Постановка задачи
Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом фильтрации и промывки скорых фильтров насосно-фильтровальной станции.
Технические требования к системе:
- Единая платформа для эффективного централизованного управления
- Мониторинг работы вышки в «реальном» времени
- Отображение параметров процесса бурения в кабине
- Объединение исполнительных устройств и датчиков в единую сеть промышленного Ethernet
- Сертификация ATEX Zone 2 для обеспечения безопасности
- Оптоволоконные линии связи с устойчивостью к ЭМ помехам
- Надежное оборудование и резервирование сети для минимизации простоев
Принцип работы автономной системы водоснабжения
Система водоснабжения – один из самых главных элементов в благоустройстве дома. Суть ее работы заключается в автоматизированной поставке требующегося объема воды, для чего пользователю сейчас необходимо лишь запустить оборудование, а затем просто периодически контролировать.
Независимая от центрального водоснабжения автономная сеть должна быть грамотно спроектирована и рассчитана, для того чтобы дом был полноценно обеспечен водой согласно потребностям владельцев. Организовать систему надо так, чтобы вода беспрепятственно поступала во все водозаборные точки.
Для нормального функционирования система поставки воды оснащается приспособлениями и техническими устройствами, обеспечивающими автоматический или частично автоматический режим эксплуатации.
Для автоматизации процесса используют гидроаккумулятор. Он применяется как буферная емкость для запаса воды и как устройство для поддержания стабильного напора.
В мембранном баке есть два отсека — для воздуха и воды, их разделяет резиновая мембрана. При наполнении емкости водой все сильнее сжимается воздушная камера, из-за чего возрастает давление.
Автономные системы водоснабжения состоят из внутренней и наружной частей. Включают одноименные ветки трубопровода, проложенные от источника водозабора до точек водоразбора, арматуру, сантехнику, насос, накопительный бак или гидроаккумулятор
Реагируя на повышение давления, электрореле отключает насос. Как только кто-либо из хозяев откроет кран, давление в системе начинает падать. На понижение напора опять реагирует реле и включает насосный агрегат для пополнения израсходованной воды.
Использование гидроаккумулятора в схеме организации водоснабжения позволяет не только автоматизировать процесс забора воды и обеспечить ее запас. Ощутимо продлевается ресурс насосного оборудования благодаря сокращению циклов вкл./выкл.
Водоснабжение — основа жизнеобеспечения дома. От него зависит, насколько комфортно человеку будет проживать в своем жилище
Чтобы правильно подобрать параметры системы, необходимо:
- Сформулировать требования к интенсивности и регулярности водоснабжения. Возможно, что в маленьком дачном домике можно обойтись системой с обычным накопительным баком и минимумом сантехнических приборов.
- Определить возможные источники, целесообразность и стоимость их сооружения, качество воды.
- Выбрать оборудование и рассчитать варианты прокладки инженерных сетей.
Хорошо спроектированная система требует профессионального выполнения монтажа, использования качественных комплектующих.
Основные разновидности труб, который используют для систем водоснабжения
Трубопровод – это один из основных элементов качественной сети водоснабжения. Материал для труб должен выбираться качественный, с длительным сроком эксплуатации, и, по возможности, антикоррозийными свойствами. Наиболее распространёнными являются следующие разновидности труб:
- Стальные. Часто использовались в конце прошлого века, так как в то время не было трудностей с получением настоящей стали. Стальные трубы имеют одно существенное преимущество – долговечность. Срок х эксплуатации достаточно продолжителен, при правильном обслуживании могут использоваться до 20-30 лет и более. Основной недостаток – склонность стали к возникновению коррозии.
- Медные. Дорогостоящий материал, поэтому в современных трубопроводах практически не используется. Срок эксплуатации медных труб в несколько раз продолжительнее, чем стальной продукции. Медь не подвержена воздействию коррозии, не требует частого проведения технического обслуживания. При повреждениях, медные трубы можно запаять. Помимо многих положительных качеств, данный материал способен оказывать бактерицидное действие на транспортируемую жидкость.
- Металлопластиковые. Наиболее часто металлопластиковые трубы используются при современной прокладке трубопровода. Данная продукция проста в монтаже, а также при последующем обслуживании. Пластиковые трубы намного дешевле, чем стальные или медные, имеют меньший вес, их удобно транспортировать и устанавливать. Обладают длительным сроком эксплуатации, при правильном обращении.
Чем хороша скважина?
Если вы решили, что хотите бурить скважину, то вам просто необходимо знать о её достоинствах и недостатках. В первую очередь расскажем про достоинства. Достоинств у данного вида источника немало, особенно это касается качества воды, поскольку скважина может буриться на достаточно большую глубину, где качество воды намного лучше, чем в колодце на меньшей глубине.
К тому же бурение скважины возможно на такую глубину, где залегают артезианские воды, а это уже совершенно иное качество воды. Такого количества и качества воды вы не найдёте на меньшей глубине, на который можно обустроить колодец.
Также при условии обустройства артезианской скважины можно говорить о сроке её эксплуатации на протяжении 50 лет, это достаточно внушительный срок.
Недостатков скважины в качестве источника воды также очень много. В частности, если вы начинаете бурить артезианскую скважину, где вода будет гораздо вкуснее, нежели в колодце, то вам стоит понимать, что заплатить за эту скважину придётся немало. В первую очередь, конечно же, за машинное бурение. Ведь вручную пробурить такую скважину просто невозможно. А машинное бурение сегодня стоит достаточно дорого.
И если вы находитесь на большой высоте, или же в вашем регионе вода залегает слишком глубоко, то глубина скважины может достигать 100м. Также необходимо понимать, что сегодня артезианские скважины должны регистрироваться. Процесс регистрации скважины отнимет у вас, как минимум, много времени, не говоря уже о том, что вам придётся платить.
Если же вы скажете, что можно пробурить скважину на меньшую глубину, то окажетесь правы. Однако опять же, бурение скважины на такую же глубину как колодца стоит не дорого, а вот срок эксплуатации скважины намного меньше. Поскольку на глубине 10 или 15 м, как правило, залегает песчаная порода, она в скором времени после бурения скважины начинает обваливаться, да и к тому же, постоянно в воду будет попадать песок, что будет усложнять её фильтрацию .
Основные разновидности систем водоснабжения
Подача воды в жилые помещения осуществляется двумя способами:
- Централизованным. Подходит для большого количества пользователей. Источник данной системы один, но должен соответствовать определённым рабочим параметрам, иначе вода просто не дойдёт до жильцов. От общего источника отходят ответвления, которые подключены напрямую к пользователям. Часто к централизованному водоснабжению подключаются и хозяева частных домов.
- Автономное. Подразумевает использование ресурсов собственного источника, смонтированного на небольшом расстоянии от дома. Нередко к одной скважине или колодцу могут подключиться несколько пользователей. Автономная система водоснабжения может включать в себя гидроаккумулятор, в который набирается жидкость. Такое конструктивное решение позволяет реже использовать насосные станции.
Централизованная система подачи воды в помещения состоит из большого количества различных элементов, за которыми требуется периодический уход. Данная система способна обеспечить большое количество пользователей водой, но на ремонт и техническое обслуживание иногда уходит большое количество средств.
Автономная система более удобна, но не на всех участках имеются места, где можно пробурить скважину или выкопать колодец. Основной недостаток такой системы – это необходимость самостоятельного поддержания её в рабочем состоянии.
Диспетчерский пункт
В диспетчерском пункте на АРМ оператора (рис. 4) установлены SCADA-система TRACE MODE и OPC-сервер Lectus, где заданы все необходимые настройки по опросу удаленных объектов — диктующих точек и артезианских скважин. OPC-сервер обзванивает все модемы, установленные на объектах, и считывает с них данные. Цикл опроса оборудования составляет 15 мин.
Рис. 4. АРМ оператора
Мнемосхема на ПК показывает техническое состояние рабочего оборудования. В случае аварии информация сразу же выводится на экран, и автоматика отрабатывает остановку системы, а диспетчеру остается только вызвать ремонтную бригаду.
В диспетчерском пункте на АРМ оператора хранятся архивные данные, которые используются технологами водоканала для учета потребления воды, выявления аварийных ситуаций, создания резерва чистой воды на период интенсивного водопотребления. Сохраненный архив позволил проанализировать данные за несколько месяцев и составить график работы скважин как по времени, так и по уровню воды в резервуарах. Также архивные данные использовались при проведении пусконаладочных работ и доработки программного обеспечения.
Новый комплекс водоснабжения в г. Слободской обеспечивает:
- бесперебойную подачу воды с заданным давлением в сети;
- противопожарный запас воды;
- надежность системы за счет контроля технологического оборудования;
- архивирование статистических данных;
- предоставление графиков работы скважин и ведение учета потребляемой воды;
- постоянный необходимый запас воды в резервуарах;
- уменьшение времени реагирования на нештатные ситуации;
- минимизацию эксплуатационных затрат за счет снижения потребляемой электроэнергии и уменьшения числа обслуживающего персонала.
За год эксплуатации АСУ ТП водоснабжения Слободского показала себя надежной системой. В скором времени чистую артезианскую воду будут пить и жители окрестных деревень.
Автоматизация системы водоснабжения
ВВЕДЕНИЕ
1. Обзор технической
литературы
1.1 Система водоснабжения
как объект автоматизации
1.2 Виды водоснабжения
1.3 Основные элементы
системы водоснабжения
1.4 Описание
технологического процесса прямоточного водоснабжения
2. Разработка функциональной
схемы автоматизации процесса
2.1 Структурная схема АСУ
ТП водоснабжения
2.2 Подбор необходимых
датчиков, исполнительных механизмов и мест их расположения
5) Резервуары для воды
выбраны: РВС-100 и РВС-200 (100 и 200 м3 – резервуар 1 и 2
соответственно)
2.3 Схема информационных
потоков АСУ технологическим объектом
2.4 Выбор контроллера для
автоматизированной системы
2.5 Функциональная схема
технологического объекта
3. Разработка алгоритмов
функционирования
3.1 Алгоритм
функционирования СУ технологического объекта
3.2 Алгоритм запуска
технологического объекта
3.3 Алгоритм
функционирования системы
3.4 Алгоритм остановки
системы
3.5 Алгоритм работы
системы при аварии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение А
Приложение Б
Введение
Ускорение научно-технического прогресса и интенсификация производства
невозможны без применения средств автоматизации. Характерной особенностью
современного этапа автоматизации состоит в том, что она опирается на революцию
в вычислительной технике, на самое широкое использование микропроцессорных
контроллеров, а также на быстрое развитие робототехники, гибких
производственных систем, интегрированных систем проектирования и управления,
SCADA-систем.
Применение современных средств и систем автоматизации позволяет решать
следующие задачи:
• вести процесс с производительностью, максимально достижимой для
данных производительных сил, автоматически учитывая непрерывные изменения
технологических параметров, свойств исходных материалов, изменений в окружающей
среде, ошибки операторов;
• управлять процессом, постоянно учитывая динамику
производственного плана для номенклатуры выпускаемой продукции путем
оперативной перестройки режимов технологического оборудования,
перераспределения работ на однотипном оборудовании и т. п.;
• автоматически управлять процессами в условиях вредных или
опасных для человека.
Решение поставленных задач предусматривает целый комплекс вопросов по
проектированию и модернизации существующих и вновь разрабатываемых систем
автоматизации технологических процессов и производств.
В данном курсовом проекте рассматривается автоматизация системы
водоснабжения.
1. Обзор технической литературы
Результаты и оценка рентабельности инвестиций
Сейчас в Сильван Лейк модернизированы все семь насосных станций пресной воды, а также введена в эксплуатацию новая станция удаленного мониторинга. Новый единый центр управления был создан на главном водохранилище.
Благодаря обновленной сети город перешел от использования одной станции мониторинга к удаленному управлению сетью в реальном времени из нескольких мест и через мобильное устройство одновременно. Офис первичного технического обслуживания остается центром основных операций. Отсюда сотрудники могут легко просматривать систему на нескольких экранах.
При использовании старой системы для сообщения системных данных требовался циклический опрос / ответ всех станций, что могло занять пять минут или больше, если возникала проблема со связью. Эта задержка ограничивала возможность просмотра данных в реальном времени и эффективного удаленного мониторинга системы в целом. Сотрудники коммунальных служб иногда пропускали всплески данных, которые указывали на проблему до срабатывания активного сигнала тревоги. Старая система ограничивала работников реагированием на сигналы тревоги вместо более эффективного прогнозного подхода к техническому обслуживанию на основе исторических данных.
Теперь все полевые станции работают независимо друг от друга с MQTT. Если на какой-то из них возникнет проблема, остальная часть системы не будет отключена вместе с ней. Общесистемные обновления и данные о сигналах тревоги становятся доступны за считанные секунды. История разработки баз данных на языке структурированных запросов (Structured query language, SQL) теперь позволяет создавать простые отчеты и проводить анализ данных. Отчетность о соответствии требованиям по итогам года также была преобразована, что дало возможность избавиться от трудоемкого ручного анализа и добиться значительной эффективности и экономии времени при ее подготовке.
Система управления водными ресурсами озера Сильван Лейк и полученные данные надежны. Те, кто работает с системой, могут общаться с командой централизованно. Ее внедрение уменьшило число точек отказов и избавило от необходимости ездить от станции к станции для проверки и мониторинга инфраструктуры по нескольку раз в день. Надежность связи полевых радиостанций составляет почти 100%.
Сейчас продолжаются работы по запуску двенадцати городских очистных сооружений с той же возможностью масштабируемости и расширения по мере необходимости.
Комплектация автоматизированной системы водоснабжения
шкаф управления с контроллером
Автоматизация процесса водоснабжения осуществляется с помощью:
- измерительных преобразователей;
- датчиков для измерения показателей и, расхода воды;
- блоков ввода данных и вывода;
- исполнительных механизмов;
- контроллера.
Датчики определяют характеристики, регулируют и сигнализируют о неполадках в процессах.
Модули (блоки) ввода и вывода переводят информацию, полученную от датчиков в удобный для обработки формат и поставляющие далее на контроллер.
Измерительные преобразователи преобразуют контролируемые параметры или сигналы в удобную для хранения или обработки форму.
Контроллер управляет технологическими процессами, используя данные датчиков. В отличие от бытовых компьютеров, промышленные контроллеры оснащены мощной системой ввода и вывода сигналов с периферии. Они не требуют постоянного контроля и выдерживают неблагоприятные климатические условия.
Исполнительный механизм — получает сигнал от контроллера и преобразует его в движение. Схема исполнительного механизма автоматизации водоснабжения состоит из реле, гидравлического или пневматического привода, двигателя.
Для доставки информации с периферии в пункт управления используются:
- радиоканалы;
- коммутатор;
- мобильная телефония;
- беспроводной интернет;
- спутниковая связь.
Этапы монтажа
Часто в сельской местности на этапе создания проекта отсутствует центральный водопровод. Либо имеется общий трубопровод, давление слабое, потребители часто страдают от отключения подачи воды или ее качество не соответствует санитарным нормам. Как правило, решение проблемы одно – поиск и бурение скважины, которая обеспечит постояльцев необходимым объемом питьевой воды. Этот процесс трудоемкий и финансово затратный. Этапы установки следующие:
- Бурение и обустройство скважины.
- Приобретение правильно подобранного насосного оборудования (насосная станция или насос).
- Монтаж оборудования.
- Установка и обустройство трубопровода.
- Монтаж гидроаккумулятора.
- Установка контроллеров.
- Подключение к электричеству.
Слаженное и правильное функционирование всех составляющих увеличивает надежность и эффективность автоматизированной системы водоснабжения, уменьшает расходы и оставляет конечные показатели водопроводной воды в норме.
Экономическая эффективность комплексной автоматизации водоканала
- Экономия электроэнергии за счет работы оборудования в оптимальном режиме (непрерывный контроль) – до 15-20%
- Экономия гидроресурсов – до 10% за счет:
- отладки гидравлического режима водоснабжения в зависимости от разбора, времени суток и времени года
- уменьшения последствий аварий за счет своевременного обнаружения утечек и локализация прорывов
- Сведение к минимуму небалансов
- Сокращение аварийных ситуаций за счет контроля над техническим состоянием оборудования и, как следствие, – увеличение надежности работы объектов
- Увеличение межремонтных сроков за счет эксплуатации всего оборудования в оптимальных режимах
- Уменьшение эксплуатационных затрат (уменьшение количества эксплуатационного персонала, минимизация затрат на собственные нужды)
- Снижение затрат на ФОТ (фонд оплаты труда).
Автоматизация холодного водоснабжения
Автоматизация систем холодного водоснабжения предназначена для поддерживания постоянного давления в системе, не зависящего от давления на входе и расхода воды. К щитам автоматики подключают такое оборудование как реле давления, контроллеры сухого хода, манометры, пусковые и защитные автоматы насосов, блоки питания, поплавковые выключатели и т.п.
В результате автоматизации, в системах ХВС удается снизить расход воды, повысить ресурс работы оборудования и уменьшить эксплуатационные расходы, снизить затраты на электроэнергию, а также уменьшить возможность возникновения аварийных ситуаций.
Текстовая часть системы водоснабжения
а) сведения о существующих и проектируемых источниках водоснабжения;
б) сведения о существующих и проектируемых зонах охраны источников питьевого водоснабжения, водоохранных зонах;
в) описание и характеристику системы водоснабжения и ее параметров;
г) сведения о расчетном (проектном) расходе воды на хозяйственно-питьевые нужды, в том числе на автоматическое пожаротушение и техническое водоснабжение, включая оборотное;
д) сведения о расчетном (проектном) расходе воды на производственные нужды — для объектов производственного назначения;
е) сведения о фактическом и требуемом напоре в сети водоснабжения, проектных решениях и инженерном оборудовании,обеспечивающих создание требуемого напора воды;
ж) сведения о материалах труб систем водоснабжения и мерах по их защите от агрессивного воздействия грунтов и грунтовых вод;
з) сведения о качестве воды;
и) перечень мероприятий по обеспечению установленных показателей качества воды для различных потребителей;
к) перечень мероприятий по резервированию воды;
л) перечень мероприятий по учету водопотребления, в том числе по учету потребления горячей воды для нужд горячего водоснабжения;
м) описание системы автоматизации водоснабжения;
н) перечень мероприятий по обеспечению соблюдения установленных требований энергетической эффективности к устройствам, технологиям и материалам, используемым в системе холодного водоснабжения, позволяющих исключить нерациональный расход воды, если такие требования предусмотрены в задании на проектирование;
н-1) перечень мероприятий по обеспечению соблюдения установленных требований энергетической эффективности к устройствам, технологиям и материалам, используемым в системе горячего водоснабжения, позволяющих исключить нерациональный расход воды и нерациональный расход энергетических ресурсов для ее подготовки, если такие требования предусмотрены в задании на проектирование;
о) описание системы горячего водоснабжения;
п) расчетный расход горячей воды;
р) описание системы оборотного водоснабжения и мероприятий,обеспечивающих повторное использование тепла подогретой воды;
с) баланс водопотребления и водоотведения по объекту капитального строительства в целом и по основным производственным процессам — для объектов производственного назначения;
т) баланс водопотребления и водоотведения по объекту капитального строительства — для объектов непроизводственного назначения;
т-1) обоснование выбора конструктивных и инженерно-технических решений, используемых в системе водоснабжения, в части обеспечения соответствия зданий, строений и сооружений требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов (за исключением зданий, строений, сооружений, на которые требования энергетической эффективности и требования оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов не распространяются);
т-2) описание мест расположения приборов учета используемой холодной и горячей воды и устройств сбора и передачи данных от таких приборов;
Описание автоматики для насоса
Автоматизация насосных станций или же дополнение автоматикой стандартного насоса обеспечивает бесперебойное функционирование оборудования. Таким способом удается добиться оптимизации расхода электроэнергии.
Автоматика для насоса включает реле, манометр, датчик и распределяющее устройство
Для домашней скважины автоматика обязательно содержит:
- Устройство распределяющее. Данное коллекторное приспособление предназначено для подачи воды на участок или же в дом (в требуемые водозаборные точки).
- Реле. Обеспечивает запуск насоса, а также остановку оборудования. Этот элемент системы отвечает за оптимизацию давления. Зачастую реле продается с готовыми настройками, однако самостоятельно перенастроить параметры не составит труда.
- Манометр. Измерительное приспособление предназначено для контроля над давлением. Бывает электронным и механическим.
- Датчик, измеряющий сухой ход.
Обязательно должны присутствовать специальные узлы.
Есть блок, обеспечивающий регулирование оборудования. Благодаря данному элементу можно создать подходящие условия для функционирования всего изделия.
Предусмотрена защитная система, при помощи которой удается не допустить сухого хода, предотвратить перегрев. Кроме того, имеется датчик, отвечающий за разрыв напора.
Предисловие
Автоматизация современных систем водоснабжения и водоотведения требует совместных усилий как специалистов в области автоматизации, так и инженерно-технических работников, проектирующих технологические процессы и эксплуатирующих сооружения. Знание основ автоматизации и ее современного уровня на водопроводно-канализационных сооружениях способствует рациональному их проектированию, строительству в оптимальные сроки и эффективной эксплуатации действующих сооружений/ Учебными планами подготовки инженеров по специальности «Водоснабжение и канализация» предусмотрено изучение методов и средств автоматизации.
В последние годы достигнуты значительные успехи в автоматизации водопроводно-канализационных сооружений. Из обширных материалов в книгу отбирались сведения, предусмотренные программой курса и отражающие передовой практический опыт.
Основы автоматики иллюстрируются приборами и схемами, получившими применение в системах водоснабжения и канализации
В этой части книги уделено внимание равномерному показу электрических, гидравлических и пневматических устройств
Удаленное управление внутренней и внешней безопасностью
Наряду с обеспечением долговечности установок, промышленные операторы также должны гарантировать надежность водоснабжения, повышение безопасности на производственных площадках и адаптацию каждого процесса к новым нормам и правилам. Операторам требуется обеспечить получение данных о состоянии сети и любых рисках в режиме реального времени, поэтому возникает необходимость внедрения интеллектуальных решений для удаленного управления предприятием водоснабжения.
Наряду с опытом в сфере удаленного управления объектами Schneider Electric предлагает широкий спектр решений в области видеонаблюдения, систем обнаружения вторжения и контроля доступа для обеспечения безопасности производственной площадки, которые, несомненно, не менее важны, чем решения по управлению инфраструктурой для водоснабжения. Стандартное видеонаблюдение не дает полной картины. Поэтому компания разработала оригинальный подход, при котором решения по обеспечению безопасности интегрированы непосредственно в управление предприятием посредством системы EcoStruxure. Таким образом, оператор имеет доступ к информации в реальном времени (например, несанкционированное вторжение или повреждение оборудования) и может принимать незамедлительные меры по устранению внештатных ситуаций. Так, оператор имеет возможность отключить насосную станцию, если она больше не функционирует или представляет потенциальную опасность.
Водоснабжение и водоотведение являются ключевым сегментом рынка для компании Schneider Electric не только в России, но и в мире. Среди клиентов компании — большинство крупнейших предприятий ВХК России и других стран, а также крупнейшие компании-операторы, например Suez Degr?mont и Veolia. Система энергоменеджмента предприятия EcoStruxure является модульной, и, в зависимости от специфики предприятия, в ней могут быть задействованы ее различные компоненты.
Еще один проект, который можно привести в качестве примера, — Чепельские очистные сооружения в Будапеште. Участие в данном проекте Schneider Electric и применение комплексной системы энергоменеджмента EcoStruxure позволило сократить затраты только на проектирование инженерных систем на 15%, а применение энергоэффективных решений — снизить расходы на электроэнергию до 30%. Данные сооружения производительностью 350 тыс. м3/сут. были построены в рамках программы сокращения выбросов в реку Дунай. После реализации данной программы уровень очистки городских стоков вырос с 54 до 95%.
В рамках реализации данного проекта была спроектирована и установлена система электроснабжения высокого (10 кВ) и низкого напряжения, состоящая из:
- 19 трансформаторов от 1,25 до 2 MВA;
- 39 ячеек McSet, 15 ячеек SM6;
- 14 конденсаторных установок;
- 119 ячеек Okken;
- 90 iMCC (ProfiBus), 800 двигателей и 128 частотных преобразователей.
Также была спроектирована и поставлена комплексная АСУ ТП, состоящая из 13 контроллеровTSX Premium и двух резервных серверов SCADA Vijeo Citect и шести клиентов. В качестве сервера хранения архивной информации применено программное обеспечение Vijeo Historian.
Стоит отметить, что примененное решение по АСУ ТП позволило полностью автоматизировать данное производство.
Подходы к автоматизации ИТП
При решении задачи автоматизации теплового пункта, необходимо учитывать следующие особенности работы ИТП: регулировка и поддержание температуры, расхода или перепада давления теплоносителя в зависимости от времени года, суток и с учетом выходных и праздничных дней, а также протоколирование и передача данных на центральный диспетчерский пульт и пр.
Эти задачи можно выполнить с учетом потребления внутри объекта (дороже при строительстве, но дешевле при эксплуатации) или с «условным» учетом.
Локальная автоматизация. Предполагает «условный» учет параметров работы систем. Как правило, такие системы поставляются в комплекте с оборудованием (комплектные щиты автоматизации) и имеют определенное число пользовательских настроек. Разработка собственного алгоритма управления не доступна для пользователя. Учитывают работы внешних систем по параметрам на «входе» потоков в ИТП.
Автоматизация с учетом работы потребителей тепла работает в рамках системы автоматизации и диспетчеризации здания. В таких системах проектом предусматриваются индивидуальные щиты автоматизации на основе свободно программируемых контроллеров. Пользователь имеет возможность разработать собственный алгоритм управления, в котором будут учитываться такие параметры как присутствие людей в помещениях или текущее (мгновенное) потребление воды в контурах ГВС. Все зависит от задачи заказчика. Очевидно, разработка и стоимость индивидуальных щитов выше стоимости комплектных щитов.
Какой щит автоматизации предпочтителен? Логично предположить, что все зависит от масштаба системы и абсолютного значения цифры экономии. Очевидно, что для небольшого объекта абсолютная экономия на коммунальных услугах никогда не окупит затрат на разработку индивидуальной автоматики, для крупного промышленного объекта, такой щит может окупиться в течение полугода.
водоснабжение.doc
1.Водопотребление предприятий 4 1.1.Виды водопотребления 4 1.2. Требования к качеству воды 5 1.3. Источники водоснабжения 6 2. Основные элементы системы водоснабжения 9 2.1. Прямоточная система водоснабжения 9 2.2. Система с повторным использованием воды 11 2.3. Оборотная система водоснабжения 12 2.4. Бессточные системы водоснабжения 15 2.5. Водоснабжение промышленных предприятий от городского водопровода 17 2.6. Система противопожарного водоснабжения 18 3. Насосные станции систем водоснабжения предприятий 20 3.1. Назначение насосных станций. Основные требования к сооружениям и оборудованию насосных станций 20 3.2. Резервирование в системах водоснабжения 22 3.3. Схемы циркуляционных насосных станций 24 3.4. Оборудование насосных станций 25 3.5. Выбор типа и числа насосов на насосной станции 25 4. Устройство и принцип действия насоса 27 5. Автоматизация подачи воды 30 Заключение 35 Список использованной литературы 36 Автоматизация технологических процессоворганизации
- ^
^ А. Хозяйственно-питьевое водопотребление.^ Б. Производственно-техническое водопотребление.В. Пожарное водопотребление.^
- к 1-й категории надежности относятся системы водоснабжения и насосные станции предприятий металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности и электростанций. На этих предприятиях не разрешаются перерывы в подаче воды. Снижение подачи допускается не более чем на 30% от расчетной подачи и не более чем на 3 суток. Допускается снижение расхода ниже этого предела не более 10 мин.
- к 2-й категории относятся системы предприятий угольной, горнорудной, нефтедобывающей, машиностроительной и др. видов промышленности, на которых допускается перерыв в подаче не более чем на 5 часов, а также снижение подачи на 30% до 15 суток;
- к 3-й категории относятся системы мелких промышленных предприятий, допускающие перерыв в подаче воды до одних суток, а также снижение подачи на 30% не более чем на месяц.
Типы водопровода
Водопроводные сети подразделяются на наружные и внутренние. Первые необходимы для доставки воды от источников либо хранилищ к пользователю. Они прокладываются над поверхностью земли или заглубляются в грунт. Поверхностный способ монтажа – недорогой и быстрый. Трубопровод закрепляют на возвышенных опорах и выполняют утепление. Если же план прокладки предусматривает магистральное пересечение, установку водопровода проводят закрытым способом – под землей в туннелях либо траншеях.
Внешняя система собирается из устройств, которые отвечают за очищение, хранение воды и насосного оборудования. Фильтрация производится не только при всасывании, но и в самой внешней водопроводной магистрали.
Если ветки водоподачи проводят в местности с большими рельефными перепадами, устройство единой сети нерационально. При спуске воды с самой высокой точки на низком участке возникает сильный напор, который может повредить коммуникационные сооружения. В этом случае обустраивают зонный трубопровод. Количество зон и способы установки насосного оборудования определяются в зависимости от рельефа местности и напора водного потока на каждом участке.
Внутренний водопровод состоит из основной линии и отходящих от нее ответвлений, которые проходят внутри здания и подключаются к водозаборным точкам. Для его трассировки требуется внимательно изучить поэтажные планы строения, подвала либо технического подполья.
Поскольку наружный водопровод может иметь различное давление, водоподающую сеть внутри здания обустраивают по двум схемам:
| Устройство сети | Подача воды | Обязательные элементы | Особенности эксплуатации |
| Без повысительных насосов. | За счет давления во внешней магистрали. | Ввод, водомер, трубы, стояк и подводка. | В большинстве загородных домов и невысоких городских строений. |
| С насосами, действующими периодически либо постоянно. | За счет действия напорного оборудования. | Помимо перечисленных выше – повысительный насос или напорная станция. | В зданиях высотой больше 50 м, гостиницах, домах отдыха и индустриальных объектах. |
Классификация водопроводных систем
Коммуникации
могут делиться на различные виды по типу использования.
- Производственные сети.
- Хозяйственно-бытовые коммуникации.
- Противопожарный водопровод.
- Комбинированные сети.
По характеру
используемых источников водопроводные сети могут различаться:
- из поверхностных источников;
- из подземных вод;
- смешанные.
Различают
водопроводы по способу подачи жидкости:
- самотечные;
- с механической подачей;
- действующие с помощью насосных станций.
По способу
потребления воды:
- структура прямоточного водоснабжения;
- сети оборотного водоснабжения;
- коммуникации с вторичным использованием водных ресурсов.
