Курсовая работа: Автоматизация процесса получения сернистого ангидрида при производстве серной кислоты
Все транспортёры оснащены лентой 2РШ – 800 – 4. винтовой конвейер поз. 3а – длина 5м. Транспортёры ограждены по всей длине, включая барабаны.
14. Грейферный кран поз. 12. Грузоподъёмность - 16 т, пролет - 28,5 м, емкость грейфера – 3м3.
N1- 70кВт , n = 735 oб/мин.
N2- 10кВт , n = 945 oб/мин.
N3- 35кВт , n = 730 oб/мин.
15. Маневровое устройство (поз. 13) скорость движения 0.14м/сек или 0.5 км/час, N = 7.5кВт, n = 1000
2.Описание функциональной схемы автоматизации.
Для автоматического поддержания и контроля режимов работы печи обжига серы необходимо ее оснастить контрольно измерительной аппаратурой и автоматикой:
- измерительные (первичные) приборы;
- преобразователи в унифицированный электрический сигнал;
- микроконтроллер;
- магнитные реверсивные пускатели;
- исполнительные механизмы.
Система регулирования предусматривает:
- дистанционное управление каждым регулирующим органом;
- автоматическое поддержание заданных технологических параметров;
- ручное изменение заданий.
Система автоматизации процесса получения серного ангидрида предусматривает следующие контура управления:
- поддержание температуры выходящего газа на уровне 1050С;
- поддержание расхода воздуха.
Входным параметром участка обжига серы является количество серы подаваемой ленточным транспортером (поз. 24) в печь (поз. 101). В печи серы сгорает, выделяя газ SO2 , и теплоту Q. Так как температура выходящего газа из печи недолжна превышать 1055С выбирается датчик термопара «ТХА -8». В связи с тем что значение температуры необходимо ввести в
микроконтроллер необходим нормирующий преобразователь «БУТ- 10». На выходе нормирующего преобразователя унифицированный токовый сигнал (от 0 до 5 мА). Выходной сигнал преобразователя непосредственно передается на вход микроконтроллера. Информация о температуре выходящего серного ангидрида микроконтроллером сравнивается с заданием, микроконтроллер изменяет значение токового выхода (от 0 до 5мА) поступающего на вход магнитного усилителя. В свою очередь магнитный усилитель преобразует входной сигнал. В постоянное напряжение, поступающее на якорную цепь двигателя постоянного тока. При изменении входного сигнала (от 0 до 5 мА) изменяются обороты двигателя (от 30 до 500об/мин). Двигатель через редуктор соединен с ленточным транспортером, подающим серу в печь, таким образом температура выходящего газа при постоянном потоке воздуха зависит от количества поступающей серы в печь.
Для оптимального протекания технологического процесса обжига серного ангидрида, необходимо поддержания серы в печи в взвешенном состояния в ходе окисления серы, поэтому необходимо поддерживать постоянную разность давлений на входе и выходе из печи (поз. 101); создаваемый перепад давлений воздуха комовой серы находящейся во взвешенном состоянии при прохождении нагнетаемого воздуходувкой (поз. 102), воздушного потока подается на преобразователь «Сапфир 22 ДД». Его выходной сигнал (электрический унифицированный сигнал (от 0 до 5 мА)) поступает на вход микроконтроллера, текущее значение перепада давления, создаваемого, «кипящем» слоем комовой серы микроконтроллер сравнивает с заданием. Если значение перепада давления неровно заданному, микроконтроллер изменяет значение выходного значения , поступающего на электропневматический преобразователь «ЭП – 3211». В свою очередь изменяется выходное значение давления на выходе электропневматического преобразователя «ЭП – 3211» подаваемого на пневматический
исполнительный механизм «ПСПТ – 1». ОН установлен на воздуховоде по которому в печь поступает атмосферный воздух. Изменение значения давления на входе «ПЕП – Т – 1» приведет изменения положения регулирующего органа (шибера) и как следствие изменяется расход воздуха. В следствии того будет скомпенсировано отклонение перепада давления в печи от задания.
Так же для полной информации об объекте необходимо, ввести в микроконтроллер текущее значение расхода воздуха подаваемого на окисление в печь обжига серы. Для этого на воздуховоде, по которому подается атмосферный воздух, установлен датчик диафрагма: «ДБ 2.5 – 500». Создаваемый перепад давления диафрагмы при прохождении воздушного потока подается на дифманометр «Сапфир – 22ДД». Его выходной электрически унифицированный сигнал поступает в микроконтроллер, где напоминается и передается через стандартный модем на центральную электронно - вычислительную машину, где текущее значение регистрируется и отображается на мониторе.
При работе воздуходувки (поз. 102), происходит нагрев подшипников скольжения. Превышение температуры масла, подаваемого под давлением в подшипники скольжении, выше 80С может привести к выходу из строя привода воздуходувки.
3. Синтез и анализ автоматической системы регулирования температуры.
Процессы химической технологии (при рассмотрении её с точки зрения задач управления) обычно предоставляют в виде динамических систем, поведение которых во времени определения текущими значениями ряда характерных величин – расходов, протекающих через аппараты, веществ их температуры, давления концентрации и т.д. При нормальном протекании процесса эти величины имеют определённые, так называемые количественные значения. В силу ряда внешних причин (изменение состава и расходов и др.) или явлений протекающих в самом аппарате, указанные величины могут отклоняться от номинальных значений. Это приводит к нарушению процесса, снижению количества и качества продукции, интенсивному износу оборудования. Чтобы процесс протекал нормально им необходимо управлять. Управление – целенаправленное воздействие на объект, которое обеспечивает его оптимальное функционирование и количественно оценивается величиной критерия качества. Критерии могут иметь технологическую или экономическую природу.
Различают величины входные и выходные. Под входными величинами понимают: изменение расхода вещества, его состава количества подаваемого тепла, количества подаваемого тепла и т.д. к выходным величинам относятся: температура вещества, концентрация, влажность и д.р. Состояние объекта в каждый момент времени определяется значениями его выходных величин.