Диплом. Автоматизация процесса осушки газа на установке комплексной подг. Реферат дипломный проект 104 с., 24 рисунка, 17 таблиц, 11 использованных источников, 1 приложение
 Скачать 7.56 Mb.
|
|
Контрольно-измерительные приборы, применяемые в системе ПАЗ, имеют уставки сигнализации и блокировки, которые представлены в таблице 3.2. Таблица 3.2 - Значения уставок сигнализации и блокировок КИП
.8 Приборы и средства автоматизации абсорбционной установки осушки газа Датчик избыточного давления Метран-43-ДУ Данные преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами. обеспечивают непрерывное преобразование в унифицированный токовый и/или цифровой на базе HART-протокола выходной сигнал дистанционной передачи. Устройство датчика Метран-43-ДУ представлено на рисунке 3.5.  - корпус; 2 - тензопреобразователь; 3 - разделительная мембрана; 4 - жесткий центр; 5 - электронный преобразователь; 6 - штуцер Рисунок 3.5 - Устройство датчика Метран-43-ДУ Измерительный блок датчика состоит из корпуса (1), рычажного тензопреобразователя (2), разделительной мембраны (3), жесткого центра со штоком (4), электронного преобразователя (5), штуцера (60). Измеряемое давление воздействует на мембрану (3) и концентрируется на жестком центре. Усилие, возникшее на жестком центре, через шток (4) передается на рычаг тензопреобразователя (2). Перемещение рычага вызывает деформацию измерительной мембраны тензопреобразователя. На измерительной мембране размещены тензорезисторы. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны вызывает изменение сопротивления тензорезисторов и разбаланс мостовой схемы. Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, подается в электронный преобразователь (5). Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный токовый выходной сигнал [6]. Основные технические характеристики датчика представлены в таблице 3.3. Таблица 3.3 - основные технические характеристики датчика избыточного давления Метран-43-ДУ
Преобразователи расхода типа Метран-100 - ДД 1xd11ВТ4 Для измерения расхода газа и РДЭГ используется сужающее устройство (диафрагма) в комплекте с преобразователем Метран-100-ДД. Метран-100-ДД предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования, управление технологическими процессами со взрывоопасными условиями производства и обеспечивает непрерывное преобразование значения измеряемого параметра - разности давления жидких и газообразных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Преобразователь имеет стандартный входной сигнала (4..20 мА) постоянного тока. Вид взрывозащиты для датчиков Метран-100-ДД взрывонепроницаемая оболочка» и имеют маркировку 1хd11ВТ4 и могут применятся во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Технические характеристики: пределы изменения токовых выходных сигналов (0..5 мА), (0..20 мА), (4..20 мА) постоянного тока; электрическое питание датчиков осуществляется от источника постоянного тока напряжением - 36 В; потребляемая мощность датчика не более 1,2 Вт; средний срок службы - 10 лет; наработка датчика на отказ не менее 100 тыс. часов; плотность контролируемой жидкости 400 - 2000 кг/м3; верхний предел измерения - 25 кПа; предельно-допустимое рабочее избыточное давление контролируемой жидкости - 40 МПа; температура окружающей среды, °С (от минус 30 до + 50), (от + 5 до + 50); температура измеряемой среды, °С (от + 2 до + 100), (от + 2 до + 80); измеряемая среда газообразная, жидкая [6]. Буйковый уровнемер Сапфир-22-Ду-Ex Принцип действия буйкового уровнемера основан на определении уровня по выталкивающей силе, действующей на погруженный в рабочую среду буек. Цилиндрический буёк (1), является чувствительным элементом буйковых уровнемеров. Буек располагается в вертикальном положении и должен быть частично погружен в жидкость. На рисунке 3.6 приведена измерительная схема буйкового уровнемера. Когда уровень жидкости в емкости меньше или равен начальному уровню  (зона нечувствительности уровнемера), измерительная штанга (2), на которую подвешен буек (1), находится в равновесии. Так как момент  , создаваемый весом буйка  , уравновешивается моментом  , создаваемым противовесом (4).Если уровень контролируемой среды становится выше (например, h), то часть буйка длиной (h - ) погружается в жидкость, поэтому вес буйка уменьшается на некоторую величину. Следовательно, уменьшается и момент , создаваемый буйком на штанге (2). Так как момент становится больше момента , штанга поворачивается вокруг точки (О) по часовой стрелке и перемещает рычаг (3) измерительного преобразователя (5).Движение измерительной системы происходит до тех пор, пока сумма моментов всех сил, действующих на рычаг (2), не станет равной нулю. Уплотнительная мембрана (6) служит для герметизации технологической емкости при установке в ней чувствительного элемента.  - буек; 2 - штанга; 3 - рычаг; 4 - противовес; 5 - преобразователь; 6 - уплотнительная мембрана Рисунок 3.6 - Измерительная схема буйкового уровнемера Преобразователи Сапфир-22-Ду предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами, в том числе, с взрывоопасными условиями производства и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра уровня жидкости или уровня границы раздела жидких фаз как нейтральных, так и агрессивных сред - в стандартный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Технические характеристики прибора приведены в таблице 3.4. Таблица 3.4 - Технические характеристики буйкового уровнемера Сапфир-22-Ду
Термометр сопротивления платиновый типа Метран-276-Ex Термометр сопротивления платиновый (ТСП) Метран-276-Ex могут применяться во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров, горючих жидкостей с воздухом категорий IIА, IIВ и IIС, групп Т1-Т6 по ГОСТ Р 51330.11-99 [6]. Предназначены для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким. Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, что дает возможность построения АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей. Преобразователи состоят из корпуса, внутри которого расположен электронный блок с микропроцессором, обеспечивающий аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование и обработку результатов преобразования. Принцип работы термопреобразователей сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Чувствительный элемент термопреобразователя - катушка из тонкой платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенная в защитную гильзу (арматуру). Подключения термопреобразователей (термометров) сопротивления к вторичным приборам (измерителям-регуляторам температуры) осуществляется медным проводом по четырехпроводной схеме, которая позволяет уменьшить погрешность измерения, возникающую при изменении сопротивления проводов (например, при изменении их температуры). Основные технические характеристики представлены в таблице 3.5. Таблица 3.5 - Основные технические характеристики термометра сопротивления платинового типа Метран - 276 - Ex
Анализатор точек росы интерференционный КОНГ-Прима-10 1Exds11АТ5 Анализатор КОНГ-Прима-10 применяется для измерения точки росы по влаге и углеводородам в природном газе, воздухе и в других газах. В интерференционном анализаторе точек росы КОНГ-Прима-10, реализован конденсационный принцип измерения с регистрацией процессов конденсации оптическим методом. Сущность метода заключается в измерении температуры, до которой необходимо охладить прилегающий к охлаждаемой поверхности слой влажного газа, для того, чтобы довести его до состояния насыщения при рабочем давлении. Метод определения точки росы, используемый в анализаторе, соответствует ГОСТ 20060-83 и ГОСТ 20061-84 [7]. Анализатор применяется: для контроля точки росы влаги и углеводородов на газоизмерительных станциях, на станциях подземного хранения и осушки природного газа, на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях и т.д.; для поверки гигрометров и генераторов влажного газа. Анализатор обладает стойкостью к технологическим примесям природного газа. При этом достоверность показаний анализатора сохраняется при следующих концентрациях паров технологических примесей: метанол - 1000 мг/м3; диэтиленгликоль (ДЭГ) - 1 мг/м3; триэтиленгликоль (ТЭГ) - 1,5 мг/м3. Технические характеристики прибора приведены в таблице 3.6. Таблица 3.6 - Технические характеристики анализатора точек росы КОНГ-Прима
Сигнализация загазованности Сигнализатор предназначен для автоматического непрерывного контроля до взрывоопасных концентраций многокомпонентных воздушных смесей горючих газов и паров. Сигнализатор состоит из блока сигнализации и питания и выносных датчиков или блоков датчика. Газоанализаторы состоят из датчиков или блоков датчика и блока сигнализации и питания. Датчики расположены по месту, блок сигнализации на щите. Прибор выдает в линию связи три вида сигнала: «Неисправность прибора», «20% НКПРП», «50% НКПРП» [8]. Принцип работы сигнализатора СТМ-10 - термохимический - основан на измерении теплового эффекта от окисления горючих газов и паров на каталитически активном элементе датчика, дальнейшем преобразовании полученного сигнала в модуле МИП и выдачи сигнала о достижении сигнальной концентрации. При прохождении газо-воздушной смеси на поверхности катализатора возникает горение и выделяющееся тепло приводит к повышению температуры катализатора. Вызванное этим увеличение сопротивления платиновой катушки регистрируется мостовой схемой. При малых концентрациях изменение сопротивления находится в прямой зависимости от концентрации газа в окружающей среде. Принципиальная схема прибора СТМ-10 приведена на рисунке 3.7.  Рисунок 3.7 - Принципиальная схема прибора СТМ-10 Технические характеристики прибора приведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 - Характеристика СТМ-10
4. АНАЛИЗ И ВЫБОР СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ РЕГУЛЯТОРА РАСХОДА ГАЗА, НА ЛИНИИ ПОДАЧИ ДЭГ В АБСОРБЕР .1 Анализ возможных средств измерений расхода на абсорбционной установке осушки газа и рекомендации по их использованию Для измерения расхода на абсорбционной установке осушки газа, как отмечалось ранее, применяют сужающее устройство (диафрагма). Оно относится к классу расходомеров переменного перепада давления, где разность давлений до и после сужающего устройства тем больше, чем больше расход протекающего вещества. Следовательно, перепад давления служит мерой расхода. Наряду с достоинствами сужающего устройства, которое является основным при проведении измерения, такими как простота механической конструкции, наличие программ расчета на ЭВМ, относительная дешевизна, существуют существенные недостатки: потеря давления на сужающем устройстве; малый динамический диапазон измерения. Более точными и надежными при измерении расхода на абсорбционной установке осушки газа могут быть кориолисовы расходомеры. Преимущества кориолисовых расходомеров перед диафрагмой: высокая точность измерений; не вызывают потерь давления; надёжная работа при изменении температуры и давления рабочей среды; работают вне зависимости от направления потока. В качестве основного расходомера для измерения расхода РДЭГ на линии подачи в абсорбер предлагается использовать кориолисовый расходомер, исключив расходомер переменного перепада давления. Кориолисовы расходомеры позволяют измерять массовый расход, плотность, температуру, вычисления объемного расхода жидкостей, газов и взвесей. жидкостей или газов с большой точностью. Измерение расхода производится за счет эффекта возникновения сила Кориолиса, возникающей при криволинейном движение жидкости или газа. Кориолисовый (массовый) расходомер состоит из следующих частей (рисунок 4.1): расходомерные трубки; катушка возбуждения и магнит; измерительная катушка; терморезистор; технологическое соединение (фланец); преобразователь; корпус. |
