Выбор комплекса технических средств автоматизации процесса выпаривания

В соответствии с рассмотренной схемой необходимо провести выбор датчиков, вторичных  приборов, регуляторов и регулирующих органов.

 

Буквенное обозначение	Описание
PIR	Регистратор давления с индикацией
FIR	Регистратор расхода с индикацией
TIR	Регистратор температуры с индикацией
LIRC	Регулятор уровня с индикацией
FIRC	Регулятор расхода с индикацией
QIR	Регистратор концентрации с индикацией
TdRC	Регулятор температурной депрессии  с индикацией

 

3. Выбор технических средств  автоматизации

 

Автоматизацию процесса  выпаривания Na₂SO₄ будем осуществлять на базе регулятора  компании Энергоприбор. Обусловленность данного выбора заключается в том, что данная компания являются одной из ведущих на рынке автоматизации. Продукция этих компаний отвечает самым высоким мировым стандартам. Однако, к сожалению, данная компания выпускает не все необходимые устройства, поэтому мы будем использовать так же приборы других компаний.

Одноканальный измеритель-регулятор  “Сосна-003МД”

ИР  “Сосна-003МД”  совмещает  функции  нормирующего преобразователя  с  функциями  локального  регулятора:  преобразует  входные  сигналы  термопреобразователей  сопротивления, преобразователей термоэлектрических  и  преобразователей влажности  и  температуры  серии  ПВТ  в  унифицированный аналоговый  сигнал  (0...5) мА,  (0...20) мА,  (4...20) мА,  (0...10) В.

Аналоговый  выход обеспечивает передачу результатов  измерения на удаленные устройства управления или регистрации. Корпус прибора обеспечивает его установку на DIN-рейке.

Назначение  контактов клемников и разъемов:

Рисунок 3.1

 

 

 

 

 

 

 

Ключ заказа:

Рисунок 3.2

Рисунок 3.3

 

Рисунок 3.4

 

Рисунок 3.5

 

Рисунок 3.6

 

Бланк заказа:

ИР  “Сосна-003МД” /АВ,У/1х(4-20)мА /1хРП/ПИД/1х(4-20)мА/RS232/220В/К

-5шт

 

 

1. Выбор датчиков

3.2.1  Датчики температуры

 

Для измерения  температуры в различных точках технологического процесса будем использовать погружные датчики температуры  метран с унифицированным выходным сигналом. Выберем датчик ТХАУ Метран274.

 

Технические характеристики:

 

Диапазоны унифицированных  выходных сигналов, номинальная статическая  характеристика (НСХ) первичного преобразователя, диапазоны преобразуемых температур, пределы допускаемой погрешности, зависимость выходного сигнала  от температуры указаны ниже:

 

Рисунок 3.7

 

Степень   защиты   термопреобразователя   от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254.

Виброустойчивость-группа исполнения V1 по ГОСТ 12997.

Маркировка  взрывозащиты:

- ExiallCT5, ExiallCT6 cвидом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" - "ia";

-1 ExdllCT5,1 ExdllCT6cвидом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка d".

Напряжение  питания:

-  от 18 до 42 Впостоянного тока - для термопреобразователей с выходным сигналом 4-20 мА;

-  36В постоянного тока - для термопреобразователей с выходным сигналом 0-5 мА.

Допускаемое отклонение напряжения питанияне более  ±2%;

-  от искробезопасных цепей блоков питания (барьеров), имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" уровня "ia" для взрывоопасных смесей группы НС по ГОСТ 12.1.011 с напряжением холостого хода UxxS 24 В, током короткого замыкания Iкз<=120мА для термопреобразователей исполнения "Exia".

Потребляемая  мощность:

- не более 0,9 Вт -для термопреобразователей обыкновенного исполнения;

- не более 0,5 Вт - для термопреобразователей взрывозащищенного исполнения.

 

Материал защитной арматуры:

Рисунок 3.8

 

Материал  головки

-  полиамид Технамид" А-СВ-Л - для общепромышленного исполнения;

- сплав АК12 - для взрывозащищенного исполнения.

* материал 12Х18Н10Тявляетсястандартным

 

Схема подключения:

Рисунок 3.9

 

Rн   сопротивление нагрузки

100 <Rн < 1000 Ом

G   источник питания

 

Пример обозначения  при заказе:

Рисунок 3.10

 

 

1. Тип термопреобразователя:

ТХАУ Метранн271

ТСМУ Метранн274

ТСПУ Метранн276

2. Код исполнения  защитной арматуры:

01*

02*

03*

04*

05*

06*

07*

08*

09* (только  ТСМУ Метран2744Exd, ТСПУ Метран2766Exd)

10 (только  ТХАУ Метран2711Exd)

11 (только  ТХАУ Метран2711Exd)

12* (только  ТСПУ Метран2766Exd)

12 (только  ТХАУ Метран2711Exd)

13* (только  ТХАУ Метран2711Exd)

14 (только  ТХАУ Метран2711Exd)

15 (только  ТХАУ Метран2711Exd)

16 (только  ТХАУ Метран271,  Exia)

17 (только  ТХАУ Метран271,  Exia)

18 (только  ТХАУ Метран271,  Exia)

19 (только  ТХАУ Метран271,  Exia)

24*

25* (только  для ТСМУ Метран2744Exd, ТСПУ Метран2766Exd)

26* (только  для ТСПУ Метран276)

277Exia* (только  для ТСПУ Метранн2766Exia)

3. Вид взрывозащиты (указывается только для термопреобразователей  взрывозащищенного исполнения):

Exia - искробезопасная  электрическая цепь;

Exd -взрывонепроницаемая  оболочка.

4. Длина монтажной  части, L, мм/длина наружной части,  l, мм (для ТХАУ Метранн271).

5. Абсолютное  значение предела допускаемой  основной приведенной погрешности 

6. Код исполнения  защитной арматуры по материалам 

7. Диапазон  преобразуемых температур

8. Выходной  сигнал 

9. Тип монтажного  комплекта (указывается только  для ТХАУ Метранн2711Exd, ТСМУ Метран27-4Exd, ТСПУ Метран27-6Exd; см.

раздел "Монтажные комплекты кабельного ввода"):

БК бронированный  кабель;

ТБ трубный  монтаж

10. Температурный  класс (указывается только для  термопреобразователей взрывозащищенного  исполнения) по ГОСТ Р 51330.0

Т5

Т6

11. Климатическое  исполнение по ГОСТ 15150:

У1.1 (указать  температуру воздуха при эксплуатации)

Т3

12. Обозначение  метрологической поверки:

ГП поверка  органами Ростехрегулирования.

* Доступны  для материала защитной арматуры 12Х18Н10Т и длиной монтажной   части не более 2500 мм

 

Ключ заказа:

ТХАУ Метран-274- 08- Exd -200/1-0,5-H10-(0-120)°С – 4-20 мА  - БК -Т6 -1.1(...) –ГП - 4шт.

Рассчитаем  отклонение для измерений температуры  в первом аппарате. Допустимое отклонение составляет 0.5 ºС:

 

 

 

Данный  датчик температуры удовлетворяет  нашему условию.

Рассчитаем  отклонение для измерений температуры  во втром аппарате. Допустимое отклонение составляет 0.5 ºС:

 

 

 

Данный  датчик температуры удовлетворяет  нашему условию.

 

3.2.2   Датчики давления

Для измерения давления в различных точках технологического процесса будем использовать преобразователь давления КРТ5, фирмы Раско, так как они лучше других удовлетворяют нашим требованиям.

 

Технические характеристики

Рисунок 3.11

Рисунок 3.12

 

Рисунок 3.13

 

G — источник питания;

Rн — нормирующий резистоор  (сопротивление нагрузки);

ЦВ — цифровой вольтметр.

Для КРТ5-1 и КРТ5-11, КРТ5-2 и  КРТ5-22 Rн и ЦВ могут быть заменены миллиамперметром.

Рисунок 3.14

 

Бланк заказа:

КРТ5-11 – 0,25 – 0,5 – УХЛ 3,1**2 ТУ4212-174-00227459-99-2шт

КРТ5-11 – 0,4 – 0,5 – УХЛ 3,1**2 ТУ4212-174-00227459-99

КРТ5-11 – 0,6 – 0,5 – УХЛ 3,1**2 ТУ4212-174-00227459-99

 

Рассчитаем  отклонение для измерений греющего пара. Допустимое отклонение составляет 0.01МПа:

 

 

Данный  датчик давления удовлетворяет нашему условию.

 

Рассчитаем  отклонение для измерений давления в первом корпусе. Допустимое отклонение составляет 0.01МПа:

 

 

Данный  датчик давления удовлетворяет нашему условию.

 

Рассчитаем  отклонение для измерений во втором корпусе. Допустимое отклонение составляет 0.02МПа:

 

 

Данный  датчик давления удовлетворяет нашему условию.

 

Рассчитаем  отклонение для измерений давления в барометрическом конденсаторе. Допустимое отклонение составляет 0.001МПа:

 

 

 

Данный датчик давления удовлетворяет нашему условию

3.2.3   Расходомер

 

При измерении расхода  электропроводящих жидкостей большое распространение получили расходомер Sensyflow FMT400-VTS, как обладающие наилучшим отношением цена/качество, точностью и стабильностью измерений.

Используются  в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в энергетике, химической, пищевой, бумажной и других отраслях промышленности, а также в системах коммерческого  учета жидкостей.

Расходомер Sensyflow FMT400-VTS

•Измеряемые среды: электропроводные жидкости, имеющие  минимальную электропроводность 5* См/м

• Диаметр  условного прохода (Dy) 4. ..900 мм

• Пределы основной относительной погрешности до ±0,25% (опция ±0,15%)

•  Давление измеряемой среды 0,005...15МПа

•   Выходные сигналы: 4-20 мА, HART, частотно-импульсный, Foundation Fieldbus, Profibus PA

•   Наличие  взрывозащищенного исполнения

•  Фланцевые  и бесфланцевые модели

•   Интегральный или

Технические данные:

Рисунок 3.15

 

Рисунок 3.16

 

Схема подключения:

Рисунок 3.17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ключ заказа:

Рисунок 3.18

 

Бланк заказа:

V14222 012020310 M5

 

Рассчитаем  отклонение для расхода исходного  раствора. Допустимое отклонение составляет 0.01 :

 

Данный  расходомер удовлетворяет нашему условию.

Рассчитаем  отклонение для расхода греющего пара. Допустимое отклонение составляет 0.01 :

 

Данный  расходомер удовлетворяет нашему условию.

 

3.2.4   Уровнемер

 

Значение  уровня вещества в выпарном аппарате будем определять при помощи бесконтактного радарного уровнемера Rosemount 5601.

•  Измеряемые среды:

-нефтепродукты,щелочи,кислоты, соли, растворители, алкогольные напитки;

-  глина, извести, руды и бумажная пульпа;

-  гранулированные материалы от руды до пластиковых гранул, мелкодисперсионные порошковые материалы, цемент и пр.

•  Диапазон измерений: от О до 50 м

•  Выходные сигналы: 4-20 мА с цифровым сигналом на базе протокола HART, Foundation™ Fieldbus или Modbus

•  Наличие  взрывозащищенного исполнения

•  Внесены  в Госреестр средств измерений  под №25548-08, сертификат №32795

 

Технические характеристики:

 

Рисунок 3.19

 

Диапазон  рабочих температур уплотнений присоединения к резервуару:

Рисунок 3.20

Механические  параметры:

Рисунок 3.21

 

Дисплейная  панель:

Рисунок 3.22

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрические параметры:

Рисунок 3.23

 

Схема подключения: