3 Разработка функциональной схемы автоматизации

Динил насосами подается на всасывающую линию циркуляционных насосов VII,VIII,IX,X. Насосы VII,VIII,IX,X обеспечивают циркуляцию динила через змеевики нагревателей V,XV и трубное пространство преобразователей динила. На каждый нагреватель динила предусмотрено по два насоса, из которых один - резервный.

Избыток динила в первичном контуре, образующийся в результате нагрева при выводе системы на режим, поступает в расширительную емкость XVI, установленный в наиболее высокой точке динильной системы на отметке 12,5 м. Динил, находящийся под определенным давлением азота в расширительной емкости, обеспечивает постоянный подпор на линии всасывания циркуляционных насосов VII,VIII,IX,X.

Уровень динила в расширительной емкости контролируется поплавковым уровнемером KROHNE БМ 26 HR (поз. 33а), уровнемер имеет выходной унифицированный токовый сигнал (4-20 мА). Сигнал с выхода уровнемера поступает на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этих показаний на ЭВМ. Для сигнализации верхнего и нижнего уровня на щите установлено две сигнальные лампы HL10 и HL11.

В расширительную емкость XVI непрерывно подается азот низкого давления. Давление в расширительной емкости (0,45 ± 0,05) МПа измеряется датчиком давления Метран-150-Ex (поз. 34а), который имеет выходной унифицированный токовый сигнал (4-20 мА). Этот сигнал подается на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300. Управляющая программа контроллера сравнивает полученный сигнал с заданным и при необходимости формирует управляющий сигнал, который с модуля дискретного вывода контроллера SIMATIC S7-300 через магнитный пускатель (поз.NS-34в) подается на электродвигатель исполнительного механизма запорно-регулирующего клапана (поз. 34г).

Воздух, вытесняемый из первичного контура при заполнении его динилом, азот из расширительной емкости при повышении давления, выбросы динила при срабатывании предохранительных клапанов, установленных на расширительной емкости, на преобразователях динила, на трубопроводах горячего динила, поступают в сливную емкость. Емкость обогревается паром давления (0,6 - 0,7 МПа).

Воздух, необходимый для процесса горения, всасывается воздуходувкой II,XII из атмосферы через теплообменник I,XI. В трубное пространство теплообменника поступает пар давлением (0,6 - 0,7) МПа. Температура воздуха на выходе из калорифера составляет (60 - 100) °С. Для измерения температуры воздуха используется термопреобразователь сопротивления ТСПУ Метран

276-Ex (поз. 2а,19а), который имеет выходной унифицированный токовый сигнал (4-20 мА). Этот сигнал подается на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 . Управляющая программа контроллера сравнивает полученный сигнал с заданным и при необходимости формирует управляющий сигнал, который с модуля дискретного вывода контроллера SIMATIC S7-300 через магнитный пускатель (поз.NS-2в,19в) подается на электродвигатель исполнительного механизма запорно-регулирующего клапана (поз. 2г,19г), который изменяет расход пара.

Далее воздух нагревается в подогревателе III, XIV до (100 - 247) °С, в трубное пространство которого поступает воздух, а в межтрубное - горячий дымовой газ, образующийся при сгорании природного газа (мазута) в горелках нагревателей V,XV.

Дымовой газ после подогревателя воздуха по дымоходу поступает в дымовую трубу высотой 45 м, а из нее в атмосферу. Температура дымового газа на выходе из нагревателей динила (220 - 405) °С контролируется термопреобразователем сопротивления ТСПУ Метран 276-Ех (поз. 4а, 21а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ.

Объёмная доля кислорода в дымовом газе (2 – 6) % контролируется кислородомером ИКТС-11(поз. 5а,18а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ.

Отсутствия пламени горелки контролируется датчиком пламени Siemens QRA (поз. 12а,28а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ.

Понижения ниже 3 кПа давления воздуха для поддержания процесса горения используется манометр Метран-150-Ex (поз.3а,20а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ.

Понижения ниже 3 кПа давления природного газа после газораспределительного устройства используется манометр Метран-150-Ex (поз.6а,22а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ. Для сигнализации нижнего давления на щите установлено две сигнальные лампы HL2 и HL6

Понижения расхода оборотной воды ниже 2 м³/ч в холодильники динила, циркулирующего в охладительно-смазочном контуре насосов контролируется вихревым расходометром Rosemout 8800 (поз. 13а,14а,29а,30а), выходные сигналы с которого поступают на входы модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ. Для сигнализации нижнего давления на щите установлено две сигнальные лампы HL4,HL5, HL8,HL9;

Горячий динил с температурой (325 - 345) °С из нагревателей поступает в трубное пространство преобразователей динила и отдает свое тепло жидкому динилу, находящемуся в межтрубном пространстве. Жидкий динил в межтрубном пространстве нагревается и частично превращается в пар.

Для измерения температуры динила на выходе из нагревателей используется термопреобразователь сопротивления ТСПУ Метран 276-Ех (поз.15а,31а), который имеет выходной унифицированный токовый сигнал (4-20 мА). Этот сигнал подается на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300. Управляющая программа контроллера сравнивает полученный сигнал с заданным и при необходимости формирует управляющий сигнал, который с модуля дискретного вывода контроллера SIMATIC S7-300 через магнитный пускатель (поз.NS-15в,31в) подается на электродвигатель исполнительного механизма запорно-регулирующего клапана (поз. 15г,31г), который изменяет расход газа в горелки нагревателей.

Пары динила из преобразователей поступают в обогревающие рубашки трубопроводов и оборудования. Каждая линия имеет пять рабочих контуров обогрева парами динила. Пары динила, отдавая тепло потребителям, превращаются в конденсат.

Накапливающийся в отделителях конденсат во время пуска сливают в бассейн сточной воды с высокой степенью загрязнения WCS-2, а оттуда на сжигание в отделение переработки отходов цеха регенерации летучих и органических растворителей (ЛиОР) завода органического синтеза. При нормальной работе котельной конденсат из отделителей через перелив поступает в сливную емкость.

Для предотвращения окислительного разложения горячего динила через перфорированные диафрагмы в отделители подается азот низкого давления. Неконденсирующиеся пары и газы из отделителей через огнепреградители поступают в атмосферу.

Управление работой нагревателя динила осуществляется автоматически по программе. Сначала производится выбор вида топлива нажатием кнопки в случае использования мазута или в случае использования природного газа. Нажатием кнопки "Дб" система готова к пуску. При включении двигателя воздуходувки полностью открываются заслонки регулирования потока воздуха, и начинается 3-х минутная продувка.

После продувки заслонки закрываются, и через 9 секунд начинается подача сжиженного газа из баллона в растопочную горелку для розжига и напряжения на трансформатор для получения искры на электродах свечи.

При наличии пламени (время горения розжига 6 секунд) фотоэлемент подает сигнал на электронный блок и открывает форсунку топлива, а через 2 секунды закрывается клапан на сжиженном газе.

В случае отсутствия пламени фотоэлемент прекращает розжиг и автоматически начинается повторный пуск нагревателя. После зажигания горелок нагреватель выводится на режим.

В качестве основного топлива в нагревателях динила используется природный газ, в качестве резервного ˗ мазут.

Мазут доставляется мазутовозом из химического цеха по приготовлению диниловых и органических растворителей завода органического синтеза.

Из мазутовоза мазут самотёком сливается в промежуточную емкость вместимостью 6,3 м³, откуда самотеком по трубопроводу поступает в емкость, расположенную на отметке минус 5,5 м.

Давление в линии нагнетания насосов (1,8 - 2,6) МПа, контролируется манометром Метран-150-Ex (поз.9а,25а), выходной сигнал с которого поступают на вход модуля аналогового ввода контроллера SIMATIC S7-300 для дальнейшей регистрации этого показания на ЭВМ.

Управление электродвигателями М1-М6 осуществляется путем подачи на них сигнала с выхода модуля дискретного вывода контроллера SIMATIC S7-300 по команде, которую формирует управляющая программа контроллера.

Основным топливом котельной ВОТ является природный газ давлением (300 ± 10) кПа, который поступает по газопроводу с газораспределительного пункта (ГРП).

Контрольный манометр установлен после станции. Далее на газопроводе установлены вентили для переключения на нагреватель V,XV. Для каждого нагревателя установлен сетчатый фильтр с постоянным магнитом перед газораспределительной установкой.

Газораспределительное устройство (ГРУ) включает: расходомеры газа вихревой расходомер Rosemout 8800 (поз.7а, 23а), предохранительно˗запорные клапаны, горелки розжига газа, предохранительные клапаны. После ГРУ на газопроводе установлены: устройства манометром Метран-150-Ex (поз.6а,22а), заслонки для регулирования потока газа на горение.

Для розжига применяется сжиженный газ, как в случае использования мазута, так и природного газа. Фотоэлемент при розжиге на природном газе вырабатывает ток 1,5 мА, а для открытия ˗ закрытия клапанов надо 5 мА. Яркость пламени сжиженного газа дает возможность фотоэлементу выработать ток 5 мА. Сжиженный газ из баллона дросселируется до 50 кПа (0,5 бар).

Пуск на газе нагревателей осуществляется по следующей схеме: открыть свечу безопасности С Ч-2-1, поднять шток предохранительно-запорного клапана, плавно открыть вентиль на трубопроводе газа данного нагревателя для набора давления после регулятора 20 кПа. При резком открытии сработает предохранительный клапан при давлении 23 кПа, а при давлении 25 кПа сработает отсечной клапан.

Предохранительно-запорный клапан сработает при погасании пламени при расходе воздуха свыше 50 %.

Повторный пуск производится как изначальный.

Закрыть свечу безопасности и произвести пуск по программе.

Управление работой нагревателей динила осуществляется в автоматическом или, при необходимости, в ручном режиме.

В случаях утечки динила, пожара на оборудовании, обогреваемом динилом, производится аварийный слив динила. Слив осуществляется автоматически при нажатии кнопки аварийного слива. При этом в первичном контуре закрываются быстродействующие отсечные клапаны, открываются сливные клапаны, отключаются циркуляционные насосы, открываются клапаны подачи азота для аварийного слива. Динил сливается в емкость.

Слив динила из вторичного контура осуществляется в сливную емкость, причем опорожнение вторичного контура происходит независимо от первичного контура.

Аварийный слив динила осуществляется в течение 10 минут. Для полного опорожнения первичного контура предусмотрена подача азота давлением 0,6 Мпа, для вторичного контура ˗ 0,1 МПа.

Подача азота в ресивер осуществляется по трубопроводу из цеха аммиачно-холодильно-компрессорных установок (АХКУ).

Для предотвращения застоя динила первичный контур подразделяется на три секции аварийного слива, отсекаемые друг от друга быстродействующими клапанами.

Пары из сливных емкостей конденсируются в обратных холодильниках. Обратные холодильники охлаждаются оборотной водой.

Неконденсирующиеся газы из холодильников по воздушкам поступают в атмосферу.

Для удаления легкокипящих фракций динила, образующихся в процессе обогрева в трубопроводах и аппаратах (избежание завоздушивания), в верхних точках рубашек обогрева установлены автоматические биметаллические конденсатоотводчики, настроенные на температуру паров динила (240 - 270) °С. Вентилируемые пары возвращаются в приемник конденсата через систему регенерации динила.