Автоматизация центрифугирования (Автоматизація та монтаж вібіркових пристроїв процесу фільтрування) ...

Сукупність операцій, що керують, утворює процес керування. Операції керування так само частково або повністю можуть

Автоматизация центрифугирования (Автоматизація та монтаж вібіркових пристроїв процесу фільтрування) ...

Реферат

Экономика

Другие рефераты по предмету

Экономика

Сдать работу со 100% гаранией
пензій кристалічних і аморфних продуктів, осідання яких вимагають ретельної промивки і осушення. Робочий цикл центрифуг, що фільтрують, включає операції завантаження суспензії, фільтрування, промивки, осушення і вивантаження осаду. У осаджувальних центрифугах фільтрування замінюється осадженням, промивка осаду відсутня, але з'являється операція видалення рідини, що зібралася над осадом. Вони призначені для розділення емульсій і суспензій, що погано фільтруються, а також розділення суспензій по розміру частинок твердої фази, тобто виділення з них частинок розміром більше заданого . Над сформованим в осаджувальних центрифугах осадом звичайно залишається тонкий шар вільної рідини, тому осад має високу вологість. По режиму роботи виділяють центрифуги періодичної і безперервної дії. Для перших характерне послідовне здійснення операцій робочого циклу у всьому об'ємі ротора, для других - одночасне виконання операцій на різних ділянках ротора при

КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.10Знм.Арк.№ докум.ПідписДатапереміщенні осаду уздовж його утворюючої.

Центрифуги класифікують також за способом вивантаження осаду. Для машин періодичної дії характерні вивантаження уручну, гравітаційне та за допомогою ножа; безперервної дії - пульсуюче, шнекове, вібраційне.

Основна величина, що характеризує центрифуги, - це тиск фільтрування, який обчислюється в результаті ділення значення відцентрової сили що розвивається при центрифугуванні на значення середньої поверхні фільтрування.

Для підтримки матеріального балансу в центрифузі не встановлюють регуляторів, оскільки рівень фугату і осаду підтримується шляхом їх вільного видалення. Стабілізація витрати суспензії і дотримання балансу забезпечують постійну продуктивність центрифуги.

Показником ефективності центрифуги може служити її продуктивність і здатність при значних обурюючих діях забезпечувати задану вологість осаду.

Про тепловий баланс у процесі центрифугування є сенс згадувати тільки коли йде мова про температуру підшипників, що не може перевищувати рекомендовані граничні показники котрі забезпечують безаварійну і стабільну роботу агрегату при високих обертах барабану характерних для цього процесу. Температура у самій центрифузі не контролюється бо не має значення для процесу.

Переваги центрифуг перед фільтрами: вища інтенсивність процесу за рахунок більшої рушійної сили, відсутність допоміжного устаткування (компресор, вакуум-насос), ширші можливості механізації і автоматизації процесу. Недоліки: складність конструкції, високі вимоги до точності виготовлення вузлів, підвищена витрата енергії на привід, мала робоча поверхня, висока вартість.

КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.11Знм.Арк.№ докум.ПідписДата3. Основні параметри що характеризують технологічний процес.

 

Як об'єкт управління при автоматизації маємо центрифугу періодичної дії. Мета управління отримання заданої, мінімально можливої вологості осаду.

В умовах виробничого процесу в центрифугу поступають численні обурення у вигляді зміни складу твердої речовини, початкової його концентрації в суспензії, вязкості рідкої фази і багато інших.

Найбільш сильним обуренням є зміна подачі суспензії збільшення витрати веде до вимивання частини осаду і до підвищення його вологості, а зменшення витрати порушує рівномірність шару осаду, що приводить до сильної вібрації ротора.

Для досягнення мети управління застосовують центрифуги з високою розділяючою здатністю. Але оскільки в сучасних центрифугах як рушій застосовують асинхронні електродвигуни, то вносити регулюючу дію за допомогою зміни числа обертів не є можливим. Тому при конструюванні центрифуг вибирають електродвигун з таким числом обертів, при яких забезпечується задана вологість осаду, не дивлячись на зовнішні обурення.

Оскільки сучасні центрифуги мають великі швидкості обертання, а матеріал в них може бути розподілений не рівномірно, то особлива увага приділяється контролю, сигналізації і захисту параметрів центрифугування.

Контролюються витрати суспензії і фільтрату, каламутність фільтрату, кількість споживаної електродвигуном енергії. При перевантаженні електродвигуна спрацьовує сигналізація. Контролю і сигналізації підлягають тиск масла в системі змащування і температура підшипників при різкому падінні тиску і підвищенні температури спрацьовує пристрій захисту, що відключає центрифугу. Відключення проводиться і у разі вібрації барабана.

Регулювання відстійних центрифуг проводиться шляхом зміни тривалості відстоювання і осушення осаду. Тривалість цих операцій змінюють шляхом

зміни числа ходів поршня, при вивантаженні осаду поршнем, або зміною числа

оборотів шнека в шнекових центрифугах.КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.12Знм.Арк.№ докум.ПідписДатаЗрідка регулювання вносять зміною ступеню відкриття розвантажувальних вікон.

Центрифуги періодичної дії мають дуже просту конструкцію і регулюючу дію можна було б вносити шляхом зміни тривалості окремих операцій залежно від вологості осаду. Але на практиці, за відсутності датчиків вологості, процес ведуть по жорсткій часовій діаграмі за допомогою командного приладу. Як параметр, що характеризує ступінь завантаження використовують значення рівня суспензії в барабані. Чутливим елементом рівня є пластинка, що контактує з верхнім шаром рідини в барабані. Цей же спосіб можна застосувати для контролю рівня твердого осаду, але як чутливий елемент застосовується гребінка, яка представляє опір тільки для твердої фази. Окрім цього для контролю завантаження застосовують так само датчики ємності, що вимірюють електричну ємність між датчиком і рівнем суспензії в барабані або його стінкою, датчики швидкості обертання барабана і потужності приводного електродвигуна. Щоб поліпшити експлуатаційні характеристики центрифуг застосовують зміну швидкості обертання ротора при здійсненні різних операцій, тому що кожній з операції відповідає своя оптимальна швидкість. Для цього як рушій застосовують спеціальні електродвигуни і командні пристрої з жорсткою програмою.

 

КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.13Знм.Арк.№ докум.ПідписДата4. Обґрунтування вибору засобів автоматизації.

 

При вибиранні засобів автоматизації процесу центрифугування були враховані наступні вимоги:

- для контролю і регулювання однакових параметрів технологічного процесу рекомендується застосовувати однакові автоматичні пристрої, що полегшує їх придбання, настройку, ремонт і експлуатацію.

- перевага віддається автоматичним пристроям серійного виробництва.

- клас точності приладів повинен відповідати технологічним вимогам.

- для місцевого контролю рекомендується застосовувати прості і надійні прилади.

Всім вище перерахованим вимогам повною мірою відповідають електричні засоби автоматизації які окрім того всі працюють з єдиним уніфікованим струмовим сигналом.

У цьому проекті як параметри контролю були обрані: витрата суспензії, рівень у центрифузі та тиск у трубопроводі фільтрату. Рівень регулюється збільшенням або зменшенням витрати суспензії яке виконується мембранним пневматичним клапаном за допомогою єлекторопневмоперетворювача по команді від аналового регулятора. У якості вимірюючих перетворювачів застосовані прилади „Сапфір-22” на усіх лініях контролю і регулювання.

Прилади „Сапфір 22” випускають в декількох модифікаціях, призначених для вимірювання надмірного тиску (ДИ), вакууму (ДВ), надмірного тиску і вакууму (ДИВ), абсолютного тиску (ДА), різниці тиску (ДД), гідростатичного тиску (ДГ).

Основною якісною відмінністю перетворювачів "Сапфір-22" є використання невеликих деформацій чутливих елементів, що підвищує їх надійність і стабільність характеристик, а також забезпечує стійкість до вібрації.

При здійсненні ретельної температурної компенсації гранична погрішність приладів може бути понижена до 0,1 %. Оскільки у процесі центрифугування є деяка вібрація, а по виходу процесу за граничні рамки вона може стати і дуже значною, то вибір пристрою що має добру стійкість до вібрації вкрай необхідний.КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.14Знм.Арк.№ докум.ПідписДатаОкрім того „Сапфір-22” з мінімальними витратами, передусім на підключення електричних проводок, інтегрується у сучасні системи автоматичного керування технологічним процесом.

Для перетворення витрати у перепад тиску була обрана стандартна діафрагма на умовний тиск 0,6 МПа з умовним діаметром 50 мм виготовлена з нержавіючої сталі, що повністю відповідає технічним умовам і умовам у приміщенні.

Як реєструючи, показуючи та сигналізуючи прилади на щиті оператора були застосовані прилади А 542. Прилад А 542 був обраний як серійний виріб, що добре себе зарекомендував, простий у обслуговуванні та експлуатації, а також як такий що використовує у своїй роботі уніфікований струмовий сигнал 4 -20 мА від приладу „Сапфір 22”.

Регулятор аналоговий Р25 застосований з тих же причин, та ще й тому що застосовувати більш вартісні й потужні прилади не має сенсу у такому простому ланцюзі регулювання. Регулятор Р25 як і прилад А 542 використовує на вході теж струмовий уніфікований сигнал 4 20 мА і видає на виконуючий пристрій командний струмовий сигнал від 0 до 5 мА.

Електропневмоперетворювач ЕП 5 та виконавчий механізм (клапан) були обрані як стандартні й найбільш пристосовані до потрібних умов регулювання витрати. (Дивись далі „Розрахунок регулюючого клапана”)

КП 5.092503.02.06 ПЗАрк.15Знм.Арк.№ докум.ПідписДата6. Опис виконання ФСА. Опис всіх контурів контролю та регулювання.

Креслення функціональної схеми автоматизації процесу центрифугування накреслене на аркуші формату А1 у лівій його половині. На цьому ж аркуші є ще креслення схеми зовнішніх зєднань яке накреслене у правій його половині,

там же з

Похожие работы

< 1 2 3 4 5 > >>