Температура

Теплоэнергетические параметры

Описание функционирования схем автоматического контроля и регулирования параметров технологического процесса.

Схема 1. САК температуры целевого продукта на выходе из теплообменника Т1.

Текущая температура целевого продукта воспринимается интеллектуальным датчиком Метран-281- Exia НСХ K. Выходной сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ, где высвечивается значение температуры целевого продукта Ожидаемое значение 100⁰C. Погрешность канала измерения составляет 0,5⁰C. Цифровой сигнал поступает так же на вход ПК, где величина температуры целевого продукта регистрируется в виде графика.

Схема 2. САК температуры хладагента на входе в теплообменник Т1.

Текущая температура хладагента на входе в теплообменник воспринимается интеллектуальным датчиком температуры Метран-286- Exia НСХ Pt 100. Выходной сигнал

(4-20)mA/HART. Цифровой сигнал датчика поступает на контроллер РСУ, где высвечивается значение температуры целевого продукта. Ожидаемое значение 20⁰C. Цифровой сигнал так же поступает на вход ПК, где величина температуры целевого продукта регистрируется в виде графика. Аналоговый выходной сигнал (4-20)mA с интеллектуального датчика воспринимается показывающим и регистрирующим вторичным прибором А 100-Н. Погрешность канала измерения ε составляет среднеквадратичное значение суммы погрешностей интеллектуального датчика температуры (0,5⁰C) и вторичного прибора А 100-Н (k = 0.5%). Так как

,

то для интеллектуального датчика температуры получим

.

Таким образом, погрешность канала измерения составляет

ε = = 0,32%.

Схема 3. САК температуры целевого продукта в сборнике С1

Температура целевого продукта воспринимается интеллектуальным датчиком Метран-281- Exia НСХ K. Выходной сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с интеллектуального датчика поступает на контроллер РСУ, где высвечивается значение температуры целевого продукта Ожидаемое значение 200⁰C. Погрешность канала измерения составляет 0,5⁰C. Цифровой сигнал так же поступает на вход ПК, где температура целевого продукта регистрируется в виде графика.

Схема 4. Многоканальный контроль температуры.

Интеллектуальные датчики Метран-281- Exia НСХ K, интеллектуальные датчик Метран-281- Exia НСХ Pt 100 воспринимают контролируемые температуры и результаты в виде аналоговых выходных сигналов (4-20)mA/HART передаются на вторичный прибор ТМ 5101. Кроме того, цифровые сигналы с интеллектуальных датчиков поступают на контроллер РСУ APACS+, где значения температур высвечиваются, а также на вход ПК, где они могут быть распечатаны и использованы по назначению. Так как допустимая погрешность аналогового сигнала составляет 0,5⁰C (к =0,2%) для Метран-286- Exia НСХ Pt 100, то погрешность этого канала измерения составляет

ε = = 0,32%.

Аналогично можно найти погрешности и других каналов измерения.

Схема 5. Контроль температуры целевого продукта в сборнике С1 с использованием бесконтактного инфракрасного датчика.

Интеллектуальный датчик Thermalert TX (модель LT) воспринимает контролируемую температуру (ожидаемое значение 200⁰C) и формирует результаты в виде выходных сигналов

(4-20)mA/HART (аналогового и цифрового). Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ APACS+, где значения температур высвечиваются, а также на вход ПК, где они могут быть распечатаны и использованы по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени).

Схема 6. САР температуры целевого продукта (100⁰С) на выходе из теплообменника Т1.

Температура целевого продукта на выходе из теплообменника Т1 поддерживается на уровне 100⁰С изменением подачи хладагента. Текущая температура целевого продукта воспринимается интеллектуальным датчиком Метран-281- Exia НСХ K. Выходной сигнал

(4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ APACS+, где текущее значение температуры целевого продукта высвечивается, затем сравнивается с введённым туда заданным значением. При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в виде (4-20) мА идет на регулирующий клапан. В результате изменения подачи хладагента будет изменяться и температура целевого продукта, пока её значение не достигнет заданного значения. Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени). Заданное значение температуры целевого продукта может быть при необходимости изменено с клавиатуры ПК. Погрешность канала измерения составляет 0,5⁰С.

Схема 7. САР температуры смеси в реакторе Р1(теплообменник – типа «рубашка»)

Так как интеллектуальный датчик температуры невозможно установить на стенке теплообменника (мешает рубашка), то регулирование температуры смеси в реакторе Р1 осуществляется косвенным образом. Регулируется температура пара на выходе из рубашки теплообменника Т1 изменением подачи пара на входе в рубашку. Текущая температура пара воспринимается интеллектуальным датчиком Метран-281- Exia НСХ K. Выходной сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ APACS+, где текущее значение температуры пара высвечивается, затем сравнивается с введённым туда заданным значением. При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в виде (4-20) мА идет на регулирующий клапан. В результате изменения подачи пара будет изменяться и температура смеси в реакторе Р1, пока её значение не достигнет нужного значения. Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени). Заданное значение температуры пара может быть при необходимости изменено с клавиатуры ПК. Погрешность канала измерения составляет 0,5⁰С.

Схема 8. Двухпозиционное регулирование температуры смеси в реакторе Р2

Регулирование температуры смеси в реакторе Р2 в диапазоне (100-150) ⁰C осуществляется включением и выключением ТЭН а. Интеллектуальный датчик Метран-281- Exia НСХ K преобразует текущее значение температуры смеси в сигнал (4-20)mA/HART. Температура показывается и регистрируется вторичным прибором А100-Н. Вход и выход

(4-20)mA, k=0,5; имеет двухпозиционное устройство сигнализации с релейным выходами. Если температура смеси выходит за установленные пределы (100-150) ⁰С, то загораются соответствующие лампы сигнализации. Аналоговый сигнал о текущей температуре поступает на контроллер APACS+, где значение температуры высвечивается. Контроллер в соответствии с заложенной в нём программой вырабатывает дискретное регулирующее воздействие на включение или выключение магнитного пускателя, который, в свою очередь, включает или выключает ТЭН. В итоге температура смеси будет поддерживаться в заданном диапазоне. Общая погрешность канала измерения составляет:

ε = = 0,53%.

Аналоговый сигнал с выхода вторичного прибора А 100-Н поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени). Заданное значение диапазона регулирования температуры смеси может быть при необходимости изменено с клавиатуры ПК.

Схема 9. САР температуры целевого продукта в трубопроводе на выходе из теплообменника (использование байпаса).

Здесь имеет место «пассивное» охлаждение. Основная часть целевого продукта проходит через теплообменник. Заданного значения температуры (70⁰С) целевого продукта в трубопроводе на выходе из теплообменника добиваемся изменением расхода целевого потока на линии байпаса. Интеллектуальный датчик Метран-281- Exia НСХ Pt 100 преобразует текущее значение температуры целевого потока в сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ APACS+, где текущее значение температуры целевого продукта высвечивается, затем сравнивается с введённым туда заданным значением. При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в виде (4-20) мА идет на регулирующий клапан. В результате изменения подачи целевого потока на линии байпаса будет изменяться и температураосновной части целевого продукта в месте установки интеллектуального датчика, пока её значение не достигнет заданного значения. Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени). Значение заданной величины температуры целевого продукта при необходимости может быть изменено с клавиатуры ПК. Погрешность канала измерения составляет 0,5⁰С.

Схема 10. САР температурной депрессии (разности температур) на входе в аппарат.

Заданной депрессии (400 ⁰С – 300 ⁰С) = 100 ⁰С добиваемся изменением подачи хладагента (теплоагента). Значения температур входящего в аппарат компонента и выходящего из аппарата него продукта преобразуются интеллектуальными датчиками Метран-281- Exd НСХ K в сигналы (4-20)mA/HART. Контроллер APACS+ высвечивает их значения и определяет их разницу. При наличии рассогласования со значением 100⁰С контроллер вырабатывает регулирующее воздействие, которое в виде (4-20) мА подается на исполнительное устройство, расположенное на линии подачи хладагента (теплоагента). В результате депрессия температуры будет поддерживаться 100 ⁰С. Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению

(например, для построения графика изменения величины депрессии во времени). Величина заданного значения депрессии при необходимости может быть изменена с клавиатуры ПК. Погрешность аналогово канала измерения составляет 2,5⁰C, цифрового 2⁰C.

Схема 11. Защитное воздействие при превышении температуры смеси в реакторе.

При превышении температуры смеси в реакторе значения 400⁰С (при аварийной ситуации) перекроется приток компонента А в реактор, а содержимое реактора сольётся в аварийную ёмкость (аварийный чан). Интеллектуальный датчик Метран-281- Exd НСХ K преобразует текущее значение температуры смеси в сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер ПАЗа QUADLOG, где текущее значение температуры целевого продукта высвечивается и сравнивается с введённым туда значением 400⁰С. При превышении температуры смеси в реакторе этого значения дискретное защитное воздействие с контроллера включает магнитный пускатель. В результате перекроется приток компонента А в реактор, а содержимое реактора сольется в аварийную ёмкость (аварийный чан). Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения величины температуры). Величина предельного значения температуры при необходимости может быть изменена с клавиатуры ПК. Погрешность цифрового канала измерения составляет 2,0 ⁰C.

Дата добавления: 2014-12-27