Средства автоматизации котельных установок

На каждом судне независимо от типа главного дви­гателя всегда необходима установка, вырабатывающая пар или горячую воду для отопления жилых помещений, подогрева топлива, обогрева ванн, душевых, камбуза, ра­зогрева нефтегруза (на танкерах) и т.д. На пароходах для этой цели обычно используют пар от главных котлов, а на теплоходах устанавливают паровые или водогрейные вспомогательные котлы.

Вспомогательные котлоагрегаты снабжены:

- автоматическими регуляторами давления пара(в паровых котлах) и температуры вод (в водогрейных котлах);

- регуляторами уровня воды в паровых котлах, аварийной автоматической сигнализацией, предупреждающей об обрыве топливного факела, о недопустимом снижении уровня воды в паровых котлах, об остановке циркуляционного насоса и чрезмерном повышении температуры воды в водогрейных котлах;

- автоматической защитой, отключающей подачу топлива при его горении и при снижении уровня воды в паровом котле ниже допустимых пределов.

Так же на многих судах средства автоматизации вспомогательных механизмов и систем обеспечивают:

- автоматическое включение и выключение насосов при минимальном и максимальном давлении в обсуживаемых ими установках;

- дистанционное управление пожарным насосом из рулевой рубки и машинного отделения;

Средства автоматизации водогрейных котельных установок включают и выключают их в зависимости от температуры воды в котле, регулируют температуры воз­духа в отапливаемых, осуществляют подпитку котла водой при падении в нем давления, а также защиту при оста­новке топливного насоса, погасании факела или невоспламенении топлива. В качестве этих средств исполь­зуют, как правило, электромеханические средства управ­ления, которые хорошо зарекомендовали себя в эксплуа­тации и которые прощу унифицировать для различных паровых и водогрейных котельных установок. Рассмот­рим принцип действия таких средств на примере огне­трубного (газотрубного) автоматизированного вспомога­тельного котла КОАВ200 (рис.5). К передней части топ­ки котла крепятся форсунка 5, служащая для распыливания топлива, устройство для его воспламенения и направляющий трубопровод для подачи воздуха.

Рисунок 5 - Система управления котла КОАВ 200.

Электрическая часть системы управления котла вклю­чает: регулятор температур воды 2, фоторезистор 4, трансформатор зажигания топлива с электродами зажи­гания 3, регуляторы температуры воздуха 10 в помеще­ниях и электродвигатели 12 насосов 11 система автома­тического управления котла по релейному (двухпозици­онному) принципу.

При установке переключателей на щите управления в положение «Автомат» включаются: циркулярные насосы 11, перекачивающие воду через систему отопления; элек­тродвигатель 7, трансформатор зажигания и регуляторы температуры 2, 10. Электродвигатель 7 включает венти­лятор 6 и топливный насос 9, соединенный с топливной цистерной 8 и форсункой 5. Топливо воспламеняется дугой, возбуждаемой трансформатором между электро­дами зажигания 3. При появлении факела в топке фото­резистор 4 своими контактами размыкает цепь электро­дов зажигания. В случае невоспламенения топлива кон­такты фоторезистора удерживают под током цепь элек­тродов зажигания в течение 10с с момента включения топливного насоса. Если топливо не воспламенится за этот период, реле времени выключает электродвигатель 9. Аналогично действует фоторезистор и при обрыве фа­кела.

Регулятор температуры 2 поддерживает температуру горячей воды 8 — 110°С. при достижении 110°С он раз­рывает цепь управления вентилятора, топливного насоса и трансформатора зажигания, а при снижении темпера­туры до 80°С снова включает их в автоматическую рабо­ту.

Регулятор температуры воздуха 10 в помещениях так­же работает по принципу «включено-выключено». При температуре воздуха в помещении 22°С он размыкает цепь управления циркулярных насосов 11, а при сниже­нии температуры воздуха в помещениях до 16°С снова подключает их к отопительным батареям.

Подпитка котла водой из пневмоцистерны произво­дится автоматически через редукционный клапан 1, сра­батывающий при падении давления в котле до 0,18МПа. Измерительный преобразователь регулятора температуры воды 2, включенный в схему рассмотренного системы управления, представляет собой термобаллон, заполнен­ный ацетоном. При изменении температуры воды в кот­ле давление паров ацетона передается через сильфон и шток на контактную пластину микропереключателя.

Последний замыкает цепь управления, когда темпера­тура воды в котле достигает минимально допустимого значения, и, наоборот, - выключает котельную установку при достижении максимально допустимой температуры воды. Аналогично действует и регулятор температуры воздуха 10.

Автоматика управления котлов-утилизаторов. В основ­ном котлы-утилизаторы оборудуют электромеханиче­скими средствами управления, работающими также по принципу «включено-выключено». При минимальной температуре воды (давлении пара) они устанавливают заслонку в положение, при котором котел сообщается с выпускным коллектором дизеля, а при максимальной температуре (давлении) переключают заслонку в положе­ние, при котором котел отключается от выпускного кол­лектора дизеля. Основным узлом электромеханических схем управления котлов является электродвигатель, при­водящий во вращение через редуктор специальный вал с винтовой нарезкой. В паре с валом действует ходовая гайка. Последняя застопорена от вращения и при враще­нии вала может только перемещаться в ту или другую сторону вдоль его оси. С помощью серьги холодная гайка соединены с осью газовой заслонки и при перемещении открывает или закрывает ее. При достижении крайних положений гайки конечные выключатели разрывают цепь управления электродвигателя. Реле минимальной температуры (давления) включает электродвигатель с на­правлением вращения вала, при котором ходовая гайка перемещается в сторону открытия газовой заслонки, а реле максимальной температуры (давления), наоборот — в сторону закрытия ее.

Лекция 7