Автоматизація процесу деаерації

Строк експлуатації парового котла значною мірою залежить від якості живильної води, а саме від вмісту іонів кальцію, ступені очищення та наявності повітря. Вода, перш ніж потрапити в барабан котла, проходить через фільтри грубої та тонкої очистки, а далі через фільтри, що знижують жорсткість води. Пом’якшена вода та відпрацьований конденсат потрапляє в деаератор. Деаератор – це ємність, в якій проходить процес виділення повітря з води. Наявність повітря, навіть в малій кількості, негативно впливає на термін експлуатації парового котла. Справа в тому, що під час перетворення води в пару, наявне повітря руйнує екранні труби та барабан, утворюючи мікротріщини. Тому до процесу деаерації потрібно підходити дуже ретельно.

Процес деаерації відбувається при наступних умовах:

• температура води повинна бути в межах 102…104 ºС;
• тиск – 0,2…0,4 бар.

Структурна схема автоматизації деаератора зображена на рис. 1.

Рис. 1.

Система автоматизації процесу деаерації складається з двох контурів регулювання:

• контур регулювання температури води в деаераторі;
• контур регулювання рівня води в деаераторі.

В контур регулювання температури води в деаераторі входить:

• регулятор ТРМ12А-ТС.Р.Р, «Овен»;
• давач температури ТСМ1-3-100М-400-ф6, «Тера»;
• реверсивний напівпровідниковий контактор RR2I4005HDP,«Carlo Gavazzi»;
• клапан регульовний з електроприводом від асинхронного трифазного двигуна потужністю 200 Вт (наприклад МЕОК, МЕО).

Опис роботи даного контура регулювання. Сигнал від термоперетворювача, який вмонтовано в нижній частині деаератора, поступає на регулятор ТРМ12 (даний регулятор призначений для керування трьохходовими засувками), який порівнюється з сигналом завдання. При розузгодженні даних сигналів, ПІД-регулятор формує відповідний імпульс «Більше» або «Менше». Вихідний сигнал регулятора через реверсивний напівпровідниковий контактор керує роботою асинхронного двигуна, що приводить в дію клапан подачі пари. При збільшенні подачі пари, температура в деаераторі зростає, при зменшені – навпаки зменшується. Схема даного контура представлена на рис. 2.

Рис. 2.

На схемі передбачено перемикач «Ручн-0-Автомат», який дозволяє регулювати температуру на початку процесу в ручному режимі («Ручн») за допомогою кнопок «Б» та «М» (закривати та відкривати клапан подачі пари). Коли температура в деаераторі досягне значення 102-104ºС, то переводять в режим автоматичного регулювання. Цю функцію виконує регулятор ТРМ12.

В контур регулювання рівня води в деаераторі входить:

• регулятор ТРМ12А-АТ.Р.Р, «Овен»;
• давач рівня дифманометричний (оскільки рівень води вимірюється в посудині під тиском) з струмовим вихідним сигналом 0(4)…20 мА;
• реверсивний напівпровідниковий контактор RR2I4005HDP, «Carlo Gavazzi»;
• клапан регульований з електроприводом від асинхронного трифазного двигуна потужністю 200 Вт (наприклад МЕОК, МЕО).

Опис роботи даного контура регулювання. Сигнал від давача рівня поступає на регулятор ТРМ12. При розузгодженні сигналу від давача та завдання, ПІД-регулятор формує відповідний імпульс «Більше» або «Менше». Вихідний сигнал регулятора через реверсивний напівпровідниковий контактор керує роботою асинхронного двигуна, що приводить в рух клапан подачі води.

Використання регулятора ТРМ12 з струмовим входом (4…20 мА) дозволяє маштабувати шкалу вхідного сигналу. На практиці рівень в деаераторі підтримують на 15-20% вище середини деаератора, для достатнього запасу води. Для зручності шкалу маштабують таким чином, щоб цей рівень відповідав нульовим показам на індикаторі. Плюсові значення на індикаторі інформують про перевищення від заданого рівня, а мінусові – недостатній рівень води. Якщо положення десяткової коми встановити таким, при якому буде три цифри після коми, то значення на індикаторі буде в мм.

Схема даного контура представлена на рис. 3.

Рис. 3.

Використання напівпровідникового реверсивного контактора, в якому відсутні контактна група та рухомі частини, збільшує надійність даної системи.

Володимир Кравцов