4.4 Датчики расхода
Опишем подбор датчика для измерения расхода в трубопроводе подачи сырья в Т-1.
С целью создания переменного перепада давления на линии потока используются диафрагмы для расходомеров типа ДКС-10 (рабочее давление в трубопроводе от 0,6 до 10 МПа) [4]. Стандартная диафрагма представляет собой сужающее устройство, выполненное в виде диска с отверстием для истечения жидкости. При выборе диафрагм следует знать диаметр условного прохода трубопровода и создаваемый перепад давления. На примере расхода сырья покажем расчет для диафрагм:
Массовый расход сырья:
[т/ч],
где Q - производительность установки, т/год;
N=340– количество рабочих дней в году;
24 – число часов в сутках.
Объемный расход сырья:
м3/с;
Диаметр трубопровода:
[м];
где w = 1,1 м/с – допускаемая линейная скорость светлых нефтепродуктов в трубопроводе.
Принимаем стандартное значение диаметра D = 400 мм.
Условное давление
в трубопроводе Δр
где
– местное сопротивление, для диафрагмы
;
– плотность сырья
881,0 [кг/м3];
– линейная скорость
движения светлых нефтепродуктов в
трубо-проводе,
[м/с],
[Па].
Исходя из диаметра трубопровода и допускаемого давления выбираем диафрагму ДКС-10-400.
Расход, как функция перепада давления, измеряется дифманометрами:
- Метран-100-Ех-ДД-1442, который воспринимает перепад давления в пределах 0-1 кПа, выходной сигнал дистанционной передачи 4…20 мА. Класс точности 0,25.
Шкала прибора равна Q=0,2·3/2=0,3 м3/сек. Примем шкалу прибора 0,5 м3/сек.
Итак, значит подбираем диафрагму типа ДКС-10-400, после чего перепад давления фиксируется на Метран-100-Ех-ДД-1442. Эквивалентное значение изменения перепада давления в пределах 0-100 кПа, будет характеризовать изменение потока от 0-0,5 м3/сек.
4.5 Регуляторы и средства отображения информации
Станция сбора данных DX2000 – это разработка Yokogawa Electric Corporation[5]. Станции предназначены для сбора, обработки больших объемов данных, их архивации и работы в сетях Ethernet и RS-485/232. Это позволяет просматривать данные в реальном времени, используя Internet Explorer, сохранять данные на внешнем носителе или на компьютере FTP протоколу, производить рассылку электронной почтой e-mail по какому-либо событию. Станция позволяет принимать или обрабатывать данные с прибора, поддерживающих протокол MODBUS. Отличительной способностью станции является возможность расширения количества измерительных входов с помощью внешних модулей на базе системы сбора данных MW100.
В качестве контроллера для регулирования процесса подберем программируемый контроллер с функцией индикации YS 1500 фирмы Yokogawa [5].
Возможны три режима управления: одноконтурный, каскадный и с переключением 2 входов.
Сигнализации по верхнему и нижнему пределу.
Жесткое ручное управление предусмотрено.
4.6 Нормирующие преобразователи
В качестве преобразователей применяется электропневматический позиционер Emerson-3582i [6], входящий в комплект поставки клапана Emerson Process-GX, для преобразования электрического сигнала, идущего от вторичного прибора, в унифицированный пневматический регулирующий сигнал, который посылается на исполнительный механизм регулирующего клапана. Прибор имеет входной сигнал 4-20 мА, выходной сигнал – унифицированный пневматический 0,02÷0,1 МПа. Общее количество электропневматических позиционеров составляет 24.
В качестве нормирующего преобразователя для преобразования термо-ЭДС в стандартный токовый сигнал 4...20 мА выбираем прибор типа Ш-9322И. Класс точности 0,5.