Курсовая работа: Разработка функциональной схемы автоматизации узла изомеризации пентана в изопентан

Уровнемер серии ИСУ100И обеспечивает измерение текущего уровня и сигнализацию двух перестраиваемых предельных уровней воды, молока, пива, щелочи, кислот, нефти и нефтепродуктов, зерна и продуктов его размола, сахара, цемента, песка, извести, а также других жидких и сыпучих сред, в том числе в емкостях, находящихся под избыточным давлением.

Состав уровнемера:

1) преобразователь вторичный ИСУ 100 (предусмотрен вариант поставки со встроенным жидкокристаллическим индикатором);

2) датчик – показывающий прибор (поставляется при необходимости).

При заполнении или опорожнении резервуара электрическая емкость расположенного в нем чувствительного элемента (ЧЭ) изменяется пропорционально уровню погружения в контролируемую среду. Это изменение емкости преобразуется электронной схемой в сигнал постоянного тока, который затем используется для местных показаний, для двух установок сигнализации и для передачи на другие устройства. Технические данные данного устройства указаны в таблице 3.

Таблица 3

Пределы диапазона измерений
в относительных единицах уровня	0 ... 100 %
Пределы допускаемой основной погрешности	± 0,05
Питающая сеть	220 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	15 ВА
Выходные сигналы:
аналоговый:	0 .. 5, (0/4 .. 20) мА
релейный:
количество	2
коммутируемая нагрузка	2.5 А, 250 В
Условия эксплуатации:
температура воздуха	- 40°С ... + 50°С
относительная влажность	до 95 % (при 35°С)
вибрационные нагрузки	5 ... 80 Гц, 1g
Степень защиты оболочек:	IP54

Для измерения температуры будем использовать измеритель температуры многоканальный прецизионный ТМ-12 (рисунок 2).

Данный контрольно-измерительный прибор предназначен для измерения температуры контактным способом с помощью первичных преобразователей - термометров сопротивления (ТС) с учетом индивидуальных статических характеристик (ИСХ) или номинальных статических характеристик (НСХ) преобразования. Данный прибор применяется ля контроля температуры и определения параметров, температурных полей объектов и процессов в медицинских, санитарно-эпидемиологических и экологических, научно-исследовательских учреждениях, на предприятиях пищевой промышленности, машиностроения, теплоэнергетики и нефтяной промышленности. Технические характеристики прибора приведены в таблице 4.

Рисунок 2 - Измеритель температуры многоканальный ТМ-12

На передней панели пластмассового корпуса прибора находятся: дисплей, клавиатура и световой индикатор сети.

На задней панели корпуса располагаются:

1) 12 разъемов для подключения ТС (для модификаций "Термоизмеритель ТМ-12.1", "Термоизмеритель ТМ-12.2" и "Термоизмеритель ТМ-12.4");

2) разъем для подключения кабеля связи с коммутатором (для модификаций "Термоизмеритель ТМ-12.1", "Термоизмеритель ТМ-12.3" и "Термоизмеритель ТМ-12.4");

3) разъем интерфейса RS-232C.

Таблица 4

Количество каналов измерения	12
Диапазон измеряемой температуры, °С	от -50 до +200
Разрешение, °С	0,01
Пределы допускаемой основной погрешности измерения температуры в диапазоне от 0 °С до 100 °С при измерениях с использованием ИСХ ТС, °С	± 0,05
Пределы допускаемой погрешности измерения температуры в диапазонах от -50 °С до 0 °С и от 100 °С до 200 °С при измерениях с использованием ИСХ ТС, °С	± 0,1
Время непрерывной работы, ч, не менее	144
Количество результатов измерения, сохраняемых в энергонезависимой памяти прибора в режиме мониторинга для каждого канала, не менее	20 000
Напряжение питания однофазным переменным током, В	220
Частота переменного тока, Гц	50 ± 1
Потребляемая электрическая мощность, В·А, не более	2,5
Габаритные размеры, мм, не более	115 х 250 х 280
Температура окружающего воздуха, °С	от + 10 до + 35
Относительная влажность воздуха, %, не более	75
Атмосферное давление, кПа	от 84 до 106,7

Для измерения расхода жидкости поступающей в ректификационную колонну будем использовать электронный датчик турбинного преобразователя расхода «ТУРБОМИД–01» (рисунок 3).

Данный датчик применяется для преобразования сигнала в последовательность электрических импульсов (импульсный сигнал положительной полярности от 10 до 2500 Гц, амплитуда 12 ± 2,5 В). Используется для измерения объема, расхода нефти и нефтепродуктов при оперативном и коммерческом учете с использованием вторичных приборов типа Импульс–2, Импульс–4, Импульс–5 или аналогичных.

Областью применения являются предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой промышленности. Подключение осуществляется через искробезопасный барьер типа БИБ–02.

Рисунок 3 - Датчик турбинного преобразователя расхода «ТУРБОМИД–01»

Питание и съем сигнала осуществляется вторичным прибором по двух, трехпроводной схеме. Технические характеристики данного датчика приведены в таблице 5.

Таблица 5

Диапазон возможных значений коэффициента преобразования ПР	от 1 до 999999 (дискретность 1).
Токовый выходной сигнал расхода	от 0 до 20 мА на нагрузке до 750 Ом
Цифровой сигнал	RS232
Габаритные размеры(В*Ш*Г)	90 х 90 х 235 мм
Класс точности	± 0,05
Масса	не более 1 кг

Управление технологическими процессами только по таким параметрам, как давление, уровень, расход и температура, часто не гарантирует получение продуктов требуемого качества. Во многих случаях необходим автоматический контроль состава и свойств вырабатываемых продуктов. Прибором для такого контроля являются автоматические анализаторы вязкости.

Вязкость — один из показателей качества горючесмазочных материалов. Например, в производстве полимеров и различных продуктов на их основе вязкость служит важнейшим технологическим параметром, так как по ее величине можно оценить молекулярную массу и концентрацию вещества, а также его структуру в расплаве или растворе. Для измерения уровня вязкости в узле изомеризации пентана в изопентан применим вибрационный вискозиметр типа Visconic модель 7829 (рисунок 4). Это последняя разработка компании Mobrey в заслужившей широкое признание серии 782x датчиков камертонного типа. Вискозиметры серии 7829 Visconic были разработаны специально для применения в нефтяной и химической промышленности (углеводородные применения). Вискозиметры модели 7829 Viscomaster разработаны для измерения вязкости нефтепродуктов. Помимо известной точности и надёжности, присущей вискозиметрам Solartron 7827, Solartron 7829 имеет конфигурируемое микропроцессорное электронное устройство, которое производит полную обработку сигналов, расчёт значений вязкости и плотности при линейных условиях, расчет значений плотности при стандартных условиях (с помощью разработанных для нефтяной индустрии методов, базирующихся на стандартах API), диагностику внутри самого датчика. Технические данные данного вискозиметра приведены в таблице 6.

Рисунок 4 - Вибрационный вискозиметр Visconic модель 7829