122781 (689229), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для противоаварийной защиты применяются регулирующе-отсечный клапан типа КМО с условными диаметрами 15, 25, 50.
5. Описание схем автоматизации
5.1 Описание схем контроля
5.1.1 Контроль расхода
Контроль расхода рассмотрим на примере потока спирта-сырца, входящего в колонну К-2. Измерение расхода осуществляется с помощью интеллектуального вихревого расходомера Метран модели 8800.
При выборе расходомера нужно знать диаметр условного прохода трубопровода и рабочее давление в нем.
Поз. 1-1: рассчитаем диаметр условного прохода d.
Расход (массовый) спирта-сырца (ρ=0,815 т/м3) F = 13454 кг/сут.
Температура потока t=63oC.
Рабочее давление Рраб=1,0 МПа.
Температурная поправка на плотность а=0,000752.
Скорость потока принимаем ω=1м/с.
Диаметр условного прохода: 
;
Объемный расход: 
;
Плотность при температуре потока: 
;
F=13454/(24*3600)=0,16 кг/с;
ρ634=0,815-0,000752∙(63-20)=0,783 т/м3;
м3/с;
м, принимаем d=25 мм.
Аналогично рассчитываются и позиции 2-6, 8, 9, 11, 12.
Данные по ним сведены в таблицу 1.
Таблица 1 – Параметры трубопроводов
| Позиция | Диаметр условного прохода, мм |
| 1-1 | 25 |
| 2-1 | 15 |
| 3-1 | 25 |
| 4-1 | 25 |
| 5-1 | 25 |
| 6-1 | 25 |
| 8-1 | 15 |
| 9-1 | 15 |
| 11-1 | 25 |
| 12-1 | 15 |
На линии потока сырья – спирта-сырца используется интеллектуальный вихревой расходомер Метран модель 8800 (поз. 1-1), с которого унифицированный токовый – аналоговый - выходной сигнал, пропорциональный расходу, поступает на дисплейную станцию ДС-130 (поз. 1-2), где происходит регистрация и отображение параметра. Аналогичны по приборному оформлению позиции 2-6, 8, 9, 11, 12.
5.1.2 Контроль качества
Качество этанола – содержание в нем бензола - определяется с помощью газового хроматографа ХП-499 (поз. 21-1). Стандартный электрический (аналоговый) сигнал поступает на Ремиконт Р130 (поз. 21-2), использующий ПИ-закон регулирования, и на дисплейную станцию ДС130 (поз. 21-2), которая регистрирует и отображает содержание бензола в этаноле.
5.1.3 Контроль давления
Давление в колонне К-2 преобразуется преобразователем давления Метран-22-ДИ-АС (поз. 19-1) в стандартный электрический сигнал, поступающий на дисплейную станцию ДС130 (поз. 19-2), где осуществляется регистрация и отображение параметра. Аналогична по приборному оформлению поз. 20.
5.2 Описание схем контроля и регулирования
5.2.1 Контроль и регулирование расхода
Регулирование расхода сырья рассмотрим на примере позиции 1 – подачи сырья в колонну. Расход измеряется интеллектуальным вихревым расходомером Метран модели 8800 (поз. 1-1), после которого унифицированный токовый (аналоговый) сигнал 4..20 мА поступает на дисплейную станцию ДС-130 (поз. 1-2), где происходит регистрация и отображение параметра, и на контроллер Р-130 (поз. 1-2), отрабатывающий ПИ-закон регулирования. Выходящий с Р130 стандартный электрический сигнал (аналоговый) преобразуется в стандартный пневматический сигнал в преобразователе ЭПП-63 (поз. 1-3). С него непрерывный сигнал идет на исполнительный механизм регулирующего клапана КМР (поз. 1-4).
5.2.2 Контроль и регулирование температуры
Температура на выходе из теплообменника Т-3 измеряется термопреобразователем ТСМ Метран 253 (поз. 13-1). Унифицированный непрерывный токовый сигнал 0..5 мА подается на микроконтроллер Ремиконт Р130 (поз. 13-2). Связанная с ним дисплейная станция Димиконт ДС130 (поз. 13-2) регистрирует и отображает на дисплее измеренное значение температуры. При достижении температурой более 15оС и при падении ниже 10оС с Р130 электрический аналоговый сигнал поступает на электропневмопреобразователь ЭПП-63 (поз. 13-3). Пневматический сигнал 0,02-0,1МПа (0,02-0,1 МПа) поступает на исполнительный механизм регулирующего клапана КМР (поз. 13-4) на линии подачи хладогента – воды. Аналогичным образом регулируется позиция 7, 10, 14.
5.3 Описание схем контроля, регулирования и сигнализации
5.3.1 Контроль, регулирование и сигнализация уровня
Уровень жидкости в колонне К-2 измеряет манометрический датчик гидростатического давления Метран-100-ДГ Ех (поз. 16-1). Он выдает стандартный токовый аналоговый сигнал, который поступает на Р130 (поз. 16-2), использующий ПИ-закон регулирования, и ДС130 (поз. 16-2), которая регистрирует и отображает значение уровня. В случае повышения уровня до 80% и снижении до 20% куба включается сигнализация. Электрический аналоговый сигнал с Р130 идет на преобразователь ЭПП-63 (поз. 16-3), с которого непрерывный пневматический сигнал 0,02-0,1МПа поступает на исполнительное устройство регулирующего отсечного клапана КМРО (поз. 16-4). Аналогичны по приборному оформлению поз. 16, 17.
5.4 Описание подсистемы противоаварийной защиты (ПАЗ)
5.4.1 Блокировка по уровню
В случае снижения уровня в колонне К-2 до 10% электрический аналоговый сигнал с Р130 идет на преобразователь ЭПП-63 (поз. 16-3), с которого непрерывный пневматический сигнал 0,02-0,1МПа поступает на исполнительное устройство регулирующего отсечного клапана КМРО (поз. 16-4), который отсекает трубопровод откачки абсолютного этанола из куба колонны. Аналогичны по приборному оформлению поз. 16, 17.
6 Спецификация на средства автоматизации
Спецификация на выбранные средства автоматизации представлена в таблице 2.
Таблица 2 – Спецификация на средства измерения, контроля и автоматического управления
| Позиция | Измеряемый параметр | Наименование и техническая характеристика | Тип и марка прибора | Количество | Источник | |||||
| 1-1, 3-1, 4-1, 5-1, 6-1, 11-1 | Расход | Интеллектуальный вихревой расходомер, Dy=25 мм, Ру=1,6 МПа, класс точности 0,5 | Метран 8800 | 6 | [4] | |||||
| 2-1, 8-1, 12-1 | Расход | Интеллектуальный вихревой расходомер, Dy=25 мм, Ру=1,6 МПа, класс точности 0,5 | Метран 8800 | 2 | [4] | |||||
| 7-1 10-1 12-1 13-1 14-1 15-1 | Температура t=65ОС t=80 ОС t=80 ОС t=15 ОС t=50 ОС t=100 ОС | Измерительный термопреобразователь с унифицированным выходным токовым сигналом 0..5 мА, пределы измерения -50..150оС, погрешность 0,5, | ТСМ Метран-253 | 6 | [6] | |||||
| 19-1, 20-1 | Давление Рраб=0,1МПа | Преобразователь измерительный давления с электрическим выходным сигналом 0..5 мА, предел измерения 10..250 кПа, погрешность 0,25 | Метран-22-ДИ-АС Модель2140 | 2 | [7] | |||||
| 16-1, 18-1 | Уровень | Манометр-датчик гидростатического давления со стандартным выходным токовым сигналом 0..5 мА, диапазон измерений 0..100 кПа, класс точности 0,25 | Метран-100-ДГ Ех | 2 | [5] | |||||
| 1-3, 7-3, 12-3, 13-3, 14-3, 15-3, 16-3, 17-3, 18-3 | Температура Расход Уровень | Преобразователь электропневматический, входной сигнал 0..5мА, выходной сигнал 0,02-0,1МПа, погрешность 1,0 | ЭПП-63 | 9 | [8] | |||||
| 21-1 | Качество | Газовый хроматограф, область применения: неуглеводородные газы, углеводороды, пределы измерения объемных долей 0..100%, погрешность 0%, выходной сигнал 0..5мА | ХП-499 | 1 | [9] | |||||
| 1-2, 2-2, 3-2, 4-2, 5-2, 6-2, 7-2, 8-2, 9-2, 10-2, 11-2, 12-2, 13-2, 14-2, 15-2, 16-2, 17-2, 18-2, 19-2, 20-2, 21-2 | Температура Давление Уровень Расход Качество | микроконтроллер Ремиконт | Р-130 | 1 | ||||||
| 1-2, 2-2, 3-2, 4-2, 5-2, 6-2, 7-2, 8-2, 9-2, 10-2, 11-2, 12-2, 13-2, 14-2, 15-2, 16-2, 17-2, 18-2, 19-2, 20-2, 21-2 | Температура Давление Уровень Расход Качество | Дисплейная микропроцессорная станция Димиконт | ДС 130 | 1 | ||||||
| 11-4,12-4,13-4,15-4 1-4 7-4 10-4 | Температура Расход Температура Температура | Исполнительное устройство клапан регулирующий, для работы с нефтепродуктами Dy=25мм Dy=25мм Dy=50мм Dy=15мм | КМР | 4 1 1 1 | [10] | |||||
| 16-4,17-4,18-4 | Уровень | Исполнительное устройство клапан регулирующий отсечной, для работы с нефтепродуктами Dy=15мм | КМРО | 3 | [10] | |||||
Заключение
В данной курсовой работе была разработана система автоматического управления колонн К-2 и К-3 установки очистки биоэтанола. Были выбраны параметры и критерии регулирования, рассчитаны необходимые диаметры трубопроводов, подобраны согласно существующим стандартам необходимые датчики, приборы и регуляторы.
Список используемых источников
-
Промышленная микробиология: Учеб. пособие для вузов по спец. «Микробиология» и «Биология» / З. А. Аркадьева, А. М. Безбородов, И. Н. Блохина и др. Под ред. Н.С. Егорова.- М.: Высш. шк., 1989.- С. 426-430
-
Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств / Ю.И. Холькин.– М.: Лесная пром-сть, 1989. –496 с.
-
Маринченко В. А. Технология спирта / В.А. Маринченко– М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. – 416 с. ГОСТ 21.404 – 85. Обозначения условные приборов и средств автоматизации.
-
Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специализации 240901 «Биотехнология».-Уфа.: УГНТУ, 2007. – 35с.
-
Расходомеры. Счетчики. Клапаны. Регуляторы. Разработчик: группа предприятий Метран. Тематический каталог. 2005
-
Уровнемеры. Комплексные поставки. Разработчик: группа предприятий Метран. Тематический каталог. 2005
-
Датчики температуры. Комплексные поставки. Разработчик: группа предприятий Метран. Тематический каталог. 2005
-
Датчики давления. Разработчик: группа предприятий Метран. Тематический каталог. 2005
-
Функциональная аппаратура. Разработчик: группа предприятий Метран. Тематический каталог. 2005
-
Каталог СКАПО «Аналитприбор». 2005
-
Клапаны с пневмоприводом для жидкости и газа. ПНФ ЛГ Автоматика. 2005
-
Курс лекций
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
