Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет пищевых и химических технологий»
Кафедра автоматизация технологических процессов и производств
Отчет по метрологической практике
ОАО “МОГИЛЕВХИМВОЛОКНО”
Специальность 1 - 53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств
Руководитель практики
От университета, доцент ______________ В.И. Никулин
Выполнил студент
Группы АТПП-211 ______________ И.Н. Жариков
Могилев
2023
Содержание
Введение
1. Описание процесса экстракции кубового продукта колонн метанолиза на ОАО «Могилевхимволокно»
2. Описание функциональной схемы автоматизации процесса экстракции кубового продукта колонн метанолиза
3. Обоснование приборов и средств автоматизации
3.1 Средства измерения и контроля уровня
3.2 Средства измерения и контроля расхода
3.3 Приборы для измерения и контроля температуры
3.4 Приборы для измерения давления
4. Методы проверки приборов и средств автоматизации
4.1 Дефекты основных типовых средств автоматизации
5. Методика ремонта и обслуживания технологического процесса
Заключение
Введение
Основными направлениями увеличения объемов производства химических волокон и снижения себестоимости произведенной продукции являются повышение эффективности использования сырьевых ресурсов и внедрение безотходных и малоотходных технологий переработки сырья в заданный ассортимент продукции с оптимальными показателями качества. В связи с этим сокращение потерь на всех стадиях производства и увеличения объемов продукции, вырабатываемой из единицы сырья, являются одними из главных задач и достигаются в первую очередь оптимизацией технологических схем, структур и систем в целом с рациональным использованием ресурсов сырья, производственных мощностей и про-мышленных технологий.
Экстракция - извлечение, перевод одного или нескольких компонентов раствора из одной жидкой фазы в контактирующую и не смешивающуюся с ней другую жидкую фазу, содержащую избирательный растворитель (экстрагент). Используется для извлечения, разделения и концентрирования растворенных веществ.
Перечисленные особенности вызывают необходимость своевременной структурной перестройки технологической системы предприятия с рациональным изменением ассортимента выпускаемой продукции, сырьевых запасов и материальных потоков в зависимости от создавшейся ситуации и принятых ограничений, а также оптимизации и автоматизации технологических процессов на базе ЭВМ и микропроцессорной техники с непрерывным контролем и управлением качеством продукции на всех технологических этапах.
Рассматривается технологический процесс экстракции кубового продукта колонн метаннолиза отделения регенирации катализатора цеха ДМТ-4.
Целью курсового проекта является автоматизация процесса экстракции кубового продукта колонн метаннолиза на ОАО «Могилевхимволокно».
Задачей проекта является выбора средств измерения и контроля.
1. Описание процесса экстракции кубового продукта колонн метаннолиза на ОАО «Могилевхимволокно»
экстракция кубового продукта колонн метаннолиза
Экстракция - извлечение, перевод одного или нескольких компонентов раствора из одной жидкой фазы в контактирующую и не смешивающуюся с ней другую жидкую фазу, содержащую избирательный растворитель (экстрагент). Используется для извлечения, разделения и концентрирования растворенных веществ.
Экстрагенты обеспечивают переход целевых компонентов из исчерпываемой (тяжелой) фазы, которая чаще всего представляет собой водный раствор, в извлекающую (легкую) фазу. Две контактирующие жидкие фазы и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстракционную систему. Извлекающая фаза включает только экстрагент (или смесь экстрагентов) либо является раствором одного или нескольких экстрагентов в разбавителе, служащем для улучшения физических (вязкость, плотность) и экстракционных свойств экстрагентов. В качестве разбавителей используют, как правило, жидкости (керосин, бензол, хлороформ и др.) либо их смеси, которые в исчерпываемой фазе практически нерастворимы и инертны по отношению к извлекаемым компонентам раствора. Иногда к разбавителям добавляют модификаторы, повышающие растворимость экстрагируемых компонентов в извлекающей фазе или облегчающие расслаивание фаз (спирты, кетоны, трибутилфосфат и т.д.).
Технологический процесс экстракции кубового продукта колонн метанолиза происходит на установке регенерации катализатора цеха диметилтерефтолата №4 (ДМТ-4) завода органического синтеза ОАО «Могилевхимволокно».
Технологический процесс экстракции предназначен для разделения жидкой смеси на составляющие компоненты путем отстаивания в деконтаторе при повышенной температуре. Компоненты, которые входят в состав смеси, обладают различными плотностями, т.е. имеют различный вес, и под действием сил тяжести более плотные компоненты осаждаются в нижней части деконтатора. А более легкие соответственно в верхней.
С точки зрения автоматизации процесс экстракции характеризуется наличием большого количества возмущающих воздействий, основными из которых являются состав, расход, температура исходной смеси, температура и давление греющего пара.
2. Описание функциональной схемы автоматизации процесса транспортировки диэтиленгликоля
Функциональные схемы автоматизации являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации.
Функциональная схема автоматизации технологического процесса экстракции кубового продукта выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 21.404-85 “Автоматизация технологических процессов. Обозначение условных приборов и средств автоматизации в схемах” и представлена на листе 1 графической части проекта.
Функциональная схема процесса экстракции кубового продукта колонн метанолиза представляет собой технологическую схему с нанесенными обозначениями средств автоматизации. Технологическое оборудование вычерчено на схеме без масштаба в виде контурных изображений.
Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов, определяемых особенностями используемой технологии.
Экстракция проводится при постоянной дозировке сточной воды к смеси остатка-4 с метилбензоатом (МБА) в соотношении 0,75 : 1. Расход кубового продукта в емкость смешения 1 измеряется сужающим устройством - диафрагмой ДКС-150 (поз.3а) в комплекте с преобразователем разности давлений APR-2000 (поз.3б). Для регистрации параметра используем цифровой регистратор ТРМ-19 (поз. 1б). Регулирование расхода оборотной воды производится регулятором JUMA dTRON 304 (поз. 3б) в автоматическом режиме, сигнал которого преобразуется на электропневматическом позиционере ЭПП63 (поз.3u) и вносит управляющее воздействие положением путем изменения положения клапана 25чж985нж (поз. 3l) на трубопроводе подачи оборотной воды.
Расход пара для обогрева емкости смешения 1 измеряется расходомером Метран М-350М (поз.4а). Регистрация параметра осуществляется вторичным регистрирующим прибором РМТ-19 (поз. 4б).
Уровень смеси в емкости смешения 1 измеряется буйковым уровнемером Метран-249В (поз.1а). Для регистрации параметра используется цифровой регистратор ТРМ-19 (поз. 1б). Регулирование уровня производится регулятором JUMA dTRON 304 (поз. 1в) в автоматическом режиме, сигнал которого преобразуется на электропневматическом позиционере ЭПП63 (поз.1г) и вносит управляющее воздействие изменением положения клапана 25чж985нж (поз. 1д) на трубопроводе слива кубового продукта в деконтатор 2. При достижении в емкости максимального уровня смеси срабатывает сигнализатор уровня СУ200И-ЕС17 (поз.2а), дискретный сигнал с которого подается в схему сигнализации.
Измерение температура в емкости 1 осуществляется платиновым термометром сопротивления Метран-276 (поз.7а). Для регистрации параметра используется цифровой регистратор ТРМ-19 (поз. 8б). Регулирование температуры производится регулятором JUMA dTRON 304 (поз. 7б) в автоматическом режиме, сигнал которого преобразуется на электропневматическом позиционере ЭПП63 (поз.7в) и вносит управляющее воздействие путем изменения положения клапана 25с90нж (поз. 7г) на трубопроводе подачи конденсата в рубашку обогрева емкости смешения 1.
Раздел фаз в деконтаторе 2 контролируется интеллектуальным преобразователем разности давлений APR-2200 (поз.10а) фирмы Aplisens. Регистрация параметра осуществляется цифровым регистратором ТРМ-19 (поз. 13б). Регулирование уровня раздела фаз производится регулятором JUMA dTRON 304 (поз. 10б) в автоматическом режиме, сигнал которого преобразуется на электропневматическом позиционере ЭПП63 (поз.10в) и вносит управляющее воздействие положением клапана 25нж985нжБ (поз. 10в) на трубопроводе слива тяжелого органического остатка на стадию дистиляции.
Декантатор 2 снабжен сигнализатором уровня СУ-200И-ЕС17 (поз.12а). При превышении уровня легкой фазы дискретный сигнал подается в схему сигнализации. Также контролируется расход греющего конденсата расходомером Метран М-350М (поз.5а). Регистрация параметра осуществляется вторичным регистрирующим прибором РМТ-19 (поз. 4б).
Измерение температура в деконтакторе 2 осуществляется платиновым термометром сопротивления Метран-276 (поз.8а). Для регистрации параметра используется цифровой регистратор ТРМ-19 (поз. 8б). Регулирование температуры производится регулятором JUMA dTRON 304 (поз. 8в) в автоматическом режиме, сигнал которого преобразуется на электропневматическом позиционере ЭПП63 (поз.8г) и вносит управляющее воздействие путем изменения положения клапана 25с90нж (поз. 8д) на трубопроводе подачи конденсата в рубашку обогрева деконтатора 2.
Давление в деконтакторе 2 измеряется электроконтактным манометром MS-100L2 (поз.15а), дискретный сигнал которого подается в схему сигнализации.
Уровень в емкости 3 измеряется буйковым уровнемером Метран-249В (поз.13а). Регистрация параметра осуществляется цифровым регистратором ТРМ-19 (поз. 13б). Емкость 3 снабжена сигнализаторами уровня СУ-200И-ЕС17 (поз.14а, поз.15а). При превышении и понижении уровня выше или ниже соответствующего значения дискретные сигналы подаются в схему сигнализации. Давление в емкости измеряется электроконтактным манометром MS-100L2 (поз.16а), дискретный сигнал с которого подается в схему сигнализации.
3. Обоснование приборов и устройств автоматического контроля и регулирования
3.1 Средства измерения и контроля уровня
В данном процессе предусмотрен контроль и сигнализация уровня во всех емкостях, регулировка уровня в емкости 1 и деконтаторе 2, защита от переполнения в емкости 1.
В емкостях 1, 3 уровень измеряется буйковым уровнемером Метран-249В (поз.1а, 13а), в деконтаторе 2 уровень раздела фаз измеряется интеллектуальным преобразователем разности давлений APR-2200 с дистанционными разделителями (поз.10а). Для сигнализации высокого и низкого уровней в емкостях предусмотрены сигнализаторы уровня СУ-200и-13ЕС (поз.2а, 12а, 14а, 18а).
Буйковый уровнемер Метран - 249В
Буйковые уровнемеры - это средство для непрерывного измерения уровня жидких продуктов в резервуарах и емкостях, измерения уровня раздела двух жидкостей, определения плотности продукта по пропорциональному изменению положения плавающего буйка. Они хорошо работают в различных жидкостях при широком диапазоне температур и давлений. Буйковые уровнемеры также применяются для решения различных прикладных задач во многих отраслях промышленности. Современная электроника позволяет встраивать уровнемеры в АСУТП любой сложности.
Принцип действия:
Буйковый уровнемер представляет собой прибор, преобразующий изменение выталкивающей силы во вращательное движение вала вокруг оси торсионной трубки уровнемера. Изменение выталкивающей силы пропорционально обьему и плотности вытесненной жидкости. При изменении уровня жидкости (уровня поверхности раздела сред) или плотности жидкости происходит смещение буйка, которое приводит к повороту торсионной трубки (угол поворота пропорционален изменению выталкивающей силы, моменту силы, действующей на буек). Поворотное движение торсионной трубки передается на цифровой контроллер серии DLC3000. который преобразует угол поворота в электрический сигнал. Кроме аналогового сигнала 4-20 мА. который подается на выход, контроллер может передавать информацию в цифровом виде по протоколу HART, что позволяет пользователю легко получить доступ к информации, которая может быть критической для данного технологического процесса.
Сигнализатор уровня СУ 200И
Сигнализаторы уровня серии СУ 200И предназначены для контроля предельного уровня воды, щелочи, кислот (различной степени агрессивности), нефти и нефтепродуктов, зерна и продуктов его размола, цемента, извести, песка, угля, угольной пыли, а также других жидких и сыпучих сред, в том числе в емкостях, находящихся под избыточным давлением.