Определение возможностей оптимизации элементов системы автоматизации парогенератора

Автоматизация производств и производственых процессов является вопросом, который предприятие решает собственными силами с помощью комплексных подходов, для того, чтобы поддерживать должный уровень конкуренции с другими предприятиями.

Проблема производительности труда является одной из актуальных проблем в отечественной промышленности, так как отечественные производства конкурируют на рынке не только между собой, но и между мировыми производителями, которые в свою очередь далеко продвинулись в процессе автоматизации, при этом снизив финансовые издержки на выпуск товарной продукции или оказания услуг.

Для того, чтобы сохранять или развивать конкурентную позицию, требуется сокращать количество рабочей силы при неизменном росте объемов производства, только в этом случае можно говорить о систематическом повышении прибыли, часть которой при разумном перераспределении удастся направить на внедрение инновационных технологий.

В данной работе будет рассмотрена возможность оптимизации элементов системы автоматизации парогенератора.

1 Описание технологического процесса

1.1 Технологический процесс

Парогенератор – это специализированное оборудование, предназначенное для преобразования жидкости, чаще всего, воды, в пар. Жидкость нагревается при сжигании какого-либо топлива: древесина, уголь, нефть или природный газ.

Переход жидкости к газообразному состоянию создает давление, а затем расширение, которое может быть направлено и использовано как источник энергии. Поршни с паровым двигателем сыграли важную роль в развитии фабрик, железнодорожных локомотивов, пароходов и многих других образцов механического оборудования.

Одним из самых ранних применений промышленного парогенератора в технике был паровоз. Топливо, в виде дров или угля, подавалось в топку. Полученное тепло направлялось через систему трубок, которые нагревали воду, которая хранилась в специальном резервуаре.

После того, как температура достигала уровня кипения, энергия, созданная из пара, затем приводила в движение поршни, которые поворачивали колеса паровоза. Основной функцией паровой энергии было движение поезда, но она также активно применялась в тормозах и свистке.

В сравнении с паровыми бойлерами, паровые генераторы содержат меньше стали в конструкции и используют одиночный паровой змеевик вместо множества маленьких шлангов. Специализированный насос подачи воды используется для непрерывной качки воды по шлангу.

Парогенератор использует в своей конструкции единовременную принудительную подачу воды для того, чтобы превращать поступающую воду в пар за один раз с помощью змеевика нагрева.

По мере того, как вода проходит через змеевик, тепло передается от горящих газов и заставляет воду превращаться в пар. В конструкции генератора не используется паросборник, где между паром и водой свободное пространство внутри, поэтому для достижения 99,5% качества пара необходимо использовать влаго/паро - отделитель.

Из-за того что генераторы не используют большой напорный бак в своей конструкции, как в жаровых трубах, зачастую они очень малы и их легко запустить, что делает их идеальным выбором для ситуаций, когда нужно получить небольшое количество пара за короткое время.

Однако это связано с затратами на производство энергии, поскольку генераторы имеют маленький КПД и поэтому не всегда способны производить достаточное количество пара в различных ситуациях.

По своему устройству и принципу работы парогенераторы достаточно похожи на другие системы паровых котлов, одновременно оставаясь при этом принципиально отличными от них.

Эти, на первый взгляд, малозначительные отличия меняют всю работу системы, которая, как правило, является менее мощной, чем у бойлеров, но имеет ряд преимуществ.

1. Как устроены промышленные парогенераторы. [сайт]. - 2023. URL: https://www.smsm.ru/articles/kak-rabotayut-promyshlennye-parogeneratory/#:~:text=Парогенератор%20использует%20в%20своей%20конструкции,заставляет%20воду%20превращаться%20в%20пар (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

2. Паровой котёл — принцип работы и конструктивные особенности. [сайт]. - 2023. URL:  http://opechi.com/kotly/parovoj-kotyol-princip-raboty-i-konstruktivnye-osobennosti.html (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

3. Выбор датчиков температуры. Какие бывают, особенности. [сайт]. - 2023. URL: https://avitek-i.ru/articles/vybor_datchikov_temperatury_kakie_byvayut_osobennosti/#:~:text=Принцип%20работы%20основан%20на%20изменении,основан%20на%20температурном%20коэффициенте%20металла (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

4. Датчик температуры Метран-270 . [сайт]. - 2023. URL: https://www.metran.ru/catalog/datchiki_temperatury/metran-270/#0 (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

5. РОСА-10/М1, /М2 . [сайт]. - 2023. URL: https://www.elemer.ru/catalog/datchiki-temperatury/datchiki-temperatury-i-vlazhnosti/rosa-10-m1-m2/ (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

6. ОВЕН ДТСхх5.И термосопротивления с выходным сигналом 4…20 мА EXD. [сайт]. - 2023. URL: https://www.roskip.ru/?id=11569#teh (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

7. Что такое горелка и как правильно её подобрать. [сайт]. - 2023. URL: https://energomir.su/blog/chto-takoe-gorelka (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

8. Устройство газовой горелки, особенности запуска и настройки пламени. [сайт]. - 2023. URL: https://www.teplodar.ru/help/articles/detail/ustroystvo-gazovoy-gorelki-osobennosti-zapuska-i-nastroyki-plameni/ (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

9. Газовая горелка ECOFLAM BLU 4000.1 PR TC. [сайт]. - 2023. URL: https://termogaz.su/product/gazovaja-gorelka-blu-4000-1-pr-tc/ (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.

10. Газовая горелка LAMBORGHINI 430 PM/M-E.F10. [сайт]. - 2023. URL: https://profsnab24.ru/catalog/gorelki/gazovye-gorelki/430-pm-m-e-f10/ (дата обращения: 11.11.2023). - Текст : электронный.