АСУТП гидроочистки бензина

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2013 в 21:16, дипломная работа

Краткое описание

Назначение установки - производство малосернистого дизельного топлива.
Срок ввода установки -1988 год. Генеральный проектировщик - ОАО «ВНИПИНефть».
Состав установки по блокам (операциям):
реакторный блок - гидроочистка исходного сырья фракции 180-350°С на катализаторе в среде циркулирующего водородсодержащего газа, с образованием углеводородов парафинового и нафтенового рядов, с выделением сероводорода, воды и аммиака;
блок стабилизации гидрогенизата - удаление растворенных газов, сероводорода, бензина-отгона для получения стабильного гидрогенизата компонента дизельного топлива;

Содержание

1. Введение 3
2. Описание технологического процесса 5
3. Анализ установки как объекта автоматического управления 14
4. Функциональная схема как объект автоматизации 17
5. Обоснование выбора точек контроля 21
6. Выбор технических средств 24
7. Описание плана расположения средств автоматики и проводок 71
8. Описание схемы соединения внешних проводок 75
9. Описание ЦПУ 77
10. Описание схемы блокировки и сигнализации 79

Вложенные файлы: 1 файл

Diplom.doc

— 4.25 Мб (Скачать файл)

ЭПП может устанавливаться во взрывоопасные  зоны помещений и наружных установок  согласно маркировке взрывозащиты, ГОСТ Р 51330.13- 99 (МЭК 60079-14-96), ПУЭ (гл. 7.3) и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

ЭПП соответствует требованиям  ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0- 98), и ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), ГОСТ 14254-96 группы IP-65.

 

 

 

Технические характеристики

Рабочий ход:

    • для поступательного движения ИМ, мм   от 7 до 130
    • для вращательного движения ИМ, град   40 или 90

Погрешность позиционирования, в % от хода   1 по умолчанию

Степень защиты от внешних воздействий

по ГОСТ 14254-96:       IP65

 

Условия эксплуатации:

    • температура окружающей среды, °С   от -40 до +70
    • атмосферное давление, кПа     от 84 до 107
    • относительная влажность воздуха при t=35 °С  не более 95%.

Управляющий сигнал Iу, мА     4…20.

Ток для поддержания работоспособности, мА    ≥3,8.

Необходимое напряжение нагрузки, В (при 20мА)   8.

Максимальные входные электрические  параметры искробезопасной цепи ЭПП:

    • индуктивность Li, мГн     0,22
    • емкость Ci, нФ       10

Максимальные выходные электрические параметры искробезопасной цепи источника питания:

    • напряжение U0, В до      30
    • ток I0, мА до       100
    • мощность P0, Вт до      1

Параметры линии связи:

    • сопротивление, Ом не более    250
    • индуктивность, мГн не более    1
    • ёмкость, мкФ не более     0,25

Давление воздуха питания, МПа     от 0,15 до 0,6

 

 

 

Класс загрязнения воздуха питания по ГОСТ 17433-80 1 или 3

Утечки воздуха в установившемся режиме

см3/мин, не более       1

Габаритные размеры ЭПП, мм     190×120×140

Масса ЭПП (без учёта монтажа  деталей), кг   1,5

Соединения:

    • электрические 

Винтовые клеммы - SMKDS 1,5/2;

кабель с диаметром оплетки - 8мм.

    • пневматические 

Штуцеры пневматические с

присоединительной резьбой

                  • 12×1 (РУСТ)
                  • М14×1,5 (PARKER)

Материалы: корпус - алюминиевое литье  под давлением АК12, корпус пневмоблока  - алюминиевый сплав Д16Т анодированный, внешние части - нержавеющая сталь, сталь или латунь с никелевым покрытием.

Состав изделия

В состав изделия ЭПП входят:

    • ЭПП 300.
    • Паспорт КВФУ. ЭПП 300 ПС.
    • Руководство по эксплуатации КВФУ. ЭПП 300 РЭ.
    • Монтажный комплект (наличие и состав оговариваются при заказе).

 

Устройство и работа изделия

Общий вид и габаритные размеры  ЭПП приведены на рис. 1.

На рис.2 представлена структурная  схема ЭПП. В состав ЭПП входят следующие подсистемы:

    • блок электроники (БЭ);
    • электропневматический блок (ЭПБ);
    • блок обратной связи (БОС).

БЭ состоит из блока питания, преобразователя входных сигналов, микроконтроллера, преобразователя  выходных сигналов (ПВС), HART- модема, жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и клавиатуры.

Блок питания преобразует ток управляющего сигнала позиционера в постоянные питающие напряжения для микроконтроллера, преобразователя выходных сигналов, ЖКИ и потенциометра обратной связи.

Преобразователь входных сигналов осуществляет низкочастотную фильтрацию сигналов управления и обратной связи и их преобразование в напряжение для измерения в аналого-цифровом преобразователе (АЦП).

 

Рис. 1 Габаритные и присоединительные  размеры ЭПП 300

 

Микроконтроллер является центральным  элементом БЭ. Измеряя с помощью  встроенного АЦП сигналы управления и обратной связи, микроконтроллер вычисляет рассогласование между заданным и действительным положениями штока. В зависимости от величины и знака полученного рассогласования микроконтроллер управляет электропневматическим блоком в соответствии с заложенным алгоритмом.

Микроконтроллер управляет и процессом  автоматической настройки позиционера, хранит во встроенной энергонезависимой  памяти параметры функционирования позиционера для данных условий, обеспечивает отображение необходимой  информации на ЖКИ и осуществляет обмен информацией по HART-протоколу.

Преобразователь выходных сигналов формирует  напряжение для управления

ЭПБ в соответствии с сигналами  микроконтроллера.

С помощью ЖКИ и клавиатуры осуществляется взаимодействие оператора с позиционером. ЖКИ осуществляет отображение информации о параметрах процесса управления, настройки, режимах работы и т. д. Клавиатура служит для переключения режимов работы позиционера, перемещения штока исполнительного механизма (ИМ) в ручном режиме и для ввода параметров функционирования позиционера в режиме настройки.

Благодаря поддержке HART-протокола, можно дистанционно производить диагностику и настройку прибора, получать информацию о его состоянии и выдавать управляющие команды. Описание HART-интерфейса поставляется дополнительно по согласованию с заказчиком.

Инв. № подл. Подпись и дата Взамен инв. № Инв. № дубл. Подпись и  дата КВФУ. ЭПП300 РЭ

 

Электропневматический блок

ЭПБ представляет собой двухкаскадный  двухканальный усилитель преобразователь, управляющий работой пневматического ИМ. Один канал ЭПБ работает на нагнетание воздуха, второй - на сброс. Первым каскадом ЭПБ является электропьезоклапан 3/2, питаемый от микроредуктора. Второй каскад ЭПБ - мембранный дискретный усилитель мощности, обеспечивающий подачу или сброс давления из ИМ. Дроссель ДР служит для регулирования скорости перемещения ИМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Структурная схема позиционера  ЭПП 300

Блок обратной связи

Блок обратной связи (БОС) предназначен для выдачи электрического сигнала  UOC в БЭ, пропорционального текущему поступательному или вращательному движению ИМ. БОС состоит из поворотного потенциометра и одноступенчатого шестеренного редуктора, обеспечивающего использование полного диапазона потенциометра при перемещении ИМ. Передаточное отношение редуктора определяется шестеренной парой для угла поворота входного вала ЭПП 40 или 90.

 

Конструкция

На рис.3 представлена конструкция  ЭПП.

Корпус 1 и крышка 2 соединяются  при помощи невыпадающих винтов 4 через  прокладку 3. Подключение электропитания производится через кабельный ввод 9, состоящий из штуцера 9.1, уплотнителя 9.2, нажимной втулки 9.3 и накидной гайки 9.4. Подключение к пневматическим коммуникациям производится через штуцеры 5 (GE08LR1/8 АЗС «Parker») при помощи металлических трубок с накидными гайками. Внутри корпуса расположены электропневмоблок (ЭПБ) 6, блок электроники (БЭ) 7 и блок обратной связи (БОС) 8. ЭПБ, БЭ и БОС соединены между собой монтажными проводами.

БЭ состоит из печатной платы 7.1, с установленной на ней клеммой  колодкой 7.3 для подключения внешних цепей, жидкокристаллического индикатора 7.2 и кнопок: кнопка 7.5 - "плюс", кнопка 7.6 - "минус", кнопка 7.7 - "режим".

БОС состоит из потенциометра 8.1, неподвижно закрепленного на корпусе, и расположенной  на оси потенциометра шестерни 8.2, находящейся в зацеплении с шестерней 10.1. Шестерня 10.1 связана через фрикцион 10.3 и шайбу 10.4 с осью 10.2. Ось 10.2 проходит через корпус 1 и служит для связи с ИМ. Фрикцион 10.3 обеспечивает установку потенциометра в рабочий диапазон, а пара шестерен 8.2 и 10.1 - соответствующее передаточное отношение для наиболее полного использования номинала потенциометра в зависимости от угла поворота оси 10.2. Дроссель 6.1 расположен внутри корпуса электропневмоблока и настраивается поворачиванием вокруг своей оси за шлиц. Направление шлица дросселя на точку «О» соответствует максимальному расходу. Встроенный микроредуктор 6.2 обеспечивает воздухом электропьезоклапаны первого каскада усилителя-преобразователя ЭПБ. Микроредуктор настроен и опломбирован в заводских условиях, в регулировании и настройке не нуждается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 3. Конструкция ЭПП 300

 

 

    1. Корпус
  1. Крышка
  1. Прокладка
  2. Невыпадающий винт
  3. Штуцер «Parker»
  4. Электропневмоблок
    1. Дроссель
    2. Микрорелуктор
  5. Блок электроники

 

    1. Печатная плата
    2. Индикатор (ЖКИ)
    3. Клеммная колодка
    4. Кнопка «+»
    5. Кнопка «-»
    6. Кнопка «Режим»
  1. Блок обратной связи
    1. Потенциометр
    2. Малая шестерня

 

  1. Кабельный ввод
    1. Штуцер ВК 040
    2. Уплотнитель
    3. Втулка нажимная
    4. Гайка накидная
  2. 1 Большая шестерня
  3. 2 Ось
  4. 3 Фрикцион
  5. 4 Шайба

 

 

 

3АПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ  И ЗАПОРНЫЕ

КЛАПАНЫ.

 

Назначение изделия

Запорно-регулирующие клапаны (ЗРК) предназначены  для автоматического управления потоками жидких и газообразных сред, включая агрессивные и пожароопасные, а также для перекрытия трубопроводов. Регулирующие клапаны (РК) предназначены для автоматического управления потоками жидких и газообразных сред, включая агрессивные и пожароопасные.

Запорные клапаны (ЗК) предназначены  для перекрытия трубопроводов Перед  клапанами рекомендуется устанавливать  фильтры сетчатые типа ФС для очистки рабочей среды от механических примесей.

Клапаны изготовлены по техническим  условиям ТУ 3742-002- 41554973-98.

Клапаны являются стационарными изделиями.

 

Технические данные

Основные параметры клапанов приведены  в таблице 1.

Таблица 1.

Пропускная способность запорно-регулирующнх и регулирующих клапанов в зависимости от исполнения представлена в таблице 2. Запорные клапаны выполняются полнопроходными.

Таблица 2.

* Для всех Dy возможно исполнение клапанов с уменьшенной условной пропускной способностью.

Габаритные размеры в соответствии с Рис.1 и 1а и массы клапанов приведены в таблице 3 и За. соответственно.

Рис.1 Габаритные размеры клапанов

Таблица 3.

Таблица 3а.

Относительная протечка в затворе  закрытого регулирующего клапана  в зависимости от класса герметичности и условной пропускной способности - по ГОСТ 23866-87.

Максимально допустимые значения протечек в затворах запорно-регулирующего  и запорного клапанов в зависимости  от класса герметичности и условного  прохода - по ГОСТ 9544-93.

В приложении 3 даны значения допустимой утечки воздуха в затворе при испытании воздухом.

Присоединение клапанов к технологическому трубопроводу - фланцевое. Конструкция  и размеры магистральных фланцев  по ГОСТ 12819- 80. Присоединительные размеры  и размеры уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80 исполнение 5, ряд 2.

Клапаны являются восстанавливаемыми (ремонтно-пригодными) изделиями. Срок службы клапанов - не менее 15 лет.

 

Состав изделия

Запорно-регулирующие, регулирующие и запорные клапаны состоят из следующих основных частей:

  1. проходного фланцевого корпуса с крышкой и размещенного внутри запорного или дроссельного узла, имеющего сальниковое уплотнение штока;

 

  1. привода:
  • мембранно-пружинного пневматического, прямого или обратного действия, укомплектованного по заказу фильтр-редуктором, пневматическим или электропневматическим позиционером (в дальнейшем - позиционер), ручным дублером, электропневмоклапаном и конечными выключателями;
  • ручного;
  • иного (электрического и др.)

 

В комплект поставки входит:

    1. клапан в сборе с приводом;
    2. комплект монтажных и запасных частей согласно ведомости ЗИП;
    3. паспорт на клапан;
    4. руководство по эксплуатации на клапан;
    5. ведомость ЗИП;
    6. паспорт и руководство по эксплуатации на привод;
    7. сертификат на материалы основных деталей клапана

 

Устройство и работа изделия

Функциональная комбинированная  схема регулирующего клапана  представлена на Рисунке 3.

Рис. 3 Функциональная комбинированная  схема регулирующего клапана

 

Принятые условные обозначения:

Информация о работе АСУТП гидроочистки бензина