книги из ГПНТБ / Березовец Г.Т. Приборы пневматической агрегатной унифицированной системы и их использование для автоматизации производственных процессов

В случае чрезмерной нагрузки газогенератора эта схема регулирует давление перед турбогазодувками, ограничивая по*-; дачу газа к потребителям.

Необходимое давление газа у потребителя поддерживается регулированием количества газа, подаваемого турбогазодувками,

впределах нормальной производительности станции. Понижение давления газа перед турбогазодувками компенси­

руется увеличением подачи воздуха в газогенераторы. Если при увеличении нагрузки газогенераторов давление перед турбо­ газодувками падает до некоторой заданной величины, то система регулирования давления газа у потребителя переключается на регулирование давления газа перед турбогазодувками, ограничи­ вая подачу газа потребителям, в соответствии с максимально возможной в данный момент производительностью газогенератор­ ной станции.

В газогенераторной станции, кроме указанных параметров, регулируются также температура паровоздушной смеси, пода­ ваемой в каждый генератор и уровень воды в паросборнике. Процесс загрузки газогенераторов должен быть автоматизирован.

Вданной схеме автоматизация загрузки не приведена. Схема регулирования газогенераторной станции работает сле­

дующим образом.

Давление газа, поступающего к потребителям, измеряется датчиком давления Ддг. Сигнал, пропорциональный этому давле­ нию, с выхода датчика подается для контроля ко вторичному

этого блока поступает воздух под давлением 3(Pi), соответствую­ щим заданному давлению газа, подаваемого к потребителям, которое устанавливается дистанционным задатчиком, встроен­ ным во вторичный прибор BiC3 или Bills- Это давление подается в камеру задания через реле переключения РПъ.

При изменении давления газа у потребителей изменяется и давление на выходе регулирующего блока. В результате этого изменяется открытие регулирующего органа РОт, установлен­ ного на выходе турбогазодувок (или на их обводной линии орга­ ном РОп2, как показано пунктиром), и тем самым стабилизи­ руется давление газа. Для повышения точности работы исполни­ тельные механизмы ИМ снабжены позиционерами ПОЗ. Для улучшения качества регулирования и обеспечения более спокой­ ной работы системы следует установить блок запаздывания ВЗ или гидравлический исполнительный механизм.

В случае чрезмерной нагрузки давление перед турбогазодувкой падает ниже допустимого. Газогенераторная станция автомати­ чески переключается на регулирование давления газа перед турбогазодувками.

При понижении давления газа перед турбогазодувкой ниже заданного давление воздуха на выходе двухпозиционного регуля­

151

тора РБ-Д скачком повышается от 0 до 1,0 кГ/см2, что приводит к переключению реле РП\ и РПъ. Вследствие этого в камеру задания регулирующего блока РБ-Из поступает от ВгПз или ВгСз воздух под давлением, соответствующим заданному давлению газа перед турбогазодувкой з(р2). Кроме того, благодаря пере­ ключению второго реле переключения P lh камера измерения блока РБ-Из соединяется с датчиком давления Дд.2, измеряющим

открытия регулирующего органа РОП\, установленного на выходе газодувок (или на их линии обвода РОИ2). Данная схема пол­

мого количества газа с производительностью газогенераторов. Измеряемой величиной для регулятора нагрузки является сигнал, пропорциональный давлению газа перед турбогазодувкой. Изменение количества потребляемого газа сказывается на давле­ нии перед турбогазодувками. Чтобы привести количество выраба­ тываемого газа в соответствие с потребным, изодромный регуля­ тор этого давления устанавливает задание регуляторам расхода воздуха к газогенераторам, т. е. задает нагрузку газогенераторам. Чтобы эта нагрузка соответствовала эксплуатационным харак­ теристикам каждого из газогенераторов, воздействие регулятора давления на регуляторы расхода воздуха может осуществляться через блоки задания БДП, в которых имеются лекала с зада­

ваемым профилем.

Расход воздуха измеряется датчиками расхода Др, и сигнал, пропорциональный этому расходу, подается к регулирующему блоку РБ-Из. Заданной величиной является сигнал, получаемый из программного задатчика по параметру БДП. При рассогласо­ вании между заданным расходом и его действительным значе­ нием этот регулирующий блок воздействует на регулирующий орган РО, установленный на линии подачи воздуха. В этой схеме для улучшения процесса регулирования и повышения точности работы также применены блок запаздывания Баи позиционер ПОЗ.

Температура паровоздушной смеси к каждому генератору регулируется изодромным регулятором. Она измеряется датчиком температуры ДТ, снабженным термоприемником Т. Задание температуры устанавливается дистанционным задатчиком, встроен­ ным во вторичный прибор ВП3, Температура паровоздушной «меси поддерживается изменением количества подаваемого пара.

Для поддержания уровня в паросборнике применяется поплав­ ковый регулятор уровня прямого действия, управляющий пода­

чей воды в паросборник.

Описанная схема регулирования газогенераторной станции служит примером применения блок-схем 10, 30 и 40.

152

Заказ 1863.

§ 9. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА БЕНЗОЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ КОКСОХИМЗАВОДА (Л18)

Схема, изображенная на рис. 86, приведена в качестве примера применения блоков АУС для автоматического регулирования режима непрерывного процесса улавливания бензола1.

Схема автоматического регулирования решает в основном следующие задачи:

1) полное улавливание бензольных углеводородов из коксо­ вального газа;

2) полное выделение бензола из поглотительного масла;

3) получение сырого бензола высокого качества.

Коксовый газ подается в конечный газовый холодильник, где охлаждается до температуры, определяемой заданием регуля­ тору, соответствующему блок-схеме И варианта 1 21 (узел II).

Выбор данной блок-схемы определяется тем, что задание регу­ лятору нужно изменять только с сезонным изменением темпера­ туры воды, т. е. не чаще 4 раз в год, и, следовательно, достаточно установить регулятор с местным заданием.

В этом холодильнике регулятором по блок-схеме И вариант 1 регулируется температура смолы изменением подачи пара в ниж­ нюю часть колонны. Газ из холодильника последовательно проходит через три бензольных скруббера, орошаемых маслом, поглощающим из газа бензольные углеводороды. В скрубберах регулируется уровень масла по блок-схеме 10. На выходе из третьего (по ходу газа) скруббера контролируется содержание бензола в газе (потери бензола).

Полнота улавливания бензола зависит от расхода и темпера­ туры масла, поэтому задание регулятору расхода устанавли­ вается в зависимости от температуры и концентрации бензола в газе после третьего скруббера. Это задание ограничивается

подключен дифманометр с пневматическим выходом Др. Воздух от дифманометра подается в камеру регулируемого параметра блока РБ-Из.

Задание этому регулятору вырабатывается в блоке суммиро­

153

2) воздух, давление которого является функцией концентрации бензола в газе; эта концентрация определяется анализатором А, выход которого присоединен к электропневматическому преобра­ зователю ЭП] воздух из последнего подается в блок задания по параметру БДП, в котором вырабатывается необходимый вид функции; (БДП на схеме рис. 86 не показан).

3) воздух от установленного в сборнике масла уровнемера с пневматическим выходом, настроенным так, что максимальный по величине сигнал подается при минимальном уровне, а при достижении нормального уровня величина сигнала равна нулю; таким образом создается ограничение подачи масла при низком уровне в сборнике.

Расход масла регулируется воздействием исполнительного механизма регулятора РБ-Из узла VII на регулирующий орган на линии масла после насоса.

Комбинированный вторичный прибор БСЭ предназначен для записи расхода масла и дистанционного управления исполни­ тельным механизмом.

Так как величина потерь бензола в газе зависит также от разности температур масла и газа перед бензольными скруббе­ рами, то для поддержания заданной разности зтих температур регулируется подача воды, охлаждающей масло (узел III). Этот узел регулирования соответствует блок-схеме 52.

Сигнал разности температур вырабатывается в блоке суммиро­ вания КСуМ, в одну из камер которого (+ ) подается воздух под давлением, пропорциональным температуре масла, а в другую

(—) — воздух под давлением, пропорциональным температуре газа.

Из блока суммирования воздух направляется в камеру регу­

ВПг. Задание, устанавливаемое в этом приборе, в виде опреде­ ленного давления з поступает в камеру задания регулятора. Дистан­ ционное управление исполнительным механизмом регулирующего органа, установленного на линии подачи воды, охлаждающей масло, также осуществляется комбинированным прибором ВПЭ. Если нет необходимости в показании величины регулируемого параметра, то для установки задания и для дистанционного управления можно применить блок дистанционного задания. Однако при этом не обеспечивается переход с автоматического управления на ручное и обратно.

Из третьего бензольного скруббера коксовый газ подается на сероочистку. Масло поступает в дефлегматор.

Пары бензола из дефлегматора направляются в колонну сырого бензола, режим работы которой зависит от количества подавае­ мого в нее пара и орошения, поступающего из дефлегматора. Орошение обеспечивается поддержанием заданной температуры паров после.дефлегматора, которая автоматически регулируется

154

подачей в него воды (узел VIII, выполненный по блок-схеме 11 вариант 1, как и узел IX регулирования уровня в колонне сырого

бензола).

Количество пара, подаваемого в колонну сырого бензола, регулируется регулятором расхода (узел X) по блок-схеме 32 с коррекцией по составу остатка после колонны. Этот остаток анализируется анализатором А, и сигнал его, преобразованный в давление воздуха в электропневматическом преобразователе ЭП, поступает в камеру задания регулятора. В камеру регули­ руемого параметра подается воздух под давлением, пропорцио­ нальным перепаду на диафрагме, установленной на линии пара. Остальные связи пояснены на блок-схеме 30.

Температура масла, направляемого на регенерацию, регули­ руется по блок-схеме И, вариант 1 (узел XI), так же как темпе­ ратура паров после регенератора (узел XIV).

Регенерация масла является процессом периодическим. Его автоматизация (узел XII) осуществлена по блок-схеме 03.

Расход пара на регенератор автоматически регулируется по блок-схеме И (или 12).

Пары из дефлегматора поступают в разделительную колонну. По составу выходящих из нее тяжелых фракций, анализируемых прибором А, регулируется расход пара в колонну (узел XV) по блок-схеме 11, вариант 1. По той же блок-схеме регулируется

§10. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА НЕФТИ

ВОТПАРНУЮ КОЛОННУ С КОРРЕКЦИЕЙ ПО УРОВНЮ (Л19)

Изменение давления в колонне и на приеме сырьевого насоса приводит к изменению подачи сырой нефти в колонну. Поддер­ жание заданной подачи сырой нефти при помощи автономного регулятора уровня приводит к большим колебаниям нагрузки и, следовательно, к колебаниям температуры в нижней части ко­ лонны. Поэтому была разработана и испытана схема регулирования расхода нефти в колонну с коррекцией по уровню, изображен­ ная на рис. 87.

Датчик расхода БИ (р) предназначен для преобразования перепада на диафрагме, установленной на линии сырьевого насоса

впропорциональное давление воздуха х(р). Воздух под давлением

х(р) подается: в комбинированный вторичный самопишущий

прибор ВС3, где непрерывно записывается его количество; в блок интегратора ВПИНТ, суммирующий расход, и в изодромный регулятор РБ-Из, управляющий через исполнительный механизм ИМ регулирующим органом РО.

155

Задание этому регулятору при автоматическом управлении вырабатывается в блоке суммирования Боуш. В плюсовую камеру этого блока от устройства задания ВСа подается сжатый воз­ дух под давлением, пропорциональным значению расхода, которое должно поддерживаться при нормальном уровне в колонне.

Воздух под давлением у{у), создаваемым датчиком уровня БЩу), поступает в блок соотношения БСО, где у{у) умножается на коэффициент к < 1. Этот коэффициент определяет’ степень воздействия изменения уровня на задание регулятору расхода, так как давление ку(у) подается к минусовой камере блока сум-

х(р)

Рис. 87. Схема регулирования расхода нефти в отпарной ко­ лонне с коррекцией по уровню; блок-схемы 50 и 52.

мирования РБс7м. Выходное давление из этого блока подается через реле переключения РП в камеру задания регулятора РБ-Из, чем и достигается коррекция по уровню количества нефти, пода­ ваемой в колонну.

Реле переключения РП служит для отключения выходного давления блока суммирования от камеры задания регулятора РБ-Из и подключения к этой камере постоянного задания от ВСЪ. Переключение РП осуществляется подачей сжатого воздуха от блока БД.

Допускается, что уровень в отпарной колонне, зависящий также от перетока из колонны К-1, может изменяться в пределах 20—80% от верхнего значения измерения датчика уровня БИ(у). В схеме предусмотрено сигнальное устройство С на случай, когда уровень упадет ниже 20%.

Схема рис. 87 может служить примером применения блоксхем 50 и 52.

156

§ 1 1 . СХЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА СЫРЬЯ В ПЕЧЬ ЛЕГКОГО КРЕКИНГА И КАСКАДНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ;

ТЕМПЕРАТУРЫ СЫРЬЯ НА ВЫХОДЕ ИЗ ПЕЧИ (Л19)

Основной задачей, которая должна быть разрешена при подо­ греве продукта в печи легкого крекинга, является поддержание заданной температуры сырья (500° С) на выходе из печи, причем качество регулирования должно быть таким, чтобы отклонения температуры не превышали 2,5° С. Для снятия возмущений со стороны подачи продукта в печь и сохранения производитель­ ности печи необходимо стабилизировать на постоянном значении;

Рис. 88. Схема регулирования расхода сырья в печь легкого крекинга и каскадпого регулирования темпера­ туры сырья на выходе из печи.

а — блок-схема 10; б и в — блок-схемы 11 вариант 2, 32 и 52.

расход продукта, подаваемого в печь. Для этого, как показана на рис. 88, установлена диафрагма Д с датчиком перепада давле­ ния с пневматическим выходом БИ(р), подключенным к изодромному регулятору РБ-Из. Он управляет посредством испол­ нительного механизма ИМ регулирующим клапаном РО, который установлен на линии впуска острого пара в паровую машину насоса. Вследствие этого число ходов насоса меняется так, что расход продукта равен заданному. Это задание вырабатывается

15Т

во вторичном комбинированном приборе ВС3 и в виде давления з подается в камеру задания регулятора РБ-Из. Прибор ВС3 слу­ жит также для записи расхода и для дистанционного управления регулирующим клапаном на линии острого пара.

подаваемого в печь, изменения условий теплопередачи и др. В то же время из-за большого запаздывания и значительной

инерционности объекта изменение расхода отопительного газа непо­ средственно по температуре сырья на выходе из экрана печи tB не обеспечивает необходимого качества регулирования.

Поэтому была разработана и испытана схема (Л 19) регулиро­ вания температуры над перевалом печи на значении, зависящем от величины сигнала, вырабатываемого регулятором температуры сырья на выходе из экрана печи.

Термопара Тв, вмонтированная в линию выхода сырья из экрана печи, подключена к электропневматическому преобразо­ вателю ЭП(в). Воздух под давлением выхода этого преобразо­ вателя подводится к блоку записи вторичного комбинированного самопишущего прибора ВС3 и в камеру регулируемого параметра изодромного регулятора РБ-Из{в). Давление выхода этого регу­ лятора подается в минусовую камеру блока суммирования

Р БсуKI­

TS плюсовые камеры этого блока подводится давление, пропор­ циональное заданию регулятора температуры над перевалом (от ВС3 перевала) и заданию регулятора температуры на выходе (от ВС3 выхода).

Когда температура сырья на выходе равна заданному значе­ нию, давление на выходе блока суммирования не будет изме­ няться. Но как только эта температура отклонится, указанное давление начнет и будет изменяться до тех пор, пока температура на выходе вновь не достигнет заданной величины.

Как указывалось ранее, это давление является заданием регу­ лятору температуры над перевалом РБ-Из (пер.).

В камеру регулируемого параметра РБ-Из (пер.) поступает давление, пропорциональное температуре над перевалом. Это

(пер.) управляет регулирующим органом РО на линии газа, пода­ ваемого в печь. Между регулятором и исполнительным механиз­

электронные потенциометры с пневматическим выходом.

158