Файл: Юсупбеков Н.Р. Автоматизация технологических процессов производства растительных масел.pdf

Т а б л и ц а 19

Обозначение приборов, сигнализаторов и регуляторов

по функциональному признаку

Чувствительные элементы датчиков, регулирующие органы и исполнительные механизмы изображают на принципиальных схемах в точках технологической схемы, где они примерно монтируются. В нижней части принципиальной схемы автоматизации изображают при­ боры контроля и автоматики, подлежащие монтажу на щитах и пультах управления. Последние изображаются в нижней части чертежа в виде треугольников, распо­ ложенных сверху вниз в таком порядке: линии местных приборов; агрегатных щитов; центральных диспетчер­ ских щитов или пультов; машин централизованного контроля и управляющих машин.

Приборы, монтируемые по месту (на аппаратах, тру­ бопроводах или в непосредственной близости от них), изображаются под линией приборов и устройств мест­ ного действия; приборы же и регуляторы на щитах контроля и пультах управления — на принципиальной схеме под соответствующими линиями щитов и пультов управления.

160

Вспомогательное оборудование автоматики (фильтры и редукторы для сжатого воздуха, источники питания, предохранители, реле, соединительные коробки и др.) на принципиальных схемах автоматизации, как правило, не изображают.

Функциональную связь между отдельными состав­ ными элементами системы автоматического контроля, сигнализации, регулирования или управления показы­ вают при помощи сплошных соединительных линий, одинаковых для электрических и трубных связей. На чертеже эти линии должны содержать наименьшее число перегибов или пересечений. В случаях, когда принципиальная схема насыщена, прибегают к адрес­ ному методу: соединительные линии разрываются на расстоянии 50—60 мм от горизонтальной линии с изо­ браженными по месту приборами. Примерно на таком же расстоянии соединительные линии разрываются от мест отбора импульсов на измерение и установки ис­ полнительных механизмов. Цифровые адреса соедини­ тельных линий на нижних и верхних уровнях разрыва располагают на двух соответствующих горизонталях. В местах разрыва изображаются кружки, в которые впи­ сываются номера, изменяющиеся в нарастающей после­ довательности слева направо. Вдоль нижней части отрез­ ков соединительных линий указывают предельные значения измеряемых технологических параметров, по которым ориентировочно судят о правильности выбора контрольно-измерительных приборов. Кроме того, эти данные можно использовать для выбора шкал измери­ тельных приборов.

Каждому комплекту системы автоматизации прис­ ваивают свой номер, который остается неизменным во всех документах проекта. Каждому составному элементу комплекта системы присваивают дополнительно к циф­ ровому буквенный индекс русского алфавита. В пре­ делах каждого комплекта системы автоматизации бук­ венная индексация меняется последовательно в алфа­ витном порядке в соответствии с последовательностью прохождения командной и сигнальной информаций в системе (чувствительный элемент — датчик — вторичный прибор — регулятор и т. д.).

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ МАСЛОЭКСТРАКЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

На кафедре автоматизации химических и пищевых производств Ташкентского политехнического института разработана принципиальная схема автоматизации мас­ лоэкстракционной линии [27], представленная на рис. 37. Схемой предусмотрен автоматический контроль сле­ дующих характерных параметров: расхода пара на входе в первый и второй предварительные дистилляторы (поз. 23а, 235, 23в, 30а, 305, ЗОй), температуры мисцеллы после патронных фильтров (поз. 22а, 226), расхода мис­ целлы на входе в мисцеллоподогреватель (21а ,21в, 215), давления в предварительных дистилляторах (25а, 28а, 34а и 35а), температуры в предварительных дистилля­ торах (27а, 276, 33а, 335), температуры мисцеллы на входе в окончательный дистиллятор (поз. 32а, 325).

Предложено стабилизировать следующие параметры: температуру мисцеллы на выходе из мисцеллоподогревателя путем изменения расхода теплоносителя (поз. 24а, 245, 24й и 24г), концентрацию мисцеллы на выходе из второго предварительного дистиллятора посредством изменения расхода пара на входе в аппарат (31а, 315, 31в), уровень мисцеллы в кубе окончательного дистиллятора изменением количества отбираемого экстракционного масла (36а,365), концентрацию высококонцентрирован­ ной мисцеллы путем изменения подачи пара (37а, 375, 37в и 37г), температуру в паровой рубашке куба окон­ чательного дистиллятора посредством изменения коли­ чества пара, подаваемого в рубашку аппарата (поз. 38а, 385, 38й и 38 г).

В результате исследования процесса отгонки раство­ рителя из шрота [28; 29; 30] предложен и изучен способ отгонки растворителя в псевдоожиженном слое, интен­ сифицирующий процесс в 15^-20 и 25^-30 раз по сравнению с существующими шнековыми и чанными шротоиспарителями соответственно. На основе резуль­ татов лабораторных исследований создана полупромыш­ ленная многокамерная установка прямоугольного сече­ ния с параллельной подачей свежего теплоносителя в каждую камеру [27].

Принципиальная схема автомиатзации шротоиспарителя предусматривает автоматическое регулирование

162

температуры в слое шрота, гидродинамического сопро­ тивления псевдоожиженного слоя материала, темпера­ туры и расхода рабочего агента, давления теплоноси­ теля перед калорифером и соотношения свежего и циркуляционного агентов.

Постоянство заданной температуры слоя шрота обес­ печивают путем изменения загрузки шрота, смоченного растворителем. Регулятор температуры в слое воспри­ нимает импульс от малоинерционной термопары (поз. 16а). В качестве регулирующего устройства использу­

руют электронным регулятором с изодромной характе­

порциональная зависимость [29]. Последнее обстоятель­ ство обусловливает схему САР высоты кипящего слоя по величине перепада давления, измеряемого с помо­ щью дифференциального манометра (поз. 17а). Регу­ лятор перепада давления воспринимает импульс от первичных дифманометров типа ДМ (17а). Вторичным прибором является миниатюрный электронный автома­ тический самописец типа ДСМ-2 (176).

Регулирование соотношений свежего и циркуляцион­ ного рабочих агентов осуществляет система автомати­ ческой стабилизации соотношения двух параметров. Расходы циркуляционного и свежего рабочих агентов измеряют диафрагмами (поз. 9а и 10а), работающими в комплекте с дифференциальными манометрами ДМ-П2 (96 и 106). Пневматический сигнал от первичных прибо­ ров подается к измерительным устройствам вторичных показывающих и самопишущих приборов ПВ.4. 1Э (9в) и ПВ. 10. 1Э (10а), работающих в комплекте с регулятором соотношения ПР. 3. 23. Сигнал рассогласования, отра­ ботанный по принятому закону регулирования, подают

163

на вход исполнительного механизма, регулирующим органом которого служит поворотная заслонка (Юг).

Для обеспечения непрерывности подачи материала в испаритель необходимо располагать сведениями о степени заполнения бункера шротом. Для этого на бункер устанавливают электронный сигнализатор уровня во взрывозащищенном исполнении типа ЭСУ-4 (/6') верхнего и нижнего уровней (1а).

Управление работой шлюзового затвора и транспор­ теров осуществляют с помощью магнитных пускателей

(26, 36, 186).

Для автоматического регулирования аэродинамичес­ кого режима работы установки необходимо стабилизи­ ровать давление рабочего агента. Пневмосигнал, про­ порциональный текущему значению регулируемой величины, от датчика ДМ-П2 (46) поступает на вторич­ ный регистрирующий прибор ПВ-10.1Э (4s) и одновре­ менно — в измерительную камеру регулятора ПР.3.21. Последний вырабатывает регулирующее воздействие, направленное на устранение рассогласования и отраба­ тываемое исполнительным механизмом (поз. 4г).

Температура свежего и циркуляционного омываю­ щих агентов стабилизируется электронными мостами с регуляторами 04 типа КСМ-3 (поз. 56 и 146), исполни­ тельные механизмы которых установлены на линии подачи теплоносителя в рубашку калориферов (14г, 5г). В качестве датчиков электронных мостов используют термометры сопротивления (поз. 5а и 14а).

Схема регулирования температуры рабочего агента предусматривает возможность перехода от автомати­ ческого к ручному с помощью байпасной панели дис­ танционного управления МБПДУ (поз. Ъв и 14й).

Расход теплоносителя, поступающего в калорифе­ ры, контролируется путем измерения переменного перепада давления. Для обеспечения необходимой точ­ ности и измерения расхода трубопроводы имеют прямые участки, на которых установлены нормальные камер­ ные диафрагмы типа ДКН (поз. 6а, 15а) с конденса­ ционными сосудами (66, 156). Дифманометры типа ДС-П5 (6б, 15б) связаны со вторичными приборами типа ПВ.4.29 (6г, 15г).

Для нормальной отгонки растворителя из состава шрота стабилизируют подачу рабочего теплоносителя

164

по длине испарительной установки. Это достигается с помощью диафрагмы (поз. 7а, 8а, 12а и 13а), конден­ сационных сосудов (76, 86, 12б и 136), дифферен­

гулирования, согласно которой осуществляется отбор импульса концентрации мисцеллы на выходе из экст­ рактора и из промежуточной точки — низа загрузочной колонны экстрактора. Пневматический блок предваре­ ния (поз. 19в), подключенный к выходу вспомогатель­ ного плотномера (196), пропускает постоянную со­ ставляющую полезного сигнала. Для компенсации этой составляющей используют блок суммирования (поз.19г), в одну из камер которого заводится сигнал, пропорциональный текущему значению концентрации мисцеллы на выходе из экстрактора. Изодромный ре­ гулятор управляет положением регулирующего органа исполнительного механизма, смонтированного на трубо­ проводе подачи подогретого растворителя на вход экстракционной колонны.

Основной параметр регулирования процесса пред­ варительной дистилляции — концентрация крепкой мисцеллы на выходе из дистиллятора. Маслоэкстрак­ ционное производство, к сожалению, не располагает серийно выпускаемым прибором для автоматического контроля концентрации мисцеллы растительных масел. Институтом „Пищепромавтоматика1 предложена схема регулирования концентрации крепкой мисцеллы по ее температуре, эффективная при высоких концент­ рациях крепкой мисцеллы.

Систему стабилизации концентрации крепкой мис­ целлы по температуре исследовали на Наманганском маслоэкстракционном заводе [31]. Очевидно, управля­ ющим воздействием при стабилизации температуры крепкой мисцеллы является расход (давление) грею­ щего пара на выходе в предварительный дистиллятор.

165