Оформление пояснительной записки. Пояснительная записка (ПЗ) выполняется на одной стороне листа формата А4, шрифтом Times New Roman, 14 пт

Пояснительная записка (ПЗ) выполняется на одной стороне листа формата А4, шрифтом Times New Roman, 14 пт, межстрочный интервал 1,5.

Нумерация листов начинается с титульного листа (номер не проставляется), следующий лист –задание на ДП (номер не проставляется), 3 лист - лист содержание.

Нумерация страниц и приложений, входящих в состав ПЗ, должна быть сквозной.

Текст документа разделяют на разделы и подразделы в соответствии с заданием на ДП.

Пример выполнения листа содержания и последующих листов ПЗ приведен в приложении П.

Общие требования по оформлению графической части приведены в стандарте ГБПОУ «ТХТТ» 2013г.

Приложение Д

1.2 Обоснование выбора регулируемых параметров и каналов внесения

регулирующих воздействий

Процесс ректификации исходной смеси относится к массообменному технологическому процессу. Показателем эффективности процесса является концентрация искомого компонента в дистилляте. Цель управления при ведении процесса ректификации исходной смеси – получение заданной концентрации искомого компонента в дистилляте.

Колонна ректификации 1 является сложным технологическим объектом управления с распределенными параметрами, динамические свойства объекта характеризуются устойчивостью, самовыравниванием по отдельным параметрам и длительным временем запаздывания.

Для достижения цели управления применяется косвенный метод, предусматривающий применение стабилизирующих и следящих систем автоматического регулирования.

Наиболее сильным внешним возмущением является состав исходной смеси, так как он определяется предыдущим технологическим процессом, для уменьшения влияния этого возмущения расход сырья 100 кг/ч стабилизируют с помощью регулятора расхода (контур 1), установленного до теплообменника 2.

Концентрация искомого компонента в дистилляте зависит от состава паров, выходящих из верхней части колонны. Исходя из динамических свойств объекта, состав паров определяется температурой кипения исходной смеси и давлением паров над смесью.

Если смесь поступает в колонну при температуре ниже температуры кипения, это приводит к увеличению конденсации паров в колонне, что нарушает весь режим ректификации. Поэтому температура исходной смеси 80оС регулируется изменением расхода пара в теплообменник 2 (контур 2), тем самым ликвидируется одно из возмущений по каналу, обладающему наименьшим запаздыванием.

Давление паров 0,1 МПа стабилизируется изменением расхода пара из колонны (контур 3), при этом исполнительное устройство (поз. 3г) устанавливается на линии подачи холодной воды в дефлегматор 3. Это вызвано тем, что исполнительное устройство, будучи установлено на линии подачи пара в дефлегматор, начинает работать в режиме переменного давления, что неблагоприятно влияет на процесс конденсации.

Для обеспечения нормального гидродинамического режима в колонне ректификации и поддержания заданного состава компонентов стабилизируют расход флегмы на орошение колонны 1 (контур 4) 10 кг/ч.

Качество регулирования температуры и давления в верхней части колонны зависит от состава и скорости паров, движущихся из нижней части колонны и определяется её технологическим режимом - давлением, температурой и составом жидкости в кубе колонны. Так как колонна ректификации обладает хорошо выраженным свойством самовыравнивания по давлению в нижней части колонны, давление в этой части только контролируется. Температура в нижней части колонны 60о С регулируется изменение расхода пара в теплообменник 4 (контур 5)

С целью сохранения материального баланса массообменного процесса, в кубе колонны 1 поддерживается уровень жидкости 2метра регулированием расхода кубового остатка (контур 6).

Приложение Ж

1.4 Описание выбранной системы автоматического управления и

средств автоматизации

Цель управления процессом ректификации исходной смеси – получение заданной концентрации искомого компонента в дистилляте при заданной производительности колонны и себестоимости получаемого продукта.

Для достижения цели управления применяется оптимизирующая система автоматического управления с использованием стабилизирующих и следящих ПИД регуляторов (поз.1в,2б, 3б,4в,5б,6б).

По способу алгоритма формирования управляющих воздействий применяются комбинированные САУ:

1) разомкнутые, которые формируют управляющие воздействия в зависимости от возмущений:

1.1 стабилизация расхода исходной смеси (контур 1);

1.2 стабилизация расхода флегмы на орошение колонны 1 (контур 4);

1.3 стабилизация уровня кубового остатка в колонне 1 (контур 6);

2) замкнутые, в которых управляющее воздействие формируется в зависимости от отклонения текущего значения регулируемых параметров от заданного:

2.1 регулирование температуры исходной смеси (контур 2);

2.2 регулирование давления в колонне 1 (контур 3);

2.3 регулирование температуры в нижней части колонны 1 (контур5).

По степени централизации применена двухуровневая централизованная система автоматического управления процессом ректификации:

1 уровень – автоматизированная система управления (АСУ), сосредоточенная в операторском пункте управления (ПУ) - это средства автоматизации, с помощью которых представляется и обрабатывается информация о ТОУ, а также осуществляется воздействие на технологический процесс: прибор аварийной сигнализации, защиты и блокировки ПАС-01(поз. 7); микропроцессорные регулирующие устройства типа Метакон-515 (поз.1в,2б,3б,4в,5б,6б); регистраторы типа Альфалог 100 (поз. 8, 9), выключатели, переключатели исполнительных устройств и насосов Н1-Н3.

2 уровень – автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления предприятием (АСОДУ), на которую передается информация с АСУ процессом ректификации с помощью специальных устройств связи с целью учета технико-экономических показателей процесса.

Установка ректификации

Операторский пункт управления

Оперативно-диспетчерский пункт управления

В процессе ректификации имеются взрывоопасные зоны класса В-1г по классификации ПУЭ, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси в результате аварий или неисправностей, поэтому используются средства автоматизации взрывозащищенного исполнения (Ех).

В проекте применяется измерение расхода методом переменного перепада давления: в трубопроводе установлено сужающее устройство расхода - диафрагма типа ДКС – 10 – 80 (поз.1а,3а,5а,20а,26а), по месту установлен преобразователь перепада давления типа «Метран – 100 ДД» (поз. 1б,3б,5б,20б,26б), унифицированный электрический выходной сигнал 4 – 20 мА поступает на регулятор микропроцессорный измерительный типа «Метакон – 515» (поз. 1г,3г,5г,20г,26г). Регулятор выполняет функцию сравнения заданного и измеренного значения расхода. В случае возникновения рассогласования регулятор вырабатывает регулирующее воздействие. Сигнал, предварительно преобразованный из электрического в стандартный пневматический сигнал с помощью электропневматического позиционера типа ЭПП – 300 (поз. 1д,3д,5д,20д,26д), передается на регулирующий клапан типа РК-10 (поз.1е,3е,5е,20е,26е). Взрывозащита обеспечивается применением многоканального блока питания 220/24В с искробезопасным входом типа Метран – 602 Ех.

Измерение давления осуществляется с помощью преобразователя давления типа Метран – 100 ДИ (поз. 18а,23а.), унифицированный электрический выходной сигнал 4 – 20 мА передается на вторичный показывающий регистрирующий прибор типа РМТ 49 – D/1 (поз. 18б,23б.). Взрывозащита обеспечивается применением многоканального блока питания 220/24В с искробезопасным входом типа «Метран – 602 Ех».

И так далее

Приложение Е

1.3 Выбор контролируемых, сигнализируемых параметров и

мероприятий по защите и блокировке

1.3.1 Выбор контролируемых параметров

Контролю подлежат те параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом синтеза МТБЭ, а также его пуск и останов. К таким параметрам относятся все режимные и выходные параметры, а также входные параметры, при изменении которых в объект будут поступать возмущения.

Особое внимание уделено контролю технологических параметров взрывоопасных зон. Для каждого из них определяется совокупность значений критических физико-химических величин технологического процесса, а также допустимый диапазон их изменений. Для контроля загазованности (по предельно допустимой концентрации) в рабочей зоне наружной установки предусмотрены в обязательном порядке средства автоматического газового анализа.

Параметры, характеризующие состояние взрывоопасных веществ в ТОУ, должны не только контролироваться, но и регистрироваться.

К контролируемым параметрам относятся:

- температура в реакторах №1,4 и в трубопроводе с конденсатом (контур 6) в пределах 20-80 ⁰С;

- давление смеси С4+метанол в трубопроводе(контуры 8,11) в пределах 1,0-1,6МПа;

- расход смеси С4+метанол в трубопроводе (контур 3),

- расход конденсата в трубопроводе (контур 5)

И так далее

1.3.2 Выбор сигнализируемых параметров

Сигнализации подлежит факт изменения количественных и качественных характеристик целевых продуктов, а также не предусмотренная технологическим регламентом остановка отдельных агрегатов.

К сигнализируемым параметрам относятся;

- превышение давления на входе в ТОУ (контуры 4,5) смеси С4+метанол свыше 1,8 МПа);

- концентрация взрывоопасных углеводородов в воздухе выше 15% (контур 10);

- концентрация смеси С4+метанол) ниже 25% (контуры 7,12);

И так далее

1.3.2 Выбор мероприятий по защите и блокировке

Устройства защиты предназначены для предотвращения аварий, пожара, взрывов, выхода из строя оборудования. При срабатывании аварийных сигнализаций, которые воздействуют на процесс таким образом, чтобы ликвидировать критическое состояние объекта управления с наименьшими потерями.

В процессе синтеза МТБЭ предусмотрены мероприятия по защите и блокировке при аварийных ситуациях.

С помощью прибора Базис-1 (поз.7в), который сигнализирует взрывоопасную концентрацию углеводородов в воздухе (контур 10) и блокирует подачу смеси (С4+метанол) в реактор пневмоотсекателями (контуры 4,5).

При достижения опасного значения концентрации взрывоопасных углеводородов газоанализатор ВК (поз. 10), приводится в действие аварийная система вентиляции.

При превышении предельного значения давления смеси в трубопроводе должен сработать запорный клапан типа ЗРК (поз. 20г).

Приложение К

Дата добавления: 2017-01-13