Автоматизация — это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе.
Производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегчить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации
По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению. Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в тепловой энергетике.
Автоматизация параметров дает значительные преимущества:
- обеспечивает уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда;
- приводит к изменению характера труда обслуживающего персонала;
- увеличивает точность поддержания параметров вырабатываемого пара;
- повышает безопасность труда и надежность работы оборудования.
Автоматизированная система управления технологическим процессом — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием. Под автоматизированной системой управления понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операции технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.
Сушка — тепловой процесс обезвоживания твердых материалов путем испарения влаги и отвода образующихся паров.
Автоматизация работы биржи труда (2)
... . Процесс автоматизации части работ биржи труда и рассматривается в данной курсовой работе. Бирки труда и частные посреднические фирмы. Особое место в системе регулирования рынка труда занимают биржи труда (служба занятости, служба трудоустройства, служба ...
Во вращающийся барабан дозатором из бункера подается влажный материал, где он постепенно перемещается вдоль по уклону барабана. В том же направлении в барабан поступает сушильный агент — горячий воздух, нагреваемый в топке за счет сжигания топливного газа.. Материал нагревается и содержащаяся в нем влага испаряется. Выделяющиеся водяные пары удаляются из сушилки вместе с отработанным газом. Вместе с газом увлекается часть тонкозернистого материала, поэтому отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне. Высушенный материал разгружается в конце барабана в бункер. На концах барабана часто устанавливают уплотнительные устройства, затрудняющиеся утечку сушильного агента.
Барабанные сушилки широко применяются для непрерывной сушки при атмосферном давлении кусковых, зернистых и сыпучих материалов.
В качестве теплоносителя используются топочные газы, получаемые в топке в результате сжигания топлива.
1. Основная часть
1.1 Краткое описание технологического процесса
прямоточный барабанный сушилка
Сушка — это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла. Целью сушки является улучшение качества материала (снижение его объемной массы, повышение прочности) и, в связи с этим, увеличение возможностей его использования. В химической промышленности, где технологические процессы протекают в основном в жидкой фазе, конечные продукты имеют вид либо паст, либо зерен, крошки, пыли. Это обусловливает выбор соответствующих методов сушки.
Наиболее широко распространены в химической технологии конвективный и контактный методы сушки. При конвективной сушке тепло передается от теплоносителя к поверхности высушиваемого материала. В качестве теплоносителей используют воздух, инертные и дымовые газы. При контактной сушке тепло высушиваемому материалу передается через обогреваемую перегородку, соприкасающуюся с материалом. Несколько реже применяют радиационную сушку (инфракрасными лучами) и сушку электрическим током (высокой или промышленной частоты).
Методы сушки сублимацией, в жидких средах, со сбросом давления находят применение в других отраслях промышленности.
Применяемые в химической промышленности виды сушилок можно классифицировать по технологическим признакам: давлению (атмосферные и вакуумные), периодичности процесса, способу подвода тепла (конвективные, контактные, радиационные, с нагревом токами высокой частоты), роду сушильного агента (воздушные, газовые, сушилки на перегретом паре), направлениям движения материала и сушильного агента (прямоточные и противоточные), способу обслуживания, схеме циркуляции сушильного агента, тепловой схеме и т. д.
Выбор типа сушилки зависит от химических свойств материала. Так, при сушке материалов с органическими растворителями используют герметичные аппараты и сушку обычно проводят под вакуумом; при сушке окисляющихся материалов применяют продувку инертными газами; при сушке жидких суспензий используют распыливание материала. Конструкции сушилок весьма разнообразны и выбор их определяется технологическими особенностями производства.
Наиболее широкое распространение получили барабанные сушилки. Эти сушилки отличаются высокой производительностью и относятся к конвективным сушилкам. В качестве сушильного агента в них используют воздух и дымовые газы. В этих аппаратах сушке подвергают соли, топливо, пасты; их используют в производствах соды, удобрений, ядохимикатов. Сушилка представляет собой цилиндрический барабан 1, к которому крепятся бандажи 9, опирающиеся на опорные 3 и опорно-упорные 6 ролики. Вращение барабану передается от электродвигателя через редуктор 4 и зубчатый венец 5, закрытый кожухом 10. Мощность двигателя от 1 до 40 кВт. Частота вращения барабана 1—8 об/мин. Размеры корпусов сушилки нормализованы. Так, по нормали машиностроения МН 2106—61 установлен следующий диаметр барабана: 1600мм.
Барабанная сушилка (2)
... Для сушки материалов, требующих повышенной влажности сушильного агента и невысоких температур, применяют устройства, обеспечивающие рециркуляцию (возврат) части отработанного воздуха в сушилку, а также сушилки с ... в том, чтобы процесс теплообмена влажного материала с сушильным агентом осуществлялся по возможно большему поперечному сечению барабана. Наиболее целесообразна такая насадка, которая ...
Длина барабана зависит от диаметра и составляет 8м. Обычно отношение длины L барабана к диаметру D должно быть L/D = 3,5 — 7,0.
Высушиваемый материал подается в приемную камеру 8 и поступает на приемно-винтовую насадку, а с нее — на основную насадку. Лопасти насадки поднимают и сбрасывают материал при вращении барабана. Барабан установлен под углом, а к горизонтали до 6°; высушиваемый продукт передвигается к выгрузочной камере 2 и при этом продувается сушильным агентом. Между вращающимся барабаном и неподвижной камерой установлено уплотнительное устройство 7. Выбор типа насадки зависит от материала. Для крупных кусков и налипающих материалов применяют лопастную систему насадки, для сыпучих материалов — распределительную, для пылеобразующих материалов — перевалочную с закрытыми ячейками. Барабан заполняют материалом обычно до 20%.
Сушильные барабаны в соответствии с рисунком 1.1 применяются для сушки различных сырьевых материалов и топлива со сравнительно высокой первоначальной влажностью и вязкостью.
Сушильные барабаны имеют сравнительно большую производительность. Они являются пока единственными установками, в которых можно без особых затруднений высушивать вязкие кусковые материалы.
При вращении барабана происходит непрерывное перемешивание высушиваемого материала. Это позволяет применять для сушки высокую температуру газов (до 460°С для легковоспламеняющихся углей до 1000° С для сырья и добавок).
Применение газов с высокой температурой делает эти сушилки относительно экономичными аппаратами как по расходу электроэнергии, затрачиваемой на вращение барабана к аспирацию, так и по расходу тепла.
Высушиваемый материал и сушильный агент могут двигаться в барабане в одном направлении— прямоточно, или навстречу друг другу — противоточно. В цементной промышленности преимущественно применяются Сушильные барабаны, действующие по принципу прямотока.
Рисунок 1.1 — Барабанная сушилка
Корпус барабана изготовляют из листовой стали толщиной 10— 15 мм, сварной или клепаной конструкции. Сушильный барабан устанавливают на двух опорах с уклоном горизонту 3—5%. Он приводится в движение электродвигателем переменного тока через редуктор и одну открытую венцовую передачу.
В местах сопряжения сушильного барабана со смесительной камерой топки и с разгрузочной камерой устанавливают уплотнения различной конструкции, предотвращающие подсос холодного воздуха из окружающей среды.
Расход тепла на испарение 1 кг влаги составляет от 900 до 1400 ккал/кг в зависимости от размера сушильного барабана, характеристики высушиваемого материала и типа топки. Суммарное сопротивление системы обычно не превышает 100— 150 мм вод. ст.
Технологический процесс послеуборочной обработки зерна в ОАО ...
... для животноводства. В условиях Карелии технология производства зерна включает обязательный процесс сушки. Сушка - важное ... оправдано. В связи с этим целью дипломного проекта является модернизация зерновой сушилки ... в весенне-осенний периоды имеет избыточную влажность и требует тщательного ухода и ... подразделения, отчитывается о проделанной подразделением работе перед директором. Каждую пятницу, в ...
В зависимости от свойств высушиваемых материалов внутри барабана устанавливаются пересыпные устройства различной конструкции, которые должны обеспечивать:
- оптимальное заполнение барабана материалом;
- максимальное соприкосновение материала с сушильным агентом;
- возможно большее приближение материала к взвешенному состоянию, так как в этом случае получаются наилучшие условия теплообмена;
- наибольшую равномерность распределения материала по поперечному сечению барабана;
- возможно меньшее измельчение материала внутри барабана в тех случаях, когда измельчение влечет за собой увеличение безвозвратного пылеуноса.
В начале барабана перед пересыпными устройствами для лучшего питания его, а при липких материалах — для подсушки материала до поступления в пересыпные устройства обычно устанавливают направляющие винтовые лопасти, а также навешивают цепи.
Для увеличения заполнения барабана материалом устанавливают подпорные устройства на выходе материала из барабана.
Для крупнокусковых и налипающих материалов внутренние устройства делаются в виде лопастей, расположенных только по стенкам барабана, — подъемно-лопастная система.
Часто пересыпное устройство выполняется в виде крупных секторов, не сообщающихся между собой и снабженных подъемно-лопастной системой, промежуточная система.
Когда нет условий для свободной пересыпки материалов, применяют так называемую перевалочную или ячейковую систему.
При сушке мелкокусковых, дробленых и сыпучих материалов пользуются распределительной системой, которая представляет собой различного рода полочки, заполняющие всю внутреннюю часть барабана и образующие сообщающиеся ячейки.
При подъемно-лопастной системе условия теплообмена благоприятнее, чем при пересыпании материала и изолированных ячейках промежуточной системы.
С другой стороны, при подъемно-лопастной системе только меньшая часть материала в данный момент свободно ссыпается с лопастей, а большая часть находится в завале (в слое на корпусе барабана), и поэтому применение распределительной и промежуточной систем оказывается более эффективным.
При распределительной системе материал с каждым оборотом барабана свободно ссыпается несколько раз и перелопачивается. При этом материал относительно равномерно распределяется по всему поперечному сечению барабана. Иногда при сушке налипающих или сыпучих материалов эти две системы комбинируют. В одном барабане — с горячего конца устанавливают подъемно-лопастную, а далее распределительную или промежуточную систему. Работа сушильной установки, включающей в себя сушильный барабан, протекает следующим образом: поступающий со склада сырой материал грейферным краном погружают в бункер сушильного барабана или, в случае значительной крупности кусков, предварительно в дробилку. Из бункера в сушильный барабан материал подается транспортером и дозируется при помощи весового дозатора или питателя.
1.2 Анализ технологического процесса как объекта управления
Основным регулируемым параметром в барабане является температура сушки. Перед системой автоматизации процесса сушки стоит задача поддержания на заданных значениях и ряда других регулируемых параметров:
Сушка. Определение и характеристика процесса. Применение сушки ...
... [2] 2.2 Конвективные сушилки В конвективных сушилках сушильный агент, предварительно нагретый в калорифере, движется в сушилке и соприкасается с высушиваемым материалом. При этом сушилка может работать по ... материал путем сушки. Влага, удаляемая из материала в условиях тепловой сушки, называется свободной. Путем значительного увеличения температуры воздуха и снижения его относительной влажности ...
- разрежение в топке сушильного барабана;
- влажность высушиваемого материала;
- качество сгорания топлива.
Поддержание выше перечисленных параметров на заданных значениях осуществляется изменением следующих регулирующих параметров.
Регулирование температуры в сушильном барабане осуществляется путём изменения подачи газа на горелки.
Разрежение в топке регулируется изменением количества отходящих дымовых газов.
Влажность высушиваемого материала регулируется изменением количества воздуха, подаваемого на сушку.
Качество сгорания топлива регулируется изменением количества воздуха, подаваемого на горение.
Качественному регулированию процесса препятствует наличие возмущающих воздействий:
Возмущающие измеряемые величины:
- параметры газа (давление, температура, влажность);
- параметры воздуха (давление, температура, влажность);
- влажность и температура сырья.
Возмущающие неизменяемые параметры:
- состав газа;
- состав сырья.
Наиболее влиятельными возмущениями являются влажность и температура сырья, поступающего на сушку. Эти параметры не является регулируемыми. Но их можно измерять и учитывать изменение при регулировании.
1.3 Постановка задачи автоматизации
Автоматизированные системы управления сушильного барабана обеспечивают решение таких задач, как контроль процессов, режимов и состояние оборудования. Управление основным и вспомогательным оборудованием во всех режимах его работы, позволяют автоматически регулировать технологические параметры во всем диапазоне нагрузок, включая пуски и остановы оборудования, его защиту при аварийных ситуациях, сигнализируют при отклонениях параметров от допустимых пределов. Кроме того, с их помощью производятся сбор и обработка информации для расчета технико-экономических показателей.
Степень автоматизации зависит от мощности, типа оборудования, заданных технологических параметров и должна обеспечивать надежную и эффективную работу оборудования в различных режимах без вмешательства обслуживающего персонала. Автоматическая система управления позволяет оператору своевременно принять правильное решение, обеспечивает быстроту выполнения необходимых операций и тем самым надежность и экономичность эксплуатации.
Цель и задачи автоматизации сушильной установки — это, как правило, необходимость получения целевого продукта заданного качества при определенной производительности. Критерием управления (показателем эффективности) процесса выступает параметр, определяющий качество продукта или его количество. Цель управления процесса сушки заключается в обеспечении высушивания поступающего влажного твердого материала до заданного значения влажности.
В качестве объекта управления при автоматизации процесса сушки представлена барабанная прямоточная сушилка, в которой сушильным агентом служат топочные газы, получаемые в топке. Показателем эффективности данного процесса является влажность материала, выходящего из сушилки, а целью управления — поддержание этого параметра на определенном значении. Основными возмущающениями процесса являются изменения расхода материала и его влажности, а также изменения расхода и начальной температуры сушильного агента — теплоносителя.
Влажность сухого материала определяется, с одной стороны, количеством влаги, поступающей с влажным материалом, а с другой стороны количеством влаги, удаляемой из него в процессе сушки. Количество влаги, поступающей с влажным материалом, зависит от расхода этого материала и его влажности, а также от расхода сушильного агента.
Расход материала определяет производительность сушилки, которая, как правило, должна быть постоянной. Поэтому следует идти по пути стабилизации расхода влажного материала, что обеспечивает заданную производительность и устраняет возмущения по данному каналу. Для этой цели устанавливают автоматические дозаторы.
Влажность материала, поступающего в сушилку, зависит от технологического режима предыдущих процессов. С изменением этого параметра в объекте будут иметь место сильные возмущающие воздействия.
Поверхность контакта сушильного агента и материала зависит от толщины слоя этого материала и его гранулометрического состава. Толщина слоя определяется наличием материала в барабане и при постоянном расходе материала и скорость вращения барабана будут постоянной. Гранулометрический состав определяется ходом предыдущих технологических процессов; с его изменением в объект вносятся возмущения. Величина влажности сушильного агента зависит от расхода этого агента, проходящего через сушилку; чем больше расход, тем меньше влажность сушильного агента. С изменением расхода сушильного агента в объект может вноситься возмущающие воздействия.
Разрежение в барабане сушилки легко стабилизируется путем изменения расхода сушильного агента, выводимого из сушилки. Температура же определяется всеми наличными параметрами, и также интенсивностью процесса испарения влаги из материала. Стабилизировать ее можно путем изменения расхода или температуры сушильного агента. Необходимо отметить, что диапазон изменения последнего параметра существенно ограничен, что объясняется требованиями техники безопасности и возможность разложения высушиваемого материала.
Нагрузка объекта по сушильного агенту поддерживается на постоянном значении регулятором разрежения воздуха в смесительной камере, воздействующим на клапан, установленный на линии отвода воздуха после циклона, При постоянном гидравлическом сопротивлении барабана и отсутствии подсоса воздуха из атмосферы система регулирования разрежения обеспечивает постоянство скорости прохождения сушильного агента вдоль барабана. Оптимальное значение скорости воздуха устанавливают с учетом того, что с ее увеличением возрастает скорость сушки твердого материала и одновременно увеличиваются потери тепла с отработанным воздухом.
Таким образом, все параметры, влияющие на показатель эффективности, стабилизировать невозможно, В частности, возмущение будет возникать в результате изменения начальной влажности материала и сушильного агента, гранулометрического состава материала и т. д. В барабане может изменяться распределение материала, а также гидродинамические условия его обтекания сушильным агентом. В связи с этим в качестве основного регулируемого параметра целесообразно взять влажность твердого материала, а регулирующее воздействие осуществлять изменением расхода сушильного агента. Однако при отсутствии надежного прибора для непрерывного измерения влажности материала, а также при больших запаздываниях в сушилке в качестве регулирующего параметра используют температуру сушильного агента в барабане. Это целесообразно с точки зрения динамики, т.к. на возмущения эта величина реагирует быстрее. Датчик регулятора температуры устанавливают в пределах первой трети длины сушилки. т.к. в начале аппарата температура теплоносителя изменяется более интенсивно, чем в его конце. При этом уменьшается также запаздывание объекта. Датчик монтируют непосредственно на поверхности барабана, а его свободные концы присоединяют к передающему преобразователю через специальное токосъемное устройство с подвижными контактами.
Полнота сгорания топливного газа обеспечивается АСР соотношения расходов топливного газа и первичного воздуха, управляющего подачей первичного воздуха в топку. При изменении теплотворной способности топлива целесообразно корректировать это соотношение по содержанию кислорода в топочных газах.
Таким образом, при управлении процессами сушки в прямоточной барабанной сушилке следует регулировать соотношение расхода топлива и первичного воздуха, влажного материала, температуру сушильного агента на входе и выходе из сушилки, температуру в сушилке, разрежение в смесительной камере.
1.4 Описание функциональной схемы автоматизации
Барабанные сушилки. Эти сушилки широко применяются для непрерывной сушки при атмосферном давлении кусковых, зернистых и сыпучих материалов (минеральных солей, фосфоритов и др.)Барабанная сушилка имеет цилиндрический барабан, установленный с небольшим наклоном к горизонту (1/15—1/50) и опирающийся с помощью бандажей на ролики. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу и редуктор. Число оборотов барабана обычно не превышает 5 — 8 об мин; положение его в осевом направлении фиксируется упорными роликами.
На чертеже 1, показана функциональная схема автоматизированной барабанной сушилки, приводимого в движение асинхронным двигателем. Топливо и первичный воздух по трубопроводам поставляются в топку. При этом регистрируется расход топлива и первичного воздуха. Этот параметр контролируется регулирующими клапанами с мембранным исполнительным механизмом (25с48нж).
В топке происходит процесс возгорания, тем самым нагревая воздух. Из смесительной камеры 2 сушильный агент поступает в барабан 3. Перед этим замеряется температура сушильного агента. Так же в него с помощью дозатора 5, подводится определенное количество влажного материала. В самом сушильном барабане замеряется температура высушиваемого материала с помощью термоэлектрического преобразователя температуры ТХК-0515. По завершению процесса сушки сухой материал попадает в бункер сухого материала 7. Отработанный газ вместе с частицам пыли под действием вентилятора 6 отделяется от сухого материала. Перед попаданием в циклон 4 замеряется его температура.
В циклоне под действием центробежной силы, а также гравитации газ очищается, а пыль опускается в бункер сухого материала.
1.5 Описание принципиально — электрической схемы
Схемы управления АД с фазным ротором, которые выпускаются в основном на среднюю и большую мощность, должны предусматривать ограничение токов при их пуске, реверсе и торможении с помощью добавочных резисторов в цепи ротора.
Схема пуска асинхронного двигателя в одну ступень в функции времени и торможения противовключением в функции ЭДС. После подачи напряжения происходит включение реле времени КТ, которое своим размыкающим контактом разрывает цепь питания контактора КМЗ, предотвращая тем самым его включение и преждевременное закорачивание пусковых резисторов в цепи ротора.
Включение АД производится нажатием кнопки SB1, после чего включается контактор КМ1. Статор АД подсоединяется к сети, электромагнитный тормоз YB растормаживается и начинается разбег АД. Включение КМ1 одновременно приводит к срабатыванию контактора КМ4, который своими контактами шунтирует не нужный при пуске резистор противовключения R д2 , а также разрывает цепь реле времени КТ.
Последнее, потеряв питание, начинает отсчет выдержки времени, после чего замыкает свой контакт в цепи контактора КМЗ, который срабатывает и шунтирует пусковой резистор R д1 в цепи ротора, и АД выйдет на свою естественную характеристику.
Управление торможением обеспечивает реле напряжения KV, контролирующее уровень ЭДС (скорости) ротора. С помощью резистора R p оно отрегулировано таким образом, что при пуске, наводимая в роторе ЭДС будет недостаточна для его включения, а в режиме противовключения, уровень ЭДС достаточен для его включения.
Для осуществления торможения АД нажимается кнопка SB2, размыкающий контакт которой разрывает цепь питания катушки контактора КМ1. После чего АД отключается от сети и разрывается цепь питания контактора КМ4 и замыкается цепь питания реле КТ. В результате этого контакторы КМЗ и КМ4 отключаются и в цепь ротора АД вводится сопротивление R дl +Rд2 .
Нажатие кнопки SB2 приводит одновременно к замыканию цепи питания катушки контактора КМ2, который, включившись, вновь подключает АД к сети, но уже с другим чередованием фаз сетевого напряжения на статоре. АД переходит в режим торможения противовключением. Реле KV срабатывает и после отпускания кнопки SB2 будет обеспечивать питание контактора КМ2 через свой контакт и замыкающий контакт этого аппарата.
В конце торможения, когда скорость будет близка к нулю и ЭДС ротора уменьшится, реле KV отключится и своим размыкающим контактом разорвет цепь катушки контактора КМ2. Последний, потеряв питание, отключит АД от сети и схема придет в исходное положение. После отключения КМ2 тормоз YB, потеряв питание, обеспечит фиксацию (торможение) вала АД. Она включает в себя контакторы КМ1, КМ2 и КМЗ, реле тока КА, реле контроля скорости SR, реле напряжения промежуточное KV, понижающий трансформатор для динамического торможения ТV, выпрямитель VD1…VD4. Максимальная токовая защита осуществляется с помощью QF, защита от перегрузки АД — тепловыми реле КК1 и КК2.
1.6 Выбор приборов и средств автоматизации
Преобразователь измерительный разности давления пневматический 13ДД11 предназначен для работы в системах автоматического контроля и управления производственными процессами с целью выдачи информации в виде унифицированного пневматического сигнала о перепаде давления, расходе жидкости и газа, а также уровне жидкости. Преобразователи эксплуатируются совместно с вторичными регистраторами и регуляторами, работающими от стандартного сигнала 0,063 МПа.
Принцип действия преобразователя основан на пневматической силовой компенсации.
Преобразователи широко применяются в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленностях и ряде других областей. Материалы чувствительных элементов остальных деталей, соприкасаются с измеряемой средой.
Рисунок 1.2 — Передающий преобразователь расхода 13ДД11
В рисунке 1.3 указывается ДКС — диафрагма камерная стандартная, устанавливаемая во фланцах с применением промежуточных корпусов — кольцевых камер, на условное давление 6 МПа. В состав диафрагм ДКС входят плоский диск с отверстием в центре, камеры (плюсовая и минусовая) с патрубками, уплотнительная прокладка. Диапазоны условных давлений и диаметров указаны в таблице. В типовом исполнении камерных диафрагм ДКС изготавливаются с одной парой патрубков для отбора давления и предусматривают приварку импульсных линий диаметром 50 мм.
Рисунок 1.3 — Диафрагма камерная ДК6-50
В рисунке 1.4 указан регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом 25с48нж, предназначенный — для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода и других параметров рабочей среды. Клапан комплектуется МИМ ППХ. Применение, в качестве сальниковой набивки, графитовых колец позволяет увеличить срок службы узла сальника в несколько раз по сравнению с уплотнением из асбеста. Клапаны выпускаются с линейной и равнопроцентной пропускной характеристикой.
Рисунок 1.4 — Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом 25с48нж
В рисунке 1.5 указан термоэлектрический преобразователь температуры ТХК-0515 предназначенный для измерения температуры газообразных и жидких химически неагрессивных, а также агрессивных сред, не разрушающих защитную арматуру. Преобразователи термоэлектрические кабельные в защитной арматуре повышенной надежности.
Рисунок 1.5 — Термоэлектрический преобразователь температуры ТХК-0515
На рисунке 1.6 указан электропневматический преобразователь ЭПП-63, предназначен для преобразования электрического сигнала в унифицированный пневматический сигнал.
Действие прибора ЭПП-63 основано на преобразовании величины постоянного тока в пропорциональный току момент силы посредством магнитоэлектрического механизма и рычажной системы и измерении на рычажной системе (с помощью сильфона отрицательной обратной связи, работающего от пневматического усилителя, с открытым соплом) алгебраической суммы трех моментов сил:
- момента, пропорционального току;
- суммарного, практически постоянного, момента усилий упругих элементов (главным образом установочных пружин);
- практически линейно связанного с током момента реакции струи воздуха, выходящего из сопла.
Рисунок 1.6 — Электропневматический преобразователь ЭПП-63
На рисунке 1.7 указывается вакуумметр для точных измерений ВПТИ. Предназначен для измерения вакуумметрического давления неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, газа и пара, в том числе кислорода, и средств автоматизации (ГСП).
Принцип действия термокондуктометрического вакуумметра основан на зависимости теплопроводности газа от степени разрежения. Если в вакууме будет расположена нить, нагреваемая электрическим током, то температура такой нити будет зависеть от теплопроводности газа, окружающего нить, которая в свою очередь будет определяться степенью разрежения. Приборы этого типа имеют предел допускаемого значения основной погрешности 2 — 3% и более. На показания термокондуктометрических вакуумметров влияют изменения тока нагрева, среднего состав газ и ряд других факторов.
Рисунок 1.7 — Вакуумметр системы ГСП
1.7 Спецификация используемых технических средств автоматизации
В таблице 1.1 показана спецификации используемых технических средств автоматизации.
Таблица 1.1 — Спецификация используемых технических средств автоматизации
|
№ поз. |
Параметр |
Место установки |
Наименование тип приборов |
Примечание |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1-1 |
Контроль и регулирование соотношения расходов |
Диафрагма камерная ДК6-50 Условный проход 50 мм Условное давление 6 МПа |
|||
|
1-2 |
Передающий преобразователь расхода 13ДД11. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1 |
Преобразует пневмосигнал в нормированный пневмосигнал (0,02…0,1) МПа |
|||
|
2-1 |
Диафрагма камерная ДК6-50 Условный проход 50 мм Условное давление 6 МПа |
||||
|
2-2 |
Передающий преобразователь расхода 13ДД11. Предельный перепад давления 0,063 МПа, класс точности 1 |
Преобразует пневмосигнал в нормированный пневмосигнал (0,02…0,1) МПа |
|||
|
2-3 |
Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом 25с48нж |
НЗ |
|||
|
3-1 |
Контроль и регулирование температуры |
Термоэлектрический преобразователь температуры ТХК-0515. Предел измерений 0-600 0 С |
Электроды хромель-копель |
||
|
3-2 |
Нормирующий преобразователь Ш-700 |
Преобразует ТЭДС термопары в унифицированный электросигнал (0…5)мА |
|||
|
3-3 |
Электропневмопреобразователь типа ЭПП — 63 |
Преобразует унифицированный электросигнал (0…5)мА в унифицированный пневмосигнал (0,02…0,1)МПа |
|||
|
3-4 |
Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом 25с48нж |
НЗ |
|||
|
4-1 |
Контроль и регулирование разрежения |
Вакуумметр системы ГСП с пневматическим выходным сигналом типа ВС-П1. Предел измерения (0,1)-0 МПа. Класс точности 0,5 |
Сильфонный, бесшкальный |
||
|
4-2 |
Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом 25с48нж |
НО |
|||
|
5-1 |
Контроль и регулирование температуры с дополнительным воздействием по температуре |
Термоэлектрический преобразователь температуры ТХК-0515. Предел измерений 0-600 0 С |
Электроды хромель-копель |
||
|
5-2 |
Нормирующий преобразователь Ш-700 |
Преобразует ТЭДС термопары в унифицированный электросигнал (0…5)мА |
|||
|
5-3 |
Электропневмопреобразователь типа ЭПП — 63 |
Преобразует унифицированный электросигнал (0…5)мА в унифицированный пневмосигнал (0,02…0,1)МПа |
|||
|
6-1 |
Термоэлектрический преобразователь температуры ТХК-0515. Предел измерен. 0-600 0 С |
Электроды хромель-копель |
|||
|
6-2 |
Нормирующий преобразователь Ш-700 |
Преобразует ТЭДС термопары в унифицированный электросигнал (0…5)мА |
|||
|
6-3 |
Электропневмопреобразователь типа ЭПП — 63 |
Преобразует унифицированный электросигнал (0…5)мА в унифицированный пневмосигнал (0,02…0,1)МПа |
|||
|
6-4 |
Регулирующий клапан 25с48нж |
НЗ |
|||
Заключение
В результате работы над проектом был проведен анализ сушильного барабана, как объекта автоматизации. Выбрана наиболее подходящая концепция разработки системы управления. Разработана функциональная схема системы управления, на основе структурно-информационной модели поведения объекта.
Проведен подбор необходимых для реализации системы аппаратных средств и разработан принцип функционирования управляющей среды.
На основании чего, можно сказать, что внедрение системы управления позволит повысить эффективность функционирования сушильного барабана за счет оптимального режима работы, повышения производительности оборудования и оперативности управления технологическим процессом, снижения потребления энергоресурсов, а также снизить аварийность и увеличить срок службы оборудования, уменьшить влияние человеческого фактора в производственном процессе.
Создание системы позволит сделать ее без ограничений по интеграции с другими существующими или вновь создаваемыми системами и при необходимости без значительных затрат наращивать количество выполняемых функций и каналов обработки сигналов.
Список используемых источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/avtomatizatsiya-protsessa-sushki-vlajnogo-materiala/
1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств, 3-е изд. М.: Машиностроение, 1983
2. Голубятников В.А. Шувалов В.В., Автоматизация производственных процессов. 2-е изд. М.: Химия, 1985.
3. Буртоликова З.Л. Александров И.А., Автоматика, автоматизация и АСУТП, Альбом структурно-логических схем к рабочей программе. М: ВЗПИ, 1988, Часть 2.
4. Полоцкий Л.М. Лапшенков Г.И., Автоматизация химических производств. М.: Химия, 1982
5. Шувалов В.В. и др. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М: Химия, 1991
6. Под ред. Дудникова Е.Г. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов. М.; Химия, 1987.
7. Под ред. Клюева А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем, справочное пособие, 2-е изд., М.; Энергоатомиздат, 1989.
