Курсовая работа_АТП-222_Пискунов_Алексей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Проектная деятельность»

на тему «Автоматизированная система регулирования уровня раствора в выпарной установке при производстве аммиачной селитры»

Студента (ки) Пискунов Алексей Игоревич

фамилия, имя, отчество полностью

Направление (специальность) Автоматизация

код, наименование

технологических процессов и производств 15.03.04

Руководитель к.т.н., доцент Пастухова Е.И.

ученая степень, звание, фамилия, инициалы

Выполнил (а)

дата, подпись студента (ки)

К защите

дата, подпись руководителя

Проект (работа) защищен(а) с оценкой

Омск 2023

Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное автономное образовательноеучреждение высшего образования Омский государственный технический университет

Направление (специальность) Автоматизация технологических процессов и производств 15.04.04

Тема курсового проекта Автоматизированная система регулирования уровня раствора в выпарной установке при производстве аммиачной селитры Срок сдачи проекта на кафедру «30» мая 2023 г.

Исходные данные к курсовому проекту Функциональная схема автоматизации

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1 Технологический раздел. Описание процесса

2 Патентный поиск.

3Обоснование необходимости регулирования параметра.

4Описание физической величины контура регулирования

5Функциональная схема автоматизированной системы регулирования

6Структурная схема АСР

7Выбор технических средства автоматизации

8Расчет погрешности результатов измерений

Перечень графического материала с указанием основных чертежей и (или) иллюстративного материала 1. Функциональная схема автоматизации, 2. Структурная схема, 3. Иллюстрация технологического процесса, 4. Лист с рассчетами Методическая литература и иные информационные источники Проектная

деятельность : учебно-методическое пособие / Г. В. Ахметжанова, И. В. Руденко, И. В. Голубева, Т. В. Емельянова. — Тольятти : ТГУ, 2019. — 72 с.

Дата выдачи задания «02»февраля 2023 г.

РЕЦЕНЗИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

__________Пискунов Алексей Игоревич

(Ф.И.О. студента)

по дисциплине «Проектная деятельность» на тему Автоматизированная система регулирования уровня раствора в выпарной установке при производстве аммиачной селитры

(тема курсового проекта)

_____________________________________________________________________________________________

Соответствие структуры курсового проекта поставленным задачам.

Рецензент ____________________________________________________________________________________

(Ф.И.О., ученая степень, звание, должность, подпись, дата)

Руководитель курсового проекта ________________________________________________________________

(Ф.И.О., ученая степень, звание, должность, подпись, дата)

Аннотация

В данном курсовом проекте рассмотрена автоматизированная система регулирования уровня раствора в выпарной установке. Приведено общее описание процесса выпарки, технологический процесс производства аммиачной селитры,

описание системы, патентный поиск, обоснование необходимости регулирования параметра, измеряемая физическая величина, функциональная схема АСР, условное обозначение технических средств автоматизации, структурная схема АСР,

технические средства автоматизации, расчет погрешностей результатов измерений,

заключение, список использованных в работе библиографических источников.

Курсовой проект содержит Ключевые слова: выпарная установка, аммиачная селитра,

автоматизированная система регулирования, датчик, погрешность.

Объект исследования: выпарная установка (регулирование уровня раствора в выпарной установке).

Целью данной работы является разработка автоматизированной системы регулирования (АСР).

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Мicrosoft Word 2010 и

представлен в электронном виде и на листах формата А4.

Список принятых в работе сокращений и аббревиатур

АСР – Автоматизированная система регулирования,

АСУ ТП – Автоматизированная система управления технологического процесса,

СИ - международная система единиц ИТН - аппарат использования теплоты нейтрализации

5.Функциональная схема автоматизированной системы регулирования уровня раствора на входе в

Введение

Производство аммиачной селитрыБазовое действующее вещество в составе аммиачной селитры – азот. Его содержание ограничивается пределами от 26 до 34,4 %. Селитру также называют нитратом аммония или азотнокислым аммонием. Сера

– еще один важный элемент. Ее в составе – от 3 до 14 %. Аммиачная селитра применяется как весенняя и последующая подкормка в садоводстве (может использоваться несколько раз в сезон).

Аммиачная селитра применяется в огороде для обеспечения культур азотом.

Для этого в составе есть микро- и макроэлементы. Азот нужен растениям в начале процесса роста. В этот период они потребляют вещество большими порциями.

Благодаря наличию серы в составе селитры азот быстро усваивается.

Различают такие виды аммиачной селитры, учитывая ее свойства:

1.Простая. Тип предназначен для обеспечения сельхозкультур стабильным питанием азотом. Его применение в качестве начального удобрения для большинства растений очень эффективно. Такой тип селитры допустимо использовать как заменитель мочевины.

2.Марка Б. Можно применять в садоводстве, поэтому фасуется в упаковки весом от 1 кг. Допустимо использование для цветов после зимнего периода, для рассады и прочих случаев.

3.Аммиачно-калийная. Подходит для выращивания деревьев,

повышает вкусовые свойства плодов.

4.Известково-аммиачная. Есть два типа: гранулированная и простая.

Производится по ТУ 2181-001-77381580-2006. Кроме кальция, в составе есть магний и калий. Такая селитра отличается прочностью гранул, хранится без слеживания. Подходит для удобрения почти всех культур, не увеличивает кислотность почвы.

5.Магниевая. Подходит для удобрения бобовых и овощей.

6.Кальциевая. Есть два вида: сухая или жидкая.

7.Пористая. Производится по ТУ 2143-635-00209023-99, но как удобрение не применяется.

Отрасли химической промышленности находятся среди лидирующих в сфере тяжелой индустрии, которые обеспечивают материальную, научно-техническую базу в народном хозяйстве, влияют на укрепление обороноспособности страны,

развитие производства, обеспечение жизненных потребностей населения.

Химическая промышленность подразумевает ряд отраслей производства, где задействованы химические способы переработки материалов, сырья.

Благодаря химической промышленности решают экономические,

технические, технологические проблемы, создаются материалы с определенными свойствами, повышается производительность труда, экономятся затраты.

Современный состав отраслей и подотраслей российской химической промышленности включает следующие направления:

неорганическая химия (выпуск аммиака, хлора, каустической и кальцинированной соды, щелочей, неорганических кислот, солей минералов,

удобрений и кормовых средств);

горно-химическая (добыча химического минерального сырья, его обогащение,

конкретно – фосфоритов, серного колчедана, калийной и поваренной соли,

апатитов);

органическая химия (выпуск пластических масс и синтетических смол,

искусственных волокон и нитей, органических красителей и синтетических дубителей);

Однако, существующие технологические решения, имеют существенные недостатки, связанные с экологией, которые могут быть сохранены при изменении способов и режимов производства.

Перспективным направлением является уменьшение ущерба, наносимого экологии.

Таким образом, актуальным является совершенствование технологии производства аммиачной селитры с целью повышение экологичности, за счет применения автоматизированных систем регулирования.

Целью данного проекта является разработка автоматизированной системы регулирования уровня раствора в выпарной установке.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

•Изучить технологический процесс производства аммиачной селитры;

•Выполнить патентный поиск;

•Обосновать необходимость регулирования параметра;

•Разработать функциональную схему АСР уровня раствора в выпарной установке;

•Разработать структурную схему АСР уровня раствора в выпарной установке;

•На основе сравнительного анализа выбрать техническое средство измерения уровня раствора;

Сцелью обеспечения единства измерений, выполняемых при функционировании АСУТП, выполнить обработку результатов измерений при поверке датчика уровня раствора и оценить готовность прибора к работе с нормированной погрешностью.

1.Технологический процесс. Описание процесса

1.1.Технологический процесс. Выпарка

Выпарка — это процесс удаления из раствора большей части жидкости путем ее испарения. Это один из методов концентрации растворов, при котором жидкость нагревается до температуры, при которой начинается ее испарение, и

пары удаляются из системы. Оставшаяся жидкость становится более концентрированной. Выпарка может производиться при различных температурах и давлениях, в зависимости от свойств раствора и требуемой концентрации. Она может быть проведена с использованием различных типов оборудования, таких как вакуумные выпарные аппараты, кипятильные котлы или ротационные испарители. Выпарка широко используется в различных отраслях, включая пищевую, химическую и фармацевтическую промышленность, а также в обработке сточных вод. Она может быть использована для концентрации растворов различных химических соединений, удаления воды из продуктов питания для увеличения срока их хранения, а также для очистки сточных вод путем удаления воды и различных загрязнений. Выпарка имеет несколько преимуществ: экономия места, экономия времени, экономия ресурсов,

увеличение срока годности, улучшение качества продуктов и экологическая безопасность.

В процессе выпарки жидкость подвергается нагреванию, что вызывает испарение воды. Испаренная вода удаляется из системы, оставляя более концентрированный раствор или смесь. Выпарка может использоваться для концентрации растворов, удаления растворителей, извлечения продуктов,

очистки воды и т.д. Она также может быть частью более сложных процессов,

таких как дистилляция или экстракция.В промышленности выпарка (упарка)

используется для производства различных продуктов. Некоторые из них: сахар,

консервы, молочные продукты, фармацевтика, нефтепереработка химическая промышленность и водоподготовка. Этот процесс может быть проведен в