Курсовая работа: Основные этапы монтажа аппаратуры автоматического регулирования и управления
В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью перерабатываемых веществ и т.д.
Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда. Внедрение автоматических устройств обеспечивает высокое качество продукции, сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и энергии, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий (производство организуется под открытым небом), удлинение сроков межремонтного пробега оборудования.
Создание систем автоматизации на предприятиях представляет комплексную проблему, цель которой - материальное воплощение идеи проектировщика сначала в проекте, затем в разработке отдельных устройств, монтаже и, в конечном итоге, в эксплуатации реальной, действующей системы, позволяющей повысить технико-экономические показатели процесса производства.
Таким образом, исходя из принципов системного подхода, в объем работ по проектированию, помимо технических вопросов, созданных непосредственно с разработкой схем автоматизации и контроля, закономерно включить и такие, как диагностика неисправностей, техническое обслуживание систем автоматизации, удобство монтажа, наладки и эксплуатации.
Монтаж приборов контроля, аппаратуры автоматического регулирования и управления является одним из наиболее технически сложных разделов монтажных работ.
Современные методы монтажных работ систем автоматики основаны на максимальной индустриализации и специализации выполняемых работ.
Индустриализация заключается в использовании стандартных и нормализованных изделий изготавливаемых серийно или в массовом масштабе. В этом случае монтаж осуществляется крупными блоками и узлами, что позволяет механизировать и сократить объем работ непосредственно на месте монтажа.
Специализация заключается в разделении труда при выполнении различных монтажных работ, создании специализированных групп и бригад, укомплектованных специалистами соответствующего профиля.
1. Проект производства работ монтажа объекта автоматизации
1.1 Анализ объекта автоматизации
Процессы химической технологии - это сложные физико-химические системы, имеющие двойственную детерминированно-стохастическую природу, переменные в пространстве и во времени. Участвующие в них потоки вещества, как правило, многофазные и многокомпонентные. В ходе протекания процесса в каждой точке фазы и на границах раздела происходит перенос импульса, энергии, массы. Весь процесс в целом протекает в аппарате с конкретными геометрическими характеристиками, оказывающими, в свою очередь, влияние на характер этого процесса.
Цель процесса: получение очищенного газа с концентрацией (циклогексана и циклогексанона) равной (Qцик <= 0.1%) .
Участок абсорбции состоит из абсорбера высокого и низкого давления, (холодильников – № 1, № 2, № 3,№ 4,и емкости для абсорбента.
В нижнюю часть абсорбера высокого давления компрессором (двигателем M1 ) поступает газовая смесь состоящая: реакционных газов от скруббера конденсатора, газов дросселирования от теблообменника, (Fгаз= 4,0 – 9,4 м3 /ч) и (Qцик = 5%) а верхнюю часть колонны насосом (двигателем M4 ) подается жидкая смесь состоящая: анола ректификата стадия 300, анола ректификата, а также абсорбент (в качестве абсорбента используются продукты дегидрирования или кубовая жидкость колонны отгонки циклогексана при T1 = 20 °С и (Fаб1 = 20 - 80 м3 /ч) в среднюю часть колонны подается кубовая жидкость при T3 = 20 °С и (Fаб3 = 2 - 8 м3 /ч), где происходит реакция поглощения газа жидкостью, в результате чего выделяется тепло. Реакция поглощения должна протекать при определенной температуре в нижнем (Т5 =50°С) и в верхнем (Т6 =26°С) частях абсорбера. Сам процесс абсорбции протекает при (Т9 =30°С). Давление в верхней части колонны на входе равно P1 =0.95 МПа). Охлаждение абсорбента происходит с помощью холодильников. Абсорбция осуществляется смесью циклогексанона и циклогексанола, в которой хорошо растворяется циклогексан при низкой температуре.
В нижнюю часть абсрбера низкого давления компрессором (двигателем M2 ) поступает газовая смесь состоящая: реакционных газов от ректификационной колонны, (Fгаз1= 5,0 – 6,4 м3 /ч) и Qанон1 = 5%) а верхнюю часть колонны насосом (двигателем M4 ) подается жидкая смесь состоящая: анола ректификата стадия 300, анола ректификата, а также абсорбент (в качестве абсорбента используются продукты дегидрирования или кубовая жидкость колонны отгонки циклогексана при Т2 =20 °С и (Fаб2 = 10 - 40 м3 /ч), где происходит реакция поглощения газа жидкостью, в результате чего выделяется тепло. Реакция поглощения должна протекать при определенной температуре в нижнем (Т7 =17°С) и в верхнем (Т8 =25°С) частях абсорбера. Сам процесс абсорбции протекает при (Т10 =20°С). Давление в верхней части колонны на входе равно P2 = 39КПа). Охлаждение абсорбента происходит с помощью холодильников. Абсорбция осуществляется смесью циклогексанона и циклогексанола, в которой
хорошо растворяется циклогексан при низкой температуре.
Для предотвращения аварийных ситуаций: уменьшения вредных выбросов в абсорберах происходит измерение концентрации Qцик и Qцик1 . При превышении этого значения закрывается запорный клапан на линии выхода конечного продукта.
Рисунок 1. Анализ процесса абсорбции циклогексана и циклогексанона: а) Схема материальных потоков и их информационных переменных; б) структурная схема САУ как ОУ.
1.2 Ведомость физических объемов работ
Интенсивная автоматизация производственных процессов во всех отраслях промышленности с каждым годом значительно увеличивает объём работ по монтажу систем и средств автоматизации. Для обеспечения высокого качества этих работ, сокращения сроков монтажа и уменьшения трудовых затрат на монтажной площадке необходимо тщательно подготавливать производство монтажных работ.
Одним из основных видов подготовки производства монтажных работ является составление проектов производства работ[1].
План производства работ составляется на монтаж системы автоматики строящихся и конструируемых предприятий, при выполнении капитальных ремонтов и модернизации крупных технологических объектов. План производства работ составляется на основе проектной документации и увязывается со сроками выполнения ремонтных или строительных работ, установкой и монтажом технологического оборудования, ввода объекта в эксплуатацию.
План составляют в следующей последовательности:
1. выделяют заготовительные работы, выполняемые вне строительной площадки;
2. выделяют монтажные работы, выполняемые непосредственно на автоматизируемом объекте;
3. определяется объем работ в физическом и денежном выражении, а также фонд заработной платы;
4. определяются сроки выполнения каждого вида работ, потребность в рабочей силе, профессиональный состав и квалификацию рабочих;
5. составляют график выполнения работ с указанием передвижения монтажных бригад;
6. определяется расход материалов и инструментов на весь объем работ;