Рефераты

Регенерация азотной и серной кислоты

составляет 1:32 при исходной HNO3 50% и H2SO4 92%. Исходя из сказанного

выше, годовая производительность по H2SO4 будет равна 32000 т/год.

[pic]=[pic]

Рассчитаем суточную и часовую производительность вихревой колонны:

Псут=[pic]=95.52 т/сут

Пчас=[pic]=3,98 т/час

3.2 Расчет количества аппаратов

n=[pic]

Пгод – годовая производительность

Пчас – часовая производительность

КИО – коэффициент использования оборудования

Тэф – эффективный фонд времени работы аппарата, ч

Денитрационная колонна ГБХ

Тэф=8040 час/год

КИО=0,95

Пгод=10000 т/год

Пчас=1,24 т/час

n=[pic]=1.1 шт

Выбираем 1 аппарат

Вихревая колонна

Тэф=8040 ч/год

КИО=0,9

Пгод=32000 т/год

Пчас=3,98 т/час

n=[pic]=1.1 шт

Выбираем 1 аппарат

Абсорбер для улова паров азотной кислоты и окислов азота:

Тэф=8760-1404 =7365 ч

КИО=0,86

Пгод=5337000 т/год

Пчас=5337000/7356 =725,5 т/час

n=[pic]=3,8 шт

Выбираем 4 абсорбера

4. Конструктивно-механические расчеты

4.1 Расчет числа ступеней контакта фаз концентратора [5]

Определение числа ступеней концентратора серной кислоты при

концентрировании от 70% масс до 91-92% масс H2SO4 проводим аналитическим

методом. При нагреве серной кислоты до 260-280 ОС продукционную 92% H2SO4

можно получить в одной ступени. Однако при этом содержание серной кислоты в

парах достигает 30-50 г/м3 , что приводит к значительному газовому выбросу.

Для уменьшения содержания в парах, серную кислоту концентрируют в 2-3

ступенчатых аппаратах, однако, если при этом пересыщение паров H2SO4 во

второй ступени превышает критическое значение более, чем в 30 раз:

Sкр>[pic]=3,3, то происходит образование тумана серной кислоты.

Концентрация кислот во второй ступени для работы концентратора в режиме без

образования тумана серной кислоты должна составлять 85-90% масс,

температура 240 ОС.

Аналитическое определение числа ступеней, концентрации и температур

H2SO4 на ступенях концентратора, работающего без образования тумана,

представлено в таблице .

Таблица №18 - Число ступеней, концентрации и температуры серной

кислоты на ступенях концентратора.

| |Ступени концентратора |

| |1 |2 |3 |4 |5 |

| | | | | | |

|1. Температура газа, ОС | | | | | |

|на входе |850 |230 |210 |190 |175 |

|на выходе |230 |210 |190 |175 |160 |

|2. Концентрация H2SO4, % | | | | | |

|на входе |88 |84 |80 |75 |70 |

|на выходе |92 |88 |84 |80 |75 |

|3. Температура H2SO4, ОС |220 |200 |180 |165 |150 |

|Давление насыщенных паров H2SO4, | | | | | |

|Па | | | | | |

|на входе |200 |56 |16 |2,2 |0,47 |

|на выходе |960 |200 |56 |16 |2,2 |

|5. Пересыщение, S | |4,8 |3,57 |3,5 |7,3 |

|6. Критическое состояние, Sкр | |4,5 |6 |7,1 |12,27 |

|7. Отношение: S : Sкр | |1,07 |0,6 |0,5 |0,6 |

Принимая равными эффективности ступеней вихревой колонны по

температуре, массоотдаче в газовой и жидкой фазах для процессов десорбции

паров воды и абсорбции паров серной кислоты, задаемся распределением

концентрации (xi) и температур (ti) серной кислоты.

Таблица №19

| |Ступени концентратора |

| |1 |2 |3 |4 |5 |

| | | | | | |

|1. Температура газа, ОС | | | | | |

|на входе |850 |250 |210 |190 |175 |

|на выходе |250 |210 |190 |175 |170 |

|2. Концентрация H2SO4, % масс. | | | | | |

|на входе |89 |85 |81 |76 |70 |

|на выходе |92 |89 |85 |81 |76 |

|3. Давление насыщенных паров H2SO4, | | | | | |

|Па | | | | | |

|на входе |250 |56 |16 |2,2 |0,47 |

|на выходе |980 |250 |56 |16 |2,2 |

|4. Пересыщение, S |3,8 |4,5 |3,5 |7,3 | |

|5. Критическое пересыщение, Sкр |4,3 |6 |7,1 |12,27 | |

|6. Отношение: S : Sкр |0,88 |0,75 |0,49 |0,59 | |

|7. Брызгоунос на 1 кг подаваемой на |0,319 |0,318 |0,317 |- |- |

|ступень кислоты | | | | | |

1. Определяем расходы СК на ступенях вихревой колонны

[Li, (i=1-5)]

Li=Li+1*[pic], кг/час

Количество слабой H2SO4, поступающей в колонну (из материального

баланса) составляет:

L6= 7654.9 кг, температура кислоты t6=150 ОС, концентрация C6=70%,

[pic]=1,494 т/м3

Количество серной кислоты, поступающей из пятой на четвертую ступень:

L5=[pic][pic]=7654.9*0.7/0.75=7143 кг/ч (4687,5 м3 /ч)

X5=0,75; t5=165 ОС, [pic]=1,524 т/м3

Количество СК, поступающей из четвертой на третью ступень:

L4=[pic][pic]=7143*0.75/0.8=6696.6 кг/ч (4273.49 м3 /ч)

X4=0,8; t4=180 ОС, [pic]=1,567 т/м3

Количество СК, поступающей из третьей на вторую ступень:

L3=[pic][pic]=6696,6*0.8/0,84=6377,7 кг/ч (4059,6 м3 /ч)

X3=0,84; t3=200 ОС, [pic]=1,571 т/м3

Количество СК, поступающей из второй на первую ступень:

L2=[pic][pic]=6377,7*0.84/0,88=6087,8 кг/ч (3848 м3 /ч)

X2=0,88; t2=220 ОС, [pic]=1,582 т/м3

Количество продукционной СК, выходящей из первой ступени:

L1 =[pic][pic]=6087,8*0.88/0,92=5823,1 кг/ч (3653,14 м3 /ч)

X1=0,92; t1=250 ОС, [pic]=1,594 т/м3

По уравнению и табличным значениям (таблица №19 ) определяем

равновесные концентрации паров серной кислоты на ступенях колонны:

[pic], Па

Рассчитываем значения пересыщения паров H2SO4 на ступенях колонны:

S=yi-1/yi; i = 2-5

По уравнению [pic][5]

Рассчитываем значения критического пересыщения паров H2SO4 на ступенях

колонны Sкр-Sкр5

Определяем соотношения Si/ Sкрi на ступенях колонны. При

Si/Sкрi [pic]1 происходит образование тумана H2SO4, а при Si/Sкрi <1 –

туман не образуется.

Для ступеней колонны, в которых Si/Sкрi [pic]1 из графоаналитического

определения числа ступеней концентратора определяем концентрации и

температуры серной кислоты, позволяющие достичь Si/Sкрi <1. Значения

концентраций (хi) и температур (ti) СК на ступенях колонны в режиме ее

работы без образования тумана представлены в таблице 19.

Количество СК, поступающей на ступень из нижележащей ступени в виде

брызгоуноса, необходимое для получения концентрации (хi), при котором

соблюдается условие безтуманной работы ступеней: Si/Sкрi <1. определяется

по выражению:

1. Для второй ступени:

[pic]кг/ч

Для третьей ступени:

[pic]кг/ч

Для четвертой ступени:

[pic]кг/ч

2. Определяем относительный брызгоунос серной кислоты со ступени:

С первой ступени:

[pic] кг/ч

Со второй ступени:

[pic] кг/ч

С третьей ступени:

[pic] кг/ч

Расход топочных газов, поступающих при t=900 ОС на первую ступень

составляет G1=8934 м3 /ч (состав газа после топки).

2 Гидродинамический расчет

1 Расчет первой по ходу газового потока ступеней контакта фаз [5]

1. Односопловое вихревое контактное устройство

2. Вторая ступень контакта фаз

3. Вертикальный канал входа топочных газов

4. Горизонтальный канал

1. Площадь отверстия входа топочных газов:

d=0.35 м; S1=0.785*0.352=0.096 м2

2. Площадь сечения горизонтального канала входа газов:

S2=a*b=0.4*0.38=0.152 м2

3. Площадь сечения односоплового вихревого контактного устройства

(Dко=0,7 м)

S3=0.785*0.72=0.39 м2

4. Определяем скорость газового потока в первой ступени колонны:

[pic]м/сек

[pic]м/сек

[pic]м/сек

5. Гидравлическое сопротивление орошаемой первой ступени вихревой

колонны определяется по формуле:

[pic] = -5601,32 + 287,77Z1 +266.7Z2 + 147.52Z3 +2128.38Z4 –7.81Z1Z2 -

33.4Z1Z3 - 69.37Z1Z4 - 72.93Z2Z3 - 68.03Z2Z4 - 103.58Z3Z4 + 3.72Z1Z2Z3

+2.71Z1Z2Z4 + 15.46 Z1Z3Z4 + 31.52 Z2Z3Z4 - 1.5Z1Z2Z3 Z4, Па

где Z1 - Wщ, м/с

Z2 - [pic], м3 /м2 час

Z3 – б/Дк.д, м/м

Z4 – н/ Дк.д, м/м

Для первой ступени:

Z1- Wщ= W2=16,33м/с

Z2 – плотность орошения ступени:

[pic]м3 /ч, где

Sкол – площадь сечения колонны (Двн=1мм)

Sкол=0,785 м2

Z3=б/Дко; б – зазор между контактной обечайкой первой ступени и тарелкой

второй ступени

б= 0,21 м

Дк.о=0,7м; Z3=б/ Дк.о=0,21/0,7=0,3м/м

Z4= н/ Дк.о;

Н – высота контактной зоны односоплового ВКУ;

Н= 21 м

Z4 = н/ Дк.в =2,1/0,7=3м/м

Гидравлическое сопротивление первой ступени вихревой колонны равно:

[pic]=3302.94 Па.

6. Уравнение, описывающее изменение относительного брызгоуноса

жидкости с первой ступени от режимных и конструктивных параметров

имеет вид:

E*102=-71+Z1 + Z2 + 110Z3 + 38 Z4 -2Z1Z3 - 2Z2Z3-58Z3 Z4+Z2Z3 Z4 кг/кг

Определим значение относительного брызгоуноса с первой ступени при

заданных конструктивных и режимных параметрах:

E1=0,61 кг/кг

4.2.2. Расчет гидродинамических характеристик второй и последующих по ходу

газа ступеней вихревой колонны [5]

1. Тарелка

2. Контактная обечайка

3. Завихритель

4. Вышележащая ступень

1. Площадь отверстия проходов газа тарелки

(d=0.4 мм); S1=0.785*d2=13 м2

2. Площадь сечения прохода газов завихрителя:

S2=b*h*n = 0,04*0,3*8=0,096 м2

b – ширина щелей, b = 0,04 м

h – высота щелей, h = 0,3 м

n – количество щелей, n = 8 шт

3. Площадь сечения контактной обечайки (Дко=0,66 м)

S3=0,785* Дко2=0,785*0,662=0,34 м2

4. Площадь кольцевого сечения между контактной обечайкой и

завихрителем:

S4=[pic]м2

Где Дзав=0,51 – наружный диаметр завихрителя

5. Площадь свободного сечения колонны:

Двн=1,0 м – внутренний диаметр колонны

S5=0,785* Двн2=0,785 м2

6. Рассчитаем скорости газового потока: на второй по ходу газа

ступенях колонны

W1=[pic]м/сек

На третьей ступени ( а также на последующих ступенях):

W2=[pic]м/сек

W3=[pic]м/сек

W4=[pic]м/сек

W5=[pic]м/сек

7. Гидравлическое сопротивление орошаемых второй и последующих

ступеней определяется по уравнению:

[pic] = -4232,32 + 584,91Z1 +62,22Z2 + 3323,29Z4 +3372.03Z5 –7.14Z1Z2 –

184,01Z1Z4 – 403,7Z1Z5 - 72.09Z2Z4 - 56.8Z2Z5 – 2486,54Z4Z5 + 8.75Z1Z2Z4

+7.12Z1Z2Z5 + 145,99Z1Z4Z5 + 76,65Z2Z4Z5 – 8,49Z1Z2Z4 Z5, Па

где Z1 - W4, м/с=17,3 м/с

Z2 - [pic], м3 /м2 час

Z3 – б/Дк.о, м/м

Z4 – н/ Дк.о, м/м

Z5 – S2/S1 м2 /м2

Для второй ступени:

Z2=[pic] м3 /м3 час

Для третьей ступени:

Z2=[pic] м3 /м3 час

Для четвертой ступени

Z2=[pic] м3 /м3 час

Для пятой ступени:

Z2=[pic] м3 /м3 час

Z3=б/Дко=0,19/0,66=0,28 м/м

Z4=б/Дко=0,36/0,66=0,55 м/м

Z5=S2/S1=0.096/0.13=0,74 м/м

Гидравлическое сопротивление второй ступени равно:

[pic]Па

третьей ступени:

[pic]Па

четвертой ступени

[pic]Па

пятой ступени

[pic]Па

8. Уравнение, описывающее изменение брызгоуноса с вихревой ступени от

режимных и конструктивных параметров имеет вид:

E = -2.46 + 0.14Z1 +0.05Z2 + 3.44Z3 +2.08Z4 +2.09Z5–0.01Z1Z2 – 0.19Z1Z3 –

0.11Z1Z4 – 0.11Z1Z5 – 0.07Z2Z3 – 0.05Z2Z4 – 0.04Z2Z5 – 2.87Z3Z4 –

2.91Z3Z5 – 1.73Z4Z5 + 0.01Z1Z2Z3 +0.01Z1Z2Z5 + 0.15Z1Z3Z4 + 0.14Z1Z3Z5 +

2.37Z3Z4Z5 – 0.01Z1Z2Z3 Z4 – 0.01Z1Z2Z3 Z5 – 0.11Z1Z3Z4 Z5 + 0.08Z1Z4Z5 +

0.06Z2Z3Z4 + 0.05Z2Z3Z5 + 0.04Z2Z4Z5 - 0.04Z2Z3Z4 Z5, kJ/kJ

Относительный брызгоунос со второй ступени при принятых значениях (Z1- Z5)

составляет:

E2=0,54 кг/кг

Относительный брызгоунос с третьей ступени:

E3=0,47 кг/кг.

Относительный брызгоунос с четвертой ступени:

E4=0,44 кг/кг

9. Гидравлическое сопротивление вихревой колонны составляет:

[pic]=[pic]+[pic]+[pic]+[pic]+[pic]+2[pic]+2+[pic], где

[pic]-[pic] - гидравлическое сопротивление ступеней вихревой колонны, Па

[pic]= 2000 Па - гидравлическое сопротивление брызгоуловительной ступени

[pic]=2200 Па - гидравлическое сопротивление абсорбционной ступени

[pic]=3302,94+2152,54+2153,21+2155,52+2156,88+2*2000+2*2200=20321,1Па

Рассчитанные значения относительно брызгоуноса жидкости между ступенями

колонны (E1-E4) соответствуют режиму работы вихревой колонны без

образования тумана серной кислоты.

10. Расчет линий перетока жидкости

Площадь сечения переточных труб жидкости между ступенями: (Дтр=0,08

мм) Sпер=0,785*0,082=0,005024 м2

а) линии перетока жидкости после первой ступени:

Дтр=0,1 мм; Sпер=0,785*0,12=0,00785 м2

uж=[pic]м/с

б) линии перетока жидкости между второй и первой ступенями:

Sпер=0,005 м2

uж=[pic]м/с

в) линии перетока жидкости между третьей и второй ступенями:

uж=[pic]м/с

г) линии перетока жидкости между четвертой и третьей ступенями:

uж=[pic]м/с

д) линии перетока жидкости между пятой и четвертой ступенями:

uж=[pic]м/с

с) линия подачи слабой (70%) серной кислоты на пятую ступень колонны:

uж=[pic]м/с

4.3. Механические расчеты основных деталей и узлов вихревой колонны [6],

[7]

1. Расчет толщины обечаек

Расчет производится в соответствии с ГОСТ 14249-80. Исполнительную

толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной

внутренним избыточным давлением рассчитываем по формуле:

[pic]

Условие: [pic], где

P – внутренне давление (0,1 Мпа)

[pic]- коэффициент прочности сварного шва продольном направлении,

[pic]=1

Ck – поправка на коррозию с учетом срока службы аппарата, Ck = 0,001

D – внутренний диаметр, D=1 м

[pic] - допустимое напряжение, [pic]=2,2 Н/м2

S=[pic]м

[pic] - условие выполняется

Толщина обечайки по расчетам равна 0,025 м

2. Расчет толщины днища:

[pic], где

[pic]=0,1 мПа внутреннее давление

[pic]- коэффициент прочности днищ, изготовленных из цельной заготовки

[pic] = 2,2мН/м2 - допустимое напряжение

С=0,001

R=1 м – радиус кривизны в вершине днища. Для элептических днищ R=D,

где D – внутренний диаметр аппарата, D=1 м

[pic]м

Условие: [pic]

[pic]

Условие выполняется. Толщина днища равна 0,025 м.

3. Расчет фланцевых соединений

Расчетное растягивающее условие в болтах

[pic], где

Дп – средний диаметр уплотнения, м

[pic]- расчетная сила осевого сжатия уплотняемых поверхностях в рабочих

условиях, необходимых для обеспечения герметичности, [pic]=0,00563 [pic]

[pic]-рабочее давление, [pic]=0,1 Мпа

Дп=1070 мм, [pic]

[pic]

Расчетная сила сжатия прокладки прямоугольного сечения определяется по

формуле:

[pic], где

в – эффективная ширина прокладки, м

[pic]; [pic]

к – коэффициент, учитывающий зависимость от материала и конструкции

прокладки

к = 2,5 (материал – асбест)

в0 – действительная ширина прокладки, м

Диаметр болтовой окружности:

Дб=(1,1-1,2)Дв0,933=1,1*1,050,933=1,15 мм, где

Дв – внутренний диаметр фланца, равный наружному диаметру аппарата,м

Дв = 1050 мм = 1,05м

Расчет диаметра болтов

[pic], где

Дт=1.098 м – наружный диаметр сварного шва на фланце

[pic][pic]

число болтов: [pic], где

Fб – площадь сечения выбранного болта по внутреннему диаметру резьбы, м2

[pic]

[pic]- допустимое напряжение на растяжение на болтах

[pic]

Округлим и получаем число болтов 16 шт.

Наружный диаметр фланца

Дф=Дб+(1,8+2,5)dб

Дф=1,15+4,3*0,02=1,24 м

Приведенная нагрузка на фланец при рабочих условиях:

[pic]

[pic]

Вспомогательная величина Ф при рабочих условиях (в м2 )

Ф=[pic]

Вспомогательная величина А:

[pic]

[pic] - предел текучести материала фланцев при рабочей температуре,

[pic]=240 [pic]/м2

S – толщина обечайки, соединяемой фланцем, м, [pic], [pic] - коэффициенты,

определяемые графическим путем [pic]=0,99, [pic]=9

Высоту фланца h определяем по формулам

[pic], м; при [pic], [pic]

2,74*10-4 м2[pic] 1,13*0,01125 м2

2,74*10-4 м2[pic]0,0127

[pic]

Расчет опор аппарата [10]

Толщина ребра: [pic], где

[pic] - нагрузка на одну опору, в мН

к – коэффициент, зависящий от соотношения [pic]; k=0.6, n=4

z- количество ребер на опоре принимаем из конструктивных соображений

L – высота опоры, L=0.2 м

[pic]=108000 кгс = 10800кг = 1,08мн = 10,79*103кГс

[pic]

Высота ламп: L=L/0.5 = 0.2/0.5=0.4 м

Общая длина сварного шва, Lш:

Lш=4(h+[pic])=4(0.4+0.026)=1.17 м

Прочность сварного шва, [pic], при соблюдении условия: [pic] LшhшTшс, где

Lш - общая длина сварных швов, м

hш – катет свободного шва, м hш=0,008м

Tшс – допускаемое напряжение материала шва на срез, нм/ м2

Tшс - =100мн/ м2

1,08/4 = 0,27 мн <0,7*1,74*0,008*100=0,97 мн

0,27 мн < 0,97 [pic]

Условие прочности выполняется.

5. Выбор и обоснование схемы автоматизации производственного процесса

Автоматизированные системы управления – это человекомашинные системы,

обеспечивающие автоматический сбор, обработку информации и оптимизацию

управления.

АСУТП предназначены для выработки и реализации воздействий на

технологический объект управления, в соответствии с принятыми критериями

управления с помощью современных средств вычислительной техники.

Технологический объект управления – это совокупность технологического

оборудования и реализованного на нем по регламенту технологического

процесса. Особое значение приобретает АСУТП в потенциально-опасных

процессах.

Выделяют 4 группы потенциально-опасных процессов химической

технологии:

1. Токсичные вещества и процессы с ними

2. Процессы со взрывоопасными веществами

3. Процессы с большой скоростью реакции

4. Смешанные из 1,2,3

Потенциально-опасные процессы широко применяются процессы нитрования,

гидрирования бромирования, магнитоорганического синтеза и др.

Особенности потенциально-опасных производств в том, что они могут

протекать в двух режимах:

1. нормальный режим

2. предаварийный режим

Способность переходить из 1-ого режима во 2-ой и отличает потенциально-

опасные процессы от других производств.

Предаварийный режим имеет две фазы:

- возможность вернуться к нормальному режиму

- невозможность вернуться к нормальному режиму, так как аварийная

ситуация уже неотвратима и наступает аварийное состояние.

Такая специфичность потенциально-опасных производств (ПОП) определяет

особые требования к АСУ такими процессами. Нужно иметь такие

автоматизированное системы управления, чтобы оно управляло процессом в

предаварийном состоянии.

Для этого в АСУ есть система защиты (АСЗ) – автоматическая система

защиты. Таким образом, в состав АСУ потенциально-опасных производств

входит: АЗС, АСР, АСС, АСК.

АСР – автоматизированная система регулирования. На нее возлагается

функция оптимального управления процессом в нормальных режимах.

АЗС – анализ предаварийного состояния и выбор защитных воздействий

(если процесс не приходит в нормальный режим, то его надо прекратить).

1. Сброс реакционной массы в аварийный чан.

2. Подача в реактор разбавителя, затормаживающего процесс.

3. Подача жесткого хладагента.

АСК – автоматизированные системы контроля – получение информации о

наступлении интересующих событий в управляемом объекте путем подачи

световых и звуковых сигналов, особенно необходимо в предаварийном режиме

работы.

АСУТП потенциально-опасных процессов может быть выполнено путем

соединения четырех автономных этих систем в одно целое или путем соединения

вместо АЗС и АСР вводят УВМ – управляющую вычислительную машину, получается

АСУ на базе УВМ.

Общие сведения о типовой микропроцессорной системе.

Система предназначена для контроля и управления технологическим

процессом непрерывных и полунепрерывных производств. Система позволяет:

1. Сбор и первичную переработку информации

2. Контроль и регулирование

3. Пуск и остановка оборудования и процесса

4. Блокировка и защита оборудования

Микропроцессорная система позволяет осуществить вызов видеопрограмм и

информацией о состоянии агрегатов и о текущих значениях параметров

процесса.

Информируемая мощность: АСУТП, построенная на базе типовой

микропроцессорной системы, оценка общим количеством станций контроля и

управления.

Характеристика одной из КАУ: входят непрерывные сигналы до 80,

дискретные – до 38,4, выходные сигналы непрерывно до 20, дискретные – 324.

Входные сигналы могут быть:

0-10в; 0-5мА; 0-20мА.

Выходные сигналы: 0-10в, 0-5 мА.

Время выработки регулирующих воздействий – 1 сек.

Погрешность выработки регулируемых воздействий – 1% количество

программ, выводимых на экран дисплея – 100. Питание 220В, допускается один

отказ за 10 тыс. часов работы.

Технологический процесс регенерации отработанных кислот

Технологический процесс состоит из стадий:

- концентрирования HNO3

- денитрация отработанных кислот

- концентрирование H2SO4

- улов хвостовых нитрозных газов

Процесс непрерывный, все основные аппараты технологической схемы

соединены последовательно.

Таблица №20 - название аппаратов и контролируемые параметры

|Аппарат |параметры |

| |Темпе-рат|давление |расход |уровень |концентра|

| |ура | | | |ция |

|Напорные баки | | | |+ | |

|Колонна ГБХ |+ |+ | | |+ |

|Конденсатор |+ | | | | |

|Холодильник |+ | | | | |

|Вихревая колонна |+ | | | |+ |

|Топка |+ | |+ | | |

|Абсорбционные башни |+ | | | |+ |

|Нитрозные холодильники |+ | | | | |

Таблица №21

|Аппарат и параметры |Величи|Вид автоматизации |

| |на | |

| | | |регул |сигнал |

| | | | | |

| |Напорные баки |const,|+ |+ | |

| | |2 м | | | |

| |уровень | | | | |

| |Конденсатор | | | | |

| |Температура паров азотной |60-65 |+ |+ | |

| |кислоты |ОС | | | |

| |Холодильник | | | | |

| |Температура подогретой |30-35 |+ |+ | |

| |кислоты в зависимости от |ОС | | | |

| |подачи H2O | | | | |

| |Реактор | | | | |

| |Температура подогретой | |+ |+ | |

| |кислоты | | | | |

| |Колонна | | | | |

| |Температура верха колонны |84-85 |+ | | |

| | |ОС | | | |

| |Температура пара в общей |200-24|+ | | |

| |магистрали |0 ОС | | | |

| |Давление паров общей | |+ |+ | |

| |магистрали | | | | |

| |Концентрированная HNO3 (98%)| |+ | | |

| |Концентрированная H2SO4 слаб|70% |+ | | |

| |Вихревая колонна | | | | |

| |Концентрированная H2SO4 |92 % |+ | | |

| |креп. | | | | |

| |Температура отходящих паров | |+ |+ | |

| |Холодильник H2SO4 | | | | |

| |Температура охлажд. H2SO4 | |+ |+ | |

| |Топка | | | | |

| |Соотношение расходов газа и | |+ |+ | |

| |воздуха | | | | |

| |Абсорбционные колонные | | | | |

| |ПДК отходящих газов | |+ | |+ |

| |Нитрозные холодильники | | | | |

| |Температура слабых кислот |80 ОС |+ |+ | |

Описание контуров

1. Регулирование уровня в напорном баке

Для измерения уровня в напорном баке датчики уровнемеры пневматического

типа (1-1,3-1,5-1) с унифицированным пневматическим сигналом 0,2-1 кгс/см2

. Сигнал от него идет по двум направлениям: один через

пневмоэлектропреобразователь (1-8,3-8,5-8) по Адресу Bi1, Bi3, Bi5,

построен в блок нагрузок управляющей машины, где он сравнивается с заданным

сигналом. В случае отклонения текущего параметра от заданного по программе

программиста вырабатывается регулирующее воздействие в виде 0-5мА, которое

выходит из ПТК по адресу Bi1, Bi3, Bi5, и далее преобразуясь в стандартный

пневматический сигнал, через электропневматический преобразователь (1-6,3-

6,5-6), минуя без искажения воздухораспределитель (1-4,3-4,5-4) по 2му, 4му

и 5му адресам поступает на привод регулирующего органа (1-5,3-5,5-5), в

результате изменится подача кислот в бак и уровень будет поддерживаться

постоянным. Если управляющая машина вышла из строя, то

воздухораспределитель обесточивается и управление процессом переходит на

локальный контру.

Сигнал с датчика (1-2,3-2,5-2) идет на вторичный пневматический прибор (1-

3,3-3,5-3). В регулятор (1-4,3-4,5-4) заранее введено желательное значение

параметра. На элементе сравнения происходит сравнение параметров. В случае

отклонения регулятор вырабатывает регулирующее воздействие, которое,

минуя (1-4,3-4,5-4) по адресу 2,4,6 действует на пневматический клапан (1-

5,3-5,5-5), который пропорционально регулирующему воздействию меняет свое

положение (в сторону уменьшения сигнала рассогласовывания)

2 Регулирование температуры охлажденной кислоты по изменению подачи

хладагента.

Для регулирования температуры используют аналогичные контуры с той

разницей, что сигнал о текущей температуре от термометра сопротивления (19-

1,29-1,31-1,33-1,35-1) по первому адресу передается на нормирующий

преобразователь (19-2,29-2,31-2,33-2,35-2), который нормирует сигнал в

стандартный от 0 до 5 мА.

3. Регулирование соотношения расходов при автоматизации топки

Контур создан для того, чтобы соотношение природного газа и воздуха,

подающихся в топку, было оптимальным (так как Температура будет самой

высокой). Это соотношение заводится задатчиком в регулятор (25-5). Датчики

расходов (25-1,25-2) устанавливаются на трубопроводах, ведущих в топку.

Через дифмонометры текущее соотношение подается на прибор (25-5) с заданным

соотношением. Дальше регулирующее воздействие идет по адресу 28 на

пневматический клапан (25-8), а клапан воздухом добивается нужного

соотношения компонентов.

В случае, если нужно скорректировать соотношение по температуре, то к

контуру соотношения присоединяется контур температур.

Термометр сопротивления (27-1) фиксирует температуру отработанной

H2SO4, преобразует ее в унифицированный сигнал в преобразователь (27-3).

Сигнал воспринимается вторичным пневмоприбором (27-4) но элементы

сравнения, встроенного в него регулятора (27-5) идет сигнал

рассогласования, в случае наличия отношения регулирующего воздействия

передается по стрелке на прибор (27-6) и исправляет там задание, то есть

корректирует.

4. Контур контроля давления

Сигнал с датчика (пружинного манометра (9-1) поступает на вторичный

пневматический прибор (9-2), который ведет показания и запись параметра.

Для передачи сигнала в управляющую машину по адресам B19, ставится в

пневмоэлектрический преобразователь для преобразования сигнала. В

унифицированный электрический сигнал 0-5 мА, воспринимаемый машиной.

5. Регулирование концентрации кислот

Для измерения концентрации кислот используют аналогичные контура с той

разницей, что датчиками будут датчики концентратора (16-1,17-1,18-1),

сигналы для управляемой колонны по адресам Bi16, Bi17, Bi18, идут через

измерительные приборы преобразователи (16-2,17-2,18-2)

Таблица №22 - Контрольно-измерительные приборы и средства

автоматического контроля

|Позиция |Наименование|Пред-е |Место |Наименование и характеристика |Тип модели |Количест|Завод |Примеч|

| |параметра |значение |устано|температуры | |во |изготовитель|ание |

| |среды и |параметра |вки | | | | | |

| |место отбора| |прибор| | | | | |

| |пробы | |а | | | | | |

| | | | | | |На 1|На | | |

| | | | | | |агр.|все| | |

| | | | | | | |агр| | |

| | | | | | | |. | | |

|1-1, 3-1, |Уровень в |2 м |По |Уровнемер буйковый с |УПБ-16 |1 |3 |З-д | |

|5-1 |напорном | |месту |унифицированным пневматическим| | | |"Теплоприбор| |

| |баке | | |сигналом класс точности 1,5% | | | |" г. Казань | |

|1-2, 3-2, |-"- |-"- |На |Вторичный пневматический |ПВ101П |1 |14 |"Тизприбор" | |

|5-2, 9-2, | | |щите |прибор, предназначенный для | | | |г. Москва | |

|13-4, 19-4, | | | |записи и показания величины | | | | | |

|23-4, 35-5, | | | |регулируемого параметра и | | | | | |

|27-4, 29-4, | | | |управляющего воздествия. Класс| | | | | |

|31-4, 33-4, | | | |точности 1. Длина шкалы прибоа| | | | | |

|35-4 | | | |– 100 мм. | | | | | |

|1-3, 3-3, |-"- |-"- |На |Пропорциональноинтегральный |ПР3,31 |1 |14 |"Тизприбор" | |

|5-3, 9-3, | | |щите |регулятор системы "Старт". | | | |г. Москва | |

|13-5, 19-5, | | | |Предел пропорциональности от 2| | | | | |

|23-5, 25-6, | | | |до 3000% | | | | | |

|27-5, 29-5, | | | | | | | | | |

|31-5, 33-5, | | | | | | | | | |

|35-5 | | | | | | | | | |

|1-4, 3-4, |-"- |-"- |По |Электропневматический |П1ПР5 |1 |14 |Устькаменног| |

|5-4, 9-4, | | |месту |преобразователь трехходовый | | | |орский завод| |

|13-6, 19-6, | | | | | | | |приборов | |

|23-6, 25-4, | | | | | | | | | |

|27-6, 29-6, | | | | | | | | | |

|31-6, 33-6, | | | | | | | | | |

|35-6 | | | | | | | | | |

|1-5, 3-5, |-"- |-"- |По |Регулирующий клапан с |25г30нт |1 |14 |Котельниковс| |

|5-5, 9-5, | | |месту |пневомоприводом (для | | | |кий | |

|13-7, 19-7, | | | |агресивных сред). Условное | | | |агрегатномот| |

|23-7, 25-8, | | | |давление 16 кгс/см2 | | | |орный завод | |

|27-7, 29-7, | | | | | | | | | |

|31-7, 33-7, | | | | | | | | | |

|35-7 | | | | | | | | | |

|1-6, 3-6, |-"- |-"- |По |Электропневматический |ЭПП63 |1 |14 |"Электроприб| |

|5-6, 9-6, | | |месту |преобразователь, предназначен | | | |ор" г. | |

|13-8, 19-8, | | | |для преобразования сигнала | | | |Москва | |

|23-8, 25-9, | | | |постоянного тока 0-5мА в | | | | | |

|27-8, 29-8, | | | |унифицированный пневматический| | | | | |

|31-8, 33-8, | | | |сигнал 0,2-1 кгс/см2 Основная | | | | | |

|35-8 | | | |допустимая погрешность ±1% | | | | | |

|1-8, 3-8, |-"- |-"- |По |пневмоэлектрический |ПЭ55М |1 |5 |г. | |

|5-8, 9-8, | | |месту |преобразователь для | | | |Чебоксары, | |

|25-4 | | | |преобразования сигнала. Класс | | | |з-д | |

| | | | |точности 1 | | | |"Электроиспо| |

| | | | | | | | |лнмех-ов" | |

|7-1, 13-1, |Температура:|80-100 ОС |По |Термометр сопротивления. |ТСП60-97 |1 |9 |Львовприбор"| |

|23-1, 27-1, | | |месту |Предел измерений [-2ОС, +250 | | | |г. Львов | |

|29-1, 31-1, |- подогретой| | |ОС]. Градуировка 22 | | | | | |

|33-1, 35-1, |кислоты | | | | | | | | |

|19-1 | | | | | | | | | |

| |- Паров HNO3|30-40 ОС |По | | | | | | |

| |после | |месту | | | | | | |

| |конденсатора| | | | | | | | |

| |Охлажденной |30-35 ОС |По | | | | | | |

| |HNO3 | |месту | | | | | | |

|7-2, 13-2, |Холодильнике|80 ОС |По |Преобразователь измерительный,|НПСЛ-1-И |1 |9 |г. | |

|19-2, 23-2, | | |месту |предназначенный для | | | |Чебоксары, | |

|29-2, 31-2, |- | | |преобразования сигналов | | | |з-д | |

|33-2, 35-2 |охлажденной | | |термоэлектрических термометров| | | |"Электроиспо| |

| |HNO3 | | |в унифицированный сигнал | | | |лнмех-ов" | |

| | | | |постоянного тока 0-45мА. | | | | | |

| | | | |Преобразователь отличается | | | | | |

| | | | |искробезопасным исполнением | | | | | |

| | | | |входных щелей | | | | | |

| | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | |

| |-"- |-"- |По |Электропневматический |ЭПП-68 |1 |8 |"Электроприб| |

| | | |месту |преобразователь, | | | |ор" г. | |

| | | | |предназначенный для | | | |Москва | |

| | | | |преобразования сигнала | | | | | |

| | | | |постоянного тока 0-5 мА в | | | | | |

| | | | |пропорциональный | | | | | |

| | | | |унифицированный пневматический| | | | | |

| | | | |сигнал 0,2-1 кгс/см2 .. Осн. | | | | | |

| | | | |Допустимая погрешность ±1% | | | | | |

|9-1 |Давление |Не |По |Пружинный манометр общего |ОБМ1-60 |1 |1 |Манометричес| |

| |пара в общец|>0,7атм. |месту |назначения | | | |кий завод г.| |

Страницы: 1, 2, 3, 4


© 2010 Рефераты