
ПР11 ЧижоваАВ 2Д12
.pdf
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/ч |
|
|||
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/ч |
жидкости и газа |
|
диапазон |
|
|
|
|
|
|
|
Расширенный |
0-8000 м3/ч |
|
|
диапазон |
|
|
|
|
|
|
Воздух |
Стандартный |
0-10000 м3/ч |
|
|
диапазон |
|
|
|
|
|
|
|
Расширенный |
0-8000 м3/ч |
|
|
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/ч |
|
|
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/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расхода |
|
Газ |
|
|
|
0 - 32000 м3/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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]