§ 3. Блок программного управления отпуском тепловой энергии

В автоматизированных системах теплоснабжения программный отпуск тепла может осуществляться с помощью специального устройства — блока программного управления,

Рис. 48. Схема использования программного управления 1 — вариант при автоматическом управлении режимами отпуска тепла; /1 — вариант при ручном управлении режимами отпуска тепла

На вход устройства (рис. 48) поступает сигнал, пропорциональный значению приведенной температуры наружного воздуха. В зависимости от времени суток и в соответствии с заданным алгоритмом управления устройство определяет величину коэффициента программного отпуска тепла а. При необходимости на вход блока программного управления поступает дополнительно корректирующий сигнал, величина которого зависит

от условий работы системы.

Данные о значении коэффициента программного отпуска тепла передаются на специализированное вычислительное устройство для автоматического управления температурным режимом в системе теплоснабжения. При отсутствии такого устройства и ручном управлении отпуском тепла температура теплоносителя Т{ может быть определена по формуле

где бр — расчетный температурный напор в нагревательных приборах; Мр — расчетный перепад температур воды в местной системе отопления; Atp — расчетные температуры воды в системе отопления; и — коэффициент смешения;

а — коэффициент изменения расхода воды в сети по графику регулирования; п — показатель степени, характеризующий влияние изменения температурного напора 6^ на коэффициент теплопередачи нагревательных приборов. Кроме ТЭЦ, районных и квартальных котельных, блок программного управления может применяться в системах автоматизации центральных тепловых пунктов и абонентских вводов. Для этих условий может оказаться целесообразным использование упрощенного варианта программирующего устройства, в котором уставка на заданную программу (суточный график отпуска тепла) производится вручную при изменении температуры наружного воздуха на определённую величину (например, через каждые 5°С).

Рис. 49. Схема автоматического программного регулирования расхода тепла в абонентском вводе 1 — датчик метеорологических условий; 2 — блок программного управления; 3 — регулятор; 4 — регулирующий клапан с исполнительным Механизмом; 5 — датчик температуры горячей воды; е — система отопления

В качестве примера на рис. 49 показано применение блока программного управления в системе автоматического регулирования работы абонентского ввода. Как видно из схемы, блок программного управления подключен к регулятору расхода тепла, обеспечивающему изменение температуры воды в системе отопления по отопительному графику. В соответствии с заложенной в него программой блок корректирует настройку регулятора на определенное количество градусов, т. е. осуществляет суточное регулирование расхода тепла. Изменение программы в зависимости от температуры наружного воздуха (или приведенной температуры) в данном случае осуществляется вручную.

§ 4. ДИСПЕТЧЕРСКАЯ ЭЛЕКТРОАНАЛОГОВАЯ МАШИНА ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Диспетчерская электроаналоговая машина (ДЭАМ) разработана сектором автоматизации и вычислительной техники АКХ им. К. Д. Памфилова. Она предназначена для оперативных расчетов по выбору оптимальных режимов эксплуатации тепловых сетей, анализу условий работы в нормальных и аварийных ситуациях, а также для определения рациональных путей расширения сети и повышения ее пропускной способности.

Диспетчерскую электроаналоговую машину рекомендуется использовать в центральных диспетчерских пунктах тепловых сетей для оперативного анализа и управления гидравлическими режимами. Кроме того, ДЭАМ может быть применена для расчетов и управления водопроводными сетями. Устанавливают ее на диспетчерском пункте тепловой сети и используют в качестве «советчика» диспетчера.

Принцип действия машины ДЭАМ основан на прямой аналогии между распределением потоков в трубопроводной сети и прохождением тока в электрической сети подобной конфигурации и параметров. Элементы ДЭАМ моделируют трубопроводную сеть, потребителей воды, насосные станции и ТЭЦ (рис.50).

Рис. 50. Блок-схема диспетчерской электроаналоговой машины ДЭАМ для управления системами теплоснабжения и водоснабжения

Для моделирования участков трубопроводов AT принята схема диодного функционального преобразователя на точечных кремниевых диодах, аппроксимирующая квадратичную зависимость потерь напора от расхода воды тремя отрезками прямых. Установка требуемой величины гидравлического сопротивления производится с помощью сменной колодки с сопротивлениями типа ММТ.

Аналог отбора (АО) представляет собой электронную схему, которая может работать как в режиме стабилизатора тока, так и стабилизатора напряжения. В первом случае схема моделирует элементы тепловой сети с постоянным расходом воды, т. е. абонентские установки, оборудованные регуляторами расхода воды. При моделировании потребителей с известным или заданным давлением (с нефиксированным отбором) АО работает как стабилизатор напряжения.

Аналог насосов ТЭЦ АН включает электронный стабилизатор напряжения и последовательно соединенный с ним диодный функциональный преобразователь. Аналог насоса моделирует расходно-напорную характеристику вида

где Н — давление, развиваемое насосом при расходе воды в сети G, кПа; Н0 — давление насоса при нулевом расходе, кПа; S — коэффициент крутизны расходно-напорной характеристики, кПа-ч2/ме.

В блок аналога насосов входит также электронный стабилизатор тока, который может быть включен последовательно со стабилизатором напряжения для моделирования заданной подачи воды.

Кроме аналогов трубопроводов, отборов и насосов, в состав машины входят следующие блоки: наборное поле (НП); мнемосхема (МС); блок сигнализации контроля предельных параметров; блок автоматической настройки аналогов; устройство автоматической регистрации результатов расчета (цифропечать).

Наборное поле выполняется в виде отдельного стола. На его съемных коммутационных досках постоянно закоммутированы аналоги, входящие в заранее набранные схемы существующих тепловых сетей. Здесь же имеются свободные гнезда, необходимые для расчета развития тепловой сети. На дополнительной съемной доске производится коммутация аналогов для расчета любой новой схемы сети. На мнемосхеме представлена схема существующей тепловой сети с сигнальными лампочками для индикации предельных значений давлений в модели и с элементами, имитирующими основные задвижки на линиях сети.

Блок сигнализации и контроля предельных параметров (БКС) состоит из пороговой схемы, элементов, моделирующих рельеф местности, и индикаторных лампочек, зажигающихся при давлениях и перепадах давлений в сети, выходящих за пределы допустимых значений.

Блок автоматической настройки {БАН) аналогов предназначен для автоматического расчета узлов отборов, соответствующих рассматриваемому гидравлическому режиму, и для автоматической настройки аналогов отбора. На вход блока поступают данные телеизмерения давлений в узлах сети. Управляющее воздействие передается на схему настройки аналогов отбора.

К устройствам автоматической регистрации результатов расчета относятся блок автоматической регистрации (БАР) результатов расчета и блок автоматического построения пьезометрических графиков (БАПП).

Первый блок состоит из электронного цифропечатающего вольтметра, коммутатора и управляющей схемы. Он позволяет проводить как автоматическую регистрацию результатов расчета по всем аналогам, так и ручной поочередный опрос. Данные расчетов печатаются на бумажной ленте.

Второй блок предназначен для автоматического построения пьезометрических графиков. В его состав входят самопишущий милливольтметр, коммутатор и схема управления.

Пьезометрический график изображается на бумажной ленте в виде точек, расположенных на расстояниях, пропорциональных длинам участков между контрольными узлами сети.

Конструктивная схема машины приведена на рис. 51. Она состоит из панелей аналогов (АН), наборного поля (НП), мнемосхемы (МС) и блока цифропечати (БЦП).

Панели аналогов (рис. 51, о) содержат по 18 блоков, в каждом из которых смонтированы восемь аналогов трубопроводов (AT) или отбора (АО) — итого 144 аналога — и три блока аналогов насосов (АН).

Все блоки аналогов конструктивно идентичны и взаимозаменяемы. Под ними размещены измерительные приборы (вольтметр и миллиамперметр), служащие для настройки аналогов отбора и проведения выборочных замеров (ИП).

В нижней части панели размещены коммутатор автоматической регистрации результатов расчета (К), вентиляционный блок (ВБ) и автомат защиты.

Таким образом, каждая панель представляет собой самостоятельную АВМ, состоящую из 147 аналогов, которая может использоваться как отдельно, так и совместно с другими панелями. Это дает возможность наращивать емкость машины от 147 до 1500 аналогов,