Автоматизация мехатронной системы деаэраторной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ

КГБ ПОУ

Хабаровский колледж отраслевых технологий

и сферы обслуживания

Специальность 220703 Автоматизация технологических

процессов и производств

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЫ ДЕАЭРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

ДП 220703.9.15 ПЗ

Выполнил

студент группы АП-41

Бухтояров В.К.

Руководитель проекта

Шилов М.И.

ВВЕДЕНИЕ

деаэрация автоматизация контроль затраты

Автоматизация - этап развития производства, характеризируемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функции техническим устройствам.

Мехатроника - область науки и техники основанная на объединении узлов механики, электроники, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающие автоматизацию технологических процессов и производств. Характерно для мехатроники стремление полностью интегрировать (объединить) механику, электрические машины, силовую электронику, микропроцессорную технику и программное обеспечение.

Мехатронная система (МС) - объединение систем контроля, регулирования, управления, обеспечивающая надежную, непрерывную работу технологического процесса, для получения продукции высокого качества, с наименьшими экономическими затратами, безаварийной работы технологического оборудования.

Деаэраторная установка является сложным объектом протекания технологического процесса. Правильно выбранные приборы позволят сделать протекания технологического процесса менее ёмким и более отлаженным. Применение новейших систем автоматизации позволит сократить время регулирования до минимума и позволит в краткие сроки принимать верные решения в случае аварии.

Управление процессом или технологическим объектом в форме автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. К ним относятся электрические, механические, технологические параметры, объединенные в мехатронную систему.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Техническая характеристика предприятия

В 1950 году было принято правительственное постановление о строительстве ТЭЦ мощностью 125 МВт (пять блоков по 25 МВт) вместо 24 МВт.

В 1953 году в основном был построен главный корпус первой очереди для монтажа трёх котлов и двух турбоагрегатов. Начался монтаж котельного агрегата ТП-170 ст. N 1, турбины ВТ-25-4 и турбоагрегата ТВ-30-2 ст. ЗЧ 1.

В третьем квартале 1954 года приступили к пусконаладочным работам основного и вспомогательного оборудования, и 28 сентября Хабаровская ТЭЦ была введена в эксплуатацию включением турбоагрегата в параллельную работу с энергопоездом на промплощадке ТЭЦ и с ЦЭС Хабаровск-2

В 1955 году были смонтированы и введены в эксплуатацию котел ТП-170 ст. Ns 2, ст. Х 3; турбина ВТП-25-3 ст. М 2.

В 1955 году вошёл в строй первый потребитель пара -- Масложирокомбинат. С развитием электрических сетей, они были выведены из состава электроцеха в самостоятельное предприятие.

С января 1960 года Хабаровская ТЭЦ стала именоваться Хабаровская ТЭЦ-1.Сооружение ТЭЦ-1 производилось в 4 очереди. Последний турбоагрегат ст. Х 9 мощностью 100 МВт введён в 1972 году.

Последний энергетический котёл БКЗ-210-140 ст. Х 16 сдан в эксплуатацию в 1972 году. В целях повышения тепловой мощности дополнительно смонтировано 4 водогрейных котла ПТВМ-100.

До пуска Хабаровской ТЭЦ-1 в городе работало 40 малоэкономичных ведомственных электростанций, в том числе дизельные и локомотивные суммарной мощностью 18 тыс. кВт.

Для использования природного газа пришлось построить газораспределительный пункт непосредственно на ТЭЦ, смонтировать системы газопроводов низкого давления, реконструировать три котла, которые смогут работать и на угле, а в случае острой необходимости -- на мазуте. Создана автоматизированная система управления котлоагрегатами.

Кроме реконструкции самой станции, потребовалось выполнить большой объём работ на внешнем газоснабжении, которое включило в себя строительство газопровода от газораспределительной станции № 1 до ТЭЦ-1 протяженностью 5850 метров, с диаметром трубы 630 миллиметров. Общая стоимость реализации проекта составила 950 миллионов рублей. В 2006 году начат перевод котлов на сжигание природного газа. 26 октября 2006 года заработал на газе котел № 11 БКЗ 210--140.

1.2 Уровень автоматизации предприятия. Основная необходимость автоматизации объекта

Любое предприятие со всеми его многочисленными технологическими процессами и управление ими без помощи автоматики невозможно, а главное, невозможно повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции. Во многом это относится и к Хабаровской ТЭЦ - 1.

Аппаратура и средства автоматизации, применяемые на ТЭЦ - 1 помогает решить многие вопросы, поставленные перед предприятием.

В связи с внедрением систем автоматизации сложность понятия о трёх уровнях автоматизации.

Первый уровень - частичный. Он предусматривает автоматически контроль и регулирование некоторых отдельных параметров процесс дистанционное управление. Выбор средств автоматизации обусловлен: необходимостью решения задач стабилизации ( поддержание параметров н заданном значении).

Второй уровень - полный. Здесь выбор средств автоматизации направлен на решение более сложных оптимизаций процессов - это экстремальных задач. Это регулирование с предварением и коррекций. Достигается путём применения: промышленного телевидения, аналоговых систем, экстремальных регуляторов, элементов логики.

И третий уровень автоматизации - комплексный, который предполагает разработку систем управления технологическими процессами с использованием электронно-вычислительных машин.

В настоящее время существует огромное количество разнообразного эффективного оборудования, и приборов, но наиболее распространённым являются электрические приборы.

В промышленных целях целесообразнее применять средства автоматизации у низшего уровня, основанные на' автоматическом контроле и регулировании, что предусмотрено улучшением автоматизации, но между тем в работе они обеспечивают заданную точность регулирования, успешно справляются с поставленной задачей.

Согласно объёмов оснащения средствами КИП и А деаэраторной установки в обязательном порядке должны быть оснащены АСР уровней и давления Греющего пара. Для термической деаэрации воды, т.е. для удаление растворённых в ней газов, заданные параметры с допустимыми по нормам отклонения должны выдерживаться в заданных пределах: уровень в пределах 2/. ёмкости деаэратора (1700 мм). Давление греющего пара -5 кгс/см 2.

Стабильное поддержание этих параметров обеспечивает эффективность деаэраторной установки. Значительное колебание уровня при дистанционно управлении может привести к срыву питательных насосов или переполнении деаэратора.

Срыв питательных насосов может привести к прекращению подачи воды на котле. Переполнение деаэраторов ведёт к появлению гидроударов, аварийной ситуации. Дистанционное регулирование параметров кроме некачественной деаэрации, что, в конечном счете, сказывается на коррозии трубопроводов, а также приводит к большому отвлечению оперативного персонала. Автоматизация деаэраторных установок очевидна, она требуется и директивными материалами.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Технология производства. Описание технологического процесса участка производств

Деаэрация служит для удаления из питательной или подпилочной воды растворённого в ней газа (кислород и двуокись углерода), вызывающей коррозию металла. Аппараты, где осуществляется этот процесс, называют деаэраторами.

В настоящее время наибольшее распространение получили термические вакуумные деаэраторы. Термический способ деаэрации воды основан на том, что растворение в воде газов уменьшается по мере повышения температуры и совершенно прекращается при достижении температуры насыщения (кипения), когда растворённые газы полностью выделяются из воды.

Химически умягчённая вода подаётся в распределительный коллектор, откуда, стекает на дырчатую секционированную тарелку таким образом, что при минимальной нагрузке работает часть отверстий, а при максимальной включается все отверстия. Такая конструкция первой тарелки обеспечивает полную конденсацию выпара. С указанной тарелки вода струями стекает в лоток. В струях происходит основной подогрев и частичное выделение газа.

Однако вода при этом ещё не догрета до температуры насыщения (кипения) содержит значительное количество растворённых газов - и мельчайших пузырьков. При движении воды по лотку в тонком слое часть этик пузырьков будет выделятся. Затем вода попадает в аккумулирующий объём деаэратора, где выдерживается и дополнительно дегазируется и далее направляется борботажный канал. На борботажном листе вода подогревается на величину соответствующей высоте гидростатического столба жидкости над листом

На листе происходит удаление значительных количеств кислорода и свободной углекислоты, а также частичное разложение бикарбонатов. После обработки борботажном устройстве вода попадает в канал образованный перегородками, где в результате подъёма и вскипания осуществляется её окончательная дегазация. Деаэрированная вода отводится из деаэратора через патрубок расположенный в нижней части.

Пар в деаэраторе подаётся по трубе в нижнею часть в пароприёмного борботажного устройства под борботажный лист. Под листом образуется паровая подушка, обеспечивающая необходимый расход пара через отверстие борботажного листа.

В борботажном устройстве конденсируется только не большая часть пар основной поток его проходит по каналу и направляется в окно в струйный отсеке,где конденсируется.

При увеличении расхода пара выше необходимого для борботажа е избыток отводится через окно в пароприёмной коробке непосредственно в канал, минуя борботажное устройство.

Вынос (смесь газов и пара) конденсируется во встроенном охладителе выпара над тарелкой расположенной в верхней части деаэратора, а неконденсирующиеся газы отводятся из деаэратора по трубе расположенной в самой верхней части ёмкости.

Для защиты от повышенного давления деаэратор имеет комбинированный гидрозатвор. Деаэратор оборудуется регуляторами уровня и давления, а также контрольно - измерительными приборами.

2.2 Выбор параметров подлежащих контролю и регулированию. Величина и выбор их значения для технологического процесса

Для качественного прохода процесса деаэрации воды необходимо осуществлять контроль и регулирование следующих параметров:

ѕ контроль температуры воды на выходе деаэратора

Контроль температуры на выходе из деаэратора необходим, т. к. окончательно процесс деаэрации воды прекращается при достижении температуры 40 `С.

ѕ контроль и регулирование давление пара в деаэраторе

Необходимо для безопасного протекания процесса деаэрации. При несоблюдении норм давления в камере, может нарушится целостность установки.

ѕ контроль и регулирование уровня воды в деаэраторе.

Для качественного протекания процесса деаэрации необходимо контроль и регулирование уровня воды. При уровне воды выше 1700 мм в процессе отстоя воды не будет проходить окончательная деаэрация, что снизит качество деаэрованной воды.

ѕ контроль расхода воды в трубопроводе

Необходим для поддержания постоянных параметров уровня, процесса деаэрирования.

Таблица 1. - Выбор параметров подлежащих контролю и регулированию

Наименование измеряемых величин	Наименование параметра	Тип преобразователя	Место отбора	Среда воздействия
Регулирование уровня воды в деаэраторе	1700 мм	Радарный уровнемер Rosemount 3300	деаэратор	Вода
Регулирование давления пара в деаэраторе	5кгс/см2	Тензорезисторный преобразователь Метран-150- ДИ-1152 4 - 20 мА	деаэратор	Пар
Контроль температуры воды	40°С	Термоэлектрический преобразователь ТСМ гр.50м	деаэратор	Вода
Контроль давления пара в деаэраторе	5кгс/см2	Тензорезисторный преобразователь Метран-150- ДИ-1152 4 - 20 мА	деаэратор	Пар
Контроль уровня воды в деаэраторе	1700 мм	Радарный уровнемер Rosemount 3300	деаэратор	Вода
Контроль расхода воды в трубопроводе	400 кг/ч	Расходомер SONOELIS SE406X 4 - 20 мА	трубопровод	Вода

3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Обоснование выбора первичных устройств, вторичных приборов контроля и регулирования

3.1.1 Контроль температуры воды

В качестве первичного преобразователя для измерения температуры используется термопреобразователь сопротивления медный ТСМ. Принцип действия основан на свойстве медной проволки, изменять электрическое сопротивление при изменении температуры

Статическая характеристика преобразования сопротивления платиновой проволоки выражается выражением:

Rt = R₀(1 + At + Bt²),

где, R₀ - сопротивление ТСП при 0 °С.

Постоянные значения:

A = 3,9690 · 10^-3 °C^-1;

B = -5,841 · 10^-7 °C^-2;

В головке встроен нормирующий преобразователь электрического выходного сигнала 4-20 мА.

Таблица 2. - Технические характеристики термопреобразователя сопротивления медного гр. 50м

Параметры прибора	Величина
Предел измерения, °C	0 … + 100
Градуировка, гр.	50М
Длина погружаемой части, мм	200
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Материал защитной арматуры	сталь 12Х18Н10Т

Термоэлектрический преобразователь ТСМ подключен к двухканальному измерителю ОВЕН ТРМ200-Щ1 с двумя универсальными входами. Прибор предназначен для измерения температуры и приспособлен для щитового крепления. В ТРМ200-Щ1 установлен модуль интерфейса RS-485, который позволяет:

- Конфигурировать прибор на ПК;

- Передавать в сеть текущие значения измеряемых величин.

В процессе работы ТРМ200-Щ1 производит опрос входных датчиков, вычисляя по полученным данным текущие значения измеряемых величин, отображает их на цифровом индикаторе.

Таблица 3. - Техническая характеристика ОВЕН ТРМ200-Щ1

Параметр	Величина
Напряжение питания	220 В
Предел основной допускаемой приведённой
погрешности при измерении	0,5%
Габаритные размеры, мм	96х96х70
Время опроса входа, не более	1 с

3.1.2 Контроль расхода воды из ХВО

Для контроля расхода воды из ХВО используется ультразвуковой расходомер SONOELIS SE406X.

Принцип ультразвукового расходомера основан по времяимпульсному методу, согласно которому скорость потока жидкости определяется по времени прохождения ультразвукового сигнала между двумя ультразвуковыми преобразователями. Время прохождения измеряется в обоих направлениях распространения сигнальной волны (по потоку и против движения потока), тем самым любая асимметрия в положениях преобразователей эффективно устраняется.

Таблица 4. - Техническая характеристика ультразвукового расходомера SONOELIS SE406X.

Параметры прибора	Величина
Номинальное давление, МПа	1,6 - 4
Питание, В	~220
Частота, Гц	50
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Потребляемая мощность, ВА	6

Ультразвуковой расходомер подключен к измерителю - регулятору ОВЕН ТРМ200-Щ1, технические характеристики указаны в таблице 2.

3.1.3 Контроль и регулирование давления пара в деаэраторе

Контроль избыточного давления пара производится с помощью тензорезисторного преобразователя давления Метран-100- ДИ-1152

В качестве преобразователя, воспринимающих деформацию мембраны при изменении давления, применяются проволочные фольговые полупроводниковые тензорезисторы. Измерения усилия приводит к изменению потенциалов, а, следовательно, и напряжения, подаваемого к усилителю измерительного устройства.

Тензорезистоный преобразователь имеет встроенный нормирующий преобразователь, который преобразует сигнал в унифицированный.

Таблица 5. - Технические характеристики тензорезисторного преобразователя избыточного давления Метран-100- ДИ-1152

Параметры прибора	Величина
Выходной сигнал, мА	4-20
Материал корпуса	Сталь марки Х18Н10Т
Вес, кг	1,4
Материал мембраны	Сплав 36НХТЮ
Диапазон измерений, МПа	От 0,2 до 2,4

Датчик Метран-150-ДИ измеряющий давление перегретого пара подключён к двухканальному измерителю-регулятору ОВЕН ТРМ10-Щ1 с двумя универсальными входами. ТРМ10-Щ1 предназначен для измерения давления, импульсного управления нагрузкой по пропорционально - интегрально - дифференциальному (ПИД) закону, а также для формирования дополнительного сигнала, который может быть использован для сигнализации о выходе параметра за установленные границы.

Таблица 6. - Технические характеристики ОВЕН ТРМ10-Щ11

Параметр	Величина
Диапазон измерения	0…100%
Класс точности	0,25
Погрешность измерений, не более	0,15 %
Время опроса входа, не более	0,4 с
Напряжение питания	220 В

3.1.4 Контроль и регулирование уровня воды в деаэраторе

Для измерения уровня воды в деаэраторе используется радарный уровнемер Rosemount 3300.

Принцип действия акустического уровнемера основан на локации уровня звуковыми импульсами, проходящими через газовую среду, находящуюся над контролируемой жидкостью, и явлении отражения этих импульсов от границы раздела газ -- контролируемая среда. Мерой уровня является время распространения звуковых колебаний от источника излучения до контролируемой границы раздела сред и обратно до приемника.

Таблица 7. - Техническая характеристика радарного уровнемера Rosemount 3300

Параметры прибора	Величина
Диапазон измерений, м.	0.1 - 20
Питание, В	~220
Частота, Гц	50
Выходной сигнал, мА	4 - 20
Потребляемая мощность, ВА	6

Ультразвуковой расходомер подключен к измерителю - регулятору ОВЕН 2ТРМ1

Представляет собой двухканальный измеритель-регулятор с входом для подключения датчика, микропроцессорным блоком обработки данных. Имеет блок обработки данных предназначенный для обработки входного сигнала (цифровой фильтрации и коррекции), индикации измеренной величины и формирования сигнала управления логическими устройствами.

Таблица 8. - Технические характеристики измерителя-регулятора 2ТРМ1

Параметры прибора	Величина
Класс точности	0,5
Быстродействие, с	0,5
Габариты, мм	96x96x100
Питание, В	24
Потребляемая мощность, ВА	7
Количество входов	2
Масса не более, кг	0,74

3.2 Свойства системы регулирования и выбор регулирующего устройства

Для определения сигнала закона управления определяются динамические параметры объекта управления.

Деаэраторная установка является многоемкостным объектом управления. Для определения динамического параметра давления строится кривая разгона, изображенная на рисунке 1. (переходный процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения)

1 - избыточное давление; 2 - расход воды.

Рисунок 1 - Статическая характеристика

1. 2.

1 - избыточное давление; 2 - расход воды.

Рисунок 2 - Кривая разгона

Динамическими параметрами является:

-запаздывание,;

- постоянная времени,;

- коэффициент передачи объекта управления, К_оу.

Расчетное время регулирования T на кривой разгона не превышает

10 секунд

На основании расчётов ?µ и ? L из таблицы определяют передаточный коэффициент объекта, т.е. максимальное отклонение регулируемой величины к величине положения регулирующего органа вызвавшего это отклонение.

Исходя из отношения т/Т выбран регулятор по роду действия: т/Т = 0,53< 1,5. Регулятор по роду действия непрерывный.

На основании отношения т/Т по переходному процессу с минимальной квадратичной площадью управления определяются динамический коэффициент регулирования Rд, т.е. степень воздействия регулирующего устройства на объект управления.

И = 0,62

П = 0,47

ПИ = 0,39

ПИД = 0,35

И =28/0,9 = 31,1 П = 10/0,9= 11,1 ПИ = 18/0,9=20 ПИД = 13/0,9 = 14,4

На основании расчётов применяются пропорциональный закон управления. Параметром настройки регулирующего устройства является коэффициент регулирования.

Кр = 0,9Т / Ко т

Кр = 0,9*2/2*0,45 = 2.

Поверка коэффициента регулирования по его графическим зависимостям.

Кс =Кр*Ко

Кр =3/2=1,5

Расчет параметров настройки по приближенным формулам и графическим зависимостям примерно одинаковы, следовательно параметры настройки регулятора определены верно. На основании П - закона регулирования уровня воды для системы управления в качестве регулятора используется прибор ОВЕН 2ТРМ1

3.3 Выбор средств автоматизации, электроаппаратуры

3.3.1 Автоматический выключатель

Выбор автоматического выключателя производится по номинальным напряжению и току с соблюдением условий:

U _ном.а ? U_ном.с;

где, U _ном.а - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

U_ном.с - номинальное напряжение сети, В;

I _ном.а ? I _длит;

где, I _ном.а - номинальный ток автоматического выключателя, А;

I _длит - длительный расчетный ток нагрузки, А.

Таблица 9. - Приборы подключенные на силовую цепь нагрузки

Наименование	Кол-во	Мощность
Тензорезисторный преобразователь Метран 100-ДИ	1	0,7 ВА
Измеритель ОВЕН ТРМ200-Щ1	1	10 ВА
Измеритель - регулятор ОВЕН 2ТРМ1	1	12 ВА
Измеритель - регулятор ОВЕН ТРМ10-Щ11	1	10 ВА
Радарный уровнемер Rosemount 3300	1	6 ВА
Задатчик РЗД-22	2	4 ВА
Блок ручного управления БРУ - 7	2	7 ВА
Исполнительный механизм МЭО-16/25-0,25-93	2	130 ВА
Итого		320,7 ВА

Суммарная нагрузка в схеме равняется 320,7 ВА. Определяется расчетный ток.

I _дл = S / U = 320,7 / 220 = 1,46 А

По таблице 11 номинальный ток автоматического выключателя равен 10 А, так как 10 А > 1,46А, и напряжением 220 В.

Автоматический выключатель АП-50-2Т (двухполюсной, комбинированный) используется в качестве защиты элементов электрической схемы от коротких замыканий и перегрузок. Автоматический выключатель с комбинированным расцепителем тока - электромагнитный и тепловой.

Таблица 10. - Технические характеристики выключателя автоматического АП50Б-2МТ

Параметры прибора	Величина
Номинальный ток расцепления, А	10
Число блокировочных контактов	2

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину. При перегрузке один из концов биметаллической пластины изгибается и через механизм расцепления производит отключение контактов.

3.3.2 Выбор пакетных выключателей и переключателей тумблеров

В качестве ключа выбора режима используется переключатель двухполюсной, характеристики которого сведены в таблицу 9.

Таблица 11. - Технические характеристики переключателя ПП2-10

Параметры прибора	Величина
Питание, В	~220
Частота, Гц	50
Номинальный ток контактов, А	10

Таблица 12. - Выключатель однополюсной ПВ1-10

Параметры прибора	Величина
Напряжение, В	~ 220
Частота, Гц	50
Номинальный ток контактов, А	6

3.3.3 Задающее устройство

Задатчик ручной РЗД рассчитан на установку заданного параметра. Представляет собой реостатный 20%-й преобразователь.

На передней панели РЗД расположена ручка установки значения параметра.

Рисунок 2 - Схема задатчика РЗД-22.

Таблица 13. - Технические характеристики задатчика РЗД-22

Параметры прибора	Величина
Входной сигнал, %	0 … 100
Питание, В	~ 220, 50
Мощность, ВА	4
Шкала делений	10

3.3.4 Клапан односедельный прямого действия

Клапан установлен фланцевым соединением на трубопроводе (винты, шайбы, уплотнители). Аналоговый унифицированный сигнал 4 -20 мА поступает с пускателя на цифровой позиционер.

Цифровой позиционер - устройство, вмонтированное на пневмоэлектрическом клапане преобразующий электрический сигнал в физическую величину (сжатый воздух).

Таблица 14. - Технические характеристики позиционера Logix 520 MD

Параметры прибора	Величина
Питание, В	24
Входной сигнал, мА	4 - 20
Диапазон давления, кПа	150 - 600
Диапазон изменения давления на выходе	0 - 100%

Для регулирования был выбран регулировочный клапан односедельный прямого действия.

Таблица 15. - Технические характеристики клапана ARI-STEVI 462

Параметры прибора	Величина
Диаметр, мм	300
Диапазон температур, °С	- 196 … +538
Диапазон давления, кПа	150 - 600
Материал	Сталь марки 316

3.4 Описание работы схем автоматизации

3.4.1 Контроль расхода воды в деаэраторной установке

Для контроля расхода воды используется ультразвуковой расходомер SONOELIS SE406X. (поз. 1а), который присоединен компенсационными проводами к измерителю ОВЕН ТРМ200-Щ1 (поз. 1б).

3.4.2 Контроль давления пара

Для контроля давления пара используется тензорезисторный преобразователь Метран-100- ДИ-1152 с унифицированным сигналом (ТСПУ) (поз. 2а), который соединяется с измерителем - регулятором ОВЕН ТРМ10-Щ11(поз. 2б).

3.4.3 Контроль уровня воды

Для контроля уровня воды используется радарный уровнемер

Rosemount 3300 1152 с унифицированным сигналом (поз. 3а) подключенный к измерителю 2ТРМ1-Щ1 (поз. 3б)

3.4.4 Контроль температуры воды

Для контроля температуры воды используется термоэлектрический преобразователь медный ТСМ гр.50 (поз. 4а) подключенный к двухканальному измерителю ОВЕН ТРМ200-Щ1 с двумя универсальными входами. (поз. 4б).

3.4.5 Регулирование уровня воды в баке

Для регулирования уровня воды в деаэраторе, используется радарный уровнемер Rosemount 3300 (поз. 5а), присоединен к измерителю - регулятору с ПИД - регулированием ОВЕН 2ТРМ1 (поз. 5б), к нему подключен задатчик РЗД-22(поз. 5в), с помощью которого задается значения регулируемого параметра.

Автоматическое или ручное регулирование осуществляется переключателем ПП2-10 (поз. 7г). Ручное управление осуществляется выключателем однополюсным ПВ1-10 (поз. 5д).

В случае неравенства регулируемого избыточного давления с заданным, в регулирующем устройстве формируется сигнал рассогласования, поступающий на тиристорный пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2И (поз. 6в), включающий исполнительный механизм МЭО-63/100-2(поз. 6б), который перемещает седельный однооборотный регулирующий клапан ARI-STEVI 462 (поз. 6а) до установления текущего значения равным заданному. Указатель положения дистанционный ДУП-М (поз.5и) подключен к исполнительному механизму.

3.4.6 Регулирование избыточного давления в деаэраторе

Для регулирования избыточного давления в деаэраторе, используется тензорезисторный преобразователь Метран-100-ДИ-1152 с унифицированным сигналом (ТСПУ) (поз. 7а), присоединен к измерителю - регулятору с ПИД - регулированием ОВЕН ТРМ10-Щ11 (поз. 7б), к нему подключен задатчик РЗД-22(поз. 7в), с помощью которого задается значения регулируемого параметра.

Автоматическое или ручное регулирование осуществляется переключателем ПП2-10 (поз. 7г). Ручное управление осуществляется выключателем однополюсным ПВ1-10 (поз. 6д).

В случае неравенства регулируемого уровня с заданным, в регулирующем устройстве формируется сигнал рассогласования, поступающий на тиристорный пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2И (поз. 8в), включающий исполнительный механизм МЭО-25/100-1(поз. 8б), который перемещает седельный однооборотный регулирующий клапан ARI-STEVI 462 (поз. 8а) до установления текущего значения равным заданному. Указатель положения дистанционный ДУП-М (поз. 7и) подключен к исполнительному механизму.

3.5 Выполнение кабельных, (импульсных) трасс

Электрические проводки проложены по кратчайшему расстоянию между устройствами первичными устройствами к измерителям контроля, регулирования к пневмоэлектрическим клапанам с минимальным числом поворотов, параллельно стенам и перекрытиям и во избежание электрических помех по возможности подальше от технологического оборудования, электрооборудования, силовых и осветительных линий.

Места прокладки электрических подводок доступны для монтажа и обслуживания.

Электрические проводки должны быть надежно защищены от сотрясения, вибрации и механических повреждений, а также от вредных влиянии влаги, агрессивных газов и пыли, укладывают в перфорированные лотки. Лотки выполнены из листа с отверстиями. Выводы кабелей осуществляется в защитных трубах и гибких металлических рукавах.

Лотки расположены на высоте 2 метра над землей

Перфорированный лоток - конструкция, предназначенная для прокладки в ней проводов и кабелей. Лоток изготовлен из несгораемого материала.

3.6 Выбор щита автоматизации

Щит должен соответствовать ОСТ 36.13-76. и руководящим материалам РМ3-82-83. Щит предназначен для установки в закрытых помещениях с температурой окружающей среды от -30^оС до +50^оС и относительной влажностью не более 80%, с отсутствием вибрации агрессивных газов, паров и токопроводящей пыли.

Шкафной щит монтируется в аппаратном помещении на металлическом основании из швеллера, приваривается и заливается бетоном. Положение аппаратов внутри щита должно соответствовать требованиям инструкции эксплуатации.

Положение щита должно быть строго вертикальным. Питание в щите осуществляется по кабельным трассам, в нижней части щита.

Каркас состоит из четырёх стоек, скрепленных болтами, верхней и нижней рамки. С передней стороны каркаса между стойками устанавливают одну или две перемычки швеллера для крепления фасадных панелей. Стойка выполнена в виде швеллера с приваренными на концах кронштейнами, имеющими отверстия для крепления стоек к рамам. Рама сварена из двух одинаковых деталей швеллерного типа. На основании РТМ 25-91-82 необходимо чтобы между фланцами приборов, крепления хвостовых частей, было не менее 70мм снизу и не менее 30мм сверху.

Заземление приборов в щите производится: провод, прикрепленный к корпусу прибора, находящегося под напряжением, крепится к боковой стенке в нижней части щита. Щит крепится швеллером к общему заземлению цеха, которое подсоединено к металлическому пруту, забитого в землю на глубину 2 метра.

3.7 Описание компоновки и средств контроля и регулирования на щите

Компоновка аппаратуры, арматуры и установочных изделий (в дальнейшем именуемые «аппаратура») должна быть выполнена с учётом их конструктивных особенностей, функционального назначения, обеспечения удобства монтажа и эксплуатации, размеров монтажных зон щитов.

Позиционные обозначения приборов и аппаратуры, установленных на фасадных панелях, выполняют штемпелеванием на задних поверхностях этих панелей в непосредственной близости от прибора (аппаратура).

Для обеспечения необходимых комфортных условий эксплуатации и безопасного обслуживания приборы в щите рекомендуется располагать на следующих расстояниях от нижней кромки опорной рамы:

1) 2000 мм - предохранитель, автоматический выключатель;

2) 1500 мм - регуляторы, функциональные блоки, элементы аналоговой техники, преобразователи;

3) 500 мм-сборки контактных зажимов вертикальные;

Размещение приборов и аппаратов не должно ухудшать или делать затруднительным монтаж и эксплуатацию их (снятие крышек, доступ к установочным отверстиям, а также органам управления аппаратов).

Установка аппаратуры внутри щитов по ОСТ 36.13-76 и ОСТ 36.ЭД113-79. Внутри щитов с приборами и СА на фасадных панелях, электрическую аппаратуру следует, как правило, располагать на левой стенке, а пневматическую - на правой для обеспечения необходимого удобства монтажа и эксплуатации.

3.8 Таблица соединений электрических проводок в щите

Для монтажа электропроводок систем автоматизации используются унифицированные конструкции лотков, в состав которых входят различные элементы (угольники, тройники, крестовины, элементы проходов через стены и т.д.). На лотках провода и кабели должны прокладываться пучками, вплотную друг к другу в один слой. Лотки устанавливаются на высоте не менее 2 метров от уровня пола или площади обслуживания.

Электропроводка в щите выполняется с помощью кабелей и проводов. Электропроводка внутри щита, подключение приборов КИПиА - используются провод: ПВ - провод медный с поливинилхлоридной изоляцией.

таблица 16. - Соединения проводок в щите

Проводник	Откуда идёт	Куда идёт	Данные провода	Примечание
Технические требования
Таблица соединений выполнена на основании
схемы Э3
800	XTC	SF:1	ПВ 1х1
801	SF:1	PS1:16	ПВ 1х1
801	SF:1	PS2:16	ПВ 1х1
801	SF:1	PS3:16	ПВ 1х1
801	SF:1	P1:13	ПВ 1х1
801	SF:1	P2:13	ПВ 1х1
802	XT1	PS1:17	ПВ 1х1
802	XT1	PS2:17	ПВ 1х1
802	XT1	PS3:17	ПВ 1х1
802	XT1	P1:14	ПВ 1х1
802	XT1	P2:14	ПВ 1х1
803	GB1:3	BP1:1	ПВ 1х1
804	GB1:4	BP1:2	ПВ 1х1
805	GB2:3	BL1:1	ПВ 1х1
806	GB2:4	BL1:2	ПВ 1х1
807	SX:2	SF1:3	ПВ 1х1
808	SX:1	SF1:2	ПВ 1х1
110	P1:7	RP1:1	ПВ 1х1
111	P1:9	RP1:2	ПВ 1х1
112	P1:11	RP1:3	ПВ 1х1
113	BP1:3	P1:15	ПВ 1х1
114	BP1:4	P1:17	ПВ 1х1
115	P1:8	SA1:1	ПВ 1х1
116	P1:10	SA1:3	ПВ 1х1
117	P1:12	SA1:5	ПВ 1х1
118	SA1:2	Y1:20	ПВ 1х1
119	SA1:4	KM1:8	ПВ 1х1
120	SA1:6	Y1:6	ПВ 1х1
121	SA1:7	KM1:10	ПВ 1х1
122	SA1:8	SB1:1,3	ПВ 1х1
123	Y1:23	KM1:7	ПВ 1х1
124	Y1:9	KM1:9	ПВ 1х1
125	KM1:3	Y1:1	ПВ 1х1
126	KM1:4	Y1:2	ПВ 1х1
127	KM1:5	Y1:3	ПВ 1х1
128	KM1:6	Y1:4	ПВ 1х1
129	P3:3	Y1:16	ПВ 1х1
130	P3:4	Y1:17	ПВ 1х1
131	P3:5	Y1:18	ПВ 1х1
132	Y1:13	P1:14	ПВ 1х1
133	Y1:14	P1:16	ПВ 1х1
134	Y1:15	P1:18	ПВ 1х1
135	P2:7	RP2:1	ПВ 1х1
136	P2:9	RP2:2	ПВ 1х1
137	P2:11	RP2:3	ПВ 1х1
138	BL1:3	P2:15	ПВ 1х1
139	BL2:4	P2:17	ПВ 1х1
140	P2:8	SA2:1	ПВ 1х1
140	P2:10	SA2:3	ПВ 1х1
141	P2:12	SA2:5	ПВ 1х1
142	SA2:2	Y2:20	ПВ 1х1
143	SA2:4	KM2:8	ПВ 1х1
144	SA2:6	Y2:6	ПВ 1х1
145	SA2:7	KM2:10	ПВ 1х1
146	SA2:8	SB2:1,3	ПВ 1х1
147	Y2:23	KM2:7	ПВ 1х1
148	Y2:9	KM2:9	ПВ 1х1
149	KM2:3	Y2:1	ПВ 1х1
150	KM2:4	Y2:2	ПВ 1х1
151	KM2:5	Y2:3	ПВ 1х1
152	KM2:6	Y2:4	ПВ 1х1
153	P4:3	Y2:16	ПВ 1х1
154	P4:4	Y2:17	ПВ 1х1
155	P4:5	Y2:18	ПВ 1х1
156	Y2:13	P2:14	ПВ 1х1
157	Y2:14	P2:16	ПВ 1х1
158	Y2:15	P2:18	ПВ 1х1
1	PS2:3	BP2:1	ПВ 1х1
2	PS2:4	BP2:2	ПВ 1х1
3	PS2:5	BP2:3	ПВ 1х1
4	PS2:6	BP2:4	ПВ 1х1
5	PS3:3	BL2:1	ПВ 1х1
6	PS3:4	BL2:2	ПВ 1х1
7	PS3:5	BL2:3	ПВ 1х1
8	PS3:6	BL2:4	ПВ 1х1
9	PS1:5	BF:1	ПВ 1х1
10	PS1:6	BF:2	ПВ 1х1
11	PS1:7	BF:3	ПВ 1х1
12	PS1:8	BF:4	ПВ 1х1
13	PS1:9	BK	ПВ 1х1
14	PS1:10	BK	ПВ 1х1
15	PS1:11	BK	ПВ 1х1
16	PS1:12	BK	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS3	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	KM1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	KM2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	P1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	Y1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	P2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	Y2	ПВ 1х1

3.9 Расчётный раздел

3.9.1 Расчёт специальных устройств автоматизации

В качестве регулирующего органа используется заслонка чугунная поворотная. Она устанавливается на трубопроводе диаметром D_у = 150 мм. Заслонка выполнена из чугуна с удельным весом с = 2,73 кг/ дм^3.

Поворотная заслонка имеет следующие характеристики диаметр и толщину.

Диаметр заслонки рассчитывается по формуле

d=0,95 · D_у,

где D_у - диаметр трубопровода, см

d=0,95·150=142,5 мм,

Толщина заслонки д,мм

д=0,02·150= 3

Площадь диска заслонки S, мм² определяется по формуле площади круга

S= · R^2,

где R - радиус заслонки, мм²

S=3,14·71,25² = 15900,625 мм² = 159 см²

Объем заслонки V,см³ определяется по формуле

V=S·д,

V=159·3=477 см³= 0,477 дм³

Вес заслонки определяется по формуле

N=V·с,

где с - удельный вес материала заслонки;

N=0,477·2,73=1,431 кг, N=1,4·9,81=12 кгс.

На основании расчета веса заслонки выбирается исполнительный механизм типа МЭО-40/10-0,25.

М_н = 40 кгс/м - номинальный крутящий момент на выходном валу,

10 - время полного хода выходного вала, сек,

0,25 - число оборотов выходного вала, об,

S - полная мощность, равная 40 Вт.

Данный исполнительный механизм имеет электродвигатель типа RA71A4

Таблица 17. - технические характеристики электродвигатель RA71A

Параметры прибора	Величина
Напряжения питания, В	220
Ч...

Подобные документы

• Автоматизация смесительного узла

  Анализ технологического процесса. Уровень автоматизации работы смесительной установки. Алгоритм производственного процесса. Описание функциональной схемы автоматизации дозаторного отделения, принципиальной электрической схемы надбункерного отделения.
  
  контрольная работа [14,2 K], добавлен 04.04.2014
  

• Автоматизация технологического процесса сушки макарон

  Изучение технологического процесса сушки макарон. Структурная схема системы автоматизации управления технологическими процессами. Приборы и средства автоматизации. Преобразования структурных схем (основные правила). Типы соединения динамических звеньев.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.12.2010
  

• Автоматизация колонн получения биоэтанола

  Общая характеристика технологического процесса и задачи его автоматизации, выбор и обоснование параметров контроля и регулирования, технических средств автоматизации. Схемы контроля, регулирования и сигнализации расхода, температуры, уровня и давления.
  
  курсовая работа [42,5 K], добавлен 21.06.2010
  

• Автоматизация технологических процессов

  Краткое описание технологического процесса. Описание схемы автоматизации с обоснованием выбора приборов и технических средств. Сводная спецификация на выбранные приборы. Системы регулирования отдельных технологических параметров и процессов.
  
  реферат [309,8 K], добавлен 09.02.2005
  

• Автоматизация тепловых процессов на примере кожухотрубчатого теплообменника

  Описание технологического процесса нагревания. Теплообменник как объект регулирования температуры. Задачи автоматизации технологического процесса. Развернутая и упрощенная функциональная схема, выбор технических средств автоматизации процесса нагревания.
  
  курсовая работа [401,0 K], добавлен 03.11.2010
  

• Автоматизация стекловаренной печи

  Описание технологического процесса производства стекломассы. Существующий уровень автоматизации и целесообразность принятого решения. Структура системы управления технологическим процессом. Функциональная схема автоматизации стекловаренной печи.
  
  курсовая работа [319,2 K], добавлен 22.01.2015
  

• Разработка системы автоматизации механизма передвижения сталевоза

  Описание технологического процесса и характеристика оборудования механизмов передвижения. Выбор электродвигателя и элементной базы сталевоза. Последовательность работы механизма и разработка алгоритма работы автоматизации технологического процесса.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 07.04.2014
  

• Разработка системы автоматического регулирования давления рецикла водорода в буферной ёмкости Е-4 установки по производству водорода

  Описание установки как объекта автоматизации, варианты совершенствования технологического процесса. Расчет и выбор элементов комплекса технических средств. Расчет системы автоматического управления. Разработка прикладного программного обеспечения.
  
  дипломная работа [4,2 M], добавлен 24.11.2014
  

• Автоматизация барабанной прямоточной сушилки

  Схема автоматизации процесса сушки. Индикация, регистрация и регулирование разрежения в смесительной камере. Электропривод, магнитный пускатель. Описание системы контроля и регулирования, индикация температуры барабана. Спецификация средств автоматизации.
  
  курсовая работа [173,3 K], добавлен 15.08.2012
  

• Автоматизация рецептурно-смесительного комплекса приготовления шоколадных масс

  Характеристика объекта автоматизации. Описание поточной линии для приготовления шоколадных масс. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации и выбор контролируемых параметров. Выбор технических средств и описание схемы автоматизации.
  
  курсовая работа [170,4 K], добавлен 09.05.2011
  

• Автоматизация технологических процессов колпаковой печи

  Описание процесса термической обработки металла в колпаковых печах. Создание системы автоматизации печи. Разработка структурной и функциональной схемы автоматизации, принципиально-электрической схемы подключения приборов контура контроля и регулирования.
  
  курсовая работа [766,2 K], добавлен 29.03.2011
  

• Уровень экстракта в экстракторе

  Описание технологического процесса экстракции, его основные этапы, предъявляемые требования, используемое оборудование. Противоточный насадочный экстрактор как объект автоматизации, режимы работы и совершенствование. Параметры контроля и управления.
  
  курсовая работа [57,8 K], добавлен 04.05.2014
  

• Автоматизация процесса парообразования в котле ДКВР-20-13 на "Третьем Березниковском калийном производственном рудоуправлении" ОАО "Уралкалий"

  Понятие и роль автоматизации производства на химических предприятиях. Разработка системы оптимального управления паровым котлом: описание схемы автоматизации, обоснование контура регулирования, подлежащего расчету. Моделирование схемы регулирования.
  
  дипломная работа [7,2 M], добавлен 14.08.2011
  

• Автоматизация технологического процесса производства хлебного кваса

  Описание технологического процесса производства хлебного кваса. Описание функциональной схемы автоматизации. Выбор и обоснование средств автоматического контроля параметров: измерения уровня, расхода и количества, температуры, концентрации и давления.
  
  дипломная работа [3,1 M], добавлен 09.09.2014
  

• Автоматизация линии производства котлет из блочного замороженного мяса

  Описание технологической схемы производства исследуемой продукции. Выбор и обоснование параметров контроля, сигнализации и регулирования. Технические средства автоматизации. Описание функциональной схемы автоматизации, анализ и оценка ее эффективности.
  
  контрольная работа [37,1 K], добавлен 12.08.2013
  

• Проведение анализа характеристик и обеспечение надежности систем автоматизации

  Краткая характеристика предприятия, его организационная структура и история развития. Обзор технологического процесса и выявление недостатков. Описание и анализ существующей системы управления. Анализ технических средств автоматизации, его эффективность.
  
  отчет по практике [1,4 M], добавлен 02.06.2015
  

• Автоматизация редукционно–охладительной установки

  Уровень автоматизации, обоснование необходимости автоматизации редукционно–охладительной установки. Выбор параметров, подлежащих контролю и регулированию. Свойства системы регулирования и выбор регуляторов, их компоновка на щите. Техника безопасности.
  
  дипломная работа [999,4 K], добавлен 21.11.2010
  

• Автоматизация установки комплексной подготовки газа заполярного газонефтеконденсатного месторождения

  Модернизация системы автоматизации цеха осушки газа путем подбора анализатора температуры точки росы. Описание функциональной схемы автоматизации. Уровень оперативно-производственной службы промысла. Методика расчета экономической эффективности проекта.
  
  дипломная работа [2,5 M], добавлен 22.04.2015
  

• Разработка системы автоматизации холодильной установки

  Характеристика системы холодоснабжения. Функции и задачи автоматики. Разработка структурной и принципиальной схем автоматизации холодильной установки. Устройство и принцип работы электромагнитного (соленоидного) клапана, его монтаж и правила эксплуатации.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.10.2013
  

• Система автоматизации технологического комплекса флотации

  Обоснование эффективности автоматизации технологического комплекса медной флотации как управляемого объекта. Математическое моделирование; выбор структуры управления и принципов контроля; аппаратурная реализация системы автоматизации, расчет надежности.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.02.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам