Автоматизация процесса сгущения красного шлама

     Выходными потоками являются слив и разгрузка  сгустителя на промывку и контрольную фильтрацию.

     Входные и выходные параметры представлены на рисунке 4 

q - объемный расход пульпы в питании; _- плотность пульпы в питании;                                q_ф  -  расход флокулянта; площадь разгрузочного сечения; _р- плотность разгрузки; _с  - мутность слива; q_р, q_сл - объемные расходы сгущенного продукта и слива сгустителя; _ф , М_ф – скорость и момент фермы сгустителя. 

     Рисунок 4 - Входные и выходные параметры передела 

     От  эффективности узла сгущения зависит  эффективность последующих этапов производства глинозема.

     Устойчивое  протекание процесса сгущения зависит  от придерживания следующим ограничениям:

     -соответствие  заданной норме продуктивности передела сгущения;

     -недопущение  переливов и опорожнений буферных  ёмкостей;

     -соответствие  заданной норме химического состава  бокситовой пульпы;

     - соответствие заданной норме  режимных параметров технологических  установок. Это обосновывается тем, что небольшое отклонение от заданного технологического режима влечёт за собой серьёзные нарушения работы сгустителя, такие как авария или полная остановка.

     Для оценки качества химического анализа  каждые четыре часа из-под конусов  сгустителей берётся проба на химический контроль. Проверяется содержания твёрдого на литр слива сгустителя.

     На  узле сгущения предусмотрен следующий  технологический регламент относительно технологии производства, представленный в таблице 2. 

Таблица 2 – Технологический регламент узла красного шлама

 
 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        3 Техническое задание на создание системы автоматизации 

 

     Автоматизированная  система управления технологическим  процессом  (АСУ ТП) – это автоматизированная система управления для выработки  и  реализации управляющих    воздействий    на    технологический    объект  управления.

       Назначение АСУТП узла сгущения:

     -сбор, первичная обработка и распределение  информации, получаемой от датчиков  технологических и электротехнических  параметров в виде аналоговых, дискретных и  цифровых сигналов, включая прием-передачу информации  от других ПТК;

     -представление  информации и взаимодействие  пользователей с ПТК                   

(оператор-технолог, обслуживающий персонал ПТК);

     -дистанционное  управление приводами исполнительных  механизмов  заслонок, регулирующих  органов, электродвигателей и тому подобное;

      -автоматическое регулирование технологических  параметров, автоматическое логическое  и программное управление  технологическими  узлами по заданным параметрам;

       -информационно-вычислительная функция, реализующая алгоритмы расчетных формул, накопления, усреднения, архивации информации и тому подобное;

       -самоконтроль и самодиагностика  ПТК, подстройка прикладных программ  и заполнение информационной  базы, сбор и обработка информации  по технической диагностике ПТК  (инструментальная подсистема);

      -реализация алгоритмов сервисных  функций.

       Создание программно-технического комплекса АСУТП узла сгущения должно способствовать:

       -обеспечению эффективного управления  технологическими процессами на  участке;

       -повышению качества работы технологического передела  за счет внедрения новых систем автоматизации  и модернизации существующих;

      -повышению эффективности управления  работой технологического передела  на основе оперативной и достоверной  информации;

         -эффективному управлению параметрами  автоматизируемого оборудования;

      -повышению надежности работы  автоматизируемого оборудования;

         -повышению комфортности работы  оперативного и обслуживающего  персонала;

      -созданию базы для дальнейшего  увеличения производительности  передела и развития участковой системы управления.

     АСУТП узла сгущения должен решить следующие  задачи контроля, регистрации, сигнализации и управления:

     - контроль, регистрация, сигнализация  и управление расхода флокулянта  в сгуститель;

     - контроль, регистрация, сигнализация и управление  уровня в мешалке сгустителя;

     - контроль, регистрация и сигнализация  уровня в баке слива; 

     - контроль, регистрация, сигнализация  и управление расхода красного  шлама  исходящего из сгустителей;

     - контроль, регистрация, сигнализация  и управление плотности красных шламов разгрузки сгустителя;

     - контроль, регистрация, сигнализация  и управление расхода разгрузки  мешалки;

     - контроль, регистрация и сигнализация слива сгустителя в бак слива;

     -контроль, регистрация и сигнализация тока  нагрузки двигателя перемешивающего устройства.

     Данные  сведём в таблицу 3. 

Таблица 3 – Задание на автоматизацию

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      4 Разработка функциональной схемы технологического процесса и принципиальной электрической схемы 
 

     Современные технологические процессы отличаются многообразием параметров подлежащих контролю и регулированию.

     Электрические приборы обладают высокой чувствительностью, точностью регулирования, обеспечивают дальность связи и большую  емкость каналов передачи информации.

     Целью АСУТП является создание на основе серийно выпускаемых средств цифровой техники современной системы управления, обеспечивающей:

     - эффективную работу объектов  управления, повышение уровня безопасности  и безаварийности технологических  процессов;

     - требуемую точность, достоверность и своевременность предоставляемой персоналу оперативной информации;

     - адаптивность к возможным изменениям  технологических процессов и  алгоритмов управления, сокращение  затрат времени на ориентацию  персонала в режимной и оперативной  обстановке, своевременное выявление неполадок и отклонений;

     - улучшение культуры труда оперативного  и обслуживающего персонала;

     - автоматизацию ведения отчетной  документации;

     - предотвращение ошибочных действий  персонала путем своевременной  сигнализации и блокирования  ошибочных команд управления;

     - снижение затрат на эксплуатацию  и ремонт оборудования.

     Функциональная  схема систем  автоматизации  технологических  процессов является основным техническим документом, определяющим структуру и  характер систем  автоматизации  технологических  процессов,  а  также  оснащения   их приборами  и  средствами  автоматизации. На   функциональной  схеме дано упрощенное  изображение  агрегатов,  подлежащих   автоматизации,   а   также приборов,  средств  автоматизации  и  управления, изображаемых условными обозначениями по действующим стандартам, а также линии связи между ними.

     Cхема автоматизации регулирования и контроля узла сгущения предусматривает следующие системы:

     -система  автоматической стабилизации расхода  красного шлама из конуса сгустителей (предназначена для поддержания постоянного расхода красного шлама из конуса сгустителей, задание расхода шлама определяется оператором);

     -система измерения уровня осветленного раствора сгустителей;

     -система  измерения расхода слива по  сгустителям;

     -система измерения уровня в шламовых мешалках  сгустителей;

     -система  измерения расхода флокулянта  сгустителей (стабилизация твёрдого  в сливе сгустителя);

     - система измерения уровня в  мешалках слива.

     Разрабатываем функциональную схему автоматизации, на которой показано все технологическое оборудование, технологические связи, приборы и средства автоматизации, обозначены их установки (по месту, на щите) и позиции каждого прибора.

       В таблице 4 приведены условные обозначения элементов схемы и наименования технических средств, соответствующих каждому из этих обозначений. 

Таблица 4 – Условные обозначения элементов схемы и наименования технических средств