- •Технологический факультет
- •Учебно-методический комплекс
- •Глоссарий
- •2. Конспект лекционных занятий
- •Модуль 2. Cистемы автоматического контроля химико-технологических процессов лекция №2 методы и средства контроля технологических величин. Элементы метрологии и техники измерения.
- •Лекция №3 функциональная структура измерительной системы. Основные требования к измерительным приборам. Методы измерения. Понятие о точности измерительных приборов, основные виды погрешностей.
- •Лекция №8 измерение уровня. Уровнемеры для жидких и сыпучих веществ классификация приборов. Гидростатические уровнемеры. Поплавковые уровнемеры. Электрические уровнемеры. Радиоактивные уровнемеры.
- •Модуль 3 – измерительные преобразователи температуры, давления, уровня и расхода. Лекция №9 измерительные преобразователи пневматические. Измерительные преобразователи электрические.
- •3. Практические занятия Практика №1 вторичные приборы, работающие с пневматическими регулирующими блоками и регулирующие устройства
- •1. Устройство, принцип работы пневматических показывающих самопишущих приборов. Типы приборов.
- •2. Схема и описание измерительного устройства приборов.
- •Практика №2 вторичные приборы электрических систем дистанционных измерений
- •1. Устройство, принцип работы показывающих и самопишущих приборов.
- •1.1 Устройство, принцип работы автоматического потенциометра ксп-4. Типы автоматических потенциометров.
- •1.2 Автоматический мост ксм-4. Типы автоматических мостов.
- •1.3 Автоматический дифференциально-трансформаторный прибор ксд-3.
- •2. Аналоговые показывающие и регистрирующие приборы. Типы аналоговых одношкальных, многошкальных, одноканальных и многоканальных приборов.
- •1. Описание установки и методика проведения работы
- •Смеси хроматографом
- •2. Порядок выполнения работы
- •1. Измерение физических свойств веществ и примесей
- •1.1 Измерение плотности
- •1.2 Измерение вязкости
- •1.3. Анализаторы содержания воды в нефти
- •1.4 Анализаторы содержания солей в нефти
- •2. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Практика №5 принципы составления схем автоматизации. Графические оформления функциональных схем автоматизации.
- •1. Условные обозначения средств автоматизации по функциональному признаку приборов и устройств.
- •2. Функциональные схемы автоматизации
- •1. Изображение на схемах аппаратов, трубопроводов, автоматических устройств и линии связи между ними.
- •2. Автоматизация основных процессов переработки нефти.
- •2.1 Автоматизация трубчатых печей.
- •2.2 Автоматизация ректификационных установок.
- •2.3 Автоматизация реакторов.
- •Литература
- •Практика №7 типовые схемы автоматического контроля и регулирования температуры, давления. Составление спецификации на средства контроля и регулирования.
- •1. Схемы автоматического контроля и регулирования.
- •2. Примеры изображения функциональных схем контроля технологических параметров: температуры и давления.
- •3. Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров: температуры и давления.
- •4. Спецификация на средства контроля и регулирования
- •Литература
- •Практика №8 типовые схемы автоматического контроля и регулирования уровня и расхода. Составление спецификации на средства контроля и регулирования.
- •1. Примеры изображения функциональных схем контроля технологических параметров: уровня и расхода.
- •2. Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров: уровня и расхода.
- •3. Спецификация на средства контроля и регулирования
- •Практика № 9 регулирующие, функциональные и исполнительные устройства
- •1. Регулирующие устройства (регуляторы)
- •2. Функциональные устройства
- •3. Исполнительные устройства
- •4. Пневматические устройства
- •5. Электрические устройства
- •6. Программируемые микропроцессорные контроллеры
- •7. Исполнительные устройства
- •Литература
- •4 Лабораторные занятия
- •Контрольные вопросы
- •5 Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (срсп) задания на курсовую работу
- •Вариант 9
- •6 Самостоятельная работа студентов (срс) Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •7 Экзаменационные вопросы
- •Лабораторное оборудование, имеющееся на кафедре
- •8. Список литературы Основная
- •Дополнительная
2.2 Автоматизация ректификационных установок.
Основным их аппаратов является ректификационная колонна — один из наиболее сложных объектов управления с распределенными и взаимосвязанными параметрами, для которого характерны инерционность и большие запаздывания.
Рисунок 19 – Функциональная схема автоматизации отбензинивающей колонны установки АВТ.
Ввиду разнообразия технологических схем процесса ректификации столь же разнообразны и схемы управления им. На рис.4 показана (упрощенно) функциональная схема автоматизации отбензинивающей колонны установки АВТ. В колонне происходит извлечение из обезвоженной и обессоленной нефти бензиновых фракций. Целью управления является наиболее полное удаление бензина из нефти, поскольку это обеспечит нормальную работу следующей за ней атмосферной колонны при использовании технологической схемы с двухкратным испарением нефти.
Стабильность работы колонны К при заданной производительности обеспечивается применением схем каскадно-связанного регулирования: расход сырьевой нефти на колонну регулируется (поз. 2—1...2—5) с коррекцией по уровню отбензиненной нефти в нижней ее части (поз. 1—1...1—-3), температура верха колонны регулируется подачей острого орошения (поз. 4—1 ...4—6) с коррекцией по температуре конца кипения бензиновой фракции (поз. 3—1...3—4). Стабилизируется расход отбензиненной нефти (поз. 5—1...5—5) в трубчатую печь П перед атмосферной колонной, а также отбензиненной нефти, возвращаемой в нижнюю часть колонны в качестве «горячей струи», т.е. играющей роль теплоносителя (поз. 6—1...6—5).
Температура низа колонны регулируется изменением расхода топлива в печь (поз. 9—1...9—6). Уровень бензина в рефлюксной емкости Е регулируется отбором его в качестве целевого продукта, направляемого далее на стабилизацию (поз. 8—1...8—4), а сбросом газа из этой емкости регулируется давление в верхней части колонны (поз. 7—1...7—4). Технологическая сигнализация показана на примере сигнализации о понижении уровня бензина в рефлюксной емкости (поз. 8—5...8—7 )
2.3 Автоматизация реакторов.
Реакторы являются основными аппаратами различных термокаталитических процессов. Автоматизация их имеет особое значение как в отношении безопасности, поскольку они протекают с большой скоростью, при высоких температурах, а в ряде случаев и при высоком давлении, так и для обеспечения длительной эксплуатации катализатора.
На рис.5 представлена функциональная схема автоматизации реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива (упрощенно), где из прямогонного дизельного топлива удаляются сернистые и другие соединения. Показателем эффективности этого процесса является состав гидроочищенного топлива (гидрогенизата).
Сырье, расход которого стабилизируется (поз. 1—1...1—5), смешивается в тройнике смешения с циркуляционным водородсодержащим газом, и газосырьевая смесь, пройдя предварительно теплообменник Т-1, нагревается в печи П до температуры реакции (регулятор температуры поз. 3—1...3—6 управляет подачей топлива в печь) и поступает в реакторы Р—1 и Р—2 (поскольку автоматизация, обоих реакторов аналогична, она показана на примере реактора Р—1).
В реакторах содержащаяся в дизельном топливе сера соединяется с водородом циркуляционного газа. При работе реакторов особое внимание уделяют контролю их теплового режима — внутри них установлены многозонные термоэлектрические преобразователи, подключенные к многоточечному автоматическому потенциометру (поз. 4—1, 4—2 и 7—1, 7—2). Во многих точках измеряется и температура наружных стенок реакторов (поз. 5—1...5—13, 6—1... ...6—13).
Состояние катализатора (степень его закоксованности) косвенно оценивают по величине перепада давлений на входе и выходе реакторов (поз. 8—1...8—2). Перед разделением продуктов реакции их тепло используется для нагрева газосырьевой смеси в теплообменнике Т—1, а разделение их после охлаждения в воздушном (X—1) и водяном (X—2) холодильниках происходит в сепараторах высокого (С—1) и низкого (С—2) давлений. Из верхней части сепаратора С—1 отводится насыщенный сероводородом
Рисунок 20 – Функциональная схема автоматизации реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива.
циркуляционный газ, а снизу — гидрогенизат, который в сепараторе С—2 частично освобождается от растворенного в нем так называемого жирного газа, содержащего ряд компонентов. Из сепаратора С—2 гидроочищенное дизельное топливо направляется на стабилизацию. Уровень в сепараторах регулируется отбором гидрогенизата, а давление — сбросом газа. Отклонения уровня сигнализируется (поз. 10—5...10-—7 и 11—5...11—7), как и ряд других параметров процесса.
