Диссертация (1095047), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При сигнале переполнения САУ выдает сигнал оператору с указаниемнеобходимости закрыть кран подачи воды в Б0.9) Выполняет слежение (когда М2 в режиме работы) за уровнем жидкости в анодныхкамерах Э2 через датчики Д2.4.1 и 2.4.2. Сигнал переполнения от Д2.4.1 означаетнепроходимость рециркуляционного стока анолита Э2 с риском попадания анолита в системувыпуска кислорода. При этом САУ останавливает Э2 с выдачей соответствующего аварийногосигнала. Сигнал отсутствия жидкости от Д2.4.2 при работающем насосе Н2.1 означает утечкуанолита из системы Э2. При этом САУ останавливает технологический процесс в Э2 с выдачейсоответствующего аварийного сигнала.10) Осуществляет слежение (когда М2 в режиме работы) за уровнем жидкости вкатодной камере Э2 через датчики Д2.5.1 и Д2.5.2.
Сигнал переполнения от датчика Д2.5.1означает непроходимость рециркуляционного стока католита Э2 с риском попадания католита в85систему удаления водорода. При этом САУ останавливает Э2 с выдачей соответствующегоаварийного сигнала. Сигнал отсутствия жидкости от датчика Д2.5.2 при работающем насосеН2.2 означает утечку католита из системы Э2.
При этом САУ останавливает технологическийпроцесс в Э2 с выдачей соответствующего аварийного сигнала.11) Выполняет слежение за уровнем концентрации водорода в помещении размещенияКЭА при помощи датчика Д4. При сигнале скопления водорода САУ осуществляет остановкутехнологического процесса в Э1 и Э2 с подачей соответствующего аварийного сигнала.12) Осуществляет слежение за уровнем концентрации хлора в помещения размещенияКЭА при помощи датчика Д5. При сигнале скопления хлора САУ осуществляет остановкутехнологического процесса в Э1 и Э2, включение аварийной вентиляции и подачусоответствующего аварийного сигнала.13) Выполняет слежение за уровнем раствора поваренной соли в Б1 при помощидатчиков Д1.4.1 и 1.4.2. При сигнале переполнения от датчика Д1.4.1 САУ выдает сигналоператору с указанием закрыть кран подачи воды в Б1.
При сигнале отсутствия раствора отдатчика Д.1.4.2 САУ прекращает питание через ИП1, прекращает работу насосов Н1.1 и Н1.2 ивыдает аварийный сигнал.14) Осуществляет слежение за уровнем раствора щелочи в Б2 через датчик Д2.3.1 иД2.3.2. При сигнале переполнения от датчика Д2.3.1 САУ включает насосы Н2.1 и Н2.2 вноминальном режиме и переводит Э2 в режим запуска. После получения сигнала наличияжидкости в анодных и катодных камерах Э2 САУ переводит модуль М2 в режим работы,подает питание через ИП2 и включает Н2.1 и Н2.2. При сигнале отсутствия жидкости от Д3.2.3САУ переводит Э2 в режим простоя, прекращает питание через ИП2 и останавливает Н2.1 иН2.2.15) Выполняет регулировку концентрации феррата в растворе по показаниямфотоколориметрического датчика Д2.1.
Если эта концентрация превышает установленноезначение(4-6мг/лдляобезвреживаниястоков),тоСАУпостепеннопонижаетпроизводительность установки, уменьшая ток на ферраторе и понижая частоту работымембранных насосов Н2.1 – Н2.2. Если эта концентрация опустится ниже установленногозначения, то САУ постепенно повышает производительность установки, увеличивая ток наферраторе и повышая частоту работы мембранных насосов Н2.1 – Н2.2.17) Осуществляет вывод на панель управления состояние модулей КЭА для оператора.18) Производит запись и хранение архивных данных о режимах работы и аварийныхотсстановках КЭА.86Система также позволяет отслеживать все неисправности, возникшие в процессеэксплуатации, имитировать аварии и их устранение, вести журнал неисправностей.Для остановки технологического процесса в хлораторе САУ прекращает питаниеэлектролизера Э1 через ИП1 Flex Kraft 12V/1200A, останавливает насосы Н1.1 – Н1.2 типа ВТМF 30-4 230V и закрывает задвижку З1 типа R420 LRQ24A.
Далее выключается входнойавтомат питания хлоратора.Для остановки технологического процесса в ферраторе САУ прекращает питаниеэлектролизера Э2 через ИП2 Flex Kraft 20V/1200A и останавливает насосы Н2.1 – Н2.2 типа ВТМF 50-3 230V. Далее выключается входной автомат питания ферратора.Работа САУ позволяет получать объективную информацию о работе КЭА в различныхрежимах эксплуатации. Собранная информация может быть использована для отработки новыхтехнических и технологических решений, повышающих эффективность работы и КПДустановок мембранного электролиза для производства анолита и феррата.3.3.
Концепция и практическая реализация системы автоматизацииКЭА и управления процессами очистки воды и стоков на водоканалеАдаптианая система управления КЭА позволяет обеспечивать заданную концентрациюпо анолиту и феррату в обеззараживаемой воде и стоках, а также практически реализоватьавтоматизацию управления процессами очистки воды и стоков и их удаленный мониторинг наподобных установках.Для питания электролизеров используется щит питания ~220/380 В, от которогопитаются насосы обоих электролизных модулей Н1.1 – Н2.2, источники питания ИП1 и ИП2,устройство управления.
Каждый потребитель подключается через отдельный автомат. Такжеимеется входной управляемый автомат.Локальные контроллеры САУ КЭА строятся на компонентной базе компаний Siemens иNational Instruments. Устройство управления представляет из себя модульные контроллерыавтоматизации Siemens (хлораторы) и CompactRIO (ферратор). Контроллеры реализуютрежимы работы хлоратора и ферратора, осуществляет слежение за аварийными уставками, атакже производят аварийную остановку и передачу сигналов тревоги от датчиков контроля и отгазоанализатора Хоббит-Т. В качестве программного обеспечения использовалась средаLabVIEW 2012, а также соответственные драйверы вышеперечисленных устройств.Концентрация хлора в растворе контролируется по остаточному хлору в воде и косвеннопо концентрации производимой щелочи.
Для измерения концентрации остаточного хлора в87воде на трубопроводе с водой после первичного и вторичного хлорирования устанавливаютсядатчики остаточного хлора типа CL10sc Amperometric Chlorine Analyzer. При суточныхизмененияхводопотребленияувеличением/уменьшениемсилыпроизводительностьтокасоответственнопохлорузаданномурегулируетсяхлоропотребелению.Пропорционально производительности по хлору меняется производительность по щелочи, онаподдерживается постоянной за счет изменения количества качков насосов в минуту.Для контроля уровня анолита и католита в хлораторе устанавливаются ульразвуковыедатчики типа CSS-03A верхнего (Н) и нижнего (L) уровня на сепараторах хлора и водорода,уровня рабочих растворов в растворных баках – с водой, с солью и в баке со щелочью.В процессе реакции разложения соли на аноде выделяется хлор, а на катоде приразложенииводывыделяетсяводород.Дляконтролядавленияотводимыхгазовустанавливаются датчик повышенного давления типа DMP 331-111-1601-1-3-400-600-1-00R натрубопровод для газоотведения H2 и датчик разряжения того же типа на вакуумпрерывателе.Для контроля наличия хлора и водорода в воздухе в помещении хлораторной устанавливаютсядатчики коцентрации типа Хоббит-Т в воздухе помещения хлора на полу, водорода на потолке.Для контроля температуры электролита в хлораторе на выходе сепаратора католитаустанавливается датчик температуры ДТС064-100М.В3.60/20 L60 католита.Концентрация феррата в растворе контролируется проточным датчиком феррата врастворе на базе модернизированного фотокалориметра ИКХ-08.
Количество феррата,необходимое для обеззараживания стоков, контролируется 2 раза в сутки лабораторныманализом. Производительность по феррату регулируется увеличением/уменьшением силы токасоответственно заданному потреблению. При суточных изменениях водоотведения изменениепроизводительности по феррату контролируется по уставке, по которой адаптивно изменяетсясила тока и производительность по феррату.Верхний (H) уровень анолита и католита в ферраторе контролируется датчиками уровнятипа CSS-03A на трубопроводах вывода анолита и католита из ферратора, нижний (L) – накамерах электролизера на уровне верхнего края мембраны, уровень рабочих растворов в баке сощелочью.Пропорционально производительности по феррату меняется производительностьнасосов, концентрация поддерживается постоянной за счет изменения количества качковнасосов в минуту. Для повышения концентрации феррата в растворе уменьшают подачущелочи в анодное пространство, для ее снижения увеличивают подачу щелочи.В процессе реакции разложения стального анода в щелочи на аноде выделяетсякислород, а на катоде при разложении воды выделяется водород.
Для контроля давления88отводимых газов устанавливаются датчики давления кислорода и водорода типа DMP 331-1111601-1-3-400-600-1-00R на газоотводящие трубопроводы, а также имеется датчик наличияводорода в воздухе в помещении хлораторной, входящий в состав «Хоббит-Т». Мониторинггазоотведения обеспечивает предотвращение опасности их смешивания и образованиявзрывоопасных смесей.Для контроля температуры электролита в ферраторе на выходе католита натрубопроволе устанавливается датчик температуры ДТС064-100М.В3.60/20 L60.3.3.1 Операторский интерфейс системы автоматизации производстваанолитаПрактически система автоматизации производства анолита в хлораторах реализована наочистных сооружениях ФКП «Завод имени Я. М.
Свердлова».В ручном режиме САУ осуществляет сбор информации с датчиков и устройствхлораторов и отображение полученных данных на пульте оператора (рисунок 3.3). Также САУосуществляет передачу на устройства хлоратора команд, полученных с пульта оператора. Вручномрежимевзависимостиотрасходаводызадаютсявручнуюпараметрыпроизводительности насосов-дозаторов воды и рассола, а также задается токовая нагрузка наэлектролизерах. В этом режиме не активны функции автоматического регулированияпараметров работы и автоматического аварийного отключения электролизеров.Пользовательский интерфейс системы адаптивного управления хлораторами содержит:область задания режима работы САУ и уставки, рабочую область с пиктограммами хлораторови показаниями соответствующих датчиков, область системных уведомлений (сообщения озапуске, останове, переключениях режимов работы, авариях и ошибках).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
