125455 (593114), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Автоматическая система управления представляет собой совокупность управляемого объекта и автоматического управляющего устройства.
Технические устройства – приборы, регуляторы, воспринимающие исполнительные и вспомогательные элементы, с помощью которых осуществляется автоматическое управление объектом, являются средствами автоматизации.
В данном дипломном проекте применение средств автоматизации позволяет создать лучшие условия труда, безаварийную работу оборудования, снижает численность обслуживающего персонала.
5.1 Автоматический контроль
Автоматический контроль служит для непрерывного наблюдения за ходом технологического процесса в соответствии с требованиями технических норм и регламента.
Условия работы в отделении конденсации хлора относятся к вредным. Технологические процессы идут в герметически закрытых аппаратах. Поэтому контроль технологического процесса осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов, что дает возможность работающему персоналу меньше находиться во вредной среде. С помощью контрольно-измерительных приборов осуществляется контроль за температурным режимом технологического процесса, за давлением, расходом и другими параметрами.
5.1.1 Выбор и обоснование параметров контроля
От правильности выбора технологических параметров контроля зависят технико-экономические показатели производства. Выбранные в данном случае параметры контроля обеспечивают максимальный выход целевых продуктов и их высокое качество.
В отделении конденсации хлора контролируются следующие параметры:
1 Температура
- хлор абгазный после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- хлор жидкий после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- рассол на линии входа в конденсатор поз. 2, минус 26-30 С;
- рассол на линии выхода из конденсатора поз. 2, минус 22-25 С;
- вода в испарителях поз. 4, 40-70 С;
- хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
2 Давление
- хлор электролитический на входе в конденсатор поз. 2, не более 0,35 МПа;
- хлор абгазный после сжижения поз. 2, не более 0,35 МПа;
- рассол на линии входа в конденсатор поз. 2, не менее 0,4 МПа;
- хлор из танков в ж.д. цистерны, не более 0,35 МПа;
- хлор из испарителей, 0,3-0,45 МПа;
- азот, не более 12 МПа;
- воздух КИП, не менее 0,3 МПа.
3 Концентрация
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля кислорода, не более 4%;
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля водорода, не более 4%;
- хлор абгазный после сжижения, объемная доля хлора, не менее 65%.
4 Уровень
- рассол в емкости поз 6, 560-2240 мм;
- хлор сжиженный в танке поз. 8, 600-2250 мм.
- рассола на линии входа в конденсаторы, поз. 2, не менее 350 м3/ч.
5.1.2 Выбор и обоснование средств контроля
При выборе приборов контроля руководствуются следующими основными положениями:
- приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточно быстродействующими;
- показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу и указатель, самопишущие приборы должны иметь точную регистрацию показаний;
- местные приборы должны быть легкодоступными для наблюдения за их показаниями, а также для монтажа и демонтажа;
- погрешность датчиков не должна выходить за допустимые пределы, защитные трубки термопар и термометров сопротивления должны быть достаточно прочными;
- защитные трубки термопар, термометров сопротивления должны быть достаточно прочными для данных рабочих условий, диафрагмы расходомеров должны иметь камеру и фланцы, рассчитанные на работу при требуемых давлениях и температурах и их установка должна отвечать требованиям соответствующих правил и норм;
- при выборе приборов контроля и автоматизации учитывается их стоимость, а также требования пожаро-, взрывоопасности.
Исходя из выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматического контроля:
Для контроля температуры:
а) Термопара хромель-капелевая ТХК-539;
б) Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.
Для контроля давления:
а) Измерительный преобразователь давления "Сапфир 22 ДИ". Предел измерения 0...2,5 МПа. Класс точности первый. Выходной сигнал 4...20 мА.
б) Прибор вторичный регистрирующий А-542. Входной сигнал 4...20 мА. Класс точности 0,1.
Для контроля уровня:
а) Электронный измеритель уровня ЭИУ-1;
б) Измерительный преобразователь уровня "Сапфир 22 ДГ". Выходной сигнал в пределах 4...20 мА.
в) Прибор аналоговый регистрирующий А-542.
Для контроля концентрации:
а) Датчик концентрации ГТМК-16;
б) Устройство контроля и регистрации ФЩЛ.
Для контроля расхода:
а) Передающий преобразователь расхода 13ДД11;
б) Прибор контроля и регистрации пневматический ПКР.1.
5.2 Автоматическое регулирование
Обслуживающий персонал обычно контролирует ход процесса по контрольно-измерительным приборам. Регулировать вручную давление, температуру и т.д. при помощи регулирующих органов (вентилей, задвижек, тиберов), часто расположенных далеко друг от друга, очень трудно. Такое управление производственным процессом требует значительного количества обслуживающего персонала, который не всегда в состоянии обеспечить надежное и точное, регулирование,
Дистанционное ручное управление, когда регулирование работы агрегата производится вручную из одного пункта при помощи того или иного вида энергии, значительно облегчает задачи управления процессами. Но и в этом случае управление процессом требует от персонала большого внимания и напряжения. Кроме того, количество обслуживающего персонала все же остается значительным, а регулирование несовершенным.
Наиболее совершенным и экономичным является автоматическое регулирование, когда отдельные величины или весь технологический процесс регулируется автоматически. Внедрение автоматики в производство в конечном счете приводит к резкому росту культуры производства и повышению квалификации производственных рабочих.
По принципу действия автоматические регуляторы разделяются на две группы: регуляторы прямого действия и регуляторы непрямого действия.
Регулятор прямого действия воздействует на регулируемую величину непосредственно, без промежуточных элементов, т.е. измерительная часть (регулирующий орган - вентиль, задвижка) представляет собой одно целое.
Регулятор непрямого действия состоит из измерительной части, исполнительного механизма и командной линии связи, через которую измерительная часть с помощью различных видов энергии воздействует на исполнительный механизм, обычно находящийся на некотором от нее расстоянии.
5.2.1 Выбор и обоснование параметров, управляющих воздействий и схем
При выборе параметров, управляющих воздействий и схем автоматического регулирования задаемся целью стабилизировать каждый параметр, отклонение от которого может вызвать нарушение технологического процесса.
В процессе, работы теплообменного аппарата необходимо поддерживать температуру рассола перед конденсатором в заданных пределах.
Необходимую температуру рассола обеспечивает холодильная установка цеха N 27.
Регулируем температуру:
хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
Для регулирования описанных выше параметров принимали приборы пневматической системы "Старт": вторичные показывающие и регистрирующие типа ПВ 10.1Э со встроенной станцией управления и пропорционально-интегральный регулятор типа ПР3.31. Применение системы "Старт" объясняется ее взрыво- и пожаробезопасностью, высокой надежностью, небольшой погрешность (±1% от предела измерения), простотой обслуживания, сравнительно небольшой стоимостью. Даже при большой протяженности пневмолиний запаздывание распространения сигнала в этих приборах не приводит к заметному влиянию на переходный процесс и ухудшению качества регулирования.
Приборы контроля ПВ 10.1Э работают совместно с пневматическими датчиками и другими устройствами, выдающими унифицированные аналоговые сигналы в пределах от 20 до 100 МПа. ПВ10.1Э - прибор для непрерывной записи и показания величины регулируемого параметра, указания положения контрольной точки и величины давления на исполнительном механизме.
Регулятор типа ПР3.31 может быть использован для работы с датчиками, приборами контроля, задатчиками или другими устройствами со стандартными пневматическими сигналами на выходе и входе. Регулятор предназначен для получения непрерывного пропорционально-интегрального регулирующего воздействия давления сжатого воздуха на исполнительный механизм или какое-либо другое устройство системы регулирования с целью поддержания измеряемого параметра на данном уровне.
5.2.2 Выбор и обоснование средств регулирования
Данное производство относится к пожаро-взрывоопасным производствам. Применяем приборы пневматического действия. Они имеют следующие преимущества: пожаробезопасность, относительная простота конструкции, надежность при работе в тяжелых производственных условиях, простота обслуживания.
Исходя из выше изложенных условий, выбраны следующие средства автоматического регулирования:
а) Электронный потенциометр КСП-3;
б) Токовый преобразователь ПТ-ТС-68;
в) Электропневматический преобразователь ЭПП-63-ЕХ;
г) Прибор контроля пневматический показывающий и самопишущий ПВ10.1Э;
д) Мембранное исполнительное устройство ПР3.31;
е) Мембранное исполнительное устройство ПП12.2.
ПВ10.1Э - прибор контроля пневматический показывающий и самопишущий осуществляет запись и показание величины регулируемого параметра, показание величины задания и управляющего воздействия; переключение системы регулирования на ручное дистанционное, автоматическое или автоматическое программное управление; формирование задающего воздействия в автоматическом режиме и управляющего воздействия в режиме дистанционного управления.
Действие прибора основано на компенсационном принципе измерения, при котором усилие на приемном элементе, возникающее от входного давления, уравновешивается усилием от натяжения пружины обратной связи. Прибор применяется в АСУТП химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.
ПР3.31 – устройство регулирующее пневматическое пропорционально-интегральное предназначено для стабилизации параметров технологических процессов по ПИ-закону регулирования. Действие устройства основано на принципе компенсации сил. Устройство входит в систему автоматических регуляторов «Старт» и применяется в АСУТП химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Устройство построено на элементах УСЭППА (универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики).
5.3 Сигнализация и блокировка
Многие измеряемые величины поддерживаются автоматическими регуляторами с заданной степенью точности, допустимой для данного технологического режима. Однако в силу различных обстоятельств может произойти нарушение хода технологического процесса и значения измеряемых параметров выйдут из установленных пределов.
Для привлечения внимания оператора приборы снабжают сигнализирующими устройствами, которые включают световой и звуковой сигналы и оповещают оператора о нарушении технологического режима.
5.3.1 Выбор и обоснование параметров предупредительной и аварийной сигнализации
Для ведения технологического процесса в заданном режиме и своевременной информации обслуживающего персонала о резких отклонениях технологических параметров от заданных значений в настоящем проекте предусмотрена предупредительная и аварийная сигнализация. Для привлечения внимания оператора приборы снабжены сигнализирующими устройствами, которые включают в себя световые и звуковые сигналы. Сигнализация бывает одно- или двухпозиционной. При однопозиционной сигнализации прибор дает одинаковый сигнал, независимо от направления отклонения измеряемого параметра.
Для этого используются звуковой и одноцветный световой сигнал. Двухпозиционная сигнализация показывает, в какую сторону отклонился параметр. В этом случае применяют световые сигнальные лампы разного цвета или с поясняющими надписями. Если число параметров сигнализации достигает нескольких десятков, то аварийную и предупредительную сигнализацию выполняют отдельно. Для аварийной сигнализации используют лампы мигающего света. На теплообменном аппарате устанавливается комплексное устройство системы автоматики, которое предназначено для местного, полуавтоматического и автоматического управления пуском и остановом теплообменного аппарата, для защиты от аварийных режимов работы, перегрузки, для осуществления рабочей и аварийной сигнализации, а также для регулирования производительности в зависимости от изменения контролируемого параметра (по температуре теплоносителя или по давлению всасывания).
1 Температура
- хлор жидкий после сжижения поз. 2, не ниже минус 23 С;
- вода в испарителях поз. 4, не выше 70 С;
- хлор из испарителей поз. 4, 40-60 С.
2 Давление
- хлор из танков в ж.д. цистерны, не более 0,35 МПа;
- азот, не более 7 МПа;
3 Концентрация
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
