацияға сәйкес соленоидты
клапанды бекіту арматурасына жатқызады. Себебі, бекіту арматурасы
құбырдағы ағынды бөгеу үшін арналған. Реттеу арматурасы деп жұмыс
ортасының параметрлерін шығын мөлшерін өзгерту арқылы реттейтін құбыр
15
арматурасын айтады. Сондықтан бекіту арматурасын реттеу арматурасы
ретінде қолдануға болмайды. Бұл талап соленоидты клапан гидроэлеватормен
бірге болсын, сорғымен бірге болсын қолданылмауы керек екендігін білдіреді.
Абоненттік енгізуде орналасқан жабдықтардың ерекше бөлімін
реттелетін гидроэлеваторлар құрайды (1.7б
сурет). Гидравликалық
көзқараспен қарағанда, оның кемшіліктері реттелмейтін жүйелердің
кемшіліктерімен бірдей болып келеді. Олардың қолданылуы заңнамалық
тұрғыдан қарағанда да, техникалық тұрғыдан қарағанда мүмкін емес. Себебі,
заңнамалық актілерге сәйкес барлық жаңадан құрастырылып жатқан
ғимараттардың жылыту жүйелері міндетті түрде термореттегіш құралдарымен
қамсыздандырылуы керек. Бұл гидроэлеваторларға тән емес.
Сыртқы ауа температура тетіктерін қолдана отырып ауа-райы
жағдайларын, жүйенің жылу
гидравликалық сипаттамаларын және
ғимараттың жылу сипаттамаларын есепке алатын абоненттің қосылу
жобасындағы сорғы абонент жүйелерін реттеудің энерго үнемді және
автоматтандырылған шешімдерін қолдануға мүмкіндік береді. Ғимараттың
жылу жүйесі ерекшеліктерін есепке алу және қолданатын
жылутасымалдағышты қысқарту арқылы жылу жүйесін кез-келген ауқымда
сандық және сапалық реттеу мүмкіндігі пайда болады.
Сорғыны қосудың негізгі жобалары 1.7 суретте берілген. Автоматты
реттелетін жобалардың пайда болуынан, бұл жобалар гидроэлеватор
жобаларын ығыстыруда.
Бұл сорғылар қолдану артықшылықтарына
байланысты абонент жүйелерін реттеудің кез келген міндеттерін шешуге
мүмкіндік береді. Бұл міндеттерге орай сорғыны қондыру жерін де таңдайды.
Сорғыны су беретін және кері құбырдың тиіскен жеріне орнатады
(1.7в сурет), кірістегі судың статистикалық қысым деңгейі бұл кезде
0,05...0,1 МПа-дан кем емес, бірақ шек деңгейден жоғары емес болуы керек.
Өтетін су деңгейіне байланысты мұндай жоба экономды болып саналады,
тиісінше кіші көлемдегі сорғы және электр қуаты қолданады. Алайда
сорғының мұндай орналасуында жылу жүйесіне қысым және жылу өзгерісі
әсер етеді. Жылу жүйесінде шығыстарды тұрақтандыру клапанын қондыру
арқылы бұл өзгерістерді реттеу мүмкін. Бұл кезде де, жүйенің шеткі
нүктелерінде тұтынушыға қажетті деңгейдегі су көлемін жеткізу
қиыншылықтары сақталуы мүмкін. Жүйедегі шығыс көлемі жылу ағымы
реттегіші қызметіне де байланысты, осыған орай бұл жобаны қолданбауға
ұсынылады. Аталған кемшіліктерді сорғыны су беретін немесе кері құбырда
орнату арқылы алдын алуға болады.
Көп қолданатын жылутасымалдағыштың өзгеру жобалары 1.7г және
1.7д суреттерінде берілген. Жылу жүйесіндегі тасымалдағыштың қажетті
температура деңгейі ECL электронды реттегіші арқылы анықталады. Бұл
орайда көбінесе
жылутасымалдағышты жақсы
қамтамасыз
етілуіне
байланысты клапан қолданылады. Үш жүрісті араластырғыш клапаны
жылутасымалдағышты өткізу қабілеті бойынша таңдалынып алынады. Бұл
таңдауды тура және кері құбырлардағы жылутасымалдағыш температурасы
16
мен шығынының айырымы арқылы есептік жолмен жүргізеді.
Орталықтандырылған
жылумен қамтамасыз ету
жүйесінде
клапанды
шығындар деңгейіне байланысты таңдайды. Бұл таңдау үш жүрісті
араластырғыш клапанның
жылыту жүйесіндегі тұрақсыз жұмысымен
байланысты. Бұл кемшілік үш жүрісті араластырғыш клапанды кері құбырда
орналастыру арқылы жоюға болады. Жылутасымалдағыштың екі контурында
клапанды дұрыс қамтамасыз етілмеуі қажетті шығыстан ауытқуына және
жылутасымалдағышты реттеу нәтижелігінің төмендеуіне алып келуі мүмкін.
Екі жүрісті жылу ағынын реттегішті қолдану арқылы реттеудің жақсы
нәтижелеріне қол жеткізуге болады. Оны су беретін және кері құбырда
орналастырады. Жылу ағымын реттегішті көп жағдайда араластырғыш сорғы
құбырында орналастырады. Жылутасымалдағыштың жоғарғы температурасы
кезінде су беретін құбырдағы клапанды кері құбырға ауыстырғандығы жөн.
Бұл кезде клапан қолайлы жағдайларда қызмет етеді.
Жылу жүйесі қарсылығынан өту үшін жүйедегі жылу қысымының
деңгей айырмасын есепке ала отырып, 7г және 7д суреттерде көрсетілгендей
сорғыларды орнатады. Бұл
арқылы қысым айырмасы орындалады.
Араластыру буынынан кейін су беретін сорғыны статистикалық қысым
кезінде орнатады, ол жылу жүйесі құбыры қысымына тең әлде одан асуы
керек, қажетті жағдайда жүйе қысымын арттыруға болады. Бұл кезде
сорғының араластырғыш қасиеті орындалады. Бұл қызмет жылу ағымын
реттегіші жоқ жүйелердегі сорғыларға тән екенін ескеру керек. Сондықтан да
бұрын, қысымды арттыру мақсатында жылу жүйесіндегі қысымның азаюы
мен жүйе басындағы қысымның деңгей айырмасына байланысты сорғыны
таңдайтын болған. Бүгінгі таңдағы реттегіші бар жүйелерде оны істен
шығаруға болады. Бұл кезде сорғы қысымы айналым үшін артық болады.
Сорғыны кері және тура құбырда да орналастыруға болады. Бұл көп
жағдайда жобалаушылар мүддесіне байланысты. Су тура құбырда сорғыны
орналастыру жүйені пайдалану барысындағы қоқыстанудың алдын алады [6].
Сорғыны кері құбырда орналастыруы жиі шеткі жүйелерде байқалатын кері
желідегі қысымның артуын алдын алып, қалыпты жұмыс үшін қолайлы
температуралық жағдайларын қамтамасыз ете алады.
Жылыту жүйесінің тәуелсіз қосылуын жергілікті жылу гидравликалық
тәртібін, яғни tг Т1 шарты бойынша құру үшін қолданылады. Жылыту
жүйесін жылу желісінен гидравликалық ажыратуын жылуалмастырғыш
арқылы жүзеге асырады. Жылыту жүйесі қысымның жоғары көтерілуі кезінде
ықтимал қысым қолданылуына шешім қабылдайды немесе керісінше жылыту
жүйесі статикалық қысым жүйесінен ықтималды шегі асқан жағдайда
қабылдайды. Одан басқа, тәуелсіз қосылуды таңдаудың дәйектемесінде
жылытудың қазiргi жүйелерін жұмысқа жарамдылығын арттыру талаптарына
жауап беру үшін жиі қолданады.
Жылутасымалдағыштың жылу
гидравликалық параметрлері, болат радиатор дағдылы реттеуiштердi, көбіне
сорғылар, пәтерлердегі шығын өлшегіштер, автоматты реттеу шарттарын
жүзеге асыру үшін сапалы жылутасымалдағышты қолдану керек. Мысалы,
17
жүйеден жылдың жылы кезеңдерінде судың қатты қоспаларсыз болуы.
Мұндай шарттар тек жылу желісіне тәуелсіз қосылу арқылы қамтамасыз
етілуі мүмкін.
Тәуелсіз қосылудың ең басты артықшылығы, жылыту жүйесінің жылу
желісінің гидравликалық режимі салдарынан өзгерістерге ұшырамауы, әрі
жылу желісіне өзі де әсер етпеуі болып табылады. Тәуелсіз қосылу сұлбасы
жылу желісіне жылутасымалдағыштың көлемін кемітуге мүмкiндiк туғызады,
сондықтан су дайындаудағы шығынның төмендетуіне септігін тигізеді. Ең
маңыздысы жылу желісінің инерциялығын кемiтуi, қорыта келгенде бұл
ғимараттарды жылытудың қызмет сапасын жақсартуына жағымды әсер етеді.
Сондықтан тәуелсіз қосылу көп артықшылықтары бар және перспективалық
техникалық шешім болып табылады.
Тәуелсіз қосылудың бiр жылуалмастырғышы бар сұлбалары ( 1. 8а және
1.8б суреттер) ең үлкен қолданысқа ие. Тиімді нұсқа ретінде бөлшектенбейтін
жылуалмастырғышы бар жобалық шешімдер қарастырылады. Жылу
желісіндегі және жергілікті жылыту жүйесіндегі су жылуалмастырғыштың
таттанбауын болдырмайтын арнайы өңдеуден өткен деп есептеледі. Алайда
бұл шарт әрдайым жүзеге асырыла бермейтіндіктен, эксплуатация жағынан ең
тиімді шешім - бөлшектенетін жылуалмастырғыштың қолданылуы. Екі
жағдайда да жылуалмастырғыштарды сөндiру үшiн жапқыш арматураны
ескеру керек: шар тәрiздi шүмектер, жапқыштар т.с.с.
Сорғылар мен жылуалмастырғыштардың өзара орналасуы аса маңызды
емес. Себебі, қазіргі сорғылар кері ағын құбырларында да, беру құбырларында
да тиiмдi жұмыс істейді. Дегенмен, орналастырудың әрбір түрінің сәл ғана
артықшылықтары бар, бірақ әдетте оларды есепке алмайды.
Кері құбырда орналасқан сорғылар жоғары кавитациялық қорға ие және
ылғал роторы бар қозғалтқыштардан жылу қайтару мүмкіндігі жоғары болып
келеді. Сонымен қатар ол жылутасымалдағышты үлкен тығыздықпен сорып
алады да, қозғалтқыштың білік қуатын арттыру арқылы энергия тұтыну
мөлшерін көбейтеді.
Бір жылуалмастырғышы бар сұлбалардан бөлек екі жылуалмастырғышы
бар сұлбалар да жиі қолданылады. АЭжБУ-дың В корпусында осы сұлба
жүзеге асырылған.
1.8а суретте көрсетілгендей, жылу пунктінің енгізу буынында жылу
беруді үзбеу үшін екі параллель қосылған жылуалмастырғышты орнатады.
Әрбір жылуалмастырғыш ғимараттың 100% жылу айырымына арналып
орнатылады.
Екі параллель жалғанған жылуалмастырғыш жылыту жүйесінің тәуелсіз
сұлбаларында фасад бойынша реттеу әдісі кезінде де қолданылады. Бұл
сұлбаны жылыту жабдықтарында термореттегіштердің орнатылмаған
жүйелерінде қолдану тиімді болып табылады. Мысалы, кондиционерлеу
жүйесінде ауаны жылытумен бірге жұмыс істейтін жылыту жүйелерінде
қолданылады.
18
1.8 сурет - Сорғылардың тәуелсіз жалғану сұлбаларында орналасуы
Жылуалмастырғыштары бар фасад бойынша реттеу сұлбаларында әрбір
фасадқа орнатылған сорғысы бар жүйелер де қолданылады [7]. Алайда бұл
шешім тиімді реттеу заңдарына сәйкес келмейді, себебі, әрбір фасадтың кері
құбырынан келген жылутасымалдағыш параметрлерін жеке-жеке реттеуге
тура келеді.
Фасадтық тармақтарды реттеу сыртқы ауа температурасын өлшейтін
температура датчигі арқылы ECL
Сomfort
бақылауышымен
жүзеге
асырылады. Жүйенің жұмысын ғимарат ішіндегі температура датчигі арқылы
түзетулер енгізіп, реттеп отырады. Әрбір фасад тармағына жеке реттегіш қою
тиімдірек болғанымен, кез келген жағдайда да жылуалмастырғыш есебін әрбір
фасад тармағының жылулық қуатын ескере отырып жүргізеді.
Тік және көлденең жылыту жүйелерінде екі құбырлы тіреуіштердегі
қысым айырымын реттеу, бір құбырлы тіреуіштердегі шығынды автоматты
реттеу фасад бойынша реттеу заңдарын қолдану тиімсіз екенін айта кеткен
жөн.
Бұл мәселені шешу үшін реттеуші клапандарды қолдану әлдеқайда
тиімді болып келеді. Өйткені, реттеуші клапан фасад тармақтары арасында да
тіреуіштер арасында да
жылутасымалдағыштың ағынын дұрыс
тасымалдануын жүзеге асырады.
19
1.2 Жылу пунктін автоматтандыру есебі
Зерттеу объектісі ретінде Алматы энергетика және байланыс
университетінің жылу пункттері алынды. Жылыту және ыстық сумен
қамтамасыз ету жүйесі шығындарын үнемдеу мақсатында Алматы энергетика
және байланыс университеті автоматтандырылған жылу пункттерімен
жабдықталған. Одан бұрын орнатылған гидроэлеватор университетті жайлы
әрі үнемді жылыту жүйесімен қамтамасыз ете алмады. Қазір АЭжБУ оқу
корпустарының әрқайсысында Даниялық Danfoss фирмасының ECL Comfort
210 ауа райы компенсаторлары орнатылған (1.9 сурет). ECL Comfort
реттегіштері әр түрлі қуаттарға арналған түрлі құрылымды жылумен және
ыстық сумен қамтамасыз ету жүйелерінде жұмыс істеуге арналған.
1.9 сурет - ECL Comfort 210 реттеуішінің сыртқы көрінісі
А және С корпустарының жылу пункттері жылу желісіне тәуелді сұлба
бойынша жалғанған. Яғни, жылу желісінен келген су университеттің жылыту
жүйесінде де қолданылады. А және С корпустарының жылу пункттерінің
технологиялық сұлбалары сәйкесінше 1.10 және 1.11 суреттерде көрсетілген.
Ал В корпусының жылу пункті жылу желісіне тәуелсіз сұлба арқылы
жалғанған. Тәуелсіз сұлбаларда жылутасымалдағыш жылу желісінен алдымен
жылуалмастырғышқа келіп түседі. Жылуалмастырғышта жылу желісінің суы
жергілікті жүйенің суын жылытады (1.12 сурет).
Жылу пункттері енгізу буынынан, есептеу буынынан және жылу
пунктін автоматтандыру буынынан тұрады. Енгізу буыны тура және кері
құбырларда орналасқан кіріс жапқыштарынан басталады. Бұл жапқыштар
қолмен немесе электр жетегі арқылы басқарылуы мүмкін. Жапқыштардан
кейін жылу энергиясының және жылутасымалдағыш шығынын есептеу
буыны орналасады.
20
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
9 - сорғы;
15 - жылыту жүйесін өшіру
арматуралары;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер.
1.10 сурет - А корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
1. Өшіру арматуралар. Жылу пункттің кірістерінде болаттан жасалған
тиектеуші арматураның болуы алдын ала қарастырылуы керек. Бұрын
олардың орнында жапқыштар орнатылатын еді. Қазіргі таңда арнайы шарлы
крандар немесе бұрылма жапқыштар қолданылады.
2. Лай жинағыштар. Көптеген автоматтандыру құралдарын пайдалану
талаптары бойынша сапалы жылу тасымалдағышты қолдану керек. Қатты
бөлшектерді гравитациялық тұндыратын дәстүрлі лай жинағыштар бұл
мәелені шеше алмайды. Сондықтан лай жинағыштан кейін торлы сүзгіш
орнатылады, бірақ кейбір жағдайда ол лай жинағыштың ішіне құрылымдық
түрде монтаждалуы мүмкін.
3. Сүзгіштер. Түсіру крандары кіріктірілген сүзгіштерді қолдану
сүзгіштердің тазартылуын жеңілдетеді, яғни тордың алып тасталмауын және
қызмет көрсетілетін буындардың және төменгі нүктелердегі бөліктердің
(сорғының қасында) босатылуын көздейді. Сонымен қатар, сүзгіштің екі
жағындағы өшіру арматуралары қарастырылған, бұл торды шешуге және
21
тазартуға мүмкіндік береді. Қысым айырымы бойынша сүзгішті тазарту
қажеттілігін анықтау үшін құбырда штуцерлерді орнатады, олар қысым
импульсін алу және оны түтіктер арқылы манометрге жеткізу қызметін
орындайды.
Жылу пунктінің кірісіндегі тура құбырдың үстіне лай жинағыш
орнатылады; реттеуші құрылғылардың және су мен жылу ағындардың
шығындарын есептеу аспаптардың алдында кері құбырдың үстіне бірден көп
емес лай жинағыш орнатылады. Сорғының алдына лай жинағыш пен
сүзгіштің орнатылуы ластанудан қорғауды көздейді. Бұл ластанулар жылыту
жүйесіндегі болат құбырлардың тоттарынан, ондаған жыл бойы шойын
радиаттарынан тазаланатын қалыптасқан массадан және т.б. пайда болады.
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
9 - сорғы;
15 - жылыту жүйесін өшіру
арматуралары;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер.
1.11 сурет - С корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
4. Жылу тасымалдағыштың температура датчиктері. Бұл датчиктер
жылу тасымалдағыш кедергісінің температураға байланысты пропорционалды
өзгеруін қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық
тәуелділігі бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге
22
болады. Pt 500 түрі бар өлшенетін ортаға батырылатын датчиктер
қолданылады. Датчик тапсырыс бойынша жеткізілетін гильзаға орнатылады.
Оның жоғарғы бөлігін төменгіге қарағанда жоғарырақ орналастырады. Бұның
себебі, датчикке жылу алмасу жоғары болуы үшін гильзаны жылу өткізгіштік
пастамен немесе маймен толтарады. Құбырдың диаметрі 65 мм немесе жоғары
болған жағдайда тек өлшенетін ортаға батырылатын датчиктер орнатылады.
1 - өшіру арматуралар;
2 - лай жинағыштар;
3 - сүзгіштер;
13 - электронды реттеуіш (ECL);
14 - ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10);
15 - жылыту жүйесін өшіру арматуралары;
4, 10,12 - жылутасымалдағыштың
температура датчиктері;
5 - шығын өлшегіштер;
6 - жылу есептегіш;
7 - қысым айырмасының реттеуіштері;
8 - жылу ағыны реттеуішінің клапаны;
16 - қауіпсіздендіретін клапан;
17 - дренажды крандар;
18 - кері клапан;
19 - манометрлер;
20 - термометрлер;
21 - жылуалмастырғыштар.
9 - сорғы;
11 - сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT);
1.12 сурет - В корпусының жылу пунктінің технологиялық сұлбасы
5. Шығын өлшегіштер. Жылу жабдықтау ұйымдардың талаптары
бойынша көптеген жағдайда шығын өлшегішті бір уақытта тура және кері
құбырдың үстіне орнатылуы керек.
6. Жылу есептегіш. Жылу энергиясының тұтынуын 5 шығын
өлшегіштердің өлшенген шығыны мен 4 қос датчиктердің өлшенген
температура айырымы негізінде есептейді.
23
7.
Қысым айырмасының реттеуіштері. Жылу торабын
реттеусіздендіруінен сақтайды. Жылу торабындағы қысым толқындарынан
жылыту жүйесін қорғайды. Тұрақты қысым айырымын және 8 жылу ағыны
реттеуішінің клапанында тұрақты сыртқы беделін ең жақсы реттеу жағдайын
жасау арқылы сақтап тұрады. Абоненттік жылу тасымалдағыштың
максималдық шығынын 8-мен бірге шектейді. 8 клапан электр жетегінің
механикалық жұмысқа қабілеттілігін қамтамасыз етеді, яғни есеп айырысу
жағдайларына тең 8 клапан ысырмасындағы тұрақты қысым айырымын ұстап
тұрады. Егер 7 реттеуіш жоқ болса, онда жылу торабындағы қысым
толқындары 8 реттеуіштің жетегіне беріледі. Бұл 8 реттеуіштің жұмысқа
қабілеттілігін төмендетеді. Ең жаманы жетектің күш салуы кезіндегі
құбырдағы қысымның асып кетуі болып табылады. Егер бұл кезде жетекте
өшіру қорғанысы болмаса, онда ол жанып кетеді немесе бұзылады. Данфосс
фирмасының жетектері тым асыра күш салудан қорғайтын функциямен
жабдықталған. Электр энергия жоқ болған кезде, жылыту жүйесін жылу
тасымалдағыштың артық мөлшердегі температурасы арқылы бұзылуынан
қорғау үшін жетек жабылады. Егер мұндай қауіп-қатер болмаса, онда
қалыпты ашық ысырмасы бар немесе токтың жоқ болған кездегі ысырманың
аралық орналасуы бар клапандар қолданылады.
8. Жылу ағыны реттеуішінің клапаны. Жылу торабынан келген жылу
тасымалдағыштың жіберуін кері құбырдағы салқындатылған жылу
тасымалдағышпен араластыру үшін өзгертіп, жылыту жүйесінің кірісіндегі
жылу тасымалдағыштың керекті температурасын қамтамасыз етеді. Клапан
ECL электронды реттеуішінің көмегімен басқарылатын электр жетектің
(актуатор) көмегімен реттеледі. Жетекті жай етіп таңдайды, мысал ретінде
штоктың орын ауыстыру уақыты 14 смм. Бұның себебі жылыту жүйесі
инерционды реттеу объетісі болып табылады және жылу тасымалдағыштың
параметрлерін тез өзгеруін қажет етпейді, сонымен қатар бұл жағдайда
гидравликалық соққылар пайда болмайды.
9. Сорғылар тобы (немесе сорғы). Жылыту жүйесінде жылу
тасымалдағыштың айналып жүруін қамтамасыз етеді.
10 және 12. Жылу тасымалдағыштың температура датчиктері. 4
датчиктің сипаттамаларымен бірдей. Бұл екі датчикті қондырған кезде,
жылыту жүйесін қандай болсын да қосымша өлшеу аспаптарынсыз
температуралық әдіс арқылы жөндеу мүмкіндігін пайдалану қарастырылады.
Себебі құбырдағы жылу тасымалдағыштың температурасы 13 электронды
реттеуіштің дисплейінде көрсетіледі. Температуралық әдіс жылыту жүйесі
қуатының ғимараттың жылу шығынына сәйкестігін ең нақты көрсетеді.
Өлшенетін ортаға батырылатын (ESMU) және қапталатын (ESM_11)
датчиктер қолданылады. Датчиктің қапталған түрі диаметрі кіші құбырларды
қолданылады. Бұндай датчиктер бағасы арзан және инерциондылығы төмен
болып табылады. Дегенмен, бұл датчиктер құбырдың үстіндегі
температураны қабылдайды, бірақ реттеу жылу тасымалдағыштың
температурасы бойынша жүргізілуі керек. Сонымен қатар, оларды ұқыпсыз
24
қолданған кезде, яғни бекітілген датчиктің құбырды айналдыру арқылы
немесе құбыр бойымен өткізу арқылы орнынан ығысуы, бет жылу
қабылдағышының бұзылуына әкеп соғады. Сондықтан тіпті құбырдың кіші
диаметрлері кезінде өлшенетін ортаға батырылатын датчиктерді қолдану
мүмкіндігін табу керек, мысалы, гильзаны толық ұзындығы бойынша пісіру
мүмкіндігін беретін құбыр бұрылысы кезінде.
11. Сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT). Бұл датчиктер
кедергінің сыртқы ауа температурасына байланысты пропорционалды
өзгеруін қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық
тәуелділігі бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге
болады. Датчиктердің бұл типін ғимараттың сыртқы қабырғасына солтүстік
жағына орнатып, терезелер және есіктерден жылу ағынының әсер етуіне жол
бермейді.
13. Электронды реттеуіш (ECL). Жылыту жүйесінің кірісіндегі жылу
тасымалдағыштың температурасын 10 датчик температурасы бойынша
басқарады. Реттеу 11 сыртқы ауаның температура датчигінің көрсетуі
бойынша алынған сыртқы ауаның температурасы мен программаланған
температуралық графикті салыстыру арқылы жүргізіледі. Сонымен қатар
реттеу программаланған энергия үнемдеу режимі, яғни жылыту жүйесінің
түнгі уақытта және демалыс күндерінде энергия тұтынуының азаюы есебінен
жүргізіледі. Басқаруға 12 температура датчигінің көрсетуі бойынша алынған
кері құбырдағы жылу тасымалдағыштың температурасы немесе 14 ішкі
ауаның температура датчигінің көрсетуі бойынша алынған бөлмедегі ауа
температурасы бойынша түзету енгізіледі. Аталған датчиктер арқылы реттеу
жүргізудің дәрежесі бұл жағдайда жоғары болады. Жылыту кезеңінде жүйені
реттеуден басқа, электронды реттеуіш 8 жылу ағыны реттеуішінің клапан
штогінің басылып қалуынан қорғап отырады. Сонымен қатар
жылытылмайтын кезеңде, яғни қысқа уақыт аралығында периодты түрде (бір
минутқа үш күнде бір рет) 9 сорғының білігін қосып отырады. Бұл функция
қосымша болып табылады және керек кезде электронды реттеуішті
программалау арқылы жүзеге асырылады. Мысалы, сорғының эпизодтық
қосылуын кез келген жылыту жүйесінде орындау ұсынылады. Сонымен қатар
жылу ағыны реттеуішінің эпизодтық қосылуы да ұсынылады. Бұл жағдайда
жылу тасымалдағыштың қосымша шығынын минимумдау сорғы мен
клапанның асинхрондау көмегімен қосылуы арқылы жүзеге асырылады.
14. Ішкі ауаның температура датчигі (ESMA10). Бұл датчиктер
кедергінің ішкі ауа температурасына байланысты пропорционалды өзгеруін
қамтамасыз ететін кедергі термометр түрінде беріледі. Сызықтық тәуелділігі
бар платиналық өткізгіштерді қолдану арқылы соған жетуге болады.
Датчиктердің бұл типі өзіндік температуралық режимі бар ғимараттың кез
келген бөлмесінің ішкі қабырғасына орнатылады.
15. Жылыту жүйесін өшіру арматуралары. Жылыту жүйесін өшіруге
арналған және жылыту жүйесін тазарту кезінде жылу буынының
құрылғысына ластанған жылу тасымалдағыштың түсіп қалуынан сақтайды.
25
16. Қауіпсіздендіретін клапан.
Жылыту жүйесін автоматты
клапандардың қосылмауы себебінен мүмкін болатын асыра қысымның жұмыс
қысымнан асып кетуінен қорғау үшін арналған. Клапанның ыңғайлы
орналасуы - жылыту жүйесінен өшіру арматураларына 15 дейінгі кері
құбырда. Егер жылуалмастырғыштың бұрып ағызу жағдайы болса, онда
жылуалмастырғыштың түрі салқындатылған болып табылады. Бұрып ағызуды
арнайы жинағыш сыйымдылықтарға немесе арна жүргізуге жасаған
ұсынылады.
17. Дренажды крандар. Жылыту жүйесін босату үшін арналған. Жылыту
жүйесін тазарту кезінде компрессорларды қосу үшін, ал кішкентай жүйелерде
гидравликалық сынаулар үшін қолданады.
18. Кері клапан.
Жылу торабындағы тура құбырдан келген
жылуалмастырғыштың кері құбырдан келген жылуалмастырғашпен араласып
кетуінен сақтайды.
19. Монометрлер.
20. Көрсетуші температура датчиктері (термометрлер).
21. Жылуалмастырғыштар.
Технологиялық сұлбаға сүйене отырып, АЭжБУ-дің үш оқу
корпустарының функционалдық сұлбалары жасалынды.
1.13 сурет - A корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
26
1.14 сурет - B корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
1.15 сурет - C корпусының жылу пунктінің функционалдық сұлбасы
27
1.13, 1.14 және 1.15 суреттерден көріп отырғанымыздай, 8 жылу ағыны
реттеуішінің клапанын 11 сыртқы ауаның температура датчигі (ESMT), ішкі
ауаның температура датчигі
(ESMA10)
және
жылутасымалдағыштың
температура датчиктерінен келген мәлімет бойынша реттеу контуры
қарастырылған. Сонымен қатар, жылутасымалдағыштың температура және
шығын датчиктерінен келген мәлімет бойынша есептеу бөлігі қарастырылған.
Жылу пункттеріндегі жылу энергиясының үнемделуі мейрам кездерінде,
демалыс күндерінде және түнгі уақыттарда шекті 400С температураны ұстап
тұру арқылы жүзеге асырылады. Ауа райы компенсаторын қолдану күз және
көктем маусымдарында ерекше тиімді болып табылады.
ЖЖП - өлшенетін параметрлер мен реттелетін контурлардан, түрлі
орындаушы механизмдер мен технологиялық жабдықтардан тұратын күрделі
жүйе. Осының салдарынан техникалық параметрлерді, жүйенің дұрыс жұмыс
істеуін қадағалайтын қызметкерлердің үнемі жұмыс орнында болуын қажет
етеді.
Көп жағдайда қызмет көрсетуші қызметкерлер жүйе жұмысындағы
ақауларды кеш анықтайды. Соның салдарынан апат көлемдері әлдеқайда
жоғары болады. Мұндай жағдайларда апат себептерін анықтау өте қиын
болады. Ақауды уақытында анықтамау, апатқа дер кезінде көңіл бөліп, алдын
алмау себебінен компания үлкен шығындарға ұшырайды. Мысалы, қысымның
шамадан тыс артуы құбырдың зақымдалуына, температураның артуы жылу
тасымалдағыштың үлкен шығынына, қыс маусымдарында сорғылардың істен
шығуы құбырдың қатуына алып келеді және т.б.
Нәтижесінде жылу пункттерін диспетчерлеу қажеттілігі ортаға шығады.
Университеттің жылу пункттерінің барлық ерекшеліктерін ескере отырып, үш
оқу корпустарын бір өндірістік желіге біріктіріп, сенімді диспетчерлік
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz