Автоматизация процесса разделения жидкой системы (отстаивание)

Процесс разделения жидкой системы на фазные составляющие называется отстаиванием.
+ функциональная схема процеса ...

Введение 3
1.Описание технологического процесса. 4
2. Классификация отстойников. 5
2.1 Статические отстойники 5
2.2 Динамические отстойники 5
2.3 Тонкослойные отстойники 6
3.Выбор элементной базы 7
3.1.Выбор контроллера. 7
3.2. Выбор регулирующих устройств. 8
3.2.1.Регулирование концентрации. 8
3.2.2. Регулирование уровня 10
3.2.3. Регулирование расхода 12
3.3. Выбор органов управления. 13
Заключение 16
Использованная литература. 17

На данном этапе автоматизация является объективно необходимым условием технического прогресса и открывает значительные возможности для роста эффективности производства. Одним из основных средств, без которого невозможны высокие темпы дальнейшего роста производительности труда, являются комплексная автоматизация процессов.
Автоматизация технологических процессов в своем развитии проходит три этапа.
1-й этап ¬– автоматизация отдельных технологических агрегатов с целью повышения культуры производства, производительности труда, качества продукции и эффективности использования технологического оборудования.
2-й этап – автоматизация при централизации контроля и управления производственными процессами на базе систем дистанционного контроля и управления. Этот этап предусматривает высокую надежн ость оборудования и полную автоматизацию технологических процессов.
3-й этап – автоматизация при использовании управляющих вычислительных машин, которые в каждый момент времени рассчитывают оптимальный режим технологического процесса и выдают управляющие команды по всем автоматизируемым операциям этого процесса.
Существует определенный (реальный) путь автоматизации производственных процессов, который состоит в том, чтобы на современном этапе определить рациональные объемы автоматизации существующих технологических процессов и оборудования и вести разработку новых технологических процессов, пригодных для автоматизации и поддающихся автоматизации простыми средствами.

Вертикальный отстойник – отстойник, основой которого является квадратный или цилиндрический резервуар с коническим днищем, направление движения осуществляется снизу вверх.Горизонтальный отстойник – отстойник, имеющий прямоугольный резервуар. Осадок, образовавшийся на дне специальными скребками передвигают к приямку, а из него гидроэлеватором, насосами или другими приспособлениями удаляют из отстойника. Всплывшие примеси выводят с помощью скребков и поперечных лотков, установленных на определенном уровне. Горизонтальные отстойники в свою очередь делятся на песколовки, нефтеловушки, мазутоловки, бензоловки, жироловки и т.п.Радиальные отстойники имеют круглую форму, а направление движения жидкости осуществляется от центра к периферии.2.3 Тонкослойные отстойникиВремя всплытия частиц на поверхность зависит от высоты отстойника.Следовательно, интенсифицировать процесс отстаивания в нефтеловушках обычных конструкций сложно. Увеличение размеров отстойников приводит к ухудшению гидродинамических характеристик. Время отстаивания зависит от слоя жидкости. Вследствие этого изобретаются тонкослойные отстойники. Они бывают двух видов: трубчатые и пластинчатые.Главным элементом трубчатого отстойника является труба диаметром 2,5-5 см и длиной около 1 м. В зависимости от гидродинамических параметров и загрязнения потока выбирают длину трубы. Используются отстойники с малым (10є) и большим (до 60є) наклоном труб. Пластинчатый отстойник – отстойник, состоящий из ряда параллельно установленных пластин, между которыми движется жидкость. Пластинчатые отстойники бывают прямоточные, противоточные, перекрестные.Преимущества выбора отстойников трубчатого и пластинчатого типа:- Экономичность;- Применение пластмасс.Недостатком является необходимость создания емкости для предварительного отделения легко отделимых нефтяных частиц и больших сгустков нефти, окалины, песка и др. 2.Описание функциональной схемы автоматизации.Основой для разработки функциональной схемы автоматизации являются действующие инструкции и технологический регламент, заказная спецификация на приборы и средства автоматизации, контроллера и сигналов ввода/вывода, соблюдая нормы и требования. Все приборы и средства автоматизации показываются условными обозначениями по ГОСТ 21405–85. Функциональная схема автоматизации является проектным техническим документом, определяющим функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления процессом. В объекте исследуем контура управления: концентрация, расход и уровень. Для этого ранее подобраны клапаны, контроллер и датчики температуры, расхода и влажности, которые можно соединить с выбранным контроллером. 3.Выбор элементной базы3.1.Выбор контроллера.Контроллер - устройство управления, которое применяют для решения задач и используются без участия человека. Контроллеры обеспечивают качественную и эффективную оптимизацию, высокую продуктивность и безопасность и контроль технологических процессов, планирование показателей процесса.С помощью программируемых логических контроллеров обеспечивается решение широкого спектра задач. Программируемые логические контроллеры получили большое распространение за счет удобства, универсальности и надежности.Критерии выбора контроллера: назначение, применение, интерфейс, язык программирования, скорость передачи информации, предполагаемые каналы связи, количество входов и выходов.Для автоматизации данного технологического процесса управления выбираем контроллер (ПЛК) FX3U (рис. 3.1.1) семейства ПЛК Mitsubishi Electric.Рис. 3.1.1. Внешний вид FX3U3.2. Выбор регулирующих устройств.3.2.1.Регулирование концентрации.Для процесса отстаивания используем концентратомер типа КС-1М-5К.Используемый для непрерывного мониторинга удельной электрической проводимости (УЭП) и температуры жидких сред с последующим преобразованием в значение концентрации вещества в соответствие с заранее заданной зависимостью. Датчик прибора с плоскими электродами, непосредственно врезается в трубопровод, либо стенку сосуда, не создавая помех потоку жидкости.Рис. 3.2.1.Кондуктометр КС-1М-5К с первичным преобразователемПрибор имеет:местную цифровую индикацию УЭП и температуры;программируемый выбор шкалы выходного тока в приделах 0-5 мА, 4-20 мА или 0-20 мА;цифровую термокомпенсацию с приведением к заданной температуре;сигнализацию превышения заданной по УЭП и температуре;возможность программным путем корректировать показания прибора с помощью встроенной клавиатуры, либо по интерфейсу с ПК;приведенную погрешность измерения во всем диапазоне не более 2% от верхнего значения диапазона;первичный преобразователь с плоскими электродами, что позволяет не создавать помех потоку жидкости при врезке датчика в трубопровод или бак;цифровой интерфейс RS-232, RS-485.3.2.2. Регулирование уровняКонтроль уровня необходим для предотвращения опустошения, понижения или превышения необходимого уровня раствора.Существует множество принципов измерения уровня жидкости. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, как технические, так и экономические.При поиске необходимых датчиков уровня были рассмотрены датчики различных принципов измерения. Среди них были выделены: поплавковый датчик уровня КСР, ультразвуковой датчик уровня ДУУ6, а также контактный уровнемер Mercap. В данном курсовом проекте применим емкостной контактный уровнемер Mercap, так как не требуется знать текущий уровень, а лишь достаточно при достижении фиксированного уровня выработать управляющее воздействие на клапан.Особенности прибора:Запатентованная технология активного экрана Простая кнопочная настройка2-проводный контур выходного сигнала 4-20/ 20-4 мAИнтеллектуальный преобразователь (протокол Hart) Устойчив к высокой температуре и давлениюMercap является надежным емкостным датчиком уровня жидкостей, твердых материалов, может применяться при обнаружении границы раздела фаз и с пенообразующими веществами. Преобразователь используется даже в экстремальных производственных условиях с температурой от –200 до 450°C и давлении от полного вакуума до значений, превышающих 525 бар.