Подбор вентиляционных устройств и оборудования

     Термин - «автоматизация» подразумевает  теплотехнический контроль, автоматическое регулирование, автоматическую защиту оборудования, управление электроприводами и блокировку.

     Автоматизацию систем вентиляции следует проектировать, основываясь на простейших из возможных решениях и схемах, применяя минимальное количество приборов и средств автоматизации.

     Приборы автоматического регулирования  и контроля должны быть, как правило, однотипными, причём устанавливаемые  в обслуживаемых помещениях - в камерном исполнении, а устанавливаемые непосредственно на оборудовании, воздуховодах - в внутреннем сечении.

     Средства  автоматизации (контроля, автоматического  регулирования, защиты оборудования, блокировки, управления и диспетчеризации) систем вентиляции следует проектировать в целях: а) обеспечения и поддержания требуемых условий воздушной среды в помещениях, повышения надёжности работы систем, а также включения и отключения систем по специальным требованиям (например, при авариях); б) сокращения обслуживающего персонала, экономии тепла и электроэнергии. 

4.1. Функции систем автоматизации

     Устройства  автоматизации выполняют следующие  функции:

     - местное и дистанционное измерение  технологических параметров (теплотехнический контроль);

     - автоматическое  и дистанционное управление приводными двигателями, приводами запорных органов и сигнализации их состояния (включено - отключено, открыто - закрыто);

     - предупредительная сигнализация отклонений технологических параметров, свидетельствующих о наличии предаварийного состояния;

     - автоматическая защита, предотвращающая переход пред аварийного состояния в аварийное (автоматика безопасности для котельных установок);

     -автоматическое  и дистанционное регулирование - поддержание технологичес-

     Местный контроль при помощи показывающих приборов предусматривается для следующих параметров: температур наружного воздуха, воздуха в помещении, приточного воздуха, теплоносителя на входе и выходе калорифера.

     Дистанционный контроль рекомендуется предусматривать  только для основных параметров, характеризующих работу системы в целом (например, температура). Следует предусматривать сигнализацию отклонений параметров, которые могут привести к аварии оборудования системы вентиляции, либо к ухудшению качества технологического продукта.

     Автоматическое (дистанционное сблокированное) управление системами приточной вентиляции позволяет нажатием кнопки «Пуск» одновременно включить двигатели приточного и вытяжного вентиляторов, открывать клапаны наружного воздуха включается электрообогрев створок клапана наружного воздуха на 5 - 30 минут до включения системы. При нажатии кнопки «Стоп» указанные двигатели одновременно отключается, воздушные клапаны, и клапаны на теплоносителе закрываются.

     При индивидуальном дистанционном управлении каждый двигатель включается и отключается отдельной кнопкой или ключом, аналогично открываются и закрываются воздушные и регулирующие клапаны. Выбор вида управления осуществляется ключом выбора режима, сигнализация состояния оборудования осуществляется с помощью сигнальных ламп.

     Автоматическая  защита калориферов 1-го подогрева от замораживания является обязательной для систем приточной вентиляции, работающих при отрицательных температурах наружного воздуха [14].

     С целью повышения надёжности работы вентиляционных систем и установок следует предусматривать автоматическую защиту оборудования и блокировки.

     Автоматическую  защиту калориферов от замораживания  необходимо осуществлять при выключенной системе, если возможно проникание в калорифер воздуха с отрицательной температурой, и при работающей системе, если возможно падение давления или нарушение температурного графика сетевой воды при отрицательной температуре воздуха, поступающего в калорифер.

     В случае снижения температуры воздуха  перед калорифером до 3 °С датчик открывает регулирующий клапан на теплоносителе и закрывает его.

     Для предохранения калориферов от замерзания в момент запуска системы предусматривается предварительное открытие клапана на теплоносителе, с помощью которого прогреваются калориферы до открытия клапана (заслонки) в канале наружного воздуха и включения вентилятора.

     Защиту  калориферов при неработающей системе  можно также осуществлять периодически открытием клапана по импульсу датчика, установленного в трубопроводе обратной воды, если температура обратной воды падает ниже 30 °С.

     Защиту  калориферов при работающей системе  осуществляется датчиком температуры, сигнализирующим об аварии или отключающим установку и открывающим регулирующий клапан при снижении температуры воды в обратном трубопроводе до 30 ° С.

     При температуре воздуха, поступающего в калорифер, выше 3 °С датчик температуры обратной воды должен быть отключен датчиком температуры воздуха перед калорифером.

     В системах вентиляции следует, как правило, блокировать исполнительные механизмы клапанов (заслонок) наружного и выбрасываемого воздуха, а также клапанов на трубопроводах теплоносителя с электродвигателем вентилятора.

     Электродвигатели  насосов, фильтров, вытяжных вентиляторов рекомендуется блокировать с электродвигателем приточного вентилятора при дистанционном или диспетчерском управлении системой, а также при управлении системами со щитов автоматизации.

     Управление вентиляционными системами в зависимости от расположения средств управления (кнопки, ключи и т. п.) делится на местное, дистанционное и диспетчерское.

     При местном управлении электродвигателями кнопки и ключи управления на местных щитах или непосредственно у электродвигателей.

     При дистанционном управлении электродвигателями кнопки и ключи управления размещают в помещениях, обслуживаемых системами вентиляции, или на щитах управления и автоматизации, находящихся в других помещениях.

     При диспетчерском управлении кнопки или ключи управления устанавливаются на диспетчерских щитах, располагаемых в специально выделенных помещениях диспетчерских пунктов.

     Диспетчеризацию автоматизированных вентиляционных систем рекомендуется предусматривать для крупных промышленных предприятий, общественных зданий и торгово-офисных зданий. На диспетчеризацию возлагаются централизованное управление работой систем, централизованный контроль наиболее характерных параметров и сигнализации их состояния и аварийного отключения.

     Диспетчеризация должна обеспечивать оперативность контроля и управления, полное или частичное сокращение дежурного персонала у местных щитов автоматизации и оборудования, экономию электроэнергии, теплоносителем.

     Диспетчерскому  персоналу необходимо обеспечить дистанционное измерение основных параметров состояния воздуха в помещениях, а также параметров теплоносителя. В ряде случаев желательна замена контроля сигнализацией о предельных значениях параметров или отклонении их от заданного значения [15]. 

      4.4. Схема автоматизации

     В системах приточной вентиляции часто  используется рециркуляция, дающая экономию тепла в зимнее время. Обычно рециркуляцию применяют в тех помещениях, в которых выделения токсических вредностей не происходит, а минимум наружного воздуха определен по санитарным нормам. Рекомендуется, как правило, вначале

смешать рециркуляционный воздух с наружным  воздухом, а затем нагреть смесь

     Схема работает следующим образом: при  включении приточной системы  в зависимости от температуры внутреннего воздуха происходит перемещение многостворчатых ВК-300х500 клапанов в сторону большего или меньшего поступления рециркуляционного воздуха в зависимости от наружной температуры и имеющихся тепловыделений; достигается заданная внутренняя температура. В дальнейшем по мере снижения наружной температуры под действием регулятора типа QAC 2010 открывается многостворчатый клапан рециркуляционного воздуха; при определенной температуре наружного воздуха клапан будет максимально открыт. В это время достигается расчетная рециркуляция, определяемая гигиеническими условиями и рассчитываемая заранее, срабатывает конечный выключатель и сигнал поступает на одно из промежуточных реле запретно-разрешающего устройства, которое переводит воздействие от регулятора температуры типа ТР-1-04  помещения на исполнительный механизм типа РКЭП, установленный на обратном трубопроводе от калорифера. При дальнейшем снижении наружной температуры процент рециркуляции остается постоянным, а поддержание внутренней температуры производиться регулированием теплоотдачи калорифера. При повышение температуры наружного воздуха уменьшается теплоотдача калорифера. Сигналом для включения  многостворчатых клапанов может служить срабатывание предельных контактов датчика температуры ДТС3005-PТ1000.В2, указывающих на достижение максимальной температуры внутри помещения. По этому сигналу второе промежуточное реле запретно-разрешающего устройства, включенное параллельно с первым реле в цепь питания исполнительного механизма, позволит начать работу исполнительного механизма многостворчатых клапанов.  

     Дополнительными устройствами здесь должны быть такие, которые позволили бы производить переключение установки при достижении определенных параметров. В рассматриваемой схеме для этого предусмотрен конечный выключатель, установленный в ИМ ПР-1, и промежуточные реле РП-16-4, собранные в запретно-разрешающее устройство. Параметром для срабатывания конечного выключателя служит положение главного вала ИМ или положение лопастей многостворчатого клапана, обеспечивающее допустимый максимум рециркуляции [16].

  устройств, исполнительных  механизмов и регулирующих

  органов

     1. Многостворчатые  воздушные клапаны  ВК

     Многостворчатые воздушные клапаны применяются  в системах вентиляции, кондиционирования  и воздушного отопления в качестве запорных, регулирующих и смесительных устройств. Корпус и пластины клапанов выполнены из легких алюминиевых сплавов. Пластины поворачиваются в противоположные стороны. Узлы вращения изготовлены из полиамида. Диапазон рабочих температур от - 40 °С до + 80°С. Клапаны воздушные ВК изготавливаются с условным типоразмером ширины от 150 мм до 2 000 мм и высоты от 100 мм до 2 000 мм с шагом 50 мм. При длине клапана менее 1 200 мм ВК изготавливается односекционным без перемычки. Управление клапаном осуществляется при помощи ручного регулятора, (ручка входит в комплект поставки). Конструкция клапана обеспечивает легкое присоединение к прямоугольным воздуховодам. Конструкция клапана предусматривает установку нагревательных элементов с приборами автоматики, что предотвращает образование инея или льда при значительных перепадах температур между наружным и внутренним воздухом.  

     Регулятор температуры предназначен для регулирования  температуры теплоносителя в контуре отопления и температуры воды в системе водоснабжения с целью оптимизации потребления тепловой энергии и поддержания высокого уровня температурного комфорта в помещении. Применяется в системах отопления и вентиляции. Терморегулятор состоит из: 1) клапана регулирующего с электроприводом РКЭП; 
2) одноканального микропроцессорного блока терморегулирования ВТР-04И с термодатчиками или двухканального блока терморегулирования ВТР-04.

     Блок  терморегулирования ВТР состоит  из блока управления (БУ) и комплекта  датчиков температуры в количестве до четырех штук: термодатчик наружного  воздуха, термодатчик погружной, термодатчик контактный.

     Условия эксплуатации: 

     - температура окружающей среды от 5 до 50° С; 

     - относительная влажность воздуха  до 80% при температуре 35° С.

     Для измерения наружной температуры (оптимизирован  для уменьшения степени солнечной радиации, а так же воздействия на стены здания ветра и температуры).Чувствительный элемент Pt-100.

     4. Датчик ОВЕН ДТС3005-PТ1000.В2

     Датчик  ОВЕН ДТС3005-PТ1000.В2 предназначен для  измерения температуры наружного воздуха или воздуха внутри зданий. Устанавливается на плоскую поверхность стены. Является аналогом датчика ДТС125-50М.В2.60. Для подключения кабеля в корпусе предусмотрено отверстие, которое закрывается заглушкой. Чувствительный элемент – Pt1000*.

  автоматизации

     Основной  задачей наладки средств и  систем автоматизации является доводка  их к требованиям, изложенным в технической  документации.

     В зависимости от характера объекта  и сложности системы  автоматизации работы разделяют на:

     • пусконаладочные (ПНР), выполняемые  на объектах  капитального строительства;

     • наладочные, выполняемые на реконструируемых,  модернизируемых или ремонтируемых объектах.

     Как пусконаладочные, так и наладочные работы имеют одинаковое техническое содержание, и их отличие состоит только в ряде  организационных моментов, таких как планирование, финансирование, оформление документации.

     Предусмотрено три стадии выполнения пусконаладочных  работ по системам автоматизации:

     1. На первой стадии выполняются  подготовительные работы, изучается  документация на всю систему и основные характеристики приборов и средств автоматизации. На этой же стадии  осуществляется проверка соответствия основных технических характеристик  аппаратуры требованиям, установленным в паспортах и инструкциях. Неисправные приборы и средства автоматизации подлежат замене или ремонту. Работы первого этапа, как правило, выполняются вне объекта автоматизации.

     2. На второй стадии непосредственно на объекте выполняются работы по автономной наладке систем автоматизации после  завершения их монтажа.

     При этом осуществляются:

     • проверка монтажа приборов и средств  автоматизации на  соответствие требованиям паспортов, инструкций и рабочей документации;

     • проверка правильности маркировки, подключения  и фазировки электрических проводок;

     • фазировка и контроль характеристик  исполнительных  механизмов;

     • настройка взаимосвязей систем сигнализации, защиты, блокировки и управления; проверка правильности прохождения сигналов;

     • подготовка к включению и выключению системы автоматизации для проведения испытания технологического оборудования;

     • оформление производственной и технической  документации.

     3. На третьей стадии выполняют  работы по комплексной наладке  систем автоматизации, доведению параметров настройки приборов и средств автоматизации до значений, при которых системы обеспечат функционирование объекта с заданными показателями.

     При этом в комплексе осуществляется:

     • определение соответствия порядка  отработки устройств и элементов  систем сигнализации, защиты, блокировок и  управления алгоритмами рабочей документации с выявлением причин их отказа или «ложного» срабатывания, установка необходимых значений срабатывания позиционных устройств;

     • определение соответствия пропускной способности запорно-регулирующей арматуры требованиям технологического процесса;

     • определение расходных характеристик  регулирующих органов и приведение их к требуемой норме с помощью  имеющихся в конструкции элементов  настройки;

     • уточнение статических и динамических характеристик объекта, корректировка значений параметров настройки систем с учетом их взаимного влияния в процессе работы;

     • испытание и определение пригодности системы автоматизации для обеспечения эксплуатации оборудования с производительностью, соответствующей проектной документации;

     • оформление производственной документации.  

4.7. Производственная база для проведения наладочных работ

     Основным  элементом подготовительных работ  на этой стадии является создание и оснащение производственной  базы - производственных помещений, оборудованных для проведения наладочных работ индустриальными методами по определен-

     Обычно  специализированные фирмы по наладке  систем автоматизации имеют стационарные производственные базы, обеспечивающие комплексное решение вопросов наладки для типовых объектов автоматизации и требующие только небольшого дооснащения для поверки нестандартных средств и систем автоматизации. Именно наличие таких баз позволяет обеспечить высокую производительность труда и качество наладочных работ.

     Производственная  база должна обеспечить возможность  анализа проектной документации, комплектацию поступающей на проверку аппаратуры, проведение инструментальной проверки и подстройки приборов и аппаратов, хранение контрольного оборудования, инструментов, вспомогательных материалов и прочих материальных  ценностей.

     Площадь одного рабочего места по проверке и настройке аппаратуры должна быть не менее 4,5 м². Температура воздуха в помещении должна поддерживаться на уровне 20±2 °С, что обусловлено метрологическими требованиями к условиям проверки большинства серийно выпускаемой аппаратуры. Рабочие места для проверки приборов, моделирования и  статической настройки систем оснащают специализированными стендами и оборудованием. Число рабочих мест определяется разнообразием аппаратуры, ее общим числом и сроками проведения работ. Если для проверки аппаратуры требуется электропитание  различного рода, то устанавливаются соответствующие преобразователи, а на рабочем месте монтируются розетки, на которых маркируется род тока, полярность и номинал напряжения. Для подключения  приборов к источникам энергии изготовляют жгуты проводов со смонтированными на концах вилками, лепестками или колодками. 

4.8. Анализ проектной документации

     Анализ  проектной документации начинают с  проверки комплектности рабочих  чертежей и текстовой  документации, а также документации на поставляемое оборудование и  инструкций заводов-изготовителей на средства автоматизации.

     При анализе проекта обращается внимание на технологию  производства, характеристики средств и систем автоматизации по их функциональному назначению, особенности конструктивного исполнения и их количество. Затем составляют программу наладочных работ.

     Для крупных и уникальных систем автоматизации составляются даже текстовые материалы, которые включают в себя справочное пособие и технический отчет. В справочном пособии приводятся основные данные о разработчиках объекта и о самом объекте. В  техническом отчете детально разбирают все особенности проекта и намечают основные формы технологии и организации пусконаладочных работ.

     Независимо  от сложности объектов и систем автоматизации каждый наладчик в пределах поручаемой ему работы также составляет текстовые документы в виде рабочих тетрадей произвольной формы, в которых фиксирует как данные, полученные в результате изучения документации, так и сведения о результатах работ в процессе наладки.

     При изучении технологии автоматизируемого  процесса обращают внимание на требования, предъявляемые данной технологией  к  приборам и средствам автоматизации:

     • параметры, которые определяют нормальное течение процесса и которые необходимо измерять, регистрировать и  поддерживать на заданном уровне;

     • точность, с которой должны измеряться и поддерживаться на заданном уровне эти величины;

     • аварийные и предельные значения величин, которые обеспечивает защита от аварий и разрушений.

     Далее по функциональной схеме автоматизации  определяют:

     • монтируемые приборы и регуляторы, их основные  характеристики, принцип  действия, особенности конструктивного исполнения;

     • наличие сигнализации предельных значений измеряемых  величин и защита оборудования при их аварийных значениях.