Применение пара в промышленности
Пар - газообразное состояние вещества, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твердой фазами того же вещества, то есть при температурах ниже критической температуры вещества.
Пар используется в различных областях производства:
- Электроэнергетика - выработка электрической энергии и откачка неконденсируемых газов.
- Нефтегазовая промышленность - подогрев трубопроводов, цистерн и резервуаров, а также в процессах ректификации, отопление боксов.
- Химическая промышленность - создание вакуума, откачка жидкостей с примесями, нагрев ванн для гальванизации.
- Целлюлозно-бумажная и деревообрабатывающая промышленности - варка древесины, производство фанеры, сушка полуфабрикатов, снятие термических напряжений.
- Строительная отрасль - нагрев и пропарка изделий, подогрев инертных материалов, набор прочности бетона и очистка строительных площадок.
- Пищевая промышленность - стерилизация, пастеризация и мойка оборудования, тепловая обработка готовой продукции и полуфабрикатов, расслойка теста, дефростация пищевых продуктов.
- Судоходная отрасль - работа паровых двигателей.
- Фармацевтическая промышленность - производство стерильного пара.
Автоматизация производства пара
Чтобы получить насыщенный и перегретый пар, который используется в различных технологических процессах предприятия, используют котельные установки. Исходным сырьем для получения пара являются топливо, воздух и питательная вода. Теплота, которая выделяется при сжигании топлива, передается воде, и в результате вырабатывается перегретый пар. Отходы выбрасываются в атмосферу. Автоматизации котельных установок уделяется большое внимание, так как автоматическое регулирование процессов в котельных способствует увеличению коэффициента полезного действия энергетической установки, сокращению расход энергии и уменьшению количества обслуживающего персонала. На рисунке ниже изображен пример схемы автоматизации котельной установки.
Рисунок 1. Автоматизация котельной установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Данной установкой предполагается регулирование следующих процессов:
- Подача топлива, в зависимости от давления пара в барабане котла.
- Подача воздуха в необходимом количестве.
- Разрежение в топке котла.
- Питание котла водой.
Регулирование процесса подачи топлива осуществляется при помощи регулятора топлива. Регулятор получает импульс по давлению в барабане котла от преобразователя давления и изменяет положение исполнительного механизма, который сочленен с регулирующим органом подачи топлива к горелке, что способствует стабилизации давления пара в барабане котла. Регулятор давления воздуха регулирует подачу воздуха, то есть поддерживает необходимое соотношение топливо/воздух, получая импульсы по давлению газа от дифманометра или по положению исполнительного устройства, давлению воздуха перед горелкой от дифманометра. Выходной сигнал регулятора соотношения воздействует на исполнительное устройство, которое изменяет положение направляющих дутьевого вентилятора, то есть корректирует подачу воздуха к горелке.
Регулятор разрежения необходим для осуществления контроля разрежения в топке котла, получая импульс по разрежению от преобразователя он изменяет положение исполнительного механизма, который сочленен с заслонками дымососа. Питание котла осуществляется при помощи пневматического прибора 15-5, который подает импульс от преобразователя, и воздействует на исполнительный механизм, который регулирует уровень воды в барабане котла. Чтобы защитить котельную установку в случае нарушения режима работы или с целью прекращения подачи топлива при аварийной ситуации вышепредставленной схемой предусмотрено срабатывание блокировки, которое сопровождается звуковой и световой сигнализацией. Автоматическое отключение подачи топлива к горелкам происходит в случае падения давления мазута, отклонения давления газа, отклонения уровня воды в барабане, понижения давления воздуха, уменьшения разрежения в топке ниже требуемой нормы, а также при слабом горении факела горелки.
