Пояснительная записка к курсовому проекту ldquo;Разработка ФСА процесса производства ацетилена абсорбция

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Кафедра автоматизации	Факультет	2
процессов химической	Курс	4
промышленности	Группа	2494

Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом проекта автоматизации, определяющим структуру системы управления технологическим процессом, а также оснащение его средствами автоматизации. Составление и проектирование функциональных схем является неотъемлемой частью в разработке и решении технологических задач автоматизации производства.

Автоматизация технологического процесса позволяет многократно увеличить производительность, качество готовой продукции и значительно уменьшает затраты связанные непосредственно с изготовлением требуемого вида продукции. Кроме того, оснащение производства средствами автоматизации позволяет сократить численность персонала, что позволяет извлечь дополнительную экономическую выгоду.

Краткая характеристика объекта автоматизации

Газы пиролиза после отмывки от диацетилена направляются в абсорбционную колонну АК, где с помощью ДМФА поглощается ацетилен, высшие ацетиленовые углеводороды, а также небольшое количество синтез-газа. Основная часть синтез-газа выводится из верхней части колонны АК. Насыщенный абсорбент из колонны АК подаётся в верхнюю часть десорбционной колонны ДК, где в результате снижения давления из раствора ДМФА выделяется большая часть плохо растворимых газов (циркуляционный газ). Эти газы отводятся из верхней части колонны ДК. ДМФА стекает в куб колонны навстречу ацетилен-сырцу, который подается в среднюю часть колонны.

Ацетилен-сырец состоит в основном из ацетилена с примесями высших ацетиленовых углеводородов. Эти примеси поглощаются ДМФА. Получаемый в результате поглощения ацетилен-концентрат направляется в промыватель ПР, где от него водой отмывают пары ДМФА. Отводимый ДМФА возвращается в колонну ДК.

ДМФА – диметилформамид – бесцветная довольно вязкая жидкость со слабым специфическим «рыбным» запахом из-за наличия продукта разложения — диметиламина. В чистом виде практически без запаха. Оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей, глаз, кожу, общетоксическое и эмбриотоксическое действие. Поражает печень, проникает через неповрежденную кожу. При работе с ДМФА необходимо строго соблюдать ТБ.

Ацетилен – при нормальных условиях — бесцветный газ, малорастворим в воде, легче воздуха. Взрывоопасен. Не является агрессивной средой, но при выборе оборудования следует учитывать, что при длительном соприкосновении ацетилена с медью и серебром образуются ацетилениды меди и серебра, которые взрываются при ударе или повышении температуры, следовательно нельзя использовать медные детали оборудования, имеющие непосредственный контакт с ацетиленом. Ацетилен обладает слабым токсическим действием. Для ацетилена нормирован ПДКм.р. = ПДК с.с. = 1,5 мг/м3

Основные технические решения по автоматизации

Главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, участвующих в управлении, т.е. регулируемых, контролируемых и сигнализируемых. При этом необходимо получить наиболее полное представление об объекте, имея минимально возможное число выбранных параметров. Таким образом, разрабатывается стратегия управления технологическим объектом. Успешному достижению цели управления способствует не только правильный выбор вышеперечисленных параметров, но и выбор автоматических устройств для реализации стратегии управления.

Современное развитие промышленности характеризуется большим разнообразием используемых технологических процессов. Практически не ограничены условия их функционирования и уровни требований по управлению и автоматизации. Тем не менее, базируясь на достигнутом опыте проектирования, можно сформулировать ряд основных положений, которыми следует руководствоваться при разработке средств автоматизации:

Уровень автоматизации должен определяться не только целесообразностью внедрения определённых КТС, но и перспективами модернизации и дальнейшего развития как технологии, так и функций и технических средств автоматизации.
При разработке ФСА, при выборе элементов КТС должны учитываться: особенности технологического процесса и его свойства как ТОУ, условия пожаро- и взрывоопасности, агрессивность и токсичность рабочих продуктов, их параметры и области допустимых изменений; расстояния от мест установки преобразователей и вспомогательных устройств, исполнительных механизмов, приводов машин и запорных органов до пунктов управления и контроля; требуемая точность и быстродействие средств автоматизации и т.д.
Системы автоматизации технологических процессов должны строиться, как правило, на базе серийно выпускаемых технических средств.
Выбор рода энергии сигналов и соответствующих технических средств должен быть произведён на основе анализа условий пожаро- и взрывоопасности ТОУ, агрессивности окружающей среды, требований к быстродействию, дальности передачи сигналов и т.д.
Количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации должно быть, по возможности ограничено.

В данной схеме реализован контур стабилизации давления в верхней части колонны АК путём изменения расхода отводимого синтез-газа. Кроме того, предусмотрена сигнализация повышения давления в верхней части АК. Ацетилен взрывоопасен при повышенном давлении и если упустить отклонение данного параметра, может произойти взрыв. Также в схеме присутствует контур каскадного регулирования концентрации ацетилена в отводимом из АК синтез-газе с промежуточной координатой – стабилизацией расхода ДМФ в линии подачи ДМФ для увеличения производительности процесса и во избежание нежелательных отклонений установившегося режима. Для тех же целей предусмотрен контур регулирования уровня в кубе АК. Присутствует и сигнализация выхода за границы рабочего диапазона уровня в кубе АК. При слишком высоком или слишком низком уровне клапан G4 открывается или закрывается соответственно. При этом могут происходить отклонения в режиме работы в ДК, поэтому разработана система запуска/остановки двигателя насоса, с помощью которого можно изменять уровень жидкости в кубе ДК. Кроме того, разработан контур регулирования соотношения расходов кубового продукта из АК и подачи ацетилен-сырца в колонну ДК путем изменения расхода ацетилен-сырца.

Описание функциональной схемы автоматизации

Контур стабилизации давления в верхней части колонны АК путём изменения расхода отводимого синтез-газа из АК.

В качестве первичного преобразователя для измерения давления в верхней части колонны АК используется манометр пружинный электрический МПЭ-МИ 40, в исполнении Т2 (поз.1-1). Выходной унифицированный сигнал 4…20мА поступает на прибор для измерения и записи давления КСД2-003-1 (поз.1-2), оборудованный световой сигнализацией повышения давления выше установленного максимального значения. Далее сигнал подаётся регулирующий аналоговый блок управления Р27 (поз.1-4) с импульсным выходным сигналом – 24В постоянного тока. К нему же поступает унифицированный сигнал 4…20мА с ручного задатчика РЗД-22 (поз.1-3). С регулирующего блока управления (поз.1-4) импульсный сигнал идёт на блок ручного управления БРУ-22 (поз.1-5). Выходной сигнал с БРУ-22 – импульсный 24В постоянного тока, поступает на бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-2М (поз.1-6), запускающий исполнительный однооборотный механизм МЭО-40/63 0.25И-84, снабжённый регулирующим клапаном (поз.1-7).

Контроль давления в линии подачи газов пиролиза.

Контур регулирования уровня в кубе абсорбционной колонны АК путём изменения расхода кубового продукта, отводимого из колонны.

В качестве датчика уровня используется гидростатический уровнемер (поз.4-1) с унифицированным выходным сигналом, который подаётся на прибор для измерения и записи уровня (поз.4-2), снабжённый световой сигнализацией выхода за границы рабочего диапазона уровня в кубе АК. Сигнал с (поз.4-2) идёт на регулирующий блок управления (поз.4-4), к которому также идёт сигнал с ручного задатчика (поз.4-3). Далее импульсный сигнал 24В постоянного тока идёт на блок ручного управления (поз.4-5), оттуда на бесконтактный реверсивный пускатель (поз.4-6), который запускает исполнительный механизм с регулирующим клапаном (поз.4-7).

Контроль температуры ДМФ на входе в АК.

В качестве первичного преобразователя для измерения температуры реагента используется термопреобразователь сопротивления (поз. 6-1), сигнал с которого в виде электрического сопротивления, пропорционального измеренной температуре поступает на нормирующий преобразователь (поз. 6-2). С помощью преобразователя электрический неунифицированный сигнал преобразуется в унифицированный сигнал постоянного тока и подаётся на прибор для измерения и записи температуры (поз.6-3).

Контур каскадного регулирования концентрации ацетилена в отводимом из АК синтез-газе с промежуточной координатой – стабилизацией расхода ДМФ в линии подачи ДМФ.

В качестве прибора для измерения концентрации используется оптико-абсорбционный газоанализатор (поз.7-1) с унифицированным выходным сигналом. Сигнал с газоанализатора подаётся на прибор для измерения и записи концентрации (поз.7-2), с него – на регулятор (поз.7-4). Также на регулятор поступает унифицированный сигнал с ручного задатчика (поз.7-3).

В качестве прибора для измерения расхода ДМФ в линии подачи ДМФ используется расходомер переменного перепада давлений (поз.8-1). Сигнал с него в виде величины давлений до и после диафрагмы поступает на дифманометр (поз.8-2), преобразующий сигнал в унифицированный. Далее этот сигнал подаётся на вычислительный блок (поз.8-3), который посредством операции извлечения корня вычисляет и передаёт унифицированный сигнал о расходе ДМФ на прибор для измерения и регистрации расхода (поз.8-4). Оттуда сигнал подаётся на регулятор (поз.8-5), который также получает сигнал от регулятора концентрации (поз.7-4). Выходной сигнал регулятора (поз.8-5) – импульсный – 24В постоянного тока поступает на блок ручного управления (поз.8-6), с него на пускатель бесконтактный реверсивный (поз.8-7), который запускает исполнительный механизм с регулирующим клапаном (поз.8-8) в линии подачи ДМФ.

Система запуска/остановки двигателя насоса Н оператором как по месту, так и со щита управления или с рабочей станции.

По месту расположена кнопка запуска/остановки двигателя насоса (SB1), которая соединена с переключателем (SA1), расположенным на щите управления. Переключатель соединён также с кнопкой запуска/остановки двигателя насоса (SB2) на щите управления. С помощью переключателя можно размыкать и замыкать ту или иную цепь и, таким образом, запускать/останавливать двигатель насоса как со щита управления так и по месту. С переключателя (SA1) импульсный сигнал – 24В постоянного тока подаётся на нереверсивный магнитный пускатель (KM1), который запускает двигатель (М) насоса (Н).

Контур регулирования соотношения расходов кубового продукта из колонны АК и подачи ацетилен-сырца в колонну ДК путём изменения расхода ацетилен-сырца.

В качестве датчика расхода ацетилен-сырца, поступающего в десорбционную колонну ДК используется ультразвуковой уровнемер (поз.11-1) с унифицированным выходным сигналом. Сигнал поступает на прибор для измерения и записи уровня (поз.11-2). Выходной сигнал тоже унифицированный подаётся на регулятор (поз.11-3).

В качестве датчика расхода кубового остатка колонны АК, поступающего в ДК используется ультразвуковой уровнемер с унифицированным выходным сигналом (поз.12-1). Сигнал с него идёт на прибор для измерения и записи расхода (поз.12-2). Затем сигнал подаётся на вычислительный блок (поз.12-3), который вычисляет необходимый расход ацетилен-сырца с помощью операции умножения расхода кубового остатка колонны АК на коэффициент, который задаётся ручным задатчиком (поз.12-4) с унифицированным выходным сигналом. С вычислительного блока сигнал поступает на регулятор (поз.11-3) с выходным импульсным сигналом – 24В постоянного тока, подающимся на блок ручного управления (поз.11-4). С блока ручного управления сигнал идёт на бесконтактный реверсивный пускатель (поз.11-5), который запускает исполнительный механизм с регулирующим клапаном (поз.11-6), таким образом регулируя подачу ацетилен-сырца в десорбционную колонну ДК.

Таким образом, была разработана функциональная схема автоматизации процесса производства ацетилена (абсорбция и основная десорбция ацетилена). При разработке схемы и элементов КТС учтены особенности технологического процесса, особенности рабочих сред, требуемая точность и быстродействие средств автоматизации. Данная система автоматизации построена на базе серийно выпускаемых технических средств. В основном применяются однотипные унифицированные блочно-модульные системы. Количество приборов ограничено, но достаточно для обеспечения непрерывности, бесперебойности и безопасности технологического процесса.

получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
непосредственное воздействие на ТОУ для поддержания заданных режимов его функционирования;
контроль и регистрация технологических параметров процессов и оборудования.

выбор методов контроля регулируемых величин и каналов внесения управляющих воздействий;
выбор КТС систем автоматизации всех уровней;
выбор приводов исполнительных механизмов, регулирующих и запорных органов технологических линий и оборудования, управляемого автоматически или вручную, в том числе и дистанционно;
размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании и магистралях;
выбор способов и технических средств представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Также на основании выполненной работы хотелось бы сделать выводы:

1) Для управления любыми производственными процессами необходимо располагать объективной и достоверной информацией, сведениями о характеристиках и состояниях протекающих процессов. Эти данные невозможно получить без использования контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации.

2) Невозможно обеспечить высокое качество и надежность выпускаемой продукции, без средств измерений.

3) Любой автоматизируемый узел должен иметь средства защиты и блокировки оборудования для предотвращения чрезвычайных ситуаций на предприятии.

Проектирование систем автоматизации химических производств. Структурные схемы и схемы автоматизации: Метод. Указания / Под ред.: Беляева Д.В. ЛТИ им. Ленсовета. – Л., 1989. – 44 с.
Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник/ Под ред. В.В. Черенкова. – Л.: 1987. – 57 с.
Аналоговые и цифровые регуляторы и исполнительные механизмы в системах автоматизации технологических процессов: Метод. Указания / Под ред.: Харазова В.Г. ЛТИ им. Ленсовета. – Л., 1992. – 60 с.

1. это разработка и установление руководством предприятия системы количественных и качественных показателей
2. водородного газа то полученный раствор будет хорошо проводить электричество
3. . С. 3539. Романов А
4. дипломна практика для студентів 4 курсу спеціальності Туристичне обслуговування Термін проходження
5. постройка часто зыбкая чревата неожиданными осложнениями
6. Содержание организации технической подготовки производства
7. Заможне суспільство конкурентоспроможна економіка ефективна держава
8. Информационные системы О
9. Олимпийский м Проспект мира по расписанию- Вторник
10. чтецов в Ленинграде было прослушано 118 учащихся
11. Россия начинается с тебя
12. Ты говоришь- Я не творила зла
13. А циркулярные волокна Б свободные волокна десны В трансептальные г альвеолярные гребешковые волокна д
14. Тема- Представление данных в электронных таблицах в виде диаграмм и графиков
15. Реферат на тему- ldquo;Розвиток Давньоруської державиrdquo;.
16. Уфимский государственный нефтяной технический университет Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г
17. Я думаю этот дезорганизатор этот вор этот лентяй а в большинстве случаев это просто дети с потрепанны
18. Техника содержания и кормления домашнего скота
19. Употребление орудия у человекообразных обезьян Орудия играющие такую большую роль в игре оказывают тол
20. СОДЕРЖАНИЕ И ЗАКОННАЯ СИЛА СУДЕБНОГО РЕШЕНИ

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе