Автоматизация непрерывной продувки Опции

[Anneta Hels]

Здравствуйте!

Модернизируем автоматику парового котла ДЕ, в тз - отсутствие обслуживающего персонала в котельной, поэтому встает вопрос автоматизации непрерывной продувки.
В теории - это датчик-солемер и регулятор.
Запрашивали цены на flowserve - слишком кусачие. Плюс в котле не предусмотрено место для установки солемера...

Проектанты предложили организовать управление непрерывной продувкой по сигналу расхода пара. Узел учёта (по расходу пара) в тз тоже значится, то есть будет в любом случае. Но и здесь есть вопросы... Например - не нашлось пока вычислителя, который бы выдавал свой вычисленный расход в виде токового, частотного или хотя бы цифрового (например, по RS-485) сигнала. Они почему-то все подрубаются только к ПК. Плюс по формулам получается, что при таком регулировании нам нужно поддерживать на постоянном уровне соотношение расхода на продувку и расхода пара, то есть расход на продувку тоже надо откуда-то брать...

В общем, сплошные вопросы
Кто что посоветует?

[Anneta Hels]

Здравствуйте!

Модернизируем автоматику парового котла ДЕ, в тз - отсутствие обслуживающего персонала в котельной, поэтому встает вопрос автоматизации непрерывной продувки.
В теории - это датчик-солемер и регулятор.
Запрашивали цены на flowserve - слишком кусачие. Плюс в котле не предусмотрено место для установки солемера...

Проектанты предложили организовать управление непрерывной продувкой по сигналу расхода пара. Узел учёта (по расходу пара) в тз тоже значится, то есть будет в любом случае. Но и здесь есть вопросы... Например - не нашлось пока вычислителя, который бы выдавал свой вычисленный расход в виде токового, частотного или хотя бы цифрового (например, по RS-485) сигнала. Они почему-то все подрубаются только к ПК. Плюс по формулам получается, что при таком регулировании нам нужно поддерживать на постоянном уровне соотношение расхода на продувку и расхода пара, то есть расход на продувку тоже надо откуда-то брать...

В общем, сплошные вопросы
Кто что посоветует?

[Valiko]

Продувка (т.е. её количество)- зависит от солесодержания котловой воды. Расход пара - величина достаточно косвенная для этого.
На солесодержание больше оказывает влияние процент возврата конденсата. Т.е, при максимальном расходе пара и 100% возврате конденсата продувка будет минимальной, и при малом расходе пара и без возврата конденсата продувка будет значительной. В отсутствии солемера - солемером остаётся работать лаборант.
Расход пара вычисляется по перепаду давлений на шайбе и пересчитывается с поправкой на давление. Поэтому и нет прямого токового сигнала.
Врезку под солемер можно согласовать с заводом-изготовителем. Тема - модная, должны дать и согласовать.

[tiptop]

Проектанты предложили организовать управление непрерывной продувкой по сигналу расхода пара.

"Проектанты"... Они что, дипломанты?

Наверное, можно связать расход непрерывной продувки с расходом воды от ВПУ (с возможностью ручной подстройки).

[Valiko]

от ВПУ? а если котел - не один?

от лукавого всё. Задача продувки - поддерживать солесодержание. При отсутствии автоматического солемера - контроль по-любасу ведет человек. Вся автоматизация в том, что не ручками вентиль открывать, а кнопочкой.
Если есть долговременная статистика - можно, наверное организовывать включение по времени, но контроль, всё равно останется ручной

[tiptop]

контроль, всё равно останется ручной

Измерения (анализы) - это само собой.

Сообщение отредактировал tiptop - 23.3.2018, 23:21

[Valiko]

Ну, я ш и грю. Статистику набрали и алгоритм написали.
ЗЫ- вся автоматизация - от лени

[Anneta Hels]

Продувка (т.е. её количество)- зависит от солесодержания котловой воды. Расход пара - величина достаточно косвенная для этого.
На солесодержание больше оказывает влияние процент возврата конденсата. Т.е, при максимальном расходе пара и 100% возврате конденсата продувка будет минимальной, и при малом расходе пара и без возврата конденсата продувка будет значительной. В отсутствии солемера - солемером остаётся работать лаборант.

Такой момент: возврата конденсата нет и не предвидится. Пар идет напрямую на производство, возвращать нечего.

Пляшем дальше: может ли кто-нибудь подсказать "бюджетные" варианты солемеров? Или дешевле чем LRGT от FlowServe они в принципе быть не могут? Смотрели разные варианты, в т.ч. российского производства, но у них у всех подозрительно маленький диапазон по температуре - до 100 градусов, что для 14 атмосфер явно недостаточно, в котле температура будет выше. Или они как-то по хитрому устанавливаются... (у всех рассмотренных заявлено, что они подходят для непрерывного контроля солесодержания котловой воды)

Расход пара вычисляется по перепаду давлений на шайбе и пересчитывается с поправкой на давление. Поэтому и нет прямого токового сигнала.

Да, прямого сигнала по расходу быть не может, ибо он не измеряется, а вычисляется по нескольким измеренным значениям. Вопрос чуть в другом... Возможно ли хоть как-то завести это вычисленное значение на ПЛК? Известные мне вычислители могут его выдавать либо на экран, либо на ПК через свою спец. прогу. Даже в какую-нибудь скаду для наглядности их не выведешь... И это странно. Но не самим же на ПЛК считать?

[Alexander_I]

А шо, там сплошь двойные интегралы, что сам ПЛК посчитать не может?

[Valiko]

котел ДЕ - одна горелка. Есть импульс по давлению газа. Наладчики - могут дать формулу для расчета расхода газа (и значит расхода пара), и значит задания положения исполнительного механизма на продувочной линии

[tiptop]

Наладчики - могут дать формулу для расчета расхода газа (и значит расхода пара)

Может быть, лучше всё же измерять расход питательной воды?

Такой момент: возврата конденсата нет и не предвидится.

[hell_boy]

может ли кто-нибудь подсказать "бюджетные" варианты солемеров? Или дешевле чем LRGT от FlowServe они в принципе быть не могут? Смотрели разные варианты, в т.ч. российского производства, но у них у всех подозрительно маленький диапазон по температуре - до 100 градусов, что для 14 атмосфер явно недостаточно, в котле температура будет выше. Или они как-то по хитрому устанавливаются... (у всех рассмотренных заявлено, что они подходят для непрерывного контроля солесодержания котловой воды)

Обычно ставят проботборник с холодильником. Из "бюджетных" высокотемпературных:
Yokogawa EXA SC202/402 Температура среды до 120 °С
JUMO AQUIS 500 CR Температура среды до 160 °С
МАРК-602Т Температура среды до 130 °С, давление до 1,6 МПа цена ~70 000 руб.
КРАБ, КРАБ-компакт http://www.gatchina.biz/sensor Температура среды до 125 °С позиционируется как инновационный бесконтактный
КС-1М-7 http://sibprompribor.ru/ks-1m-7.htm Температура среды до 100 °С, но кратковременно выдерживает до 200°С

УЭП (мкСм/cм) = содержание солей (мг/л) / 0,65
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=3...st&p=322275

[Valiko]

Расход питательной воды - возможно, и правильно. Какой прибор? 105°С, плюс фильтр, обводная линия и прочий головняк. Можно ульразвук, всё можно, на всё равно вручную придётся и анализы проводить и ручками корректировать задание контроллеру

[Anneta Hels]

Обычно ставят проботборник с холодильником.

Есть пример, как это выглядит на практике для непрерывного автоматического контроля солесодержания? Я видела только такой вариант, который ручками открывают, водичку набирают и уносят в лабораторию)))

Расход питательной воды - возможно, и правильно. Какой прибор? 105°С, плюс фильтр, обводная линия и прочий головняк. Можно ульразвук, всё можно, на всё равно вручную придётся и анализы проводить и ручками корректировать задание контроллеру

Котельная будет на нашем обслуживании, т.е. вручную анализы можно проводить, скажем, раз в месяц - как раз для корректировки.

Ииии... всё еще остается вопрос по вычислителю для расхода пара... Как вычисленное значение завести на ПЛК или может хотя бы в скаду?

А шо, там сплошь двойные интегралы, что сам ПЛК посчитать не может?

Там куча слагаемых со странными степенями вида 12/7... Контроллер-то посчитает (наверное), но: 1. это может сказаться на быстродействии (в ПЛК будет регулятор уровня и регулятор разрежения, плюс обработка части аварийных сигналов - и эти задачи приоритетнее расчета расхода) 2. Наличие УУ на выходе котла требуется по какой-то нормативной документации, но ПЛК не является СИ (я не видела таких бумажек). Мелочь, а все же лучше перестраховаться.

[Valiko]

ПЛК - это инструмент для обработки СИ. Стоит для заморачивацца по такой мелочи? Если в качестве измерителя шайба - должен быть готовый расчет, где приведен расчет расхода от перепада давлений. И данные этого расчета должны быть внесены в ПЛК. При отклонении давления пара от расчетного - формула самая простая - под корнём частное удельных объёмов - тоже заносится а алгоиритм ПЛК.
На быстродействие ПЛК эти вычисления - никак сказаться не могут.
ИМХО

[Anneta Hels]

ПЛК - это инструмент для обработки СИ. Стоит для заморачивацца по такой мелочи? Если в качестве измерителя шайба - должен быть готовый расчет, где приведен расчет расхода от перепада давлений. И данные этого расчета должны быть внесены в ПЛК. При отклонении давления пара от расчетного - формула самая простая - под корнём частное удельных объёмов - тоже заносится а алгоиритм ПЛК.
На быстродействие ПЛК эти вычисления - никак сказаться не могут.
ИМХО

По настоящему, расчет расхода - это не формула. Расчет расхода - итерационный алгоритм с подбором правильного числа Рейнольдса (Re). Итерации повторяются до тех пор, пока рассчитываемая по отдельной формуле погрешность вычисления Re не впишется в заданные пределы. Если не ошибаюсь, возможны случаи, когда этого не происходит... Плюс каждая итерация этого алгоритма - не просто формулу посчитать. В формуле как минимум 6 величин, которые имеют собственные расчеты, некоторые - формулы на пять строк со страшными степенями членов вида 3.5, 1.1, некоторые вообще считаются по алгоритмам вида "если Х > 123 то эдак, если 12 < X < 123 то по-другому" с разным количеством условий и красивыми табличками для выбора данных. Плюс проверки "границ применения", при выходе за которые надо выдавать либо нулевые, либо договорные значения, потому что расчет тупо врёт..
Я воспроизводила это безобразие на Maple, считал очень близко к результатам спец. программ вроде Расходомер СТ или Расходомер ИСО. Так что с расчетом знакома не по наслышке))))

ПЛК, наверное, сможет это всё посчитать, но про быстродействие вопрос всё же стоит. Вычислители (например, ТЭКОН-19) работают так же по итерационному алгоритму, но у них расчет расхода весьма неспешный - у некоторых опрос датчиков происходит раз в секунд 10-15 (это реально можно наблюдать на том же ВКТ-5). И для них это не критично, потому что архив пишется раз в час, и туда заносится усредненное значение, которое будет близко к истине. Но у нас то ПЛК ставится на регулирование, и зависание в рекурсии ну никак не с руки.
Было бы всё же лучше, чтобы расчетами занимался отдельный прибор, а ПЛК просто получал от него текущее значение расхода на аналоговый вход или по интерфейсу. Но вычислителей, которые бы умели его отдавать, я еще не встречала...

[kosmos440o]

ПЛК типа BECKHOFF имеют на борту микропроцессор с гигагерцами. По цене не так дорого. Так что можно указать в задании автоматчикам о необходимости мощного вычислительного устройства. А если обратиться в Московское представительство Beckhoff, то там, как мне кажется, помогут с любыми вычислениями. Не сочтите за рекламу. Пишу о тех контроллерах, которые знаю. Например, насчёт шнайдеровских, с которыми сейчас в основном работаем, не уверен, хотя и там линух на борту. Да и у отечественного Сегнетикса щас сотни мегагерц, но насчёт больших формул не знаю, возможно и потянет, если есть там функциональные блоки для подобных расчётов.
Wago это копия Beckhoff в своё время была, может быть, и у них есть линейка типа embedded PC.

Так что не отчаивайтесь за вычислительные мощности.

Но вычислителей, которые бы умели его отдавать, я еще не встречала...

Я с ТСРВ каких-то снимал расход (в литрах в секунду) по модбасу, если Вы имеете ввиду то, что я.

Сообщение отредактировал kosmos440o - 30.3.2018, 14:56

[Valiko]

угу. В Москву, и тока для коррекции размера продувки.
Кто знает? По существу - возражений нетъ

[Anneta Hels]

Я с ТСРВ каких-то снимал расход (в литрах в секунду) по модбасу, если Вы имеете ввиду то, что я.

ТСРВ посмотрела. Действительно, можно подключиться по Modbus. Но увы, с шайбами они не работают)))


Рассматриваем сейчас такие варианты:
По солемерам - заложить для установки датчика пробоотборник с холодильником, датчик соответственно выбрать из бюджетных, уже не оглядываясь на ограничения по температуре/давлению (ну, оглядываясь конечно, но не так пристально))). Воду охлаждающую брать уже очищенную и после отправлять в деаэратор (типа мини-подогрева), а воду котловую (из пробоотборника) сливать туда же, куда льет непрерывная продувка - на сепаратор и в бак. Из бака воду потом берут "на производство" (кажется, для мытья чего-то), она вместо ГВС. На линии пробоотборника предусмотреть клапан, который будет управляться от ПЛК, чтобы была возможность закрыть бесконечный слив из котла во время его остановки (при условии, что солесодержание в норме).

По расходомерам - попался какой-то теплоэнергоконтроллер ИМ2300. Анонсирован токовый выход с текущим значением расхода. Что за зверь - не в курсе, пока смотрим...
Заказывать супер-производительный ПЛК и писать ручками весь алгоритм расчета... даже не знаю... теоретически возможно, практически - время на разработку это ж тоже деньги. Неужто готовых вычислителей под такие нужды нет?.. Никто не ставит расходомеры на котлах, не заводит их в скаду, совсем ничего-ничего?..

[Aard]

По настоящему, расчет расхода - это не формула. Расчет расхода - итерационный алгоритм с подбором правильного числа Рейнольдса (Re). Итерации повторяются до тех пор, пока рассчитываемая по отдельной формуле погрешность вычисления Re не впишется в заданные пределы. Если не ошибаюсь, возможны случаи, когда этого не происходит... Плюс каждая итерация этого алгоритма - не просто формулу посчитать.

ПЛК, наверное, сможет это всё посчитать, но про быстродействие вопрос всё же стоит. Вычислители (например, ТЭКОН-19) работают так же по итерационному алгоритму, но у них расчет расхода весьма неспешный - у некоторых опрос датчиков происходит раз в секунд 10-15 (это реально можно наблюдать на том же ВКТ-5).

Мне кажется, что вы говорите о расчете сужающего устройства, а не вычислении расхода. Расход - это корень квадратный из перепада давления на шайбе с коррекцией по температуре и давлению среды. Методика расчета есть, например, у руководстве на Овен РМ1.

[Vandr]

Спросил Гугль про расходомер пара. В числе прочих есть вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200. По описанию может работать как дозатор, т.е. после подсчета заданного количества прошедшего пара выдается дискретный сигнал на автоматику продувки. Там можно заказать и аналоговый выход. Производителя можно попросить, я думаю, и связку расходомера с тепловычислителем. К сожалению, сам не работал с ними. Так что если что не так, то извиняйте...

[Valiko]

раз возврата конденсата нет вообще, возможно, стоит привязаться к расходу топлива?

[Anneta Hels]

Мне кажется, что вы говорите о расчете сужающего устройства, а не вычислении расхода. Расход - это корень квадратный из перепада давления на шайбе с коррекцией по температуре и давлению среды. Методика расчета есть, например, у руководстве на Овен РМ1.

Расчет расхода, как и СУ, является решением уравнения расхода. Смотрите ГОСТ 8.586.1, Приложение В - там все алгоритмы подробно расписаны. Вот например из пункта В.2 - Определение расхода среды:
"Уравнение расхода (см. 5.1.4) может быть решено методом итераций.
Итерационный процесс рекомендуется проводить оп числу Re (см.ниже) или по расходу среды [см. ГОСТ 8.586.5 (раздел 8)]."

Вычислители, работающие по ГОСТ 8.586, выполняют расчет именно таким образом. Вот например цитата из описания алгоритмов ТЭКОН-19: "В соответствии с требованиями [3], расчет действительного расхода выполняется итерационным способом с подбором числа Рейнольдса." 3 - это как раз тот самый ГОСТ.

Вы говорите, что расход - корень квадратный из перепада с коррекцией по температуре и давлению. С первого взгляда это так, но прикол в том, что эта самая коррекция содержит в себе, например, коэффициент истечения, который зависит от числа Рейнольдса. А число Рейнольдса - сюрприз! - зависит от расхода Отсюда и вся сложность расчетов.

Про РМ1 - это вообще печальная тема. Там нет никакой методики расчета - просто предполагается, что расход линейно (!) зависит от перепада, и предлагается ввести две точки: расход, соответствующий минимуму перепада и расход, соответствующий максимуму перепада. Для газа предусмотрен какой-то коэффициент, для жидкости вообще нет, чисто линейная зависимость. Если бы оно так в действительности считалось - зачем тогда вообще нужны были бы расходомеры и вычислители как класс?..

Спросил Гугль про расходомер пара. В числе прочих есть вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200. По описанию может работать как дозатор, т.е. после подсчета заданного количества прошедшего пара выдается дискретный сигнал на автоматику продувки. Там можно заказать и аналоговый выход. Производителя можно попросить, я думаю, и связку расходомера с тепловычислителем. К сожалению, сам не работал с ними. Так что если что не так, то извиняйте...

С ЭМИС-ВИХРЬ 200 работали, правда он был погружной, соответственно снятый с него расход надо было пересчитывать на весь объем трубы. Штука неплохая, но по сравнению с УУ на диафрагме - в разы дороже. Так то да, с ним можно было бы поставить упомянутый выше (спасибо kosmos440o) ТСРВ и с него по Modbus снять сигнал.

раз возврата конденсата нет вообще, возможно, стоит привязаться к расходу топлива?

Теоретически можно, а как это выглядит практически? Снимать сигнал с какого-то счетчика? Или на сколько открыта газовая заслонка? Или ставить УУ газа?
Есть еще такой вопрос - ведь расход пара связан с расходом газа значением КПД, правильно? Газ сгорел, выделилось тепло, оно нагрело воду и превратило её в пар. Но при неполадках КПД может меняться. Например, не хватает воздуха и газ не полностью сгорает; или проблема с теплоизоляцией/трубами - и тепло уходит мимо...

[Valiko]

Та дело же не в к.п.д., а в управлении (хоть каком-то) непрервыной продувкой. По результатам химанализа, по любасу нужно будет вводить поправку.

Сообщение отредактировал Valiko - 8.4.2018, 14:34