Добавил:
свои люди в ТПУ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ПР11 ЧижоваАВ 2Д12

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
05.01.2025
Размер:
662.4 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа природных ресурсов Отделение химической инженерии 18.03.01 “Химическая технология”

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 11 ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Вариант - 5

по дисциплине:

Системы управления химико-технологическими процессами

Исполнитель:

 

 

 

студент группы

2Д12

Чижова Анастасия Васильевна

03.12.2024

Руководитель:

 

 

 

преподаватель

 

Кузьменко Елена Анатольевна

 

Томск - 2024

Задание

По информации, приведенной в таблице исходных данных (таблица 1),

необходимо подобрать не менее 3-х вариантов приборов различных фирм производителей и привести графическое изображение прибора в схемах автоматизации с учетом его назначения.

Исходные данные

Таблица 1: Исходные данные

Контролируемый

Диапазон

Рабочие условия

Назначение

варианта

параметр

измерений

 

прибора

 

 

 

 

 

5

Объемный

0…6300 м3/час

Т = -40…150 0С

Для наблюдения по

 

расход

 

Р = 0…400 кПа

месту

 

 

 

 

 

Алгоритм работы

1.Подобрали четыре варианта приборов различных фирм производителей, удовлетворяющих требованиям задания.

2.Составили графическое изображение каждого прибора с учетом его назначения.

3.Сделали выводы по работе.

Результаты работы

1 Электромагнитный расходомер СИМАГ 12К

Электромагнитный расходомер СИМАГ 12 в исполнении «К» имеет единую конструкцию сенсора и конвертера (преобразователь сигнала закрепляется на трубе вблизи от сенсора) и предназначен для измерения,

отображения, регистрации объемного расхода и объема жидкости, прошедшей через сенсор прибора (рисунок 1) [1]. Расход и объем жидкости измеряется в двух направлениях – прямом и обратном. Совмещенная конструкция упрощает монтаж изделия на месте эксплуатации. Условия эксплуатации отображены в таблице 2. Графическое изображение прибора с учетом его назначения представлено на рисунке 2.

Рисунок 1 – Электромагнитный расходомер СИМАГ 12К [1]

Рисунок 2 – Графическое изображение прибора [2]

Таблица 2: Условия эксплуатации СИМАГ 12К [1]

Измеряемая среда

Температура рабочей жидкости

от -40 до +150 °C

 

 

 

 

 

 

 

Содержание твердых частиц по

не более 5 % (без кристаллизующихся примесей)

массе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальная проводимость

5 мкСм/см (для деминерализованной воды 20

 

мкСм/см)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее давление

До 4 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диапазон рабочих скоростей

от 0,2 до 12,5 м/с

 

 

 

потока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диапазон измерений объемного

от 0,014251 до 35342,9 м3

 

расхода (класс С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочие условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов

 

 

 

 

 

Атмосферное давление

от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.)

 

 

 

 

 

 

Температура окружающего

Компактное

 

от -20 до +75 °C

 

воздуха доя исполнения:

(сенсор + конвертер)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздельное:

 

А) сенсор

 

-40 до +75 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б) конвертер

 

-20 до +50 °C

 

 

 

 

Относительная влажность при

первичного преобразователя (сенсора) до 95 %, без

температуре +35 °C:

конденсации влаги

 

 

 

 

 

 

вторичного преобразователя (конвертера) до 80 %,

 

без конденсации влаги

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормальные условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура окружающего

+(20 ±5) °С

 

 

 

воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура измеряемой среды

+(20 ±5) °С

 

 

 

 

 

 

Относительная влажность

от 45 до 80 %, без конденсации влаги

 

воздуха

 

 

 

 

 

 

 

Атмосферное давление

от 84 до 106,4 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.)

 

 

 

 

 

 

2 Вихревой расходомер AFLOWT VT470

Вихревой расходомер AFLOWT VT470 (рисунок 3) предназначен для измерений объемного расхода жидкостей (в т.ч. неэлектропроводящих и органических), газов (в т.ч. и приведенного к нормальным или стандартным условиям) и пара (насыщенного и перегретого), а также массового расхода пара. Он совмещает в себе такие особенности, как [3]:

Встроенная компенсация расхода по давлению и температуре среды

Возможность выбора импульсивного выхода

Температурный диапазон до 3500С

Встроенный пьезометрический сенсор на 4-х чувствительных элементах

Полностью сварной корпус расходомера из SS304 (стандарт) или SS316

(опция)

Условия эксплуатации отображены в таблице 3. Графическое изображение прибора с учетом его назначения представлено на рисунке 4.

Рисунок 3 – Вихревой расходомер AFLOWT VT470 [3]

Рисунок 4 – Графическое изображение прибора [2]

Таблица 2: Условия эксплуатации AFLOWT VT470 [3]

Параметр

Значение

 

 

 

 

 

 

Измеряемая среда

Жидкость, газ, пар, суспензии

 

 

 

 

 

Температура среды

-40…2500С (стандартный тип)

 

 

-40…3500С (высокотемпературный тип)

 

 

 

 

Давление среды

Фланцевое присоединение

До 6,3 МПа

 

 

 

 

 

Сэндвич

 

До 1,6 МПа

 

 

 

 

 

Резьбовое присоединение

До 1,6 МПа

 

 

 

 

 

Tri-clamp

 

До 1,6 МПа

 

 

 

 

 

Погруженное исполнение

До 1,6 МПа

 

 

 

 

Пределе допустимой

До ± 1,0 (фланцевое, сэндвич, резьбовое, tri-clamp)

относительной погрешности

До ± 1,5 (погружной)

 

 

 

 

 

Скорость потока

Жидкость

 

0,4…7,0 м/с

 

 

 

 

 

Газ

 

4,0…60,0 м/с

 

 

 

 

 

Пар

 

5,0…70,0 м/с

 

 

 

 

Диапазон объемного расхода

Вода

Стандартный

0-8000 м3

жидкости и газа

 

диапазон

 

 

 

 

 

 

 

Расширенный

0-8000 м3

 

 

диапазон

 

 

 

 

 

 

Воздух

Стандартный

0-10000 м3

 

 

диапазон

 

 

 

 

 

 

 

Расширенный

0-8000 м3

 

 

диапазон

 

 

 

 

 

Материал корпуса

SS304 (стандратный), SS316 (под заказ)

 

 

 

Взрывозащита

II IG Ex ia IIC T5 Ga

 

 

 

Температура внешней среды

-40…650С (общепромышленное применение)

 

-20…550С (взрывозащита)

 

 

 

 

 

Давление окружающей среды

86-106 кПа

 

 

 

 

 

 

3 Вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200

ЭМИС-ВИХРЬ 200 (рисунок 5) предназначен для измерения объёма

(массы) и объёмного расхода жидкостей, газов (природного газа, попутного нефтяного газа, воздуха, кислорода, водорода, сухого хлора и др. газов),

насыщенного и перегретого пара, агрессивных сред при рабочем давлении и рабочей температуре, а также объема и объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, в различных отраслях промышленности [4]. В

устройстве реализован метод измерения расхода, основанный на измерении частоты вихрей. Производитель выделяет следующие особенности расходомера [4]:

2-х проводное исполнение, в том числе дистанционное, с дисплеем и кнопками управления;

Цифровая фильтрация сигнала;

Встроенные аттестованные алгоритмы приведения изменений газа и ПНГ к стандартным условиям;

Удаленная передача данных, настройка, поверка и диагностика через

Modbus RTU по интерфейсам RS-485, USB, HART

Изготовление вихревых расходомеров под геометрические размеры конкурентов для замены без изменения установочных размеров на объекте.

Условия эксплуатации отображены в таблице 4. Графическое изображение прибора с учетом его назначения представлено на рисунке 6.

Рисунок 5 – Вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200 [4]

Рисунок 6 – Графическое изображение прибора [2]

Таблица 4: Условия эксплуатации ЭМИС-ВИХРЬ 200 [4]

Параметр

Значение

 

 

Измеряемая среда

Газ, пар

 

 

Давление измеряемой среды

До 30 МПа

 

 

Температура измеряемой среды

-200…+4500С

 

 

Температура окружающей среды

-60…+700С

 

 

Диапазон объемного расхода

0…8000 м3

 

 

Диаметр условного прохода

15…300 мм

 

 

Взрывозащита

1 Exd IIC (T1-T6) Gb X; 1 Exib IIB/IIС (T1-T6) Gb X;

 

1 Exia IIB/IIС (T1-T6) Gb X; 0 Exia IIB/IIC (T1-T6) Gb

 

Х; РВ Exib IМb Х; РО Exia IMa Х; РВ ExdI Mb Х.

 

 

Соединение с трубопроводом

Сэндвич, фланцевое, спец. заказ

 

 

4 Расходомер переменного перепада давления МЕТРАН 150RFA

Погружной расходомер Метран-150RFA (рисунок 7) предназначен для измерения объемного расхода жидких и газообразных сред (вода, пар, газ и другие энергоносители) методом перепада давления с использованием осредняющей напорной трубки Annubar 485 в качестве первичного измерительного преобразователя и передачи информации [5]. Расходомеры Метран-150RFA предназначены для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях. Основные преимущества расходомера Метран150RFA [5]:

Конструкция расходомера Метран-150-RFA исключает потребность в импульсных линиях и дополнительных устройствах, сокращается количество потенциальных мест утечек среды;

Низкие безвозвратные потери давления в трубопроводе сокращают затраты на электроэнергию;

Установка расходомера экономична и менее трудоемка по сравнению с установкой измерительного комплекса на базе стандартной диафрагмы.

Условия эксплуатации отображены в таблице 5. Графическое изображение прибора с учетом его назначения представлено на рисунке 8.

Рисунок 7 – Расходомер переменного перепада давления МЕТРАН 150RFA [5]

Таблица 5: Условия эксплуатации МЕТРАН 150RFA [5]

Параметр

 

Значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измеряемая среда

 

Жидкость, газ, пар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диапазон измерения

объемного

Жидкость

 

 

 

0 - 10000 м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расхода

 

Газ

 

 

 

0 - 32000 м3

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура измеряемой среды

-40…+4540С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимально давление

измеряемой

До 25 МПа

 

 

 

 

 

среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешность

 

2,5 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взрывозащита

 

«взрывонепроницаемая оболочка» (Exd)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

взрывозащиты

 

«искробезопасная

 

 

электрическая цепь» (Exia)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взрывозащищенное

 

 

комбинированное

 

 

исполнение

с

видами

взрывозащиты

 

 

«взрывонепроницаемая

 

оболочка»

и

 

 

«искробезопасная электрическая цепь» (Exd и

 

 

Exia — Exdia)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пылевлагозащита

 

IP68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выходные сигналы

 

Токовый, HART

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8 – Графическое изображение прибора [2]