Despacho de caldeiras: organização, sistema de controle e finalidade

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Os sistemas de automação e despacho para caldeiras garantem a operação eficiente e segura dessas instalações. Eles permitem a avaliação em tempo real da capacidade de manutenção e eficiência do equipamento, desligamento oportuno em situações de emergência e pré-emergência. Ao atender várias casas de caldeiras localizadas a uma distância considerável umas das outras, todas as informações necessárias podem ser enviadas para uma única sala de controle, o que reduz significativamente os custos de manutenção.

Tarefas

O principal objetivo do sistema de automação e despacho de caldeiras é:

• gestão de arranque e paragem de caldeiras (incluindo situações de emergência);
• ajuste automático e manual da potência da caldeira;
• controlo em cascata da produção total de calor (arrancar a segunda caldeira da reserva, se a primeira não for suficiente para manter a temperatura pretendida no consumidor, depois ligar a terceira, transferindo a caldeira gasta para a reserve);
• ajuste de característicasrefrigerante na saída da unidade;
• iniciando equipamento de backup em caso de falha do principal;
• ativação de alarmes e transmissão de mensagens;
• transição para o modo de economia de energia e implementação de outras configurações do programa (manter a temperatura do refrigerante em função da temperatura da rua, de acordo com um determinado horário, considerando o modo diurno e noturno).

Descrição Geral

Os modernos sistemas de despacho de caldeiras são construídos como um complexo de módulos unificados, cujos principais elementos são:

• gabinete de energia;
• armário de automação;
• console de controle e gerenciamento (console do despachante);
• atuadores elétricos;
• sensores.

Os equipamentos e características técnicas deste equipamento dependem da solução tecnológica do sistema de aquecimento, recomendações dos fabricantes e recursos de automação. Coleta, processamento de dados, formação de algoritmos de trabalho e comandos de controle são combinados em grupos funcionais e distribuídos entre controladores e módulos.

As informações de todos os dispositivos são enviadas para o painel de controle e podem ser exibidas no computador do despachante. Para visualizar e definir os parâmetros, é utilizado um software especial (pacote SCADA, APROL e outros).

Controladores

Controladores para automação e despacho de caldeiras são utilizados com lógica programável. Sua peculiaridade é que eles servem como independentesos dispositivos possuem entradas e saídas universais (o que garante sua alta intercambialidade).

A linha de controladores lógicos programáveis é muito diversificada em termos de características funcionais, técnicas e de design. Graças ao seu uso, a verificação e o ajuste dos gabinetes são facilitados, garantindo a alta confiabilidade de todos os equipamentos.

Funções

O despachante da caldeira executa as seguintes funções:

• Controle das leituras dos sensores: temperatura (T) e pressão da água (p) nas linhas direta e reversa; T e p na entrada/saída da caldeira; p combustível no estado gasoso ou líquido; T e p da água de alimentação e retorno do circuito de aquecimento; T e mudança na composição do ar ambiente na sala das caldeiras e na rua; nível de líquido no tanque de maquiagem.
• Controle de instrumentos e equipamentos: status dos sensores de pressão diferencial nas bombas de circulação; operação automática ou manual de caldeiras e bombas; transição de mecanismos destinados a mover o órgão regulador para vários estados (“aberto”, “fechado”); transferência da caldeira para o estado “ligado”, “desligado” ou “emergência”.
• Controle: desligamento de emergência de caldeiras, desligamento automático; fechamento da válvula solenoide para interromper o fornecimento de combustível líquido ou gasoso; arranque no verão uma vez por dia de bombas de rede e uma válvula de controle de aquecimento; ligar a segunda (terceira) caldeira em caso de produção de calor insuficiente, desligar a esgotada - rotação de acordo comtempo operacional; controle de bombas de reposição e circulação, bem como válvulas.
• Proteção de elementos do esquema tecnológico da instalação nas seguintes situações: queda de p no circuito da caldeira por vazamento de refrigerante; aumento de p e T de água na saída da caldeira acima do permitido; inoperabilidade do queimador; incêndio ou aumento da contaminação por gás (excedendo o MPC para monóxido de carbono ou metano).
• Alarme: emergência; pré-emergência; envio de mensagens SMS via canal GSM; lembrando a causa e a hora exata do acidente.

Gabinete de controle de energia

O quadro de comando é utilizado para a comutação dos circuitos de potência de bombas, caldeiras, motores elétricos, válvulas e outros equipamentos. Está equipado com os seguintes dispositivos:

• seletores de modo de controle para selecionar a fonte de comando;
• lâmpadas de sinalização (indicação luminosa do funcionamento do equipamento);
• elementos de comutação para controle manual e automático (interruptores, contatores, relés térmicos, etc.).

Estruturalmente, é feito na forma de um armário metálico em versão de parede ou piso, na parede traseira do qual são montados painéis de montagem com os dispositivos acima.

Armário de automação

O conjunto completo do quadro elétrico depende da solução tecnológica selecionada. Pode incluir os seguintes elementos:

• controladores e sistemas de software e hardware;
• controle remoto touch screen na porta frontal do gabinete da caldeira;
• poste de controle de botão de pressão;
• unidade de fonte de alimentação ininterrupta;
• dispositivos para controlar os modos de acionamentos dos mecanismos reguladores;
• Modem GSM;
• sinal de trabalho e lâmpadas de emergência;
• dispositivos para verificar e desativar alarmes.

Item do Despachante

A organização do despacho das caldeiras a gás é a seguinte: um diagrama mnemônico é exibido na tela do despachante, que mostra graficamente a estrutura dos equipamentos de processo, tubulações e conexões. O display também mostra os principais parâmetros do refrigerante.

Existem botões virtuais que podem mudar de cor ao criar uma emergência. O diagrama mostra a localização do acidente e sua causa. Adicionalmente, são enviadas mensagens SMS aos responsáveis pela operação segura da sala das caldeiras (despachante de serviço, engenheiro). Se necessário, esses trabalhadores podem intervir remotamente no processo de gestão e alterar determinados parâmetros. Para vários usuários, pode ser imposta a proibição de acesso a algumas das informações (projetos, esquemas e seus elementos).

Para fins de análise conveniente, os dados técnicos podem ser formados na forma de tabelas, gráficos, arquivos diários. Para o sistema de despacho da casa de caldeiras, praticamente não há restrições quanto à natureza e número de parâmetros do modo de operação, número de pontos de controle e distância entre objetos. Sua organização pode ser realizada utilizando uma rede local, remota, global (Internet) ou uma rede combinadaesquema.

O pacote de software industrial SCADA e seus análogos domésticos são usados como ferramentas de despacho. As principais funções da sala de controle são:

• coleta de dados e avaliação de desempenho;
• visualização das informações recebidas;
• formação e armazenamento de um arquivo sobre o processo tecnológico e as ações do operador;
• limitação de direitos de acesso;
• imprima tabelas, gráficos e outras informações, exporte para outros sistemas.

Benefícios

Automação e expedição de caldeiras tem as seguintes vantagens:

• a capacidade de controlar processos sem a participação direta de uma pessoa;
• economia de custos associada ao pessoal de serviço;
• garantir a confiabilidade dos equipamentos de processo, aumentando sua vida útil e reduzindo custos de reparo;
• liquidação oportuna e automática de acidentes;
• redução de custos de energia, possibilidade de implementação de programas de economia de recursos;
• reduzindo o tempo de inatividade;
• oportunidade de expandir a cobertura de objetos;
• recebimento rápido de um relatório completo sobre o estado atual da sala das caldeiras.

Programação

Para o projeto e implementação de um sistema de automação, é necessário desenvolver um conjunto de documentação: diagramas esquemáticos e elétricos, plano de instalação de cabos, linhascomunicações; desenhos de trabalho, instruções para dispositivos de automação. Esse trabalho pode ser feito pelos serviços de engenharia da empresa que opera a sala de caldeiras ou com a ajuda de organizações terceirizadas que prestam serviços profissionais na área de automação.

Neste último caso, é elaborado um contrato para o despacho de uma caldeira, que indica os objetos de automação, o custo da obra de acordo com o orçamento, condições de pagamento, prazos e responsabilidades das partes. Após a conclusão dos trabalhos de construção e comissionamento, uma comissão de interessados aceita a sala de controle e os equipamentos tecnológicos a ela ligados. Os testes de aceitação estão sendo realizados de acordo com o programa e metodologia aprovados.

A estimativa para o despacho da sala das caldeiras inclui as seguintes seções principais:

• lista de equipamentos montados, ferramentas de automação, sua tabela de preços e quantidade necessária;
• tipos e custo do trabalho de instalação;
• custo de materiais auxiliares;
• sobrecarga;
• lucro estimado.