Постадийная обработка сточных вод

фса.dwg

ПЭС.dwg

спецификация.doc

Номер позиции на функциональной схеме
Наименование параметра среды и места отбора импульс
Предел. Рабочее значение параметра
Наименование и характеристика
Завод изготовитель или поставщик
Плотность сточных вод
Преобразователь плотности жидкости Solartron Материал элементов контактирующих со средой – NISPAN Фланцы 1” ANSI 600 RF 4 20 Ма выходной сигнал Усилитель стандартный Взрывозащита EExiaIIСТ4 Диапазон плотности с нормируемыми метрологическими характеристиками 300 1100 кгм3 Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±03 кгм3
Плотность осветленных вод
Температура сточных и
Измерительный преобразователь температуры SITRANS TF2 объединяет три компонента в одном приборе: термометр сопротивления Pt100 в защитной трубке из нерж.стали; корпус из нерж. стали с высоким классом защиты и встроенный параметрируемый тремя клавишами измерительный преобразователь с ЖКД.(-50 +200ºC)вых.сигнал 4 20мА вес ок.07 кг погрешность
Температура осветленных вод
Диафрагма камерная диаметр
условного прохода Dу = 100 мм
Условное давление Ру = 20 МПа.
Расход осветленных вод
Расход известкового молока
Расход гидрофосфата натрия
Измерительный преобразователь перепада давления SITRANS P Serie DS III для дифф. давления и расхода
Интервал измерения 0.3 30 bar
ном. диапазон измерения 30 bar
Выходной сигнал 4 20 Ma Цифровой сигналPROFIBUS PA
Погрешность измерения 02%Класс защиты (по EN 60529)- IP65
Температура изм. вещ-ва: -20 +100 °C (-4 +212 °F)
SITRANS Р Serie DS III
Потребляемый ток двигателем насоса
Прибор контроля мощности Sentron PAC3100 регистрирует потребление энергии и измеряет основные электрические параметры на низковольтных линиях распределения энергии: ток напряжение мощность и частоту.является единственным в своем классе оснащенным встроенным интерфейсом а также цифровыми входом и выходом.способен регистрировать потребление энергии и измерять основные электрические параметры в 34проводных сетях: ток напряжение мощность и частоту. Этот прибор можно напрямую подключать к низковольтным сетям с напряжением 277480 В. Погрешность измерения параметров активной энергии не превышает 1%. При настройке используются четыре функциональные клавиши и большой графический ЖК-дисплей на котором отображаются измеряемые параметры.
Измеряемые данные передаются по интерфейсу RS485 с использованием открытого протокола промышленной сети связи Modbus RTU. Прибор контроля мощности дополнительно оснащен двумя входными и двумя выходными цифровыми узлами связи. Цифровые входы с внутренним источником питания могут использоваться для контроля состояния. В случае если внутренний источник питания не используется к ним можно подключать контакты реле. Многофункциональные цифровые выходы можно запрограммировать для импульсов реактивной энергии или же использовать в качестве переключающего выхода для дистанционного управления по протоколу Modbus RTU.
Уровень в реакторе-смесители
двухпроводный уровнемер состоящий из высокотехнологичногоно быстронастраиваемого микропроцессора и полевой пробы POINTEK CLS 300 емкостной уровнемер(0 3300рF);4 20мА20 4мА;05%погрешность; (-40 200)ºCвысота мах=2000м
Уровень реакторе-нейтрализаторе
Регулирование рН среды в аппарате
Электрод промышленный комбинированный; диапазон измерения: (0 14) рН; температура рабочей среды: -(15 +130)0С; давление рабочей среды: 15 бар
рН трансмиттер; выходной сигнал: (4 20) исполнение: EE погрешность 01%
Электропневматические позиционеры SIPART PS2 применяются для регулировки позиции вентилей и клапанов на пневматических поступательных и поворотных приводах. Электропневматический позиционер устанавливает на приводе позицию вентиля соответствующую заданной величине. Через дополнительные функциональные входы можно запустить блокировку или позицию безопасности клапана. Для этого в основном приборе имеется стандартный двоичный вход. Класс защиты IP65по EN 60529NEMA 4x
Самописец SIREC D является безбумажным записывающим прибором который сохраняет данные во внутренней памяти и на 3.5" дискетах или на съемных PCMCIA картах памяти. Все данные сохраняются в формате MS-DOS и могут быть заархивированы и проанализированы на любом IBM PC совместимом компьютере. Для этого используется программное обеспечение Companion работающее под управлением WS Windows 3.1 Windows 95.
При помощи большого встроенного ЖК дисплея прибор позволяет использовать все свойства обыкновенных бумажных самописцев. Данные могут быть предсталенны в виде диаграмм ступенчатых диаграмм или в числовой форме.
Также самописец имеет ряд особенностей и уникальных функций (компрессия данных представление в виде гистограмм) которые не могут быть получены на бумажных самописцах.
Самописец программируется при помощи ЖК дисплея который также является и чувствительной к нажатиям клавиатурой.Самописец может измерять и обрабатывать до 12 сигналов. В случае если требуется дополнительная обработка входных сигналов могут использоваться до 12 "виртуальных" каналов (функции различных комбинаций входных сигналов)

Структурная.dwg

Операторская станция
Измерительный преобразователь температуры "SITRANS TF2
Преобразователь плотности "SOLARTRON
Двухпроводной уровнемер "SITRANS LC300
Прибор контроля мощности "SENTRON PAC3100
Контроллер "SIPART DR 24
Измерительный преобразователь перепада давления "SITRANS P
Позиционер "SIPART PS2"
SIRIUS" 3RT1036-1AP00
Электропневматический позиционер "SIPART PS2"
Магнитный пускатель "SIRIUS" 3RT1036-1AP00

расчетно-пояснительная записка.doc

Характеристика объекта управления .5
Выбор параметров контроля и управления сигнализации защиты и блокировки .. 9
Описание структурной схемы АСУТП .. ..10
Описание функциональной схемы .. 11
Описание щитов и пультов.. 14
Описание пункта управления.. 17
Расчет регулирующего клапана.. 19
Расчет показателей уровня автоматизации .25
Спецификация на приборы и средства автоматизации 30
Список используемой литературы ..32
В современном мире любой технологический процесс на производстве подлежит контролю и регулированию с помощью специальных средств измерения и автоматизации (СИ и А). Эти СИ и А позволяют во-первых повысить качество изготовляемой продукции что приводит к увеличению спроса на нее во-вторых снизить вероятность отказа основного оборудования непосредственно участвующего в технологическом процессе что в конечном счете снижает издержки производства и себестоимость продукции и в-третьих сделать работу персонала безопасной. Поэтому проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом является обязательной частью при разработке проекта промышленного предприятия.
Характеристика объекта управления.
Автоматизация постадийной обработки промстоков содержащих ионы тяжелых металлов в процессе их глубокой очистки.
Автоматизированная постадийная обработка сточных вод содержащих ионы тяжелых металлов с целью их глубокой очистчи (рис.14) в схему которой включены реактор-смеситель и реактор-нейтрализатор 15 которые представляют собой проточные реакторы с упругими турбулизаторами. Сточные воды для очистки подаются от усреднителей (или усреднителя) очистных сооружений гидронасосом 2 по трубопроводам 1 и 3. В реактор-смеситель 9 по трубопроводу 8 подается 10% известковое молоко а в реактор-нейтрализатор 15-10%-й раствор гидрофосфата натрия (57 - трубопроводы известкового молока 10 12 3 - трубопроводы гидрофосфата натрия 10 - трубопровод выхода).
Эффективность перемешивания реагентов со сточными водами в проточных реакторах с упругими турбулизаторами зависит от их геометрических размеров и расхода жидкости.
Автоматическое регулирование расхода сточных вод через реактор-смеситель осуществляется изодромным регулятором 1ж типа РП2-1310 с помощью регулирующей задвижки 1г. На один из входов регулятора 1ж поступает токовый сигнал от индукционного расходомера ИР-51 в комплект которого входит первичный преобразователь 1а и измерительный блок 1б с процентной шкалой.
На два входа регулятора поступает токовый сигнал от сдвоенных диодных механотронных преобразователей перемещений 1в 1г и 1д 1е типа 6Мх5С. Чувствительные элементы механотронных преобразователей 1в и 1д установлены на упругих турбулизаторах на расстоянии 15 мм от места их защемления в перегородках реакторов 9 и 15.
Автоматическое дозирование количества известкового молока поступающего в реактор-смеситель 9 осуществляется изодромным регулятором 2ж типа РПИБ-1У по значению водородного показателя сточных вод измеряемого на выходе из реактора.
Рис. 14. Функциональная схема автоматизации постадийной обработки
сточных вод содержащих ионы тяжелых металлов в процессе их
В качестве дополнительных величин поступающих в регулятор 2ж используется величина водородного показателя сточных вод на входе в реактор и положение регулирующей заслонки 2ж щелевого дозатора 6. Измерение рН сточных вод на входе и выходе из реактора-смесителя осуществляется рН-метрами ПМ-С.
Чувствительные погружные элементы 2а и 2г рН-метров установлены в переливных сосудах (на рис. 14 не показаны) через которые непрерывно протекает небольшая часть сточных вод из трубопроводов 3 и 14 в трубопровод 4.
Каждый погружной элемент состоит из вращающегося сурьмяного измерительного электрода с очистным устройством и сравнительного хлорсеребряного электрода ЭВП-08. В комплект рН-метров входят также преобразователи 2т и 2д типа рН-261 и вторичные контоольно-измерительные приборы 2в и 2е.
В качестве вторичных приборов используются показывающие автоматические потенциометры типа КСП-З-ПИ-2200 (поз.26) с реостатным задатчиком и КСП-41.161.51.203 (поз. 2г) с реостатными датчиком и задатчиком и сигнальным устройством.
Регулятор 2ж настраивается на оптимальное значение щелочности сточных вод рН = 85. Если рН = 825 тогда срабатывает сигнальное устройство прибора 2е и происходит закрытие задвижки 2р и открытие задвижки 2н. В этом случае сточные воды из выхода реактора-смесителя 9 направляются по трубопроводу 4 во вход гидронасоса 2 и далее на повторную реагентную обработку.
После повышения щелочности сточных вод до рН = 66 задвижка 2н закрывается а задвижка 2р открывается и восстанавливается установленный режим реагентной обработки. Если щелочность сточных вод повышается до рН=875 то срабатывает предупредительная сигнализация.
Основной задачей нейтрализации (глубокой очистки) сточных вод осуществляемой в реакторе-нейтрализаторе 15 является снижение щелочности промстоков до нормативных значений 70-рН-75. Автоматическое управление нейтрализацией сточных вод осуществляется регулятором Зг типа РПИБ-111 и вторичным прибором Зв типа КСПЗ-П4-2201 с реостатным задатчиком и сигнальным устройством.
На регулятор Зг поступают сигналы от вторичных приборов 2е и Зв рН-метров аналогичных один другому и измерявших рН сточных вод на выходах реактора-смесителя и реактора-нейтрализатора а также сигнал по положению регулирующей заслонки 3ж дозатора II гидрофосфата натрия.
Если сточные воды на выходе реактора-нейтрализатора имеют рН = 75 то срабатывает сигнальное устройство прибора Зв и осуществляется закрытие задвижки Зн и открытие задвижки Зк. Сточные воды в этом случае возвращаются на выход в реактор-смеситель 9. Так как значение рН сточных вод возвращаемых из реактора нейтрализатора существенно выше чем рН необработанных сточных вод то регулятор 2ж прекращает поступление известкового молока в реактор-смеситель 9 и вся технологическая схема работает в режиме глубокой очистки (нейтрализации).
После понижения щелочности сточных вод до рН =73 задвижка 3н открывается а задвижка 3к закрывается и восстанавливается рабочий режим постадийной работы реактора-смесителя 9 и реактора-нейтрализатора 15 что обеспечивает глубокую очистку сточных вод содержащих ионы тяжелых металлов.
Выбор параметров контроля и управления
сигнализации защиты и блокировки.
Контролю регистрации и сигнализации подлежат следующие технологические параметры:
Уровень L =02 м в реакторе - смесители и L =04 м в
реакторе - нейтразизаторе;
Расход и температура осветленных вод F = 23 тч с температурой
Потребляемый ток J = 50А двигателем насоса;
Плотность не осветленных р=1013 кгм и осветленных вод
Контролю регистрации сигнализации и автоматическому ПИД-регулированию подлежат следующие технологические параметры:
Расход и температура сточных вод на осветление F = 23 тч с температурой t = 25ºC;
Расход известкового молока F = 12 тч;
Расход гидрофосфата натрия F = 08 тч;
рН = 85 на входе и выходе установки постадийной обработки сточных вод.
Предусмотреть сигнализацию состояния и дистанционное управление электроприводами мощностью 20кВт
Описание структурной схемы АСУТП
Структурная схема АСУ постадийной обработки сточных вод состоит из трех уровней: нижнего среднего и верхнего.
На Нижнем уровне установлены датчики: плотности температуры перепада давления уровня и Рн. Преобразователь плотности жидкости Solartron-7835. Измерительный преобразователь температуры SITRANS TF2 выходной сигнал 4 20 мА. Измерительный преобразователь перепада давления SITRANS P Serie DS III выходной сигнал 4 20 мА. Двухпроводный уровнемер SITRANS LС 300 4 20Ма. Рн - датчик. Их сигналы поступают на самописец «SIREC D» а затем на контроллер «SIPART DR 24». Также на контроллер поступают сигналы с магнитных пускателей исполнительных механизмов и электроприводов насосов. Контроллер реализует ПИД - регулирование.
На среднем уровне расположены: самописец «SIREC D» с него все данные поступают на контроллер «SIPART DR 24». Контроллер связан с операторской инженерной и архивной станциями посредством сети PROFIBUS-FMS ориентированной на обеспечение информационного обмена одноранговых устройств.
Затем информация через шлюз посредством сети Ethernet поступает на верхний уровень АСУ предприятия.
Описание функциональной схемы АСУТП
В качестве прибора для измерения плотности выбран преобразователь плотности жидкости Solartron (поз.3-1) с пределами измерения 300-1100 кгм сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD» (поз.3-2) а затем не контроллер «SIPART DR24».
В качестве прибора для измерения температуры выбран измерительный преобразователь температуры «SITRANS TF2» (поз.4-1) сигналы которого поступают на вторичный прибор «SIRECD» (поз.4-2). Регулирование температуры сточных вод производится контроллером по измерению температуры воды. Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 4-3) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение расхода сточных вод производится с помощью диафрагмы DN100PN30 (поз.5-1) и измерительного преобразователя перепада давления «SITRANS Р» Serie DS III (поз.5-2) Выходной сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD» (поз.5-3). Регулирование расхода сточных вод осуществляется контроллером по измеренному расходу воды с помощью «SITRANS Р» . Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 4-4) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение расхода известкового молока производится с помощью диафрагмы DN100PN30 (поз.9-1) и измерительного преобразователя перепада давления «SITRANS Р» (поз.9-2) Выходной сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD» (поз.5-3). Регулирование расхода известкового молока осуществляется контроллером по измеренному расходу молока с помощью «SITRANS Р». Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 9-4) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение уровня в реакторе-смесителе производится уровнемером «SITRANS» LC 300 (позиция 10-1) выходной сигнал которого поступает на контроллер«SIPART DR24» а затем на вторичный прибор«SIREC D»(поз.10-2).
Измерение Ph производится промышленным комбинированным электродом «CPS11» (поз.13-1) с диапазоном измерения 0 14 Ph и Ph трансмиттером «СМР 431»(поз13-2) выходной сигнал которого поступает на контроллер «SIPART DR24» а затем на вторичный прибор «SIREC D» (позиция 13-3). Регулирование Ph по измерению качества продукта производится контроллером. Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 13-4) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение расхода гидрофосфата натрия производится с помощью диафрагмы DN100PN30 (поз.16-1) и измерительного преобразователя перепада давления «SITRANS Р» (поз.16-2). Выходной сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD» (поз.16-3). Регулирование расхода известкового молока осуществляется контроллером по измеренному расходу молока с помощью «SITRANS Р». Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 16-4) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение уровня в реакторе - нейтрализаторе производится уровнемером «SITRANS» LC 300 (позиция 17-1) выходной сигнал которого поступает на контроллер «SIPART DR24» а затем на вторичный прибор
«SIREC D» (позиция 17-2).
Измерение Ph производится промышленным комбинированным электродом «CPS11» (поз.20-1) с диапазоном измерения 0 14 Ph и Ph трансмиттером «СМР 431»(поз.20-2) выходной сигнал которого поступает на контроллер «SIPART DR24» а затем на вторичный прибор «SIREC D»(поз.20-3).
Регулирование Ph по измерению качества продукта производится контроллером. Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 20-4) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
Измерение расхода осветленных вод производится с помощью диафрагмы DN100PN30 (поз.22-1) и измерительного преобразователя перепада давления «SITRANS Р»(поз.22-2). Выходной сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD» (поз.22-3).
В качестве прибора для измерения температуры осветленных вод выбран измерительный преобразователь температуры «SITRANS TF2»(поз.4-1) сигналы которого поступают на вторичный прибор «SIRECD» (поз.4-2). Регулирование температуры осветленных вод производится контроллером по измерению температуры воды. Клапан приводится в действие исполнительными механизмом МЭО-12.525-0 25-99 (поз. 4-3) который запускается магнитным пускателем «SIRIUS» 3RT1036-1AP00.
В качестве прибора для измерения плотности выбран преобразователь плотности жидкости «Solartron» (поз.24-1) с пределами измерения 300-1100 кгм сигнал которого поступает на вторичный прибор «SIRECD»(поз.24-2) а затем не контроллер «SIPART DR24».
Описание принципиальной электрической схемы
Схема состоит из двух частей: слева на схеме изображена силовая установка справа – система местного и дистанционного управления. Силовая установка представляет собой трехфазный электродвигатель для привода компрессора.
Асинхронный двигатель Д подключен к трехфазной сети А В С и нулевому проводу. Таким образом между фазами действует линейное напряжение 380В. Вращение ротора может быть в прямом направлении при подключении фаз напрямую (контактная группа КМ 1) и обратным когда две фазы В и С меняются местами (группы контактов КМ 2). Рубильник или выключатель QF1 служит для подачи питания на всю установку. Фазы А и С содержат реле тепловой защиты (КК1 и КК2). Они служат для защиты электродвигателя от перегрузки на валу (при этом ток статора увеличивается). При срабатывании любого реле КК1 и КК2 размыкающие контакты этих реле обесточивают схему управления и двигатель останавливается (защита двигателя). Фаза В имеет импульсную защиту т.е. рассчитана на защиту электродвигателя от импульса (кратковременных всплесков тока) например при пуске или останове. А2 показывает что эти устройства находятся внутри корпуса магнитного пускателя. FU1 - предохранитель цепи управления. Нажимные кнопки SB1SB2 служат для останова двигателя. При нажатии на любую из них схема управления обесточивается. Одна кнопка необходима для управления по месту другая- для дистанционного. SQ1 и SQ2 – путевые выключатели указывающие что задвижка или полностью открыта или полностью закрыта. Имеется переключатель SA для задания режима управления двигателем ( среднее положение – отключено М – местное Д - дистанционное. Кнопки SB3 и SB4 служат для пуска двигателя задвижки. Например SB3 – дистанционный пуск SB4 – местный пуск. Сигнальные лампы HL2 HL3 необходимы для сигнализации открытого и закрытого состояния задвижки. Резисторы R1 R2 R3 R4 служат для понижения питания сигнальных ламп. Сигнальные лампы HL1 HL4 служат для сигнализации рабочего и нерабочего состояния двигателя.
Описание щитов и пультов
Проектирование центрального щита выполняют на основе требований к организации рабочего места оператора (диспетчера) изложенных в ГОСТ 21958 – 76 «Система «человек – машина». Зал и кабины операторов. Взаимное расположение рабочих мест. Общие эргономические требования» и в руководящем материале РМ4-51–73 «Щиты и пульты управления. Принципы компоновки».
Используются шкафной щит ЩШ-3Д-2200х800х700мм встроенный в стену.
На щите на уровне 1650 мм от пола установлен самописец «SIREC D» (поз.1-2) прибор являются основным показывающим прибором отражающими ход технологического процесса поэтому размещен в зоне оптимального визуального восприятия; кнопки управления для дистанционного управления электроприводом насоса и управления исполнительным механизмом задвижек 3SB3202-0АА11 SB1-SB3 на уровне 1175 мм. В верхней части щита на уровне 1980мм от пола установлена световая сигнализация (сигнальные лампы HL1-HL6) Также имеются переключатель режимов управления SIGUARD 3SE2. Контроллер располагается за щитом на стойке т.к. не требуется оператору при управлении процессом.
Описание пункта управления.
Пункт управления представляет собой помещение 9 на 5 метров. Помещение разделено на 3 комнаты. Комната оператора (55 на 48м) щитовая (15 на 48м) разделены стеной в которую встроены щиты. И комната отдыха (2 на 38м).
На основе анализа последовательности действий выполняемых оператором программы его рабочих движений и перемещений по пункту управления частоты использования отдельных элементов оборудования намечается разделение пространства операторского помещения на функциональные зоны.
Монтажная зона – пространство в котором происходит подключение настройка или установка приборов.
Зона в которой компонуется аппаратура (щиты) для периодического анализа и выработки параметров оптимальных режимов работы системы (регистрирующие приборы контроллеры.)
Зона активного оперативного контроля и управления где устанавливаются пульт с аппаратурой управления.
Такое разделение на зоны целесообразно когда жесткая фиксация оператора в рабочей позе сидя в окружении кольца пультов и щитов (производственная информация и органы управления максимально приближены к оператору) не оправдана характером его деятельности и способствует лишь усугублению нервно-эмоционального напряжения оператора отрицательно сказываясь на точности быстроте и надежности его действий (например когда 80 % рабочего времени оператора составляет период ожидания а 20% – время активных действий).
Используется такое разделение пространства помещения пункта управления когда выделяются: рабочая зона к которой относится зона ограниченная комплексом функциональных элементов рабочего места оператора; вспомогательная зона – пространство непосредственно прилегающее к обратной стороне щита управления необходимое для работ по наладке и контролю приборов и аппаратуры; зона отдыха – пространство непосредственно прилегающее к рабочей зоне с лицевой стороны щита управления.
Зона отдыха примыкающая к рабочей зоне обеспечивает свободное визуальное и слуховое восприятие аварийных или других сигналов требующих быстрой реакции и срочного оперативного вмешательства в управление технологическим процессом и в то же время создает персоналу комфортные условия для кратковременного отдыха.
Хорошим планировочным решением пункта управления является то что все панели оперативного приборного щита располагаются вдоль одной из стен помещения а место оператора в плане находится в вершине 120° угла образованного линиями идущими от крайних точек щита.
Расстояние от постоянного места нахождения оператора (стола пульта управления) до 25 м что определяется условием видимости шкал приборов.
Расчет регулирулирующего клапона.
Регулирующим органом называется звено исполнительного устройства предназначенное для изменения расхода вещества или энергии в объект регулирования. Различают дозирующие и дроссельные РО. К дозирующим относятся такие устройства которые изменяют расход вещества за счет изменения производительности агрегатов (дозаторы питатели насосы компрессоры плужковые сбрасыватели и др.). Дроссельный РО представляет собой переменное гидравлическое сопротивление изменяющее расход вещества за счет изменения своего проходного сечения; к ним относятся регулирующие клапаны поворотные заслонки шиберы и краны. Регулирующие органы характеризуются многими параметрами основными из которых являются: пропускная и условная пропускная способности условное давление и условный проход.
Пропускной способностью Кv называется расход жидкости с плотностью 1000 кгм3 пропускаемой РО при перепаде давления на нем 105 Па. Пропускная способность измеряется в кубических метрах в час (м3час).
Условной пропускной способностью Кvу называется номинальное значение пропускной способности РО при максимальном (условном) ходе затвора выраженное в кубических метрах в час м3час). Условная пропускная способность зависит от типа РО и размера его условного прохода Dy.
Условным давлением Ру называется наибольшее допустимое давление среды на РО при нормальной температуре.
Условные пропускные способности Kvу (м3час) в зависимости от типа регулирующего органа.
В условиях эксплуатации ТЭС регулирующие органы воздействуют на изменение расходов жидкого газообразного твердого и пылевидного топлива воды пара газа и воздуха.
Воздействие регулирующего органа определяется его статическими характеристиками диапазоном регулирования и рабочей расходной характеристикой.
Диаметр условного прохода Dу мм
Значение Kvy исполнительных устройств [м3час]
Физические основы выбора регулирующего органа (РО)
Теплофизические условия непосредственно перед РО принимаются равными условиям в начале трубопровода соответственно условия после РО аналогичны условиям в конце трубопровода. Определение потери давления в РО при максимальном расчетном расходе производится по уравнению
DPРОmax = DPсети - DPл
DPРОmax=0.2-0.01=0.19 МПа
где DPсети — общий перепад давлений в сети МПа;
DPл - потери давления в линии а также в технологических аппаратах МПа.
DPсети =0.5-0.2=0.3 МПа
здесь P0 – давление в начале трубопровода МПа;
Pк – давление в конце трубопровода МПа;
Высокое качество регулирования можно получить только в том случае если перепад давления на РО больше максимальных потерь давления в трубопроводах и технологических аппаратах т.е.
Взаимосвязь между объемным и массовым расходами определяется формулой
где r - плотность среды при температуре T1 .
Уравнения для потока жидкости.
Из перечня типоразмеров РО или по данным приведенным в справочниках и каталогах выбирают РО с условной пропускной способностью Кvу ближайшей большей расчетного значения Kv max на 20%:
где 12 – коэффициент запаса.
из перечня типоразмеров выбирают двухседельный РО с диаметром условного прохода Dу=50мм.
Необходимо оценить влияние вязкости и в случае необходимости провести коррекцию пропускной способности по формулам (13 15).
Влияние вязкости жидкости на пропускную способность РО. Проверка влияния вязкости жидкости на пропускную способность РО производится после его выбора так как увеличение вязкости протекающей через РО среды выше некоторого предела вызывает как правило уменьшение пропускной способности. Поправочный коэффициент на влияние вязкости зависит от вида РО и числа Рейнольдса протекающего потока.
Число Рейнольдса Rey отнесенное к условному проходу предварительно выбранного РО определяют по формулам:
используя объемный расход
m - коэффициент динамической вязкости среды Па×с;
Dу – условный диаметр РО мм.
Rey > 2000 то выбирают РО с ранее определенной пропускной способностью Кvу =40 м3ч
Оценка возникновения кавитации при течении жидкости через РО. При дросселировании жидких потоков возможно явление кавитации которое приводит к износу седла клапана и плунжера РО. Для проверки РО на возможность возникновения кавитации определяют:
а) коэффициент местного сопротивления выбранного РО
где =(314*52)4=19625см2
площадь сечения входного патрубка РО см2;
б) коэффициент кавитации Ккав (по рис. 2) определяется при подаче среды на затвор;
в) перепад давления при котором возникает кавитация
DPкав = Kкав(P1-Pнп) = 05(18-007)=0865
где P1 — абсолютное давление перед РО МПа;
Рнп — абсолютное давление насыщенных паров жидкости при температуре перед РО МПа.
Рис. 1. Зависимость коэффициента кавитации Kкав и Kкавmax от zу:
- Kкав для односедельных и двухседельных регулирующих органов при подаче среды на затвор 2 — Kкав и Kкав ma 3 — Kкав max для односедельных и двухседельных регулирующих органов при подаче среды на затвор
Перепад давлений DPРОmax=0.19 МПа на РО DPРоmax DPкав то выбирают РО с ранее найденной условной пропускной способностью Kv у
Таким образом выбираем двухседельный клапан с пропускной способностью 40м3час и диаметром условного прохода 50мм.
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УРОВНЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
Способ реализации контроля технологических параметров
Контроль приборами по месту
Щитовая система контроля с сигнализацией отклонения пара-метров
Контроль сигнализация отклонения параметров и вызов на цифровые приборы с применением средств централизованного контроля и управления (Старт Режим Каскад Микродат и т. п.)
Контроль сигнализация отклонения параметров вызов на дис-плей печать параметров с применением ЭВМ и микропроцес-сорной техники
Способ реализации контроля параметров качества
Химические и физико-механические методы лабораторного контроля
Инструментальные методы полуавтоматического лабораторного контроля
Контроль на автоматизированном оборудовании с обработкой результатов анализа
Автоматические анализаторы на потоке или (и) расчет параметров контроля с помощью ЭВМ и МП техники
Способ реализации регистрации параметров
На диаграммах вторичных приборов
Средствами централизованного контроля и управления
Печать параметров режимных листов сводок графика или таблицы с применением ЭВМ и МП техники
Способ реализации контроля состояния основного оборудования
Контроль и сигнализация с помощью щитовой системы
Контроль и сигнализация на центральном пульте управления мнемосхеме и щите в операторной или (и) на мнемосхеме дисплея и печати с применением средств централизованного контроля и управления ЭВМ и микропроцессорной техники
Контроль и сигнализация состояния и диагностика оборудования (Под диагностикой оборудования понимают информацию о вибрации оборудования осевом сдвиге состоянии змеевиков печей температурах подшипников и т. п.)
Способ реализации контроля работоспособности КТС
Ручная фиксация моментов сбоя и выхода из строя частей КТС и устранение неисправностей вмешательством оперативного персонала
Контроль сигнализация вызов на цифровые приборы данных о работоспособности КТС путем проверки информации на достоверность средствами централизованного контроля и управления
Контроль сигнализация вызов на дисплей печать данных о работоспособности КТС с применением алгоритмов и программ тестового и диагностического контроля средствами ЭВМ и микропроцессорной техники
Автоматический переход на горячий резерв как системы в целом так и отдельных каналов при обнаружении отказов
Способ реализации функции расчета ТЭП
ТЭП рассчитанные по показаниям приборов вручную
ТЭП рассчитанные с помощью средств централизованного контроля и управления ЭВМ и микропроцессорной техники
Способ реализации функции анализа технологических ситуаций
По показанию приборов по месту
По диаграммам приборов и сигнализации отклонений параметров на щите в операторной
По сигнализации отклонений параметров на центральном пульте управления мнемосхеме и щите в операторной или (и) па мнемосхеме дисплея и печати с применением устройств централизованного контроля ЭВМ и микропроцессорной техники
По специальным алгоритмам анализа ситуаций с выдачей рекомендаций по управлению
Способ реализации функции пуска и останова
С использованием ручного привода и приборов по месту
С использованием дистанционного управления и контроля
С использованием отдельных программных устройств или алгоритмов
Полностью автоматически
Способ реализации функции управления
Стабилизация параметров процесса в щитовом варианте
Стабилизация параметров процесса в щитовом варианте с применением анализаторов качества
Стабилизация параметров процесса с применением средств централизованного контроля и управления и (или) микропроцессорных контроллеров
Супервизорное и непосредственное цифровое управление
Способ реализации функции оптимизации
Оптимизация технологического процесса в режиме совета оператору
Автоматическое оптимальное управление
Способ реализации оценки качества ведения процесса
Оценка качества ведения технологического процесса производится неавтоматически
Оценка качества ведения процесса с использованием комплексных показателей рассчитываемых автоматически
Оценка качества проводится полностью с использованием ЭВМ рассчитываемых показателей
С помощью телефонной связи
С помощью телеграфной и факсимильной связи
С помощью терминальных устройств и ЭВМ
Автоматический межмашинный обмен информацией
В данной работе была проведена автоматизация постадийной обработки сточных вод. Автоматизация позволит регулировать качество работы компрессоров увеличить надежность и долговечность их работы снизить количество потребляемой энергии.

Шкаф.dwg

приборов и аппаратуры
на фасадных панелях
Наименование и технические
Щит ЩШ1-ЗД-2200x800x700

контроллер.doc

Многофункциональный блок SIPART DR24
Основная спецификация
Положение для монтажа
Хранение: 1K2 в соответствии DIN IEC 721 Часть 3-1
Транспортировка: 2K2 в соответствии DIN IEC 721 Часть 3-2
Эксплуатация: 3K3 в соответствии DIN IEC 721 Часть 3-3
Степень защиты EN 60 529
Конструкция контроллера Электробезопасность по DIN EN 61 010 Part 1 Класс защиты I Защитное разделение между питанием и полевыми сигналами Изоляционное расстояние и утечка по поверхности для скачков напряжения класса III и загрязнений уровня 2 если не заявлено иное EC Сертификат Соответствия no. 691.001 CE маркировка: согласно EMC Руководству 89336EWG и NS Руководству 7323EWG . Эмитируемые помехи помехозащищенность по EN 61 326 NAMUR NE21 898 выполняется без ограничений
Масса (базовый блок без опций)
Поликарбанат армированный стекловолокном
-пинный заземленный разъем IEC 320V
Специальный 2-пинный разъем
Присоединение сигналов
Мультиплетные резьбовые разъемы не может быть перепутано при соединении; для провода сечением 1.5 mm2 (AWG 14)
Рейка может монтироваться на тыльной панели источника питания. Рейка входит в комплект поставки соединительного релейного модуля.
Номинальное напряжение
Диапазон рабочих напряжений
Пиковое напряжение непериодическое согласно VDE 160
Тестовые напряжения (1 min)
Первичный - вторичный
Первичный - защитный провод
Вторичный - защитный провод
Входы выходы и индикация
Аналоговые входы AE1 AE2 AE3 and от AE6 до AE11 модуль входа 6DR2800-8A
Диапазон входного сигнала
99.6 to 998 mV or 02 to 10 V
Аналоговые выходы от AA1 до AA3
Номинальный диапазон сигнала
to 20 mA or 4 to 20 mA
to 20.5 mA or 3.6 to 20.5 mA
Питание преобразователя L+
0 mA short-circuit proof
Ток короткого замыкания
Цифровые входы от BE1 до BE4
Статический предел разрушения
Цифровые выходы от BA1 до BA8 (соединенные через OR диоды)
> 60 ms user program dependent
Successive approximation with > 120 measurements per input and averaging over 20 or 16.67 ms
Многофункциональный блок SIPART DR24 используется в промышленной инженерии для расчетов и регулирования в закрытых и открытых контурах. Модуль может быть свободно отконфигурирован чтобы удовлетворять требованиям конкретного применения. В течение конфигурирования функции хранящиеся в памяти путем простого распределения выбираются и соединяются одна с другой со входами и выходами и с индикаторами и с кнопками блока управления.
Нет необходимости в знаниях по программированию.
Многофункциональный блок может соединяться с системой управления высшего уровня системами управления и промышленными компьютерами с использованием аналогового параллельного интерфейса так же как через адресуемый последовательный интерфейс.
Многофункциональный блок может монтироваться на панелях столах и в шкафах.
Математические вычисления расчет временных зависимостей логические операции и арифметические операции осуществляемые параллельно
Программатор (часовой) также с сочетании с калькуляторами регулирование в открытых и закрытых контурах
Регулятор для закрытого контура с постоянно изменяемыми переменными иили трехпозиционный шаговый контроллер; входы и выходы блоков контроллера свободно конфигурируемые например для функций расчета и регулирования в закрытом контуре; как одноконтурный контроллер или для параллельной работы до 4х независимых контуров для селективного регулирования каскадного регулирования с использованием SPC или r DDC
Программный контроллер; до 8 программ
Управление бойлером с математическим определением переменных процесса (min.max. определение коррекция и т.д.)
Управление горелкой в закрытом контуре с контролем функций в открытом контуре
Термодинамическое управление процессом в закрытом контуре и расчеты (Этальпия)
Управление горением и зоной с программированием уставок и линеаризацией
Управление испытательным стендом в открытом и закрытом контуре
Управление транспортной системой в закрытом контуре (например конвейером) с элементом задержки
Контроль предельных выбросов
Преобразователь аналоговых и цифровых переменных процесса для с последовательного интерфейса.(SIPART SW программа)
Мониторинг процессов (например превышение пределов сигналы сбоев и т.д.)
Зависимая и двусторонняя блокировка контроль базовых уставок
Мультиплексор для переменных процессов иили уставок
Усложненные расчеты средних величин по выборочным данным

блок.doc

Многофункциональный блок SIPART DR24
Многофункциональный блок SIPART DR24 используется в промышленной инженерии для расчетов и регулирования в закрытых и открытых контурах. Модуль может быть свободно отконфигурирован чтобы удовлетворять требованиям конкретного применения. В течение конфигурирования функции хранящиеся в памяти путем простого распределения выбираются и соединяются одна с другой со входами и выходами и с индикаторами и с кнопками блока управления.
Нет необходимости в знаниях по программированию.
Многофункциональный блок может соединяться с системой управления высшего уровня системами управления и промышленными компьютерами с использованием аналогового параллельного интерфейса так же как через адресуемый последовательный интерфейс.
Многофункциональный блок может монтироваться на панелях столах и в шкафах.
Математические вычисления расчет временных зависимостей логические операции и арифметические операции осуществляемые параллельно
Программатор (часовой) также с сочетании с калькуляторами регулирование в открытых и закрытых контурах
Регулятор для закрытого контура с постоянно изменяемыми переменными иили трехпозиционный шаговый контроллер; входы и выходы блоков контроллера свободно конфигурируемые например для функций расчета и регулирования в закрытом контуре; как одноконтурный контроллер или для параллельной работы до 4х независимых контуров для селективного регулирования каскадного регулирования с использованием SPC или r DDC
Программный контроллер; до 8 программ
Управление бойлером с математическим определением переменных процесса (min.max. определение коррекция и т.д.)
Управление горелкой в закрытом контуре с контролем функций в открытом контуре
Термодинамическое управление процессом в закрытом контуре и расчеты (Этальпия)
Управление горением и зоной с программированием уставок и линеаризацией
Управление испытательным стендом в открытом и закрытом контуре
Управление транспортной системой в закрытом контуре (например конвейером) с элементом задержки
Контроль предельных выбросов
Преобразователь аналоговых и цифровых переменных процесса для с последовательного интерфейса.(SIPART SW программа)
Мониторинг процессов (например превышение пределов сигналы сбоев и т.д.)
Зависимая и двусторонняя блокировка контроль базовых уставок
Мультиплексор для переменных процессов иили уставок
Усложненные расчеты средних величин по выборочным данным