- •Пояснительная записка Тема: Автоматизация технологического участка производства аммиака
- •Производство аммиака из азотоводородной смеси
- •Разработка принципиальной технологической схемы производства аммиака со схемой КиП и а
- •2.1 Описание разработанной технологической схемы
- •Контроль и автоматика технологического процесса
- •Выбор средств автоматизации
- •2.4 Описание приборов
Контроль и автоматика технологического процесса
Автоматизация производства – процесс в развитии промышленности, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.
Главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, участвующих в управлении, т.е. регулируемых, контролируемых и сигнализируемых. При этом необходимо получить наиболее полное представление об объекте, имея минимально возможное число выбранных параметров. Таким образом, разрабатывается стратегия управления технологическим объектом.
Успешному достижению цели управления способствует не только правильный выбор вышеперечисленных параметров, но и выбор автоматических устройств для реализации стратегии управления.
Аппаратами производства аммиака необходимо управлять таким образом, чтобы выход аммиака поддерживался на постоянном, максимально возможном для данных условий значении. Выход аммиака определяется температурой и давлением в зоне реакции, свойствами катализатора. Стабильность выхода аммиака зависит от состава исходной смеси, а также от продолжительности пребывания газа в зоне катализатора.
Основной регулируемый параметр – показатель эффективности процесса. Далее регулированию подлежат параметры, влияющие на материальные и тепловые балансы в объекте.
Выбор средств автоматизации
При разработке аппаратурно-технологической схемы процесса предусматривают установку контрольно-измерительных приборов, позволяющих контролировать, регистрировать и регулировать технологические параметры (таблица 2).
Необходимо подобрать такую схему регулирования параметров, чтобы изменение регулирующего воздействия сопровождалось широким диапазоном изменения регулируемого параметра, но чтобы инерционность выбранного контура регулирования была минимальной.
Исходя из этого, в данной работе выбираются следующие контуры регулирования:
Регулирование расхода азотоводородной смеси
Стабилизация температуры охлаждённого газового аммиака (после испарителя 4 и холодильника 6)
Стабилизация давления в ёмкости 9 за счёт изменения расхода выделенных газов
Регулирование материального баланса в конденсаторе 3, в сепараторе 7 и в ёмкости 9, за счёт изменения отбора веществ из аппаратов.
Анализ технологических параметров
Таблица 1.
Аппарат |
Параметры |
|||
давление |
расход |
температура |
уровень |
|
Поршневый компрессор – 1 |
+ |
|
|
|
Масляный фильтр |
|
+ |
|
+ |
Конденсационный теплообменник |
|
|
+ |
+ |
Испаритель |
|
|
+ |
+ |
Емкость – сборник – 1 |
|
|
|
+ |
Колонна синтеза |
|
+ |
+ |
+ |
Водяной холодильник |
|
|
+ |
|
Сепаратор |
|
|
|
+ |
Поршневый компрессор – 2 |
+ |
|
|
|
Емкость – сборник – 2 |
|
|
|
+ |
Приборы и средства автоматизации технологического процесса получения аммиака
Таблица 2.
Позиция
|
Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов, завод-изготовитель (для импортного оборудования - страна, фирма) |
Марка оборудования |
Кол-во шт. |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1-1
1-2
1-3
1-4, 2-2, 3-4, 4-2, 5-2, 6-2, 7-2, 8-4, 9-2
1-5, 2-3, 5-3, 6-3, 7-3, 8-5, 9-3
1-6, 2-4, 4-4, 5-4, 6-4, 7-4, 8-6, 9-4
2-1, 4-1, 6-1, 7-1, 9-1
3-1, 8-1
3-2, 8-2
3-3, 8-3
4-3
5-1 |
1. Измерение и регулирование расхода.
Диафрагма камерная. Dy = 200 мм, py = 0,6 МПа. Производитель: ПО “Манометр” г.Москва.
Передающий преобразователь расхода. Предел измерения 25 кПа. Выходной сигнал 0,02…0,1 МПа. Отн. погрешность 0,6 %. Обеспечивает передачу выходного сигнала по пневматической линии связи (d = 4мм) на расстояние до 150 м. Расход воздуха питания = 3 л/ч. Чувствительный элемент-сильфон. Габариты: 132/180/287 мм. Производитель: Казанское ПО “Теплоконтроль”.
Прибор, извлекающий квадратный корень из входного пневматического сигнала. Питание: 6 литров/мин. Входит в функциональные устройства системы “Старт”. Погрешность: 0,5…1%. Передача на расстояние не более 10 метров. Производитель: Московский завод “Тизприбор”.
Вторичный регистрирующий прибор. Сигнал на входе: давление сжатого воздуха 0,02…0,1 МПа. Питание: сжатый воздух давлением 0,14 +/- 0,014 МПа. Расход воздуха питания 10 л/мин. Класс точности 1,0. Длина шкалы и ширина поля записи диаграммной ленты 100мм. Скорость движения диаграммной ленты 40мм/ч. Габариты: 160/200/438мм. Производитель: Московский завод “Тизприбор”.
Устройство, регулирующее давление, пневматическое, пропорционально-интегральное. Предел пропорциональности 3000%. Время интегрирования 0,05-100 мин. Основная погрешность +/- 0,5%. Габариты: 121/205/112 мм. На входе 0,02…0,1 МПа. На выходе 1,6 МПа. Производитель: ПО “Электроприбор” г. Москва.
Регулирующий клапан с пневмоприводом. Диаметр условного прохода: 25, 40, 50. Температура: –15…220 С. Условное давление: 1,6 МПа. Масса 44 кг. Производитель: ПО “Киевпромарматура”.
2. Измерение и регулирование уровня.
Уровнемер буйковый пневматический. Пределы измерения 0.02…16 метров. Относительная погрешность 1.0%. Выходной сигнал - унифицированный: 0.02…0.1 МПа. Производитель: ПО«Теплоприбор» г.Рязань.
3. Измерение температуры.
Преобразователь термоэлектрический хромель-алюмелевый, пределы измерения: -50…+600 С. Инерционность не более 10 сек. Длина монтажной части: 120…2000 мм.
Нормирующий преобразователь (Е/Е) для термоэлектрических преобразователей. Погрешность преобразования 0,4…0,5%. Быстродействие 0,5 сек. Выходное сопротивление: 2,5 мА.
Аналоговый преобразователь (E/P) . Осуществляет преобразование унифицированного аналогового сигнала постоянного тока в унифицированный пропорциональный пневматический сигнал 20-100 кПа. Диапазон изменения входного электрического сигнала 0-5 мА. Класс точности 1.5. Габариты: 100х210х155 мм
4. Измерение и регулирование уровня.
Устройство регулирующее, пропорционально-интегральное, соотношения. Поддерживает один из пневматических сигналов в заданном соотношении к другому. Входит в регулирующие устройства системы “старт”. Соотношение: от 1:1 до 10:1. Диапазон изменения: 2…3000%. Время интегрирования: 0,05…100 мин. Габариты: 135х140х60 мм.
5. Измерение и регулирование давления.
Преобразователь измерительный давления. Предел измерения: 25 кПа. Выходной унифицированный сигнал: 0,02…0,1 МПа (сжатый воздух). Питание: 0,14МПа. Расход воздуха питания: 3 л/мин. Основная погрешность 0,6 %. Чувствительный элемент – сильфон. Габариты: 132х180х287 мм. Производитель: ПО “Теплоконтроль” г. Казань. |
ДКС-0,6-200
13ДД11
ПФ1.17
ПВ10.1П
ПР3.31-М1
25ч38нж(НЗ)
УБ-П
ТХА-0179
Ш79
ЭПП
ПР3.33-М
13ДИ30 |
1
1
1
9
7
8
5
2
2
2
1
1 |
По месту
По месту
По месту
На щите
На щите
По месту
По месту
По месту
По месту
По месту
По месту
По месту
|
|