Технологические параметры

 

Температура в сушилке	180 °С
Давление	0,013 МПа
Производительность сушилки	100 кг/с
Давление на входе вентилятора 6	0,0025 МПа
Температура высушенного полимера	140 °С

 

3 Контрольные вопросы

 

1 Изображение технологического оборудования на функциональных схемах.

2 Перечень проектных материалов выполняемых на стадии "проект".

3 Какой толщины выполняются линии на электрических принципиальных схемах?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема: Разработка функциональной схемы автоматизации абсорбционной установки. Выбор средств автоматизации.

 

1 Описание процесса

Абсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым поглотителем – абсорбентом. Процессы абсорбции применяются в промышленности при очистке газов, осветлении растворов, извлечении летучих растворителей из смеси с воздухом или другими газами. Процессы абсорбции проводятся в аппаратах периодического действия с неподвижным слоем абсорбента и в аппаратах с движущимся или кипящим слоем абсорбента. Наибольшее распространение имеют абсорбенты с неподвижным слоем поглотителя. Несмотря на периодическую работу аппаратов, абсорбционная установка в целом работает непрерывно, т.к. в разных аппаратах осуществляются различные стадии процесса. Рассмотрим работу такой установки. Очищенный газ проходит через фильтр 1, где освобождается от пыли, засоряющий абсорбент и снижавший его поглотительную способность, т.к. пары распределенного вещества (бензола, бензина, растворителей) могут образовать с воздухом взрыво– и пожароопасные смеси, на трубопроводе очищенного газа устанавливают огнепреградителъ 2, взрывную мембрана 3, и вентилятор 9, который подает газ в абсорбер 5. При проведении процесса регенерации абсорбента, паровоздушная смесь поступает в конденсатор 6 и далее в отстойник. Горячий воздух для сушки абсорбента подается вентилятором 8 через калорифер 4. Воздух для охлаждения подается также вентилятором, но минуя калорифер по обводной линии 7.

 

2 Технологические параметры

 

Объем воздуха, поступающего на очистку 9000 м³/с

Температура воздуха 31 °С

Давление 0,099 МПа

Линейная скорость прохождения воздуха через слой угля 0,25 м/

Расход пара на регенерацию 0,15 м³/с

Расход пара на калорифер 0,045 м³/с

Температура воздуха из калорифера 110 °С

Воздуха для охлаждения абсорбента 22 °С

 

 

 

 

 

3 Контрольные вопросы

1 На основании каких проектных документов, решений разрабатываются схемы внешних электрических и трубных проводок?

2 Что отражается в структурных схемах управления и контроля?

2 Требования к помещению центрального пункта управления?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

 

 

Тема: Разработка функциональной схемы автоматизации процесса очистка технических стоков воды . Выбор средств автоматизации.

 

 

 

I – ёмкость с кислотой;

II – ёмкость щёлочи;

III – резервуар предварительной обработки;

IV – аэрационный танк;

V – хлоробор;

VI – ёмкость с хлором;

Н_1,2 - насосы.

М – электропривод.

Рисунок 5 – Процесс очистки технических стоков воды

 

 

 

 

Описание процесса

 

Сточные воды, образованные в ходе технологического процесса, поступают в резервуар предварительной обработки, где определяется значение pH. Если значения рН лежат вне диапазона 6,5-7,5, то добавляется щёлочь или кислота. В активационной ёмкости необходимо провести измерения следующих параметров: температуры, значение рН, степень помутнения и концентрацию кислорода.

Чрезвычайно важно проводить измерения концентрации кислорода. Для достижения необходимой концентрации кислорода обрабатываемые воды, поступающие в аэрационный танк, продуваются определённым количеством воздуха. Расход подаваемого воздуха зависит от концентрации растворённого в воде кислорода.

Для нейтрализации сточных вод применяется система хлорирования, в которой в качестве активного вещества применяется гипохлорид (NaCl⁰ ).

Объём сточных вод необходимо контролировать.

 

2 Технологические параметры

 

Объем сточных вод, поступающего на очистку 1000 м³/с

Температура в резервуаре 31 °С

Давление после насосов 0,02 Мпа

Расход воздуха через слой воды 0,25 м³/с

Расход кислоты 0,15 м³/с

Расход щелочи 0,045 м³/с

рН 5-8

Воздуха для аэрации 22 °С

Количество очищенной воды 0,06 м³/с

Расход хлора 0,015 м³/с

 

3 Контрольные вопросы

 

1 Буквенные и позиционные обозначения электроаппаратуры.

2 Что отражается на электрических и пневматических схемах питания управления и контроля?

3 Требования к воздуху КИП.

 

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

 

Тема: Разработка функциональной схемы автоматизации процесса производства капроновой нити (лески). Выбор средств автоматизации.

 

 

I – первая зона экструдера;

II – вторая зона экструдера;

III – третья зона экструдера;

IV – четвёртая зона экструдера;

V – дозирующий насос;

VI – фильера;

VII – распределитель воздуха;

М – электропривод.

Рисунок 6 –Схема процесса производства капроновой нити

 

 

Описание процесса

Подача сырья из бункера хранения в экструдер производится насосом. В экструдере сырьё проходит четыре этапа по четырём зонам обогрева экструдера.

В первой зоне обогрева экструдера температура не менее 220-230 ⁰С в зависимости от марки капрона. Температура постепенно от каждой зоны должна повышаться на 5 ⁰С.

Расплавленный полимер дозирующим насосом V подаётся на фильеру VI при определённом давлении. Температура расплава полимера должна быть не менее 250 ⁰С.

Затем расплавленный полимер в виде стружек определённого диаметра поступает в шахту, обдувается воздухом от холодильной системы (кондиционера). Температура обдува - 20±2 ⁰С, скорость – 2 м/с, влажность – 65 %.

Охладившись в шахте воздухом, нить поступает на приёмный барабан для вытягивания. За счёт кратности вытяжки нити придаётся прочность и определённые физико-механические параметры.

Сформованная нить закладывается на бабины через раскладчик.

 

2 Технологические параметры

Температура а в1 зоне 220-230 °С

Температура во 2 зоне 235 °С

Температура во 3зоне 240 °С

Температура во 4зоне 245 °С

Давление плава полимера 0,15 Мпа

Расход воздуха на обдув 0,045 м³/с

Температура воздуха на обдув 0,15 Мпа

Влажность воздуха для охлаждения 65%

Число оборотов двигателя М1 20 об/с

Число оборотов двигателя М2 33 об/с

 

 

3 Контрольные вопросы

 

1 Задание на проектирование. Исходные данные и материалы.

2 На какой высоте размещают на щите управления показывающие приборы ?

3 Унифицированные сигналы систем автоматизации.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

 

 

Тема: Разработка функциональной схемы автоматизации процесса производства газированных напитков. Выбор средств автоматизации.

 

К – холодильник;

КЖ – ёмкость для кулканажа;

Ф – фильтр;

С – сатуратор;

СО – станция подачи углекислого газа;

ПР – полуавтомат разлива;

БО – ёмкость излишней воды;

Н_1,2,3 – насосы.

Рисунок 7 – Схема процесса производства газированных напитков

 

 

Описание процесса

Процесс сатурирования предназначен для насыщения углекислым газом различных напитков, составленных на основе питьевой воды.

Вода из подземных источников поступает в ёмкость КЖ, одновременно

 

 

поступают в неё и компоненты напитка, где происходит их смешивание.

С помощью насоса Н₁, приготовленный раствор поступает в холодильник К, где охлаждается до 4 ⁰С за счёт теплообмена с охлаждающей жидкостью. Охлаждающая жидкость приготовляется на специальной холодильной установке.

Затем вода, пройдя через фильтр Ф тонкой очистки, с помощью насоса Н₂ подаётся в сатуратор С.

Сатуратор представляет собой колонку насыщения воды двуокисью углерода. Двуокись углерода поступает непосредственно в колонну, в зависимости от уровня воды в колонне и давления в сатураторе в пределах 0.3-0.4 МПа.

Насыщенный газом напиток поступает в ёмкость полуавтомата разлива ПР. Излишняя вода из бака автомата разлива сбрасывается в ёмкость БО, где при достижении заданного уровня воды, с помощью насоса Н₃ , обратно подаётся в сатуратор С.

 

Технические параметры

Объем воды, поступающей в КЖ 0,1 м³/с

Температура в К 4 °С

Давление после насосов Н1,Н2,Н3 0,2 Мпа

Давление в колонне С 0,25 м³/с

Расход СО 0,015 м³/с

Уровень в емкости ВО 100%

Перепад давления на Ф 0,0001Мпа

Температура охлаждающей жидкости -2 °С

Количество газированной воды 0,06 м³/с

Расход компонентов 0,0015 м³/с

 

3 Контрольные вопросы

 

1 Классификация систем управления.

2 На какой высоте размещают на щите КИП и А регулирующие приборы?

3 Какие виды сигнализации применяются в системах автоматизации технологических процессов?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

 

 

Тема: Разработка функциональной схемы автоматизации установки первичной перегонки нефти

 

К-1 – атмосферная колонка;

К-2 – отпарная колонка;

Е-1 – водогазоотделитель;

Т – теплообменник;

Н – насос.

Рисунок 8 – Схема установки первичной перегонки нефти

Описание процесса

Горячая нефть из печи пиролиза подаётся в атмосферную колонку К-1, где поддерживается температура перегонки за счёт подачи пара. Уровень кубовой жидкости (мазут) поддерживается регулирующим клапаном, установленным на

 

 

линии выхода насоса Н₁ , с коррекцией по расходу горячей нефти на перегонку. Со средних тарелок колонны К-1 отбирается часть перегонки и направляется в отпарную колонну К-2.

С куба колонны К-2 насосом Н₂ отбирается промежуточная фракция (соляр) в зависимости от уровня. Температура в колонне К-2 устанавливается подачей пара. Лёгкие фракции из колонны К-2 направляются обратно в К-1.

С верха колонны К-1 парогазовая смесь направляется через теплообменник Т₁ в водогазоотделитель Е-1. В Е-1 происходит разделение фаз газ – бензин – вода.

В водогазоотделителе сброс технологической воды осуществляется межфазовым регулятором уровня; уровень бензина поддерживается путём сброса его из линии выхода насоса Н₃ орошения в товарную ёмкость и частично на орошение колонны для регулирования температуры в верхней части колонны К-1.

Так как водогазоотделитель связан трубопроводами с колонной К-1, то поддержание давления в Е-1 распространяется и на колонну К-1.

 

2 Технологические параметры

 

Объем нефти, поступающей на перегонку 9 м³/с

Температура перегонки в колонне К1 180 °С

Давление 0,099 Мпа

Уровень в кубе К1 100%

Расход пара на перегонку К1 0,15 м³/с

Расход пара на колонну К2 0,045 м³/с

Температура в К2 110 °С

Уровень в кубе К2 100%

Температура перегонки после Т1 50 °С

Температура перегонки после Т2 50 °С

Уровень раздела фаз Е1 100%

Температура верха колонны 1 170°С

Расход бензина на орошение К1 0,15 м³/с

 

 

3 Контрольные вопросы

 

1 Требование к выбору средств автоматизации.

2 Разделы пояснительной записки к проекту.

3 Типы щитов и пультов. Выбор и обоснование.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1 Техника проектирования систем автоматизации технологических процессов «под редакцией Л.И. Шипетина, - М.: «Машиностроение» 1976, 496c.

2 Емельянов, А.К., Капник, С.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. -М. Энергоатомиздат, 198Зг.-

399 с.

3 Технические средства автоматизации химических производств: Справочник В.С. Балакирев, Л.А. Барский, А.В. Бугров, и др.- М : Химия, 1991. – 272 с.

4 ГОСТ2.411-72. ЕСКД. Правила выполнения чертежей труб, трубопроводов и трубопроводных систем. - Минск, МГС СМС. – 4 с.

5 ГОСТ 21.404-85 Автоматизация ТП. Обозначения условных приборов и средств автоматизации на схемах. - Минск, МГС СМС. – 24 с.

6 ГОСТ 21.408-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. - Минск, МГС СМС. – 8 с.

7 СТП 15-06-2004. Общие требования и правила оформления текстовой документации. – Могилев: УО МГУП – 44 с.

8 Трегуб, В.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации в пищевой промышленности.-М.:Агропромиздат,1991.-352с.

 

Учебное издание