Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ред реактором. Газообразный аммиак из коллектора поступает в реактор, пройдя регулятор давления непо­ средственного действия типа РДА (разработка Центроэнергочермета).

Конструкция регулятора видна из рис. 30. Газооб­ разный аммиак поступает под клапан, проходит кольце­ вую щель, образуемую седлом и клапаном, п попадает в подмембраиное пространство, соединенное с выходом

аммиака. Уровень давления устанавливается

нажимным

винтом, который изменяет усилие пружины.

 

При повышении давления

аммиака на входе или при

снижении

расхода давление

под мембраной

повысится

и клапан

будет перемещаться

вверх до тех пор, пока не

будет достигнуто новое положение равновесия, соответ­ ствующее заданному давлению на выходе.

Регулятор выполнен сварным из проката или поков­

ки и поэтому

обеспечивает высокую

степень надежнос­

ти в работе с

аммиаком. Мембрана

изготовлена из лен­

ты дисперсионно твердеющего сплава аустенитиого клас­ са. Перед штамповкой лента подвергается закалке в в щелочах с последующей полировкой. После штампов­ ки осуществляется отжиг в вакууме (650—700°С), во время которого происходит дисперсионное твердение сплава. Пропускная способность регулятора РДА при абсолютном давлении на выходе 2—2,2 составляет 75— 100 м3 /ч газообразного аммиака.

Заданное давление на выходе поддерживается с точ­ ностью + 5 % и сохраняется в диапазоне 25—100% но­ минального расхода.

Регулятор давления РДА работает в комплекте с ре­ гулирующим органом КРА (рис. 31), разработанным Центроэнергочерметом. Он состоит из стального корпу­ са, в котором размещены два тщательно притертых ко­

нуса. Один из них неподвижен, другой

шарнирно

связан

с поворачивающейся в сальниковом

уплотнении

осью.

Полное открытие крана осуществляется при поворо- • те верхнего конуса относительно нижнего на 120°. На

нижнем конце прорезана щель, размеры

которой зави­

сят от пропускной способности QM , кг/с, и

определяются

по уравнению

 


где р а х , рвых — давление до и после

щели, кгс/м2 ;

 

к — отношение cpjcv

(для аммиака

принима­

ется

равным

1,3, для воздуха

1,4,

для

диссоциированного

аммиака 1,41);

 

pd X — плотность газа

при р в х , кг/м3 ;

 

м/с2 ;

g—ускорение силы тяжести, равное 9,81

Ф—коэффициент,

равный 0,6.

 

 

Для обеспечения

зависимости,

близкой к

линейной,

необходимо, чтобы потеря давления Др была на уровне 0,25—0,5 от давления после РДА.

Регулирование

давления диссоциированного

аммиа­

ка в коллекторе.

Регулирование давления

диссоцииро­

ванного аммиака

в коллекторе (схематично

показано на

рис. 18) осуществляется с помощью бесконтактного ре­ гулятора типа Р П И Б - Ш в комплекте с электрическим индукционным дифманометром типа ДМ-3564 и вторич­ ным прибором типа ДСР1-12.

Каждый из диссоциаторов снабжен блоком управле­ ния типа БУ 2/6, индикатором положения исполнитель­ ного механизма типа ИПУ, магнитным усилителем типа УМД-10, исполнительным механизмом типа МЭД 10/100 и регулирующим краном КРА 150/50, установленным на трубопроводе газообразного аммиака.

Схема позволяет любой диссоциатор держать в ав­ томатическом режиме, а остальные — на дистанционном управлении. Для управления служит ключ БУ 2/6.

Взрывобезопасность исполнительного механизма МЭО 10/100 обеспечивается поддувом техническим азо­ том.

Регулирование температуры в печи диссоциатора.

В печи диссоциатора имеются две самостоятельно регу­ лируемые тепловые зоны: нижняя и верхняя, в которых применены аналогичные рассмотренным выше схемы ре­ гулирования (блок-схема показана на рис. 18,6).

Для регулирования используется комплект аппара­ туры, состоящей из бесконтактного регулятора типа Р П И Б - Ш с электронными потенциометрами типа ПЭД250, блока управления типа БУ 2/6, индикатора положе­ ния типа ИПУ, магнитных усилителей типа УМД-10, ис­ полнительного механизма типа МЭО 10/100 и сельсина типа БД-500.

Пользуясь ключами 13КУ-1 и 14КУ-1, можно выбрать вид управления: автоматический или дистанционный.

103


Задание на регулирование устанавливается на элек­ тронном потенциометре типа ПЭД-250.

Схемы защиты. Схема предусматривает отсечку жид­ кого аммиака на каждом испарителе в следующих слу­ чаях: при выходе из строя системы автоматического ре­ гулирования уровня, при понижении давления жидкого аммиака, при повышении давления газообразного ам­ миака. Отсечка сопровождается звуковым и световым сигналами. Отсечка осуществляется регулирующим кла­ паном с пневматическим мембранным приводом УКН-64-25-1,6 ВО, установленным на трубопроводе жидкого аммиака перед его поступлением в испаритель.

Регулирование

соотношения технический азот —

дис­

социированный

аммиак (см. рис. 22)

с коррекцией

по

кислороду осуществляется с помощью

электронного

ре­

гулятора типа Р П И Б - Ш , работающего в комплекте с двумя датчиками типа ДМ-3564, блоком управления БУ 1/6, индикатором положения ИПУ, магнитным усилите­ лем УМД-10, исполнительным механизмом МЭО 10/100 и регулирующим клапаном КРА-150/30, установленным на трубопроводе диссоциированного аммиака.

В качестве корректирующего прибора по содержа­ нию кислорода в техническом азоте используется газо­ анализатор МГК-14, во вторичный прибор которого встроен двадцатнпроцентный реостатный датчик. При изменении расхода технического азота появляется раз­ баланс в измерительной схеме регулятора Р П И Б - Ш , ко­ торый, воздействуя на исполнительный механизм, изме­ няет подачу диссоциированного аммиака и восстанавли­ вает заданное (посредством блока управления БУ 1/6) соотношение.

Когда содержание кислорода в техническом азоте от­ клоняется от заданного, установленного на вторичном приборе газоанализатора на кислород, сигнал разбалан­

са поступает

в

измерительную

схему

регулятора

Р П И Б - Ш и

вызывает срабатывание исполнительного

механизма в соответствующую

сторону, изменяя подачу

диссоциир ов энного

а м м и а ка.

 

 

 

Регулирование

концентрации

водорода

в бедном газе

(см. рис. 22). Содержание водорода в защитном газе на­ дежно стабилизировано описанной выше схемой регули­

рования

соотношения технический

азот — диссоцииро­

ванный

аммиак с коррекцией по

концентрации кисло­

рода.

 

 

104


Для

окончательной

доработки

содержания водорода

в защитном

газе предусмотрено

регулирование

с по­

мощью

электронного

бесконтактного

регулирующего

прибора типа

Р П И Д - Ш

в комплекте со вторичным

при­

бором

газоанализатора

ТП-1120,

блоком

управления ти­

па БУ 2/6, индикатором положения ИПУ, магнитным усилителем УМД-10, исполнительным механизмом МЭО 10/100 и регулирующим краном КРА 150/30.

При изменении концентрации водорода в защитном газе появляется разбаланс в измерительной схеме регу­ лятора Р П И Б Т П , который через систему управления от­ крывает или закрывает регулирующий кран на трубо­ проводе диссоциированного аммиака перед реакцион­ ным аппаратом, восстанавливая заданную концентра­

цию водорода.

 

 

Регулирование

давления

защитного газа (см. рис.

22). Давление защитного газа на выходе из станции от­ ражает соответствие потребления защитного газа его производству. Поэтому регулированием давления дости­ гается баланс количеств производимого и используемо­ го защитного газа.

В существовавших ранее схемах регулирование дав­ ления защитного газа осуществлялось путем сброса го­ тового защитного газа в атмосферу.

Схема регулирования давления защитного газа, раз­ работанная Центроэнергочерметом, предусматривает из­ менение расхода технического азота на реакционные ап­ параты. Изменение давления защитного газа вызывает разбаланс в измерительной схеме регулятора, который, воздействуя на дроссель, изменяет расход технического азота (давление технического азота стабилизировано на кислородной станции), что в свою очередь приводит к срабатыванию узла соотношения.

Г л а в а VI

ПРОИЗВОДСТВО КОНТРОЛИРУЕМЫХ АТМОСФЕР ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА

В связи с увеличением ресурсов природного газа большой технический интерес представляет его исполь­ зование для получения защитных сред.

105


Соответствующей переработкой из природного газа можно получить защитные атмосферы всех типов, при­ меняемые в промышленности.

Ниже рассмотрены процессы получения защитных сред сообразно современным достижениям в этой обла­ сти и в смежных областях химической технологии.

В отечественной и зарубежной практике наиболее распространены защитные газы, получаемые путем ча­ стичного сжигания горючих газов: городского, пропана, природного, а также горючих жидкостей: керосина, ди­ зельного топлива и др.

В зависимости от коэффициента расхода воздуха необходимая температура горения поддерживается за счет тепла, выделяющегося во время горения, пли же за счет тепла, подводимого извне.

Впервом случае получаемые защитные газы относят

кэкзотермическим (экзогазам), во втором — к эндотер­ мическим (эндогазам).

ПРОИЗВОДСТВО ЭКЗОГАЗА

Состав продуктов сгорания природного газа в зави­ симости от коэффициента расхода воздуха при катали­ тическом горении дан в табл. 10.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10

 

Состав продуктов каталитического сжигания

 

 

 

 

 

смешанного газа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициоэффици­

Состав сухих

продук ­

Коэффици­

Состап

с у х и х

п р о д у к ­

 

тов сгорания,

%

тов

сгорания, %

 

ент расхода

ент расхода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воздуха

со .

СО

 

н 2

воздуха

со .

СО

 

н,

 

 

 

 

 

 

 

0,3

0,3

14,7

40,5

0,58

6,9

8,8

14,4

 

0,4

2,3

15,0

33,4

0,72

7,5

6,9

 

8,2

 

0,53

3,15

12,6

24,2

0,8

 

8,4

5,4

 

8,0

 

0,55

5,3

11; 2

16,8

0.9

 

10,0

2,4

 

3,0

'

Сжигался природный (смешанный газ) следующего

 

состава,

%:

71,37

СН4 ;

2,38 СО;

2,79 С 0 2 ;

0,12

0 2 ;

7,54 С2 Н6 ;

2,11

С3 Н8 ;

0,55-н. С4 Н1 0 ;

0,31-изо. С4 Ню; 0,11-н.

С5 Н,2 ; 0,12-изо. C5 Hi2 ;

0,25 С2 Н4 ;

0,21

С3 Н6 ;

0,02

С4 Н8 .

Наличия СН 4 в составе сухих продуктов сгоранця не было обнаружено.

106