Основные процессы регулирования в системах автоматизации отопительных котлов и агрегатов.

 Для того чтобы осуществить правильный выбор технологически эффективной системы контроля, управ­ления и регулирования, необходимо хорошо знать свойства объекта автоматизации и уметь согласовать с ними характеристики регулирующих устройств. Устой­чивость регулирования расхода тепла и выбор способа изменения производительности установок зависят от внешних и внутренних возмущающих воздействий на объект.

Внешними тепловыми воздействиями являются из­менения температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации, влажности воздуха. Внутренние возмущающие воздействия в отопительных установках возникают вследствие различных (случайных) колебаний параметров на входе в установку и внутри системы теплоснабжения: колебания давления газа в сети, эксплуатационные изменения условий теплообмена в котлах и нагрева­телях и т.п.

Регулирующими (управляющими) воздействиями, которые должны обеспечить стабилизацию температур­ного режима в системе теплоснабжения или его из­менение во времени по заданной программе, являются температура и расход теплоносителя. Влияние возму­щающих воздействий необходимо компенсировать сответствующим изменением подачи топлива в отопи­тельную установку.

В зависимости от динамических свойств наружных ограждений отапливаемых зданий потери тепла поме­щениями подразделяются на "быстрые" (через не теплоемкие ограждения) и "медленные" (через теплоем­кие ограждения). Чувствительный элемент (датчик) системы автоматизации установки должен реагировать как на первый, так и на второй вид тепловых потерь при их соотношении, равном примерно 3:1.

Система автоматического регулирования может обеспечивать как стабилизацию регулируемой величи­ны, так и ее изменение по заранее заданной законо­мерности в функции времени, т.е. по некоторой прог­рамме. В первом случае система регулирования назы­вается системой автоматической стабилизации,в во втором - системой автоматического программного регулирования.

В большинстве существующих систем регулирова­ния теплопроизводительности отопительных установок чувствительный элемент реагирует только на измене­ние температуры наружного воздуха. Температура теплоносителя регулируется с помощью, так называе­мого отопительного графика, выражающего зависи­мость расхода топлива от фактической температуры наружного воздуха. Система регулирования, реализую­щая эту зависимость, называется следящей системой автоматического регулирования.

Управляющее воздействие, величина которого оп­ределяет расход топлива в установке, состоит из сум­марного сигнала датчика температуры наружного воз­духа и сигнала обратной связи по температуре тепло­носителя, поступающего в систему отопления. Приме­нение обратной связи необходимо для компенсации внутренних возмущений в самой отопительной уста­новке.

Структурная схема системы автоматического ре­гулирования теплопроизводительности по отопительно­му графику  в различных системах автоматики отопитель­ных котлов зависит от выбора регулятора расхода топлива, в качестве которого возможно одно из сле­дующих устройств.

Двухпозиционное устройство. Этот тип регулятора является наиболее простым, так как он работает по принципу «включено-выключено», и, следовательно, регулирующий орган может занимать только два край­них положения. Чтобы обеспечить стабилизацию про­цесса регулирования, двухпозиционный регулятор выполняется с жесткой обратной связью по температуре теплоносителя. В данном случае жесткая обратная связь обеспечивает изменение управляющего воздей­ствия на величину, пропорциональную изменению тем­пературы теплоносителя. Рассматриваемый регулятор находит применение при отоплении отдельных объек­тов, имеющих систему отопления с малыми запазды­ваниями поступления теплоносителя в отапливаемое помещение.

Устройство со ступенчатым изменением расхода топлива. Этот тип регулятора называется также многопозиционным. При наличии жесткой обратной связи по температуре теплоносителя многопозиционный ре­гулятор может обеспечивать удовлетворительное ка­чество регулирования в случае значительных транс­портных запаздываний в системе отопления.

Плавный пропорциональный регулятор с жесткой обратной связью по температуре теплоносителя. Этот тип регулятора обеспечивает изменение подачи топли­ва в соответствии с отопительным графиком. При этом каждому значению контролируемой температуры соответствует одно определенное положение регули­рующего органа.

Наряду с регулированием теплопроизводительности всей отопительной установки на практике осуществля­ется регулирование отдельных технологических про­цессов. Так производится индивидуальное регулирование нагрузки каждого отопительного котла в котельной установке, причем возможно применение всех трех перечисленных выше типов регуляторов, а также различных законов регулирования.

назад к разделу "Статьи"