Средства автоматизации и контроля технологических процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

преобразователь прибор пневматический производство

При похождении производственной практики я ознакомился с типовыми средствами автоматизации и контроля технологических процессов. А так же ознакомился с устройством и работой измерительных преобразователей. Изучил принцип работы пневматических и электрических вторичных приборов. Получил навык по работе с контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации. Ознакомился с элементарными приемами и методами ремонта контрольно-измерительной аппаратуры.

1. Общие сведения

Производство аммиака осуществляется на трех агрегатах АМ-70. Текущая мощность - 1750 тыс. тонн в год. Первые тонны аммиака на коксовом угле на заводе были получены в 1933 году. В 1958 году было начато производство аммиака и минеральных удобрений из природного газа. Старейший из ныне действующих агрегат «Аммиак-2» построен в 1974 году по проекту ГИАП. До 2004 года цех не подвергался существенной реконструкции. «Аммиак-3» построен годом позже по проекту компании ТЕС (Япония), затем в 1990 году была проведена модернизация (тоже по проекту ТЕС), позволившая повысить его производительность до 1550 т/сутки. По тому же проекту в 1979 году был построен и «Аммиак-4». В 1994-м была проведена его реконструкция. Последняя реконструкция была проведена на агрегате «Аммиак-2». В результате была увеличена выработка аммиака до 1 550 т/сутки, сокращено потребление сырья на тонну аммиака - природного газа на 58 куб.м, пара - на 0,09 Гкал. Текущий расход природного газа на тонну аммиака - 1150 мі. В ближайшее время будут проведены работы по снижению расходного коэффициента до 1050 мі на тонну аммиака, что снизит себестоимость производства.

Карбамид. НАК ''Азот'' располагает тремя агрегатами карбамида АК-70, общей производительностью 850 тыс. тонн в год. В последние годы масштабная реконструкция проводилась и на производстве карбамида. Цех «Карбамид-2» с частичным жидкостным рециклом с проектной мощностью 250 тыс. т/год был построен в 1964 году по проекту ОАО «НИИК» (г. Дзержинск Нижегородской обл.) по технологии фирмы Stamicarbon. В сентябре 2005 года была проведена реконструкция этого цеха по проекту ОАО «НИИК». Реконструкция в 2004 году позволила снизить расход аммиака, потребление пара до показателей цеха № 2 ОАО «Невинномысский Азот» и увеличить производительность цеха до 1100 т/сутки. Цех «Карбамид-3» с проектной мощностью 450 тыс. т/год со стриппинг-процессом в токе NH3 был построен в 1979 году по технологии фирмы Snamprogetti. В результате ряда мероприятий в 2004-2005 гг. удалось стабилизировать работу, снизить энергопотребление цеха по сравнению с 2003 годом, увеличить выработку карбамида до 1530 т/сутки и снизить потребление пара на 0,25 тонн на тонну карбамида. На текущий момент расход аммиака на тонну карбамида составляет по цеху «Карбамид-3» сейчас 0.578 кг \ тонну; по цеху «Карбамид-2» расходный коэффициент снизили в 2006 г. до уровня 0.583 кг \ тонну. В результате намеченных на 2008 год работ расходный коэффициент снизится по цеху К-3 до 0.570 кг \ тонну.

Планы по развитию производств аммиака и карбамидов ЗАО МХК «ЕвроХим» предусматривают проведение реконструкции цеха «Карбамид-3» на ОАО НАК «Азот» с повышением производительности с 1500 до 2000 т/сутки и переводом его на выпуск гранулированного карбамида к сентябрю 2008 году; строительство производства меламина мощностью 30 тыс. тонн в год; строительство новых производств - аммиака мощностью 2000 т/сутки и гранулированного карбамида к 2009 году. На текущий момент идет процесс доставки установки “Карбамид-4” мощностью 1500 т/сутки из Сербии.

Схема производства гранулированного карбамида

2. Средства автоматизации

Датчик давления (HMP 331) для контроля технологических процессов

Назначение: датчик HMP 331 сочетает в себе новейшие достижения микропроцессорной электроники и технологии аналоговых сенсоров. В датчике применен чувствительный элемент типа DSP 401/404. В этой модели применена приварная разделительная мембрана. В качестве наполнителя используется инертное масло.

Цифровой усилитель выполнен на базе 16 разрядного аналого-цифрового преобразователя. Благодаря АЦП возможна активная компенсация характеристик датчика, таких как нелинейность и температурная погрешность.

Цифро-аналоговый преобразователь формирует выходной сигнал на уровне 4…20 мА. Кроме того, возможна ручная подстройка датчика в режиме цифрового управления (HART).

Датчик и электронный усилитель смонтированы в литом алюминиевом вибро- и ударопрочном корпусе. Канал измерения давления выполнен из нержавеющей стали. Механическое присоединение к процессу обеспечено посредством резьбового соединения, которое может быть выполнено в различных вариантах. Электрическое подключение осуществляется при помощи обжимного соединения и PG фитинга.

Поскольку датчик обладает особой конструкцией и выполнен в соответствии с требованиями по классу защиты IP67, гарантируется его устойчивая работа в сложных условиях. HMP 331 пригоден для работы в средах неагрессивных к нержавеющей стали марки 1.4571/1.4435.

Преимущества и особенности датчика давления HMP331:

Локальное конфигурирование

Пиковый детектор по температуре и давлению

Индивидуальная настройка диапазона по требованию заказчика

Штампованный алюминиевый корпус по классу защиты IP 67 для работы в сложных условиях

Выдерживает высокую перегрузку по давлению

Различные виды механических присоединений

Долговременная стабильность калибровочных характеристик (0.1% / год)

Прочная и надёжная конструкция для тяжелых условий эксплуатации, продолжительный срок службы

Области применения:

нефтяная и газовая промышленность

контроль технологических процессов

технологии защиты окружающей среды

статистические измерения, пневматика

Технические характеристики:

Погрешность менее 0,2% ВПИ в температурном диапазоне -20…80°С

Настройка: диапазон перенастройки (1:10), смещение (0…90% ВПИ), демпфирование (0…99,9с)

Температура окружающей среды -40…+80°C

Материал мембраны: сталь нержавеющая 316L, hastelloy C276, тантал

Заполняющая жидкость: силиконовое масло, галокарбон

Материал штуцера: сталь нержавеющая 316L

Уплотнение: EPDM (этилен-пропилен-диен-мономер), NBR (нитрилбутадиеновый каучук), FKM (фторкаучук)

Питание 10…30 В

Вес от 0.4 кг

Датчик "Метран-100"

Назначение: датчики "Метран-100" предназначены для точного измерения давления жидкостей, газов и паров в различных отраслях промышленности: газовой, нефтяной, химической, металлургической, на объектах тепловой и атомной энергетики и др. Они полностью заменяют известные семейства датчиков Метран-22, -43, -44, -45, -49, Сапфир-22М и др., а также обеспечивают возможность замещения импортных датчиков аналогичного назначения.

Основные характеристики прибора:

Измеряемые величины:

избыточное давление (ДИ);

абсолютное давление (ДА);

разрежение (ДВ);

давление-разрежение (ДИВ);

разность давлений (ДД);

гидростатическое давление (уровень) (ДГ).

Диапазоны измерений: минимальный 0...0,04 кПа; максимальный 0...100 МПа.

Статическое рабочее давление для датчиков разности давлений 40 МПа; для датчиков гидростатического давления 10 МПа.

Погрешность датчиков не превышает ±0,1% от калиброванного диапазона измерений, включая погрешность нелинейности, гистерезис и повторяемость.

Выходной сигнал: 4-20 мА; 0-20 мА; 0-5 мА; HART; программируется в соответствии с функцией преобразования входной величины (линейно-возрастающая, линейно-убывающая, по закону квадратного корня).

Температура окружающей среды: от -40 до +70оС (по заказу от -50 до +70оС), в том числе для датчиков с цифровым индикатором.

Относительная влажность до 100%.

Напряжение питания: 12...42 В (4-20 мА); 22...42 В (0-5 мА, 0-20 мА).

Основой сенсорных блоков датчиков является пьезорезистивный чувствительный элемент с монокристаллической структурой кремния на сапфире. Электронное устройство датчика преобразует изменение электрических сопротивлений в стандартный аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал в стандарте протокола HART.

В памяти сенсорного блока хранятся в цифровом формате результаты предварительных измерений выходных сигналов сенсора во всем рабочем диапазоне давлений и температур. Эти данные используются микропроцессором для расчета коэффициентов коррекции выходного сигнала при работе датчика. Цифровой сигнал сенсорного блока вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход электронного преобразователя, микропроцессор которого корректирует этот сигнал по температуре и линеаризует его. На выходе электронного блока скорректированный сигнал преобразуется из цифрового формата в стандартный выходной сигнал.

Датчики «Метран-100» с HART-протоколом обладают всеми свойствами аналоговых датчиков, но имеют более широкий набор дополнительных возможностей по удаленной настройке, диагностике и конфигурированию. Дистанционное управление параметрами датчика (диапазон, единицы измерения и т. д.) осуществляется посредством ручного HART-коммуникатора модели «Метран-650» или с персонального компьютера через модем HART/RS232, при этом датчик может быть удален на расстояние до 3000 м.

В датчиках «Метран-100» реализовано 25 универсальных команд, в частности, калибровки аналогового выхода 4-20 мА, перенастройки диапазона, смены единиц измерения и т. д., а также три специальные команды: калибровки по двум точкам (верхний и нижний предел измерений) и расширенной диагностики состояния датчика.

Преобразователи давления САПФИР 22МПС

Назначение, принцип действия: преобразователи Сапфир 22МПС предназначены для непрерывного преобразования значения измеряемого параметра - давления, абсолютного (ДА), избыточного (ДИ), разрежения (ДВ), давления разрежения (ДИВ), гидростатического (ДГ) и разности давлений (ДД) нейтральных и агрессивных сред, а также преобразования уровня в унифицированный токовый выходной сигнал и цифровой сигнал на основе HART- протокола.

Преобразователи разности давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газов, а преобразователи гидростатического давления - для преобразования уровня жидкости в унифицированный токовый выходной сигнал.

Преобразователи Сапфир 22МПС предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, в том числе, для применения во взрывоопасных производствах нефтяной и газовой промышленности, на объектах атомной энергетики (ОАЭ) и для поставок на экспорт.

Преобразователи имеют исполнения по взрывозащите:

взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь “ia” и уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» (0); маркировка по взрывозащите «0ExiaIICT5Х» (знак «Х» указывает на возможность применения преобразователя в комплекте с блоками БПС-96ПР или блоками других типов, имеющих вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь “ia” для взрывоопасных смесей группы IIC с Uхх <28 В, Iкз <120 мА); категория и группа взрывоопасной смеси IIСТ5;

взрывозащищенное с видами взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (d с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» (1) и «специальный» (S); маркировка по взрывозащите “1ExsdIIВТ5”; категория и группа взрывоопасной смеси IIВТ5;невзрывозащищенное.

Преобразователи взрывозащищенные предназначены для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок, согласно документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Преобразователи, предназначенные для работы на ОАЭ, относятся к классу 3Н, 4Н, 3НУ, 4НУ по ПНАЭ Г-1-011-97 и выпускаются только в невзрывозащищенном исполнении.

Принцип действия преобразователей основан на воздействии измеряемого давления (разности давления) на мембраны измерительного блока (для моделей 2051, 2151, 2161, 2171, 2351 на мембрану тензопреобразователя), что вызывает деформацию упругого чувствительного элемента и изменение сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя. Это изменение преобразуется в электрический сигнал, который передается от тензопреобразователя из измерительного блока в электронный блок, и далее в виде стандартного токового унифицированного сигнала [(05), (420), (50), или (204)] мА.

Преобразователи Сапфир 22 МПС, входящие в комплекс, полностью взаимозаменяемы с преобразователями аналогичного назначения комплекса Сапфир 22. Для удобства проектировщиков и потребителей в микропроцессорных датчиков сохранены обозначения типов моделей, принятые для аналоговых преобразователей серии Сапфир 22. Преобразователи Сапфир 22 МПС имеют универсальный микропроцессорный электронный блок.

Преобразователи имеют исполнение с встроенным цифровым индикатором, а также могут комплектоваться выносным цифровым индикатором. Управление работой всех узлов электронного блока осуществляется микропроцессором. На плате установлены три кнопки управления, обеспечивающие корректировку «нуля» и «диапазона измерения».

Основные технические характеристики:

По устойчивости к климатическим воздействиям преобразователи имеют следующие исполнения по ГОСТ 15150:

УХЛ* категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТ 12997), но для работы при температурах от плюс 1 до плюс 50 оС;

УХЛ** категории размещения 3.1 (группа исполнения В4 по ГОСТ 12997), но для работы при температурах от минус 10 до плюс 80 оС;

У* категории размещения 2 (группа исполнения С4 по ГОСТ 12997), но для работы при температурах от минус 30 до плюс 50 оС;

У** категории размещения 2 (группа С4 по ГОСТ 12997), но для работы при температурах от минус 40 до плюс 80 оС; или по согласованию с изготовителем от минус 50 оС до плюс 80 оС;

Т* категории размещения 3, но для работы при температуре от плюс 1 до плюс 50 оС;

Т** категории размещения 3, но для работы при температуре от минус 10 до плюс 80 оС.

Заключение

При прохождении производственной практике на НАК «Азот» цех «Карбомид-3» я ознакомился и изучил схемы автоматического контроля и регулирования, технические средства автоматизации, работы контрольно-измерительных приборов, так же принципы работы пневматических и электрических вторичных приборов и ознакомился с элементарными приемами и методами ремонта контрольно-измерительной аппаратуры.

Используемый список литературы

1. Технические регламенты НАК «Азот» цех «Карбомид-3».

2. Справочник инженера КИПиА. А.В. Калиниченко. г. Москва 2008.

Размещено на Allbest.ru