Автоматизация системы водоснабжения жилого района города

Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Постановка задачи 9
1.2 Обзор литературы 10
1.3 Контроль качества воды 11
Выводы по разделу один 12
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ 13
Выводы по разделу два 18
3 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
3.1 Описание существующей системы водоснабжения 19
3.1.1 Раздельный водозабор берегового типа 19
3.1.2 Осветление воды в самотечном фильтре 20
3.1.3 Хлорирование воды 21
3.1.4 Насосная станция 22
3.1.5 Резервуары 23
3.2 Проблемы автоматизации водоочистных сооружений 23
3.3 Расчёт потребления воды 25
Выводы по разделу три 27
4 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
4.1 Описание структурной схемы водоподготовки 29
4.2 Анализ технических средств автоматизации водоподготовки 31
4.2.1 Расход воды 31
4.2.2 Расход воды на выходном трубопроводе из барабанного
очистителя 33
4.2.3 Мутность воды 34
4.2.4 Содержание железа в воде 35
4.2.5 Контроль остаточного хлора в воде 37
4.2.6 Расход хлора 39
4.2.7 Давление воды 39
4.2.8 Уровень воды в резервуаре 40
4.2.9 Поток воды 41
4.3 Выбор программируемого и измерительного контроллеров 42
4.3.1 ПЛК для управления водоподготовкой 42
4.3.2 Измерительный контроллер 44
4.4 Выбор двигателя для насоса 46
4.4.1 Проверка двигателя по мощности 47
4.4.2 Определяем мощность каждого насоса 47
4.5 Выбор преобразователя частоты 48
4.6 Описание принципиальной электрической схемы силовой части системы управления насосами 53
Выводы по разделу четыре 54
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
5.1 Расчет затрат по базовому варианту: для работы станции водоподготовки в обычном режиме 55
5.2 Расчет затрат по проектному варианту: для работы станции водо
подготовки в автоматическом режиме с применением частотного преобразователя 58
5.3 Экономическая эффективность автоматизации системы водоснабжения 60
Выводы по разделу пять 61
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1 Организация рабочего места оператора в АСУ системы водоподготовки 62
6.2 Расчёт защитного зануления 64
6.3 Мероприятия по уменьшению последствий ураганов и бурь 65
Выводы по разделу шесть 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 68

Купить

В последние 10 - 15 лет энергосбережение стало одним из основных приоритетных направлений технической политики во всех развитых странах мира наряду с информатизацией и компьютеризацией. Это связано с ограниченностью всех основных энергоресурсов, с непрерывно возрастающими сложностями их добычи и соответствено стоимостью, с глобальными экологическими проблемами, обо- значишимися в последнее время. Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ структуры потерь в сфере производства, распределения и потреблении электроэнергии показывает, что определяющая доля потерь - до 90% приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передачи электроэнергии составляют лишь 9 - 10%. Очевидно, что основные условия по энергосбережению должны быть сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии. Учитывая, что более 60% всей вырабатываемой электроэнергии потребляют электроприводы, можно сделать вывод о высокой актуальности задач энергосбережения при проектировании, эксплуатации, а также модернизации систем электропривода.
Современный уровень развития силовой электроники, микропроцессорных средств управления и контроля, средств автоматического регулирования позволяет широко использовать эти технические достижения для решения задач энерго- и ресурсосбережения. Применение современных способов регулирования скорости технологических механизмов в сочетании с широкими возможностями автоматизации может обеспечить оптимальное использование энергетических и других природных ресурсов.
На современном этапе развития экономики России проблема энерго- и ресурсосбережения стала одной из наиболее острых и широко обсуждаемых проблем, как среди производителей электроэнергии, так и среди ее потребителей.
Во многих отраслях промышленности эти проблемы все еще не решены,или требуют более глубокой проработки и более широкого применения современных технологий. Одной из таких «проблемных» отраслей являетсякоммунальное хозяйство и, в частности, системы водоснабжения.
В соответствии с программами технического перевооружения и внедрения прогрессивных автоматизированных и энергосберегающих технологий на предприятиях было осуществлено внедрение в эксплуатацию системы автоматического управления (САУ) системы водоподготовки с частотно-регулируемым электроприводом насосной установки питьевого водоснабжения населения и предприятий.
Результаты внедрения системы автоматизированного управления водоподготовки:
- снижение расхода воды за счет снижения и стабилизации давления в системе;
- снижение статической нагрузки на оборудование - система работает наиболее низких напорах;
- снижение динамической нагрузки на оборудование достигается точным и плавным регулированием скорости вращения насосов;
- экономия электроэнергии;
- возможность управлять работой насосной станции и наблюдать за ее режимом с компьютера, находящегося в диспетчерском пункте;
- контроль расхода хлора в зависимости от количества остаточного хлора в воде.
Вследствие этого, использование энергосберегающих технологий и методов оптимизации принес ощутимый экономический эффект.
Многие современные преобразователи частоты содержат в себе функции так называемого энергосберегающего управления, которое заключается в более гибком управлении напряжением двигателя при изменении нагрузки, что позволяет в некоторых режимах дополнительно сэкономить до 30% потребляемой электроэнергии за счет снижения потерь в двигателе.
Преимущества автоматизации системы водоподготовки и установки преобразователей частоты на насосах:
1) Плавный пуск двигателя, что благоприятно сказывается на механических частях электродвигателя и насоса:
а) не происходит перегрев обмоток электродвигателя;
б) щадящий пусковой момент, режим для подшипников;
в) на напорном трубопроводе нет гидравлических ударов.
2) Поддержание давления на напоре независимо от изменения давления на входе в насосной станции:
а) регулирование параметров насоса играет важную роль в экономии электроэнергии и воды;
б) увеличивается срок службы как самого насоса, так и трубопроводов;
3) Экономия электроэнергии.
4) Экономия воды.
Системы с водонапорными башнями, поддерживающими давление,являются устаревшими и уступают по технико-экономическим показателям современным системам.
Наиболее распространенными в России системами являются системы с регулированием расхода задвижками на выходе насоса. Такие системы имеют недостатки, главным из которых, является неэкономичный расход электроэнергии и ресурса электронасосов.
Доля электроэнергии в сумме затрат предприятия водоподготовки составляет более 40%.
Снизить затраты возможно путем снижения потерь электроэнергии в насосных агрегатах.
На пути доставки воды от водозабора до потребителя применяются насосы с электроприводом, работающие круглосуточно и круглогодично.

Купить