- •Введение
- •1. Общие требования к выполнению технологических схем
- •2. Обозначения оборудования
- •3. Обозначения трубопроводов и трубопроводной арматуры
- •4. Примеры технологических схем
- •Общие сведения о технологических схемах
- •4.2. Ректификационные установки
- •4.3. Выпарные установки
- •4.4. Сушильные установки
- •4.5. Другие установки
- •5. Функциональные схемы автоматизации и их описание
- •Правила построения условных обозначений
- •Изображение щитов
- •Позиционное обозначение приборов и средств автоматизации
- •Рекомендуемая литература
4.5. Другие установки
Технологические схемы установок для проведения других массообменных, тепловых и реакционных процессов также должны изображаться с соблюдением изложенных выше требований. Они должны включать в себя условные стандартные изображения оборудования, трубопроводов и трубопроводной арматуры. Некоторые примеры технологических схем абсорбционных, экстракционных, адсорбционных, холодильных других установок приведены в [1].
5. Функциональные схемы автоматизации и их описание
По окончанию выполнения курсового проекта по процессам и аппаратам химической технологии студенты переходят к завершающей части инженерной подготовки при прохождении дисциплины «Системы управления химико-технологическими процессами». Для закрепление и углубление знаний по этой дисциплине студентам прививаются элементы инженерных навыков решения задач по автоматизации конкретных химико-технологических процессов. При этом студенты должны в соответствии с заданием автоматизировать процесс, описать схему автоматизации и рассчитать схему регулирования, используя знания, полученные при прохождении указанной дисциплины. При составлении функциональных схем автоматизации химико-технологических процессов и выполнении расчетов следует пользоваться литературой [7 - 12]. Функциональные схемы автоматизации составляются студентами на аудиторных занятиях вне расписания под руководством преподавателя. Данная работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
Расчетно-пояснительная записка должна включать задание на работу, а также содержание с разделами – введение, функциональная схема установки, расчет автоматической схемы регулирования (АСР) и ее элементов, спецификацию на технические средства автоматизации, список использованных источников. Во введении к записке следует обосновать необходимость автоматизации конкретного технологического процесса, указать цель автоматизации процесса, привести содержание курсового проекта. Расчетно-пояснительная записка должна быть написана на листах бумаги форматом А4.
Графическая часть представляет собой функциональную схему автоматизации установки, то есть технологическую схему с указанием на ней приборов, регуляторов и других средств автоматизации. Схема выполняется на листе бумаги форматом А2. На основном поле чертежа технологической схемы контурными линиями изображают оборудование, подлежащее автоматизации, и необходимые трубопроводы материальных потоков. В нижней части листа располагают два прямоугольника для условного изображения выбранных средств автоматизации. Приборы и средства автоматизации изображают на технологических схемах в соответствии с ГОСТ 21. 404-85 [12]. Стандарт устанавливает условные графические обозначения приборов и средств автоматизации, а также обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов.
Описание функциональной схемы автоматизации (ФСА). В данном разделе необходимо привести описание технологической схемы автоматизации процесса со ссылками на номера позиций технологического оборудования, показанного на листе графической части. Следует проанализировать процесс, выявить определяющие технологические величины, подлежащие контролю и регулированию, а также составить и проанализировать схему информационных каналов установки.
В зависимости от поставленной задачи в основу схемы автоматизации любого химико-технологического процесса могут быть положены различные взаимосвязи между переменными. Это влечет за собой применение различных схем контроля и регулирования одного и того же процесса. Поэтому необходимо детально изучить технологическую схему процесса и ее аппаратурное оформление, выявить наиболее характерные технологические величины, определяющие нормальное протекание процесса и установить взаимосвязи между ними, выявить целесообразность контроля, стабилизации и оптимизации этих величин, а также выбрать места приложения управляющих воздействий.
При разработке схем автоматизации технологических процессов необходимо решить следующие основные задачи:
сбор и первичная обработка информации;
расчет и контроль технико-экономических показателей;
представление информации диспетчеру;
контроль состояния оборудования;
контроль отклонений технологических параметров;
программное и дистанционное управление;
учет технологических параметров;
учет технико-экономических показателей;
учет состояния оборудования.
Приборы и средства автоматизации, встраиваемые в технологические трубопроводы, изображают на схеме непосредственно в разрыве трубопроводов (сужающие устройства, ротаметры, счетчики, датчики индукционных расходомеров, регулирующие и запорные органы). Линии связи между приборами и средствами автоматизации на схеме изображают однолинейно сплошными линиями по ГОСТ 2.2303-68 и подводят к символу прибора в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку). Для сложных объектов с большим количеством применяемых приборов средств автоматизации, когда изображение непрерывных линий связи затрудняет чтение схемы, допускается их разрывать. Оба конца линий связи в местах разрыва нумеруют одной и той же арабской цифрой. Допускается комбинированное выполнение линий связи: непрерывными линиями и адресным методом.
На участках линий связи со стороны приборов, изображенных на прямоугольнике «Приборы местные», слева указывают предельные рабочие значения измеряемых или регулируемых величин в Международной системе единиц. Для приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование или трубопроводы и не имеющих линий связи с другими приборами, предельное значение величин указывают возле обозначений приборов. Графические обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации
№ |
Наименование |
Обозначение |
1 |
Приборы, устанавливаемые вне щита (по месту):
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
|
|
2 |
Приборы, устанавливаемые на щите, пульте:
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
|
|
3 |
Исполнительный механизм. Общее обозначение
|
|
4 |
Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:
а) открывает регулирующий орган
б) закрывает регулирующий орган
в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении
|
|
5 |
Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом
|
|
6 |
Линии связи. Общее обозначение
|
|
7 |
Пересечение линий связи без соединения друг с другом
|
|
8 |
Пересечение линий связи с соединением между собой
|
|
Отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов изображают сплошной тонкой линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с прибором (рис.5.1). При необходимости указания конкретного места расположения отборного устройства (внутри контура технологического аппарата) его обозначают кружком диаметром 2 мм.
Рис.5.1. Отображение отборного устройства
Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать обозначениям, приведенным в таблице 5.2.
Таблица 5.2. Буквенные условные обозначения
Обозна-чение |
Измеряемая величина |
Функция, выполняемая прибором |
|||
Основное значение первой буквы |
Дополнительное значение, уточняющее значение первой буквы |
Отображе-ние информации |
Формирование выходного сигнала |
Дополнительное значение |
|
А |
- |
- |
Сигнализа- ция |
- |
- |
В |
- |
- |
- |
- |
- |
С |
- |
- |
- |
Регулирование, управление |
- |
Д |
Плотность |
Разность, перепад |
- |
- |
- |
Е |
Любая электрическая величина |
- |
- |
- |
- |
F |
Расход |
Соотношение, доля, дробь |
- |
- |
- |
G |
Размер, положение, перемещение |
- |
- |
- |
- |
H |
Ручное воздействие |
- |
- |
- |
Верхний предел измеряемой величины |
I |
- |
- |
Показание |
- |
|
J |
|
Автоматическое переключение, обегание |
- |
- |
- |
K |
Время, переменная программа |
- |
- |
- |
- |
L |
Уровень |
- |
- |
- |
Нижний предел измеряемой величины |
M |
Влажность |
- |
- |
- |
- |
N |
Резервная буква |
- |
- |
- |
- |
O |
Резервная буква |
- |
- |
- |
- |
P |
Давление, вакуум |
- |
- |
- |
- |
Q |
Величина, характеризующая качество, концентрацию и т.п. |
Интегрирование, суммирование по времени |
- |
- |
- |
R |
Радиоактивность |
- |
Регистрация |
- |
- |
S |
Скорость, частота |
- |
- |
Включение, отключение переключение, сигнализация |
- |
T |
Температура |
- |
- |
- |
- |
U |
Несколько разнородных измеряемых величин |
- |
- |
- |
- |
V |
Вязкость |
- |
- |
- |
- |
W |
Масса |
- |
- |
- |
- |
X |
Нерекомендуемая резервная буква |
- |
- |
- |
- |
Y |
+ |
- |
- |
+ |
- |
Z |
+ |
- |
- |
+ |
- |
Примечание. Буквенные обозначения, отмеченные знаком «+», являются резервными, а отмеченные знаком «-» не используются.
Размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации в схемах приведены в таблице 5.3. Условные графические обозначения на схемах выполняют сплошной толстой основной линией, а горизонтальную разделительную черту внутри графического обозначения и линии связи – сплошной тонкой линией по ГОСТ 2.303-68. Шрифт буквенных обозначений принимают по ГОСТ 2.304-81 равным 2.5 мм.
Таблица 5.3. Размеры условных графических изображений
Наименование |
Обозначение |
Датчик, прибор:
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
|
|
Исполнительный механизм
|
|