Автоматизация процесса производства силикатного кирпича

     2) Расходомеры постоянного перепада давления. Принцип действия расходомеров постоянного перепада давления основан на перемещении чувствительного элемента по вертикали в зависимости от расхода вещества, при этом площадь проходного сечения изменяется так, что перепад давления на чувствительном элементе остается постоянным. Основным условием правильного отсчета является строго вертикальная установка ротаметра.

     3) Расходомеры скоростного напора применяются в основном в лабораторных условиях и при экспериментальных работах для измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах больших диаметров и при больших скоростях потока, а также в трубопроводах некруглого сечения. Измеряемая среда должна быть чистой и не должна содержать твердых взвешенных частиц. При использовании скоростных трубок, заметных потерь напора не наблюдается, что является преимуществом этого метода. Сложность измерения среднего скоростного напора, возможность засорения отверстия скоростной трубки, необходимость применения чувствительных дифманометров – все эти причины ограничивают область применения данного метода.

     4) Электромагнитные расходомеры применяются только для измерения электропроводящих жидкостей. Эти расходомеры имеют ряд преимуществ. Во-первых, они практически безынерционны, на результат измерений не влияет наличие взвешенных частиц и пузырьков в жидкости. Показания не зависят от  свойств измеряемой жидкости (вязкость, плотность) и от характера потока. При соответствующем подборе материалов или применении антикоррозийных покрытий электромагнитные расходомеры можно применять для измерения расхода агрессивных жидкостей, а также жидкостей и паст с абразивными свойствами. Вследствие линейной зависимости ЭДС от расхода шкала вторичного прибора линейна. Расходомеры обеспечивают измерение расхода в диапазоне от 1 до 2500 м³/ч и трубопроводах диаметром от 3мм до 1м и более. Погрешность расходомеров этого типа составляет 1-1,5 %.

     5) Вихреакустические расходомеры.  Суть вихреакустического принципа измерения расхода  состоит в измерении скорости потока путем определения частоты образования вихрей за телом обтекания, установленным в проточной части преобразователя расхода. Определение частоты вихреобразования производится при помощи ультразвука, имеющего частоту 1МГц ("ультразвуковое детектирование вихрей").

           Таким образом, в  данном процессе целесообразно использовать /8/ вихреакустический расходомер Метран-300ПР. Измеряемые среды: вода (теплофикационная питьевая, техническая, дистиллированная и т.п.), водные растворы, кроме абразивных вязкостью до 2·10 – 6 м²/с (2 сСт)

     Диапазон  температур измеряемой среды: 1…150°С.

     Избыточное  давление измеряемой среды до 1,6 МПа.

     Диаметр условного прохода присоединяемого трубопровода 25-300 мм.

     Пределы измерения расхода: 0,18…2000 м3/ч.

     Динамический  диапазон 1:100.

     Пределы относительной погрешности измерений объема до ±1,0%

     Выходные  сигналы: импульсные (базовые) и унифицированный токовый 0-5, 0-20, 4-20 мА (опция).

     Питание от источника постоянного тока стабилизированным напряжением от 16 до 36В.

     В качестве вторичного прибора будем  использовать показывающий и регистрирующий прибор Диск-250ДД. Этот прибор обеспечивает сигнализацию и регулирование параметров техпроцесса, преобразование входного сигнала в выходной непрерывный  токовый сигнал.

     Прибор  воспринимает токовый выходной сигнал от датчиков избыточного давления, уровня, перепада давлений и других, имеет встроенные источник питания (БП) датчиков с U=36 В и Iн=50 мА и устройство корнеизвлечения (БК).

     Основная  погрешность ±0,5% по показаниям и  преобразованию; ±1,0% по регистрации, регулированию  и сигнализации.

     Быстродействие: 5 с, 16с. Время оборота диска: 8ч, 24ч, 6, 8 суток. Длина шкалы – 560 мм (диаметр 250 мм). Питание – 220 В и 240 В. Потребляемая мощность – не более 25ВА.

     2.1.4 Измерения уровня

       Уровнем называют /5/ высоту заполнения технологического аппарата рабочей средой – жидкостью или сыпучим телом. Уровень рабочей среды является технологическим параметром, информация о котором необходима для контроля режима работы технологического аппарата, а в ряде случаев для управления производственным процессом.

     В настоящее время измерение уровня во многих отраслях промышленности осуществляют различными по принципу действия уровнемерами, из которых распространение получили поплавковые, буйковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые и радарные.

     В поплавковых уровнемерах чувствительным элементом является с меньшей (плавающий) или большей (погруженный) плотностью, чем у жидкости. Уровнемеры  с плавающим поплавком изготавливаются на пределы от 0 до 15 метров, с погруженным до 9 метров. Достоинством этих уровнемеров является простота, достаточно высокая точность измерения, возможность передачи на расстояние, возможность работы с агрессивными  жидкостями. Существенным недостатком является налипание вязкого вещества на поплавок, что влияет на погрешность измерения.

     Принцип действия емкостных уровнемеров основан на изменении емкости преобразователя от изменения уровня контролируемой среды. Пределы измерения этих уровнемеров от 0 до 5 метров, погрешность не более 2,5%. Информацию можно передавать на расстояние. Недостатком этого метода является невозможность работы с вязкими и кристаллизующимися жидкостями.

     Принцип действия гидростатических уровнемеров основан на измерении давления, которое создает столб жидкости. В качестве первичных преобразователей и вторичных приборов используются те же, что и для измерения давления и разности давлений. На том же принципе основана работа пьезометрических уровнемеров. В качестве датчика используется трубка диаметром 8-15мм, в которую с постоянным расходом подается воздух или инертный газ. Жидкость создает сопротивление газу, соответственно  повышается давление последнего, которое измеряется обычным манометром или дифманометром, шкалы которых выполнены в единицах уровня. Этот метод применяется для измерения уровня агрессивных и кристаллизующихся жидкостей и суспензий. Если жидкости кристаллизующиеся или загрязненные в трубку подается пар.

       Ультразвуковые уровнемеры имеют много преимуществ перед другими видами – они обладают хорошей точностью измерения, не портятся при использовании и имеют низкую стоимость. Именно эти качества значительно повысили популярность ультразвуковых уровнемеров, которые используют в тех системах, где бесконтактные поплавковые и буйковые уровнемеры применять невозможно.

     Радарные  уровнемеры относятся к наиболее современным видам устройств. Этот вид уровнемеров работает на принципе отражения радиоволн высоких частот. Такой способ измерения позволяет получить данные высокой точности, независящие от состава измеряемой среды. Радарные уровнемеры являются самыми чувствительными и позволяют отражать даже небольшие изменения в уровне веществ.

     Наиболее подходящим в данном процессе является /9/ радарный бесконтактный уровнемер типа Rosemount  серии 5600 с параболической антенной  ø18.

     Радарные  уровнемеры серии 5600 – интеллектуальные приборы для бесконтактных измерений  уровня различных продуктов в  резервуарах и емкостях любого типа и размеров. Рекомендуются для  технологического учета продуктов с погрешностью измерений уровня ±5мм. Серия уровнемеров 5600 позволяет осуществлять успешные измерения как в простых, так и в сложных условиях технологического процесса.

     Измеряемые  среды:

     – нефтепродукты, щелочи, кислоты; растворители, водные растворы, алкогольные напитки, суспензии, глина, извести, руды и бумажная пульпа,  гранулированные материалы от руды до пластиковых гранул, мелкодисперсионные порошковые материалы, цемент и пр.

     Температура окружающего воздуха  –40…70°С.

     Выходные  сигналы: 4–20 мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола.

     Исполнение:

     – обыкновенное;

     – взрывозащищенное (маркировка взрывозащиты 2Exdе[ia][ib]IICT6Х)

     Степень зашиты от воздействия пыли и воды: IP66.

     В основу работы уровнемеров 5600 положен  принцип бесконтактного радиолокационного  измерения расстояния до уровня раздела  сред: воздушная среда/контролируемый продукт, в процессе работы датчик контактирует с парогазовой составляющей внутреннего  объема резервуара, а не с продуктом. Принцип измерений, реализованный  в уровнемерах 5600, основан на методе линейного частотно-модулированного  непрерывного излучения (FMCW), который в настоящее время широко применим в высокоточных радиолокационных уровнемерах, предназначенных для работы в системах коммерческого учета. Излученная антенной радиоволна отражается от поверхности продукта и через определенное время, зависящее от скорости распространения и расстояния до поверхности продукта, вновь попадает в антенну.

     В электронном модуле датчика происходит преобразование излученного и принятого  сигнала. В результате на выходе образуется сигнал, частота которого равна разности частот принятого и излученного  сигнала. По разности частот определяется расстояние до продукта, а затем вычисляется уровень наполнения резервуара.

     Для измерения уровня в сборнике для  конденсата используем емкостной уровнемер ДУЕ-1ИС-Б, предназначенный для измерения, сигнализации и регулирования уровня электропроводных и неэлектропроводных однородных жидкостей при температуре от -60 до +250°С.

     Находят применение в системах контроля, регулирования  и управления производственными  процессами в химической, нефтеперерабатывающей, электротехнической, нефтяной и других отраслях промышленности.

     В состав датчиков входят первичный преобразователь  ПП- и передающий преобразователь  ПИ.

     Тип первичного преобразователя выбирается в зависимости от свойств измеряемой среды.

     Передающий  преобразователь выпускается в  следующем конструктивном исполнении: для настенной или настольной установки, с аналоговым выходным сигналом, цифровой индикацией выходного сигнала, сигнализацией установленных предельных значений, релейными выходами двух значений уровня - ПИ-О-ИС-Б.

     Аналоговый  выходной сигнал: унифицированный сигнал постоянного тока 0-5; 0-20 или 4-20 мА.

     "Сухие"  контакты реле позволяют коммутировать сигнал напряжением 220В и током 8А на активной нагрузке.

     Питание: сеть переменного тока 220В, 50Гц.

     Потребляемая  мощность: не более 18 В·А.

     В качестве вторичного прибора используем измеритель-регулятор технологический Метран-950. Он имеет возможность подключения различных типов первичных преобразователей к универсальному входу, преобразования измеряемого параметра в выходной унифицированный сигнал 0-5, 4-20 , 0-20 мА, встроенный источник питания для внешних устройств, три выходных реле аварийной сигнализации.

     Пределы допускаемой основной приведенной  погрешности измерительного канала  ±0,2%, канала преобразования ±0,4%.

     2.1.5 Измерители влажности

     Измерители влажности по методам измерений /10/ принято делить на прямые и косвенные. В измерителях влажности, использующих прямые методы, производится непосредственное разделение материала на сухое вещество и влагу. В измерителях влажности, использующих косвенные методы, измеряется величина, функционально связанная с влажностью материала.  

     Принцип работы измерителей влажности, базирующихся на прямом методе измерения, заключается в непрерывном определении массы пробы при высушивании. В этих приборах сушку заканчивают, если два последовательных взвешивания исследуемого образца дают одинаковые или весьма близкие результаты. Длительность измерения этим методом составляет обычно от 0,5 часа до нескольких часов.    

     Измерители  влажности, реализующие прямой метод  измерений, являются самими точными, а  при измерениях остаточной влажности (менее 1%) им нет альтернативы. К недостаткам  следует отнести их дороговизну, высокое время измерений и, самое  главное, этот метод является разрушающим (например, чтобы измерить влажность  деревянного изделия из него необходимо вырезать образец для измерений).  

     Наиболее  распространёнными измерителями влажности, реализующими косвенные методы, являются кондуктометрические и диэлькометрические (или ёмкостные). Основой данных методов  измерения влажности является зависимость  от влажности параметров, характеризующих  поведение влажных материалов в  электрических полях.