ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 2
матизации и, исходя из технологических требованіи"!, намечают точ ки контроля, сигнализации, автоматического регулирования и ди станционного управления.
Для классификационного обозначения объекта автоматизации пользуются символами, характеризующими агрегатное состояние пе рерабатываемого вещества, тип процесса, номер аппарата по схеме, а также периодичность или непрерывность технологической опера ции. По данным В. Л . Лоссневского [5], для записи агрегатного состояния вещества и типа процесса пользуются следующими обо
значениями: агрегатное состояние вещества: твердое — Т, |
жидкое — |
||||||
Ж , |
газообразное— Г, |
смесь твердого |
с |
жидким— ТЖ , |
неоднород |
||
ная |
смесь |
двух жидких — Ж Ж , смесь газообразного с |
жидким — |
||||
ГЖ , |
типы |
процессов: гидродинамические |
(класс Г) — перемещение |
||||
жидкостей — Гпж, разделение жидких |
неоднородных |
систем — Грж, |
|||||
разделение |
газовых |
неоднородных |
систем — Грг, |
перемешивание |
материалов— Гпм, разделение материалов—Трм; тепловые (класс Т) — нагревание— Ти, охлаждение — То, выпаривание — Тв, кристаллиза
ц и я — Ткр, конденсация— Ткд; |
термодинамические (класс |
ТД ) — |
||
перемещение |
газов — Тдп, сжатие — Тдс, разрежение — Тдр; |
хими |
||
ческие (класс X ) — неорганической |
химии — Хи, реакции |
разложения |
||
солей— Хнр; |
диффузионные (класс Д ) — сушка — Дс, |
перегонка |
(ректификация) — Дп.
Классификационное обозначение объекта (процесса) состоит из двух частей, разделенных черточкой. В левой части ставят симво лы, указывающие агрегатные состояния перерабатываемых веществ пли вещества, в правой — тип процесса. Если агрегатное состояние вещества указано на входе в объект, над обозначением сверху ста вят черту, если на выходе из объекта — черту ставят снизу, под обозначением. Если после выхода из объекта агрегатное состояние вещества не меняется, то черту ставят снизу и сверху обозначения. После обозначения типа процесса ставят номер, соответствующий определенной конструкции аппарата, которым он обозначен на схе ме. Наконец, после номера, обозначающего конструкцию аппарата согласно схеме, в скобках ставят букву (Н) — если процесс непре рывный и букву (П) — если процесс периодический. Это обозначение вводят для оценки степени подготовленности объекта к автомати зации.
Классификационный анализ объекта заканчивается разработ кой предварительной скелетной схемы автоматизации с выделением
типовых |
участков |
и указанием параметров контроля, стабилизации, |
а также |
основных |
параметров, определяющих ход процесса в це |
лом с точки зрения регулирования их по качественному признаку без строгого обозначения мест установок датчиков, вторичных при боров, их типов и принципа построения схем автоматизации. Глав ная цель составления скелетной схемы заключается в создании основы для разработки принципиальной схемы автоматизации с при менением типовых решений и рациональных систем регулирования.
С клад смолы
Склад смолы и промежуточные хранилища отделения дистилля ции по технологическому процессу однотипны, но, учитывая их тер риториальное расположение, отдельное обслуживание, а также не которое различие в конструкции основного и вспомогательного обо-
31
рудовашія, склад смолы следует рассматривать отдельно как самостоятельный объект автоматизации.
Согласно технологической схеме склада смолы (см. рис. 1), приемный резервуар I, в который сливается смола из железнодо рожных цистерн, соединенный с подземными хранилищами 2 слив ными каналами, можно представить в виде единичного объекта, так как резервуар 1 и хранилища 2 являются промежуточной емкостью для одного и того же процесса — приема привозной смолы.
Выделенный единичный объект обозначаем I, тип процесса (пе ремещение жидкостей) согласно классификации выразится симво лами Гпж, агрегатное состояние вещества (см олы )— Ж Ж , так как сырая смола в своем составе содержит небольшое количество воды. Тогда классификационное обозначение единичного объекта автома
тизации J __выразится |
в следующем виде: |
Ж Ж — Гпж I (П ) — на |
входе и ЖЖ — Гпж |
I ( П ) — на выходе из |
объекта. |
Следующую группу оборудования: паровые насосы 3 и назем ные хранилища 4, 5 и 6, выполняющие одни и те же технологиче ские функции — прием смолы из цеха улавливания своего завода и привозной смолы из подземных хранилищ, перемешивание после довательными перетоками, подогрев глухим паром и отделение от стоявшейся части надсмольной воды, — объединяем в комплексный объект н выделяем типовой участок автоматизации II со следую
щим |
классификационным |
обозначением: |
Ж Ж — Гпж I (П ) — на |
входе |
в объект и Ж Ж — |
Тн Гпм II (Н) |
Грж II (П) — на выходе |
из него.
Хранилища 7, 8 и паровые насосы 9, предназначенные для пе редачи усредненной и частично обезвоженной смолы в промежу точные хранилища отделения дистилляции, объединяем соответст венно в комплексный объект с выделением типового участка авто матизации III. Так как и в этих хранилищах может происходить одновременно несколько операций (нагрев, отделение отстоявшейся воды и выдача смолы на дальнейшую переработку), классификаци
онное обозначение этого |
объекта |
запишется |
следующим |
образом: |
||
Ж Ж — Гпж |
II ( П ) — на |
входе в |
объект и |
Ж Ж — Гпж |
111 (Н) |
|
Грж III (П) — на выходе из него. |
|
|
|
|||
Согласно требованиям технологии, конструкции и назначения |
||||||
выделенных |
объектов, |
выбирают |
параметры |
контроля, сигнализа |
||
ции, автоматического |
и дистанционного управления. Классифика |
ционный анализ технологической схемы склада смолы дает возмож ность сделать следующие выводы.
1.Совокупность периодичности процессов и конструктивного выполнения основного и вспомогательного оборудования (паровые насосы устаревшей конструкции, разгрузка цистерн на сливном ре зервуаре, неэффективность подогревателей и т. д.) не позволяют осуществить комплексную автоматизацию процесса подготовки смо лы на складе.
2.Всю технологическую цепочку можно разбить на три участка автоматизации: один — единичный и два — комплексных.
3. Процессы перемещения |
жидкостей занимают |
основное мес- |
то — их насчитывается четыре |
(все периодические) |
— слив смолы |
в подземные хранилища, перекачка в наземные хранилища, удале ние надсмольной воды, выдача смолы в производство.
4. Нагревание смолы происходит в двух комплексных объек тах непрерывно (наземные хранилища).
32
5.Разделение жидкостей (смола — надсмольная вода) осущест вляется периодически в двух комплексных объектах.
6.Скелетная схема автоматизации, приведенная на рис. 9, преду
сматривает три участка:
участок I — автоматический контроль уровня общей массы в под земных хранилищах; сигнализацию превышения максимально допу
стимого уровня;
участок II — автомеханический контроль общего уровня жидкой массы в наземных хранилищах, уровня надсмольной воды в назем-
Участок I |
і |
Участок Е |
Участок Ш |
Смола из цеха улаВлидания і |
ВьіВод н ад - Ж-ГткД |
Вывод над |
Ш(п)
|
|
|
КН КАН Щ |
Kt СН \KAHKtKW |
|
|||
|
|
|
|
|
Щ£ |
|
|
|
|
|
|
[Ж~ГтГпмЗтд.ополнительньіВ |
|
|
|||
|
|
|
' Вводнафталиновыхмадел___\ |
|
|
|||
ЮК'ГткІ(П) |
ЖЖ-ГтЦП) |
ШТнГомІ(н)ГржЕ(И) Г __ |
Ш-ГпжЦП) |
|||||
|
' жж-ГпжЩ |
I Ш -Т н Гпн Ш(Н) ГожШ(П) |
||||||
|
Рис. 9. Классификационная схема склада смолы: |
|
||||||
/ —/ // —хранилища смолы; |
1—3 — насосы; К Н — автоматический контроль уров |
|||||||
ня; |
К А Н — автоматический |
контроль |
границы раздела смола — вода; |
Kt — ав- |
||||
томатнческий |
контроль температуры; |
К \Ѵ— автоматический |
контроль |
влажно |
||||
|
сти; |
С — сигнализация; |
УО — автоматический учет |
расхода |
|
|||
ных |
хранилищах (границы |
раздела |
фаз смола — надсмольная во |
д а), температуры смолы в наземных хранилищах; сигнализация пре вышения максимально допустимого уровня общей массы в храни лищах;
участок III — автоматический контроль уровня надсмольной во ды в наземных хранилищах, температуры смолы в хранилищах, влажности смолы, подаваемой в отделение дистилляции; сигнализа ция превышения максимально допустимого предела по влажности передаваемой в производство смолы; автоматический учет общего
количества пара, |
расходуемого |
иа |
складе смолы,, и количества |
смо |
|||
лы, передаваемой |
на переработку |
в отделение |
дистилляции. |
|
|
||
7. |
Окончательный выбор |
параметров |
автоматизации |
и |
разра |
||
ботка |
принципиальной схемы |
автоматического регулирования |
и |
управления возможны только после изучения условий работы скла да смолы и конструктивных особенностей основных аппаратов и обо рудования.
|
Для выяснения возможности автоматизации операций по при |
|
ему |
привозной смолы |
необходимо изучить типовые конструкции |
всех |
прибывающих на |
склад цистерн,, их разгрузочные устройства, |
3—340 |
33 |
график прибытия эшелонов со смолой и производительность прием ного оборудования.
Отделение дистилляции
Аналогичный анализ, выполненный для двухколонных и одно колонных агрегатов, показывает следующее:
1) всю технологическую цепочку можно разбить на пять ком плексных и семь единичных участков автоматизации;
2) преобладающее место в схеме переработки каменноугольной смолы занимают тепловые, гидродинамические и диффузионные процессы, чисто химические характерны лишь для одного случая (разложение нерастворимых солей хлора и синильной кислоты). За исключением периодических операций по выводу надсмолы-юн во ды из промежуточных хранилищ, все основные процессы технологи ческой схемы переработки каменноугольной смолы непрерывны, что
СГН РАТ KW PA GJ СгР РаН РА&а KP KP РАТ СГТ КТ РАТ
Рис. 10. Скелетная схема автоматизации
1—28 — технологические аппараты и |
оборудование; |
Сг — сигнализация; |
фаз; С — расход; |
117 — влажность; |
С — концентрация |
позволяет осуществить комплексную автоматизацию объекта в
целом; 3) процессы перемещения жидкостей характерны для всех уча
стков — их насчитывается семь; 4) нагревание смолы происходит в двух аппаратах (в проме
жуточных хранилищах и трубчатой печи); |
ректификации^ осу |
|||
5) |
основные для данного объекта процессы |
|||
ществляются на участках III |
и IV (в пековой |
и фракционной |
ко |
|
лоннах); |
происходит в трех |
. |
про |
|
6) |
разделение жидкостей |
аппаратах (в |
межуточном хранилище смолы и сепараторах), причем, хотя сам процесс разделения — непрерывный, вывод отделившихся жидкостей
осуществляется периодически;
7) процесс испарения происходит в испарителе I ступени и в нижней части пековой колонны;
двухколонных трубчатых агрегатов:
К — контроль; Яд — регулирование; Я — уровень; Д Я — граница раздела (качество); / — температура; Я — давление
34 |
3* |
35 |
|
|
8)конденсация м охлаждение жидкостей происходят н соответ ствующей аппаратуре, представляющей собой единичные объекты автоматизации (конденсаторы н холодильники фракций);
9)основными параметрами, определяющими ход всего техноло гического процесса переработки смолы, являются показатели каче ства получаемых продуктов и коэффициент извлечения нафталина.
Основные нз них — температура размягчения пека, содержание наф талина в I и II антраценовых, поглотительной и фенольной фрак циях и содержание нафталина в нафталиновой фракции.
Скелетная схема автоматизации одно- и двухколонных трубча тых агрегатов (отделения дистилляции), приведенная на рис. 10, предусматривает пять участков:
участок I — автоматический контроль общего уровня в проме жуточных хранилищах, границы раздела фаз смола — надсмольная вода; сигнализация превышения максимально возможного общего уровня; автоматическое регулирование температуры смолы в проме жуточных хранилищах;
участок II — стабилизация входных параметров (давления кок сового газа, расхода смолы на II ступень); автоматическое регули рование выходных параметров (температуры смолы после I и II ступени, расхода смолы на I ступень в зависимости от уровня в сборнике обезвоженной смолы); сигнализация превышения верх него предела нагрева смолы во II ступени трубчатой печи; автома тический контроль технологических параметров (давления смолы после насосов I и II ступени, влажности смолы после промежуточ ных хранилищ, температуры паров после испарителя I ступени, тя ги, температуры перегретого пара, расхода коксового га за );
участок III — автоматическое регулирование температуры I ан траценовой фракции II верха колонны, качества среднетемператур ного пека и уровня донного продукта (пека); сигнализация превы шения верхнего предела температуры паров на выходе из колонны;
автоматический контроль технологических параметров |
(давления |
||
в верхней части колонны, температуры отборов пека, I и II антра |
|||
ценовых фракций); дистанционное |
управление отборами |
I и II |
ан |
траценовых фракций; |
|
|
|
участок IV — автоматическое |
регулирование температуры |
фе |
нольной фракции и паров на выходе из колонны, качества нафта линовой и поглотительной фракций по содержанию в них нафтали на; сигнализация превышения верхнего предела температуры выхо дящих паров и давления в верхней части колонны; автоматический контроль технологических параметров (температуры отборов нафта линовой и поглотительной фракций, температуры перегретого водя ного пара, количества фенольной, нафталиновой, поглотительной фракций и перегретого пара, подаваемого в колонну); дистанцион ное управление расходом пара, количеством орошения и отборами фенольной и нафталиновой фракций;
участок V — автоматический контроль уровня в мерниках 22—28 (см. рис. 2), сигнализация превышения максимально допустимого уровня.
Единичные объекты автоматизации — автоматическое регулиро вание границы раздела фаз легкое масло — вода в сепараторах-кон денсаторах и температуры фракций в погружных холодильниках; сигнализация уменьшения температуры нафталиновой, I и II антра ценовых фракций после холодильников ниже допустимого предела.
Таким образом, при построении принципиальных схем автома
36