Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 3

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

водства аммиачной селитры, сочетает знания технологии и аппара­ туры со знанием основ автоматики.

Каждый процесс производства характеризуется большим чис­ лом параметров, основными из которых чаще всего являются тем­ пература, давление (или разрежение), концентрация и среда ре­ агирующих веществ. Чем больше параметров, оказывающих суще­ ственное влияние на ход процесса, тем большее значение приобре­ тает автоматическое регулирование его.

Под регулированием понимают внешнее воздействие на процесс, аппарат или машину с целью постоянного поддержания заданных параметров их работы. Регулирование такого рода называется ста­

билизирующим

в отличие от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циклического

 

регулирова­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния,

когда при

воздействии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на объект

воспроизводится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряд

последовательных

дей­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствий, в результате которых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объект возвращается к пер­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воначальному состоянию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее

время

стре­

Рис.

 

59. Принципиальная

упрощенная

мятся сочетать

автоматиче­

схема

автоматического

регулирования

ский

контроль

с автомати­

заданного

параметра

 

технологического

ческим регулированием про­

 

 

 

 

 

процесса:

 

 

 

/ — регулируемый

объект;

 

2 — чувствительный

цесса. В

этом

случае

авто­

 

элемент — датчик

регулятора;

3 — указываю­

матически

 

контролируются

щий

прибор;

4— блок настройки;

5 — усили­

 

тель;

6 — регулирующий

орган;

7 — исполни­

основные

параметры

техно­

 

 

 

 

тельный механизм.

 

 

логического

процесса

и од­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новременно

производится

его

автоматическое

 

регулирование.

На рис. 59 представлена принципиальная схема

одной .из систем

автоматического регулирования

технологического

процесса.

 

Разрабатываются системы регулирования и управления про­

цессом с помощью счетно-решающих машин,

что позволит

вести

процесс в наиболее экономически

выгодных

 

(оптимальных)

усло­

виях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регуляторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регуляторами

называют

совокупность

приборов

и

механизмов,

выполняющих

работу

по регулированию. 'В

каждом

регуляторе

имеется два основных узла: измерительно-координирующее

 

устрой­

ство и исполнительный

механизм.

 

Измерительно-координирующее

устройство служит для измерения отклонений регулируемого

пара­

метра от заданной величины п координации

действия

остальных

элементов регулятора в соответствии с данным отклонением. Ис­ полнительный механизм воздействует на регулирующий орган, из­ меняя его положение в зависимости от отклонения регулируемого параметра.

12*

179



По способ}' воздействия на регулирующий орган автоматиче­ ские регуляторы подразделяются на регуляторы прямого и непря­ мого действия. Регуляторы, в которых работа исполнительного ме­ ханизма производится за счет энергии, непосредственно получен­ ной от измерительно-координирующего устройства, называются регуляторами прямого действия. В таких регуляторах измеритель­ но-координирующее устройство и исполнительный механизм объединены в одно целое. Регуляторы, в которых работа исполни­ тельного механизма выполняется за счет энергии, полученной от постороннего источника, называются регуляторами непрямого дей­ ствия. Они состоят из измерительной части, исполнительного меха­ низма и командной линии связи. В регуляторах непрямого дейст­ вия для создания устойчивого регулирования применяется обрат­ ная связь — устройство, с помощью которого регулирующий орган пли исполнительный механизм воздействует на измерительно-коор­ динирующую часть регулятора.

На работу регулятора большое влияние оказывает равномер­

ность нагрузки «а

систему. Чем больше колебания нагрузки, тем

с большим трудом

объект поддается автоматическому регулирова­

нию.

 

Чувствительный элемент — датчик передает возникающий в нем сигнал (импульс) отдельным элементам регулятора. Такой сигнал заключается в изменении напряжения электрического тока, сопро­ тивления металла прохождению тока и т. д. Часто датчики дают слабые сигналы, недостаточные для воздействия ка исполнитель­ ный механизм регулятора. В такие системы вводится усилитель, служащий для преобразования слабых сигналов в достаточно силь­ ные.

В производстве аммиачной селитры наиболее широкое распрост­ ранение получили пневматические регуляторы. Они надежны в эксплуатации в взрывопожаробезопасны. Рабочей средой являет­ ся тщательно очищенный воздух давлением 1,2 кгс/см2 .

Пневматические регуляторы успешно применяются для автома­ тического непрерывного измерения, записи, сигнализации, интегри­ рования (суммирования) и регулирования параметров, преобразо­ ванных в давление воздуха. Такие регуляторы состоят из отдель­ ных блоков и могут работать на любом режиме: статическом (устойчивом, с самовыравниванием), астатическом (неустойчивом) н т. п.

Обычно применяются универсальные пневматические регулято­ ры типа 04. В производстве аммиачной селитры их используют для регулирования давления, температуры, уровня, расхода и других параметров; различаются они лишь измерительными системами.

Из регуляторов простой конструкции кратко опишем регулято­ ры давления.

Регулятор давления относится к группе регуляторов прямого действия. Мембранный регулятор (рис. 60) состоит из трех основ­ ных частей: регулирующего двухнедельного клапана 6, плоской

180


мембраны 3 и уравновешивающего рычага 4 с контргрузами 5; мембрана является чувствительным элементом прибора.

Давление регулируемой среды подводится через импульснуютрубку 1 в верхнюю камеру 2. Клапан находится в равновесии, когда давление на мембрану и давление контргруза на шток кла­ пана уравновешены.

Применяются регуляторы давления двух типов. Регулятор «до

себя» поддерживает постоянное давление перед клапаном

(до ре­

гулятора) посредством сбрасывания избытка регулируемой

среды

+

 

Рис. 60. Мембранный регулятор дав-

Рис.

61.

Схема дифманометра-

ления:

 

 

 

 

ДМПК-ЮО:

/ — импульсная трубка; 2— верхняя каме-

/ — мембранные коробки; 2— шток; 3 —ти­

ра; 3 — мембрана; 4— уравновешивающий

га;

4—мембрана;

5,

10— рычаги; 6 — за­

рычат; 5 — контргрузы; 6 — регулирующий

слоика; 7— сопло;

8 — пневматическое ре-

клапан.

'

 

ле; 5 —опора;

11 — спльфон обратной свя­

 

 

 

зи;

 

12 — пружина:

13 — винт-корректор,

 

 

 

 

 

 

 

нуля.

через клапан (при повышении

давления

на мембрану клапан от­

крывается) . Регулятор

«после

себя» поддерживает

постоянное дав­

ление за клапаном. При повышении давления на мембрану клапан закрывается. Как в первом, так и втором случае при повышении давления на мембрану' клапан идет вниз.

Вместо уравновешивающего груза в регуляторах давления пря­ мого действия могут быть пружины, вместо плоской мембраны — волнистый диск.

Несмотря на громоздкость, регуляторы такого типа все еще на­ ходятся в эксплуатации на некоторых производствах. Преимущест­ вом их перед другими регуляторами давления является простота эксплуатации и ремонта.

18Г


Регулируемым объектом часто является коммуникация, по ко­ торой транспортируется раствор. Регулятор типа Р Д П устанавли­ вают, например, перед участком коммуникации, в котором требует­ ся регулировать давление азотной кислоты. Протекающий раствор создает на мембрану давление, пропорциональное площади мем­ браны и давлению раствора. В этом регуляторе давление раствора уравновешивается усилием пружины. Регулятор типа РДП можно настраивать на заданное давление, меняя специальным винтом степень сжатия пружины.

В модернизированных производствах аммиачной селитры регу­ ляторы РДП заменены более совершенными, так как обязательным условием нормальной работы регулятора типа КРН (стр. 187) является строго стабилизированная подача в нейтрализаторы ам­ миака и азотной кислоты.

Регулируемым параметром в процессе нейтрализации прини­ мается кислотность растворов аммиачной селитры (только в агре­

гатах большой мощности — кислотность

сокового пара), а

регули­

рующим воздействием — расход азотной кислоты.

 

В настоящее время расход аммиака на

нейтрализацию нередко

измеряется

диафрагмой в

комплекте

с

дифманометром

типа

ДМПК-100.

В зависимости

от расхода

 

аммиака предусмотрено

автоматическое поддержание расхода азотной кислоты с помощью диафрагмы и регулятора расхода типа ДМПК..

Мембранный пневматический компенсационный дифманометр

ДМПК-100 — первичный бесшкальный прибор, действие которого основано на принципе компенсации сил.

Прибор предназначен для непрерывного преобразования изме­ ряемого перепада давления в пропорциональные величины давле­ ния сжатого воздуха и передачи их на расстояние.

В применяемых компенсационных дифманометр ах усилие от измеряемого перепада давления на чувствительный элемент ком­ пенсируется противодействующей силой, создаваемой специальным компенсационным устройством. При этом мерой измеряемого пере­ пада служит выходной сигнал компенсационного устройства, про­ порциональный величине компенсирующей силы.

Дифманометр ДМПК (рис. 61) состоит из измерительного бло­ ка и пневмопреобразбвателя.

Чувствительным элементом служат две мембранные коробки ), внутренние полости которых соединены каналом и залиты 40%-ным раствором глицерина в дистиллированной воде. Центры мембран обеих коробок соединены штоком 2. Мембранные коробки уложе­ ны одна в правой камере корпуса измерительного блока, в которую подводится минусовое давление, а другая — в левой, в которую подводится плюсовое давление.

Мембранная коробка правой камеры соединена пластинчатой тягой 5 с основным рычагом 5, выведенным из этой камеры через уплотнительную мембрану 4. К нижнему концу рычага прикреплена заслонка 6.

182