ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.07.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 2
КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА
Современное крупнотоннажное производство метанола невоз можно без оперативного контроля и автоматического регулирова ния параметров технологического процесса. В производстве мета нола предусмотрена централизация и автоматизация управления, рассчитанная на пуск, нормальную работу, остановку агрегата в нормальных условиях и в аварийных случаях.
Контрольно-измерительные и регулирующие приборы разме щают на центральном пульте управления производством, с по мощью которого осуществляют дистанционный пуск, контроль за выведенными на технологический режим процессами, корректиру ют задания автоматическими регуляторами и, в случае необходи мости, переходят с автоматического на ручное дистанционное уп равление.
В центральном пульте управления, кроме приборов автомати ческого контроля температуры, давления, расходов и сигнальной арматуры, устанавливают щиты общецеховых замеров (регуляторы давления природного газа, воздуха, азота, пара и др.). На рис. 35 приведен центральный пульт управления одного из производств метанола. При размещении оборудования вне здания датчики из мерителей и регуляторов давления, расхода и газоанализаторов для удобства эксплуатации устанавливают в специальных поме щениях. Контроль за работой и пуском насосов, газодувок и дру гих машин, устанавливаемых в помещениях, осуществляют на месте.
Рис. 35. Центральный пульт управления.
(6* |
83 |
Измерение температуры
Жидкостно-стеклянные термометры, помещенные в специальные чехлы, используют для измерения температуры в аппарате и ком муникациях. Замер основам на изменении объема термометриче ской жидкости от температуры (термометры расширения). Термо метрической жидкостью служат ртуть, толуол, этиловый спирт, пентан и др. Эти термометры получили большое распространение благодаря простоте отсчета температуры, широкому температур ному интервалу (от 190 до 1000°С) и достаточной точности изме рения. Цена наименьшего деления шкалы термометра 0,01 °С.
Однако жидкостно-стеклянные термометры имеют существен ный недостаток — ими нельзя произвести автоматическую запись показаний. Для дистанционного замера температуры применяют термометры сопротивления и термопары.
Принцип действия термометров сопротивления основан иа свойстве металлов и их сплавов изменять свое электрическое со противление при изменении температуры. Чувствительный эле мент термометров сопротивления изготавливают из медной (ТСМ) или платиновой (ТСП) проволоки. Температурные пределы изме рения термометра типа ТСМ. от — 50 до 180 °С и ТСП — от 200
до 650 °С.
В отличие от термометров расширения термометр сопро тивления не является прибором, показывающим температуру, а служит лишь датчиком. Он работает со вторичным электроизме рительным прибором (логометры и мосты), измеряющим сопро тивление термометра и показывающим соответствующую этому сопротивлению температуру среды.
Принцип действия термопары основан на возникновении термо электродвижущей силы в результате нагрева спая двух электро дов из различных сплавов. Величина термоэлектродвижущей силы зависит от материала электродов, от температуры горячего и хо лодного спаев, называемых соответственно рабочим и свободным концами термопары. Для защиты от воздействия среды термопару помещают в чехлы из стали Х18Н10Т, Х25Т, стали 20, никеля или фарфора.
В отделениях конверсии природного газа, синтеза и ректифи кации метанола-сырца для замера температуры применяют хро- мель-алюмелевые (до 1000 °С), хромель-копелевые (до 600 °С) и платино-платино-родиевые (до 1300 °С) термопары.
Термопары работают в комплекте с пирометрическими милли вольтметрами и потенциометрами. Автоматические потенциометры служат для контроля, записи и регулирования температуры, за меряемой первичным прибором (термопарой). В отличие от мил ливольтметров потенциометры автоматически измеряют и запи сывают показания температуры в нескольких точках и имеют автоматическую компенсацию температуры холодных спаев термо пар. Потенциометры монтируют на щите (или на стене), они пред
84
назначены для работы при температуре окружающего воздуха от О до 50 °С и относительной влажности до 80%.
Измерение давления
Для местных измерений давления применяют жидкостные и пружинные манометры. Манометр — прибор, предназначенный для измерения избыточного давления. Под избыточным давлением по нимают разность между абсолютным (давление газа, пара или жидкости) и барометрическим давлениями. Единицей измерения давления по международной системе единиц СИ является ныотон на квадратный метр (Н/м2). На практике в качестве единицы из мерения давления применяют кгс/м2 или кгс/см2. Действие жид костных манометров основано на гидростатическом принципе, при котором измеряемое давление уравновешивается давлением стол ба затворной жидкости. Простейший жидкостной манометр пред ставляет собой U-образную стеклянную трубку, наполовину за полненную ртутью или водой. Ртутные манометры используют для замера давления не более 500 мм рт. ст., водяные — не более
2000—2500 мм вод. ст.
Пружинные манометры дают менее точные показания, их при меняют для замера высоких давлений. Принцип действия прибора основан на упругой деформации спирали (пружины) под дейст вием давления. Манометры подбирают таким образом, чтобы мак симальное рабочее давление находилось в пределах 30—70% от номинального значения шкалы при плавно изменяющемся давле нии и 30—50% — при резко колеблющемся.
Для дистанционного замера давления используют показываю щие манометры типа МПД, МСЛ и МГП, в которых измеряемое давление преобразуется в пропорциональное ему давление сжато го воздуха (диапазон 0,2—1,0 кгс/см2). Пневматический сигнал пе редается на вторичный показывающий или регистрирующий при- ■бор типаМП или РЛ. Приборы монтируют на щите (или на сте не); они работают при температуре окружающего воздуха от 5 до 50 °С и относительной влажности до 80%. Во избежание запазды вания показаний прибора длина импульсной линии не должна превышать 50 м.
Измерение расхода
Небольшие количества расходуемого вещества измеряют с по мощью ротаметров. Показывающий ротаметр представляет собой расходомер постоянного перепада давления. Он состоит из верти кальной стеклянной трубки, расширяющейся кверху. Внутри ее под действием потока среды свободно перемещается поплавок. Верхняя острая кромка поплавка показывает на шкале величину расхода..
Для дистанционного замера количества газовой смеси обычно применяют диафрагмы. Камерная диафрагма представляет собой шайбу, устанавливаемую внутри трубопровода, и имеет отвер стие конического сечения. Перепад давления до и после диафраг мы измеряется шкальными манометрами (типа ДПП) и бес шкальными (типа ДМПК)- Дифференциальные манометры преоб разуют перепад в пропорциональный ему пневматический импульс, который передается на вторичный прибор типа МП или РЛ. Шка лы приборов обычно градуируют в объемных или массовых едини цах расходуемого вещества (кг/ч, м3/ч). Недостатки этих самых распространенных приборов — малый диапазон измерения, зави симость показаний расходомера от плотности измеряемой среды, небольшая точность (1,5—2,5% от шкалы прибора). Дифферен циальные манометры устанавливают в удобном для обслужива ния месте при температуре окружающего воздуха от 5 до 50 °С.
Аналитический контроль производства Для поддержания нормального технологического режима и по
лучения продукта высокого качества необходимо |
знать состав |
II качество материальных потоков: исходного сырья, |
промежуточ |
ных и конечных продуктов производства. Кроме того, на основа нии состава материальных потоков рассчитывают материальные и тепловые балансы работы агрегатов конверсии природного газа, синтеза и ректификации метанола-сырца. Состав газовых сме сей и растворов метанола по технологическому регламенту анали зируют непосредственно в цехе. При необходимости для единич ного контроля того или иного потока привлекаются работники центральной лаборатории завода или комбината. В цеховых лабо раториях отделений конверсии, синтеза и ректификации метано ла-сырца для анализа газовых смесей применяют газоанализато ры типа ВТИ-2, принцип действия которых основан на избиратель ном поглощении и сжигании компонентов смеси. Этот метод дли телен, и точность определения зависит от индивидуальных особен ностей лаборанта. Для контроля состава газа применяют также автоматические газоанализаторы, например оптико-акустические типа ОА. Следует заметить, что эти газоанализаторы контролиру ют содержание индивидуальных компонентов. Для определения всех компонентов потребуются довольно громоздкие и дорогостоя щие щиты управления.
На действующих и проектируемых современных производствах метанола для сокращения времени анализа и повышения точности определения необходимо применять инструментальные методы, та кие, как хроматографические, фотоколориметрические, кулономет рические, оптико-акустические и спектрофотометрические. На ря де действующих производств внедрены хроматографические мето ды анализа газовых и жидкостных потоков, что позволило не
86
только значительно ускорить анализ сложных смесей, повысить точность анализа с меньшими затратами труда, но и более гибко управлять процессом в пределах норм технологического режима.
1 АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
Автоматизация процесса синтеза метанола включает: автома тическое регулирование основных параметров, обеспечивающих
*стабилизацию заданного технологического режима; автоматиче ский контроль за ходом процесса; сигнализацию об аварийных от клонениях основных параметров технологических процессов и со стояния агрегатов; автоматический перевод агрегатов в положе ние, безопасное при аварийном нарушении режима. В производ стве метанола предусматривается двухсторонняя микрофонная связь диспетчера с рабочими местами любого отделения и наруж ными площадками.
Принципиальная схема контура автоматического регулирова ния состоит из датчика, первичного и вторичного приборов, ре гулирующего блока и исполнительного механизма. Датчик пере дает информацию о замеряемом параметре. Первичный прибор преобразует эту информацию в пропорциональный пневматический
*сигнал и посылает его на вторичный прибор. Вторичный прибор состоит из трех механизмов: один для записи регулируемого (из меряемого) параметра, второй для показания величины сигнала задания, третий для показания давления на исполнительном ме ханизме. Регулирующий блок предназначен для получения непре рывного сигнала, который передается сжатым воздухом на испол нительный механизм.
Регулирование температуры. В комплект регулятора темпера
туры входят термопара, преобразователь типа ПЭП-ТП-62, вто ричный прибор 2МП-30В, регулирующий блок 4РБ-32А, реле РП-17М и регулирующий клапан. При изменении температуры тер моэлектрический сигнал от термопары поступает в преобразова тель, где. превращается в пневматический сигнал с давлением от
^ 0,2 до 1,0 кг/см2. Из преобразователя сигнал поступает во вторич ный прибор и далее в камеру регулирующего блока, в котором сравнивается с заданием. Сигнал давления сжатого воздуха, от- f работанный в регулирующем блоке, направляется в камеру реле переключения. После реле пневматический сигнал поступает в мембранную головку регулирующего клапана, который изменяет расход холодного газа на полки. При повышении температуры
~'возрастает давление воздуха на мембрану регулирующего клапа на. Подача холодного газа увеличивается и температура снижает ся до требуемой по нормам технологического режима, и наоборот.
С панели дистанционного управления можно регулировать тем пературу в зоне катализаторного слоя автоматически или дистан ционно (вручную). Для этого на панели имеются переключатель и редуктор воздуха.
87