165827 (582565), страница 6
Текст из файла (страница 6)
3.1 Техническая характеристика оборудования
3.1.1 Кристаллизатор
-  Рабочее давление – вакуум; 
-  среда – агрессивная (осадительная ванна с кристаллами глауберовой соли); 
-  температура по секциям: I- до 17° С ; II- до 15° С; III – до 12° С; IV - до 10° С; 
-  матерная – сталь гуммированная эбонитом 51 – 1627 по ТУ 38 – 1051082 – 76, δгум = 4,5 мм; 
-  габариты: ![]() ; ;
-  масса - 14900 кг. 
3.1.2 Конденсатор смешения
-  Подача воды на орошение ![]() ; ;
-  материал: сталь нж; 
-  габариты: 1000 мм; Н= 3500 мм. 
 3.1.3 Насос  
 
-  Подача - ![]() ; ;
-  напор – 31 м.вод.ст; 
-  электродвигатель АО -51-2: 
мощность - 18 кВт;
 частота вращения - 940  
 
3.1.4 Насос вакуумный ВВН1 – 12
-  Номинальная производительность по линии всасывания - 560 ![]() ; ;
-  вакуум – 0,04 МПа; 
-  расход воды - 2 ![]()  
-  электродвигатель 4А200L6У3: 
мощность - 32 кВт;
 частота вращения - 1040 .
 .
 Кроме указанного выше мероприятия предлагается увеличить подачу осадительной ванны в кристаллизатор с 18 до 24  , что приведет к повышению температуры ванны по секциям кристаллизатора в сумме на 3С. При этом увеличивается скорость образования кристаллов и их зародышей, что в свою очередь увеличивает выход кристаллов; в связи с этим увеличивается и производительность кристаллизационной установки.
 , что приведет к повышению температуры ванны по секциям кристаллизатора в сумме на 3С. При этом увеличивается скорость образования кристаллов и их зародышей, что в свою очередь увеличивает выход кристаллов; в связи с этим увеличивается и производительность кристаллизационной установки.
Предлагается так же установка циркуляционных насосов для вакуум – испарителей – кристаллизаторов. В результате чего снизится инкрустация (отложения солей) на поверхностях аппарата и тем самым увеличится продолжительность работы аппарата между технологическими чистками, снизятся затраты труда и материалов на проведение чистки, увеличится их производительность.
Так же предлагается установка тепловых насосов для обогрева корпусов вакуум – испарителей – кристаллизаторов с использованием их вторичного пара, что снизит расход тепла на вакуум – кристаллизацию сульфата натрия.
4. Автоматизация технологического процесса и контрольно – измерительные приборы
4.1 Введение
Промышленность химических волокон относится к одной из прогрессивных и развивающихся высокими темпами отраслей промышленности нашей страны.
Волокна используются главным образом для изготовления одежды; кроме этого, значительное количество их расходуется на изготовления всевозможных технических тканей и изделий, высокопрочной кордной ткани, рыболовных снастей, веревок, канатов и т.д. натуральных волокон недостаточно для удовлетворения все возрастающих потребностей населения в текстильных товарах, а для технических изделий натуральные волокна во многих случаях непригодны, т. к. не обладают необходимым комплексом особых свойств (высокой термостойкостью, прочностью, биостойкостью и т.д.). Кроме того, производство натуральных волокон является трудоемким и дорогостоящим. Поэтому возникла необходимость в разработке промышленных способов получения волокон искусственным путем.
Процесс получения вискозных волокон включает следующее технологические стадии:
-  Мерсеризация целлюлозы – обработка целлюлозы в большом избытке 18% -ного раствора едкого натра, в результате чего образуется пульто щелочной целлюлозы в растворе щелочи: 
  
 
Полученная щелочная целлюлоза подвергается отжиму от избытка щелочи и измельчению;
-  Предсозревание щелочной целлюлозы – выдерживание ее при определенной температуре и влажности, в результате чего она подвергается термоокислительной деструкции, и вязкость ее снижается; 
-  Ксантогенирование щелочной целлюлозы – обработка ее сероуглеродом в среде азота с целью получения растворимого в водном растворе полимера – ксантогената целлюлозы: 
  
 
-  Растворение полученного ксантогената целлюлозы в водном растворе едкого натра с целью получения вискозы – прядильного раствора для формирования волокон; 
-  созревание вискозы и подготовка ее к формованию волокна (смешение, фильтрация, обезвоздушивание); 
-  Формование и отделка волокна. Формование вискозных волокон проводят мокрым способом , т.е. с использованием осадительной ванны. В ходе формования протекают основные процессы, приводящие к накоплению в осадительной ванне сульфата натрия: 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
Для поддержания постоянства состава осадительной ванны она направляется на кристаллизацию избытка сульфата натрия.
Процесс кристаллизации сульфата натрия осуществляется на кристаллизационных установках.
Основными операциями, осуществляемыми на установках кристаллизации являются:
-  Кристаллизация глауберовой соли ![]() из осадительной ванны; из осадительной ванны;
-  Обезвоживание отфугованных кристаллов ![]() (плавка); (плавка);
-  отделение кристаллов ![]() от маточного раствора (центрифугирование); от маточного раствора (центрифугирование);
-  Кристаллизация и сушка кристаллов ![]() ; ;
-  Упаковка сульфата натрия 
4.2 Объекты автоматизации. Средства автоматизации и КИП
Автоматизация управления – как отдельными аппаратами, комплексами аппаратов, так и производством в целом – является важным элементом совершенствования процесса, определяя устойчивость, качество работы, и производительность процесса, повышение производительности труда в производстве волокон и в частности в проведении процесса кристаллизации сульфата натрия.
За последние годы появилось много статей, посвященных автоматизации аппаратов. За это время в теории и практике автоматизации химико-технологических процессов и производств достигнуты значительные успехи.
Разработан системный подход к автоматизации управления, созданы системы унифицированных технических средств автоматизации, обеспечивающих комплексное решение задач оперативного управления, моделирования и применения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) для управления производствами. Все это позволило конкретизировать понятия автоматизированной системы управления – АСУ для производств вискозных волокон. В настоящее время любая проблема автоматизации рассматривается, по крайней мере, как часть проблемы создания АСУ с учетом внешних химико-экономических факторов. Возрастание роли автоматизированного управления в химико-технологических производствах привело к появлению следующих особенностей современных производств:
-  Так называемая локальная автоматизация, считывается ранее единственной формой автоматизации, становится неотъемлемой частью технологического оборудования; 
-  Автоматизированное управление рассматривается как «технологический» фактор, превращающий композицию из многих механизмов аппаратов в единый агрегат с новыми качествами и повышенной эффективностью. 
В отделении кристаллизации сульфата натрия осуществляется контроль следующих параметров:
-  Температура по секциям горизонтальных вакуум – кристаллизаторов; 
-  Температура плава в плавильных котлах; 
-  Давление в трубопроводах подачи пара и воды на установку, а так же в линиях нагнетания насосов; 
-  Вакуума в барометрических конденсаторах; 
-  Температуры в испарителях – кристаллизаторах; 
-  Уровней сред в баках. 
Осуществляется также контроль и регулирование следующих параметров:
-  Расхода осадительной ванны на установку; 
-  Соотношения расхода природного газа и воздуха в топку трубы – сушилки. 
-  Расхода пара в сгустители. 
Таб. 6.1 Общетехнические средства контроля и автоматизации, используемые при автоматизации и управлении в отделении кристаллизации
| Контролируемые и регулируемые параметры | Средства контроля и автоматизации | Тип | 
| Датчики для измерения температуры и преобразователи | ||
| 1. Температура осадительной ванны на входе, в горизонтальный кристаллизатор и по его секциям | 1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 23 2. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления | ТСМ – 6097 ТСМ – 5071 ПТ – ТС - 68 | 
| 2. Температура раствора в испарителях - кристаллизаторах | 1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 23 2. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления | ТСМ – 6097 ТСМ – 5071 ПТ – ТС - 68 | 
| 3. Температура плава в плавительных котлах | 1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 23 2. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления | ТСМ – 6097 ТСМ – 5071 ПТ – ТС - 68 | 
| 4. Температура топочных газов в сушилке сульфата натрия | 1. Термопара хромель-амомелевая 2. Преобразователь измерительный к термопарам | ТХА – 0806 ПТ – ТП – 68 | 
| Датчики для измерения разрежения и давления | ||
| 1. Разрежение в вакуум – кристаллизаторах, испарителях – кристаллизаторах и барометрических конденсаторах | 1. Тягомер симфонный, выходной сигнал 5 мА 2. Тягомер сильфонный, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см2 | ТС – Э1 ТС – Э2 ТС – Э3 ТС – П1 ТС – П2 | 
| 2. Давление растворов после насосов | Разделитель мембранный с пленкой из фторопласта и манометр сильфонный, выходной сигнал 5 мА | РМ 5320 МС – Э1 МС – Э2 | 
| 3. Давление пара, воды | Манометр пружинный, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см2 | МП – П2 | 
| Приборы для непосредственного измерения разрежения и давления без передачи сигнала на значительные расстояния | ||
| Разрежение и давление по системе | Тягомер стрелочный Напоромер стрелочный | ТмМП – 52 НПМ - 52 | 
| Датчики для измерения расхода | ||
| 1. Расход осадительной ванны и растворов | 1. Комплект индукционного расхода мера 2. Датчик 3. Измерительный блок ИР – 11, выходной сигнал 5 мА | ИР -11 ДРИ | 
| 2. Расход пара и воды | 1. Диафрагма камерная 2. Диафманометр сильфонный, показывающий, выходной сигнал 5 мА | ДСП – 786Н ДСП – 787Н | 
| 3. Расход природного газа в топку сушилку | 1. Диафрагма безкамерная 2. Диафманометр сильфоный, выходной сигнал 5 мА | ДС – П3 | 
| Датчики для измерения уровня | ||
| 1. Уровни в сборниках ванны, плава, растворов | 1. Пьезометрическая трубка 2. Манометр сильфонный, выходной сигнал 5 мА 3. Манометр сильфонный, выходной сигнал 0,2 – 1,0 кгс / см2 | МС – Э1 МС – П1 | 
| Измерение числа оборотов штека – питания сушилки | ||
| 1. Датчик тахометра малогабаритный 2. Измеритель магнитоиндукционного тахометра | Д – 1 ТЭ - 1 | |
| Вторичные приборы | ||
| 1. Температура, измеряемая термопарой | Потенциометр автоматический показывающий (многоточечный) | КСП – 2 - 028 | 
| 2. Давление, разрежение, уровень (к датчикам с электрическим выходом) | 1. Потенциометр автоматический показывающий, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см2 2. Потенциометр автоматический показывающий, с пневматическим изодромным регулятором | КСП – 3 КСП - 4 | 
| 3. Температура измеряемая термометром сопротивления | Мост автоматический показывающий, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см2 | КСМ - 3 | 
| 4. К датчикам с пневматическим выходом | Приборы пневматической ветви ГСП | ПВ4.2Э ПВ4.3Э ПВ10.1Э | 
| Преобразователи общего назначения | ||
| 
 | ПЭ – 55 м ЭПП - 63 | |
| Регуляторы | ||
| 1. Пневматической ветви ГСП | 1. Пропорциональный регулятор 2. Пропорционально – интегральный регулятор | ПР1.5 ПР3.21 | 
| 2. Электрической ветви ГСП | 1. Блок регулирующий аналоговый 2. Блок управления аналогового регулятора | Р12 БУ12 | 
| Регулирующая арматура и исполнительные механизмы | ||
| 1. Потоки растворов и осадительной ванны | Клапан регулирующий фторопластовый с пневматическим мембранным исполнительным механизмом | 1545п 2 | 
| 2. Потоки газа, воздуха | 1. Поворотная регулирующая заслонка 2. Пневматический Следящий привод поршневой | СИУ ряда 101 ПСП – Т -1 | 
4.3 Требования к приборам и средствам автоматизации
Требования, предъявляемые к приборам и средствам автоматизации [21,стр.119-120] производствах химических волокон, в первую очередь определяются свойствами сред, параметры которых измеряется. Для большинства стадий производства химических волокон следует учитывать запыленность газообразных сред, температуру и концентрацию веществ, вызывающих коррозию в газовых и жидкостных потоках, а также запыленностью и содержание SO2, SO3, CS2 в атмосфере помещений, где устанавливается оборудование контроля и регулирования. Влияние температуры сред и концентрации веществ, вызывающих коррозию, учитывается при подборе соответствующих материалов для узлов датчиков, соприкасающихся со средой. При измерении концентрации запыленных сред применяются специальные способы очистки и подготовки пробы газа на анализ. Чтобы избежать коррозии щитовых средств контроля и автоматизации, а также сохранить их эксплуатационные характеристики в условиях запыленности и загрязненности атмосферы производственных помещений, необходима максимально возможная централизация управления с очисткой и кондиционированием воздуха, подаваемого в диспетчерские пункты. Это позволяет снизить расходы на эксплуатацию приборов и увеличит срок их службы.
 ;
 ; ;
 ; ;
 ; из осадительной ванны;
 из осадительной ванны; от маточного раствора (центрифугирование);
 от маточного раствора (центрифугирование); 












