Монтаж, наладка и эксплуатация САУ процесса ректификации циклогексанона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Краткая характеристика технологического объекта управления

1.2 Выбор, общий вид и монтажно - коммутационные схемы щитов и пультов

1.3 Требования к щитовым помещениям

1.4 Внешние электрические и трубные проводки

1.5 Заземление и зануление в электроустройствах систем автоматического управления

1.6 Монтаж, наладка и эксплуатация вихревого расходомера OTISWIRL4070

2. Расчетная часть

2.1 Расчет и выбор кабеля и автоматического выключателя питающей сети СИ и А

2.2 Расчет и выбор исполнительного устройства

3. Промышленная и экологическая безопасность

3.1 Промышленная и экологическая безопасность производственного процесса

3.2 Требования техники безопасности при монтаже САУ

3.3 Требования техники безопасности при наладке САУ

3.4 Требования охраны труда и техники безопасности при эксплуатации САУ

Заключение

Список литературы

Введение

При строительстве новых химических предприятий и модернизации действующих, большой объем работ приходится на монтаж систем автоматического управления технологическими процессами. В настоящем проекте проведена модернизация САУ процессом ректификации циклогексанона, получения циклогексанона-сырца. Для монтажа средств автоматизации выполнены монтажные чертежи на основании принципиальных схем:

- схема внешних соединений

- монтажная схема и чертежи щита

- монтажные чертежи электрических и трубных проводок

Эти схемы указывают где установить приборы, отборные устройства, на чем проложить, чем крепить и как скоординировать линии связи (электрические и трубные проводки), в каких направлениях проложить провода, кабели и трубы, дают сведения о маркировке пневматических труб, электрических кабелей и проводов. Кроме того составлены спецификации для заказа необходимого оборудования и материалов. Используя рабочие чертежи возможно проведение монтажных работ САУ для обеспечения высокого качества монтажных работ, сокращения сроков монтажа и уменьшения трудовых затрат применяются индустриальные методы монтажа, типовые монтажные чертежи и конструкции. После выполнения работ по монтажу САУ производится наладка отдельных средств автоматизации и САУ в целом, а затем сдача СУ в эксплуатацию.

Эксплуатация автоматических систем и элементов, модернизацию САУ, периодическую поверку и ремонт, производят специальные службы предприятия. На КАТЗ перечисленными работами занимается служба КИП и А.

В данном проекте предоставлено описание технических характеристик монтажа, наладки и эксплуатации Вихревого расходомера OTISWIRL 4070

1. Технологическая часть

1.1 Краткая характеристика технологического объекта управления

В производстве циклогеканона присутствует стадия ректификации циклогексанона, получение циклогексанона-сырца.

В период работы отделения ректификации без предварительного обессмоливания (без колонны поз. К-300) в качестве питания на колонну поз. К-379 подается некондиционный продукт (куб колонны поз. К-357) из отделения подготовки сырья и отпуска полуфабрикатов и продукции (корпус 908) (из сборника поз. Е-560) через теплообменник поз. Т-308. Предусмотрена подача пара в теплообменник поз. Т-308 для подогрева исходной смеси. Количество питания регулируется клапаном. Ректификация осуществляется под вакуумом на колонне, снабженной 65 тарелками с капсульными колпачками. Ввод исходной смеси осуществляется на 37-ю , 45-ю, 49-ю тарелки; основной ввод - на 45-ю тарелку.

Ректификация осуществляется под вакуумом при абсолютном давлении в верхней части колонны 3,9…6,6 кПа (0,039…0,066 кгс/см²) и в кубе колонны н/б 27 кПа (0,27 кгс/см²). Температура верха колонны - н/б 80 ⁰С, в кубе - н/б 127 ⁰С.

Рабочее флегмовое число равно 3. Вакуум в колонне создается трехступенчатым пароэжекторным насосом. Для поддержания постоянного давления в колонне на всас вакуум - насоса подается азот давлением 0,005 Мпа (0,05 кгс/см²). Подача азота осуществляется через клапан регулятора.

Контроль процесса осуществляется путем измерения температуры по высоте колонны: в кубе, верха колонны, на 6-й и 11-й тарелок и на тарелках питания, а также измерением давления в верхней части и в кубе колонны.

Необходимое для ректификации тепло подводится с паром Р=1,0 Мпа (10 кгс/см²) в испаритель поз. Т-380. Требуемая температура в кубе колонны поддерживается автоматически клапаном изменением количества пара, подаваемого в испаритель поз. Т-380.

Пары дистиллата направляются в конденсатор поз. Т-381, охлаждаемый оборотной водой. Сконденсировавшийся дистиллат стекает в сборник поз. Е-382.

Несконденсировавшиеся пары и инерты выходят из сборника поз. Е-382, проходят два последовательно установленных конденсатора поз. Т-385, Т-386, охлаждаемых соответственно оборотной и захоложенной водой. Здесь происходит дополнительная конденсация паров, после чего инерты отсасываются пароэжекторным вакуум - насосом.

Сконденсировавшийся в конденсаторах дистиллат стекает в сборник поз. Е-382. Из него дистиллат колонны поз. К-379 (циклогексанон - сырец с массовой долей циклогексанона не менее 80 %) подается насосом на питание колонны поз. К-369/1 для извлечения спиртов.

Для разложения остаточных сложных эфиров и улучшения качества циклогексанона предусмотрена подача раствора едкого калия (КОН) на всас насоса, приготовленного в напорном бочке с концентрацией н/б 25 %.

Уровень в сборнике поз. Е-382 поддерживается постоянным с помощью регулятора изменением количества циклогексанона - сырца, выдаваемого в колонну К-369/1.

Заданное количество флегмы (н/б 24 м³/ч), подаваемой в колонну, регулируется прибором, клапан которого установлен на линии подачи флегмы в колонну.

Кубовая жидкость (циклогексанол - сырец с содержанием массовой доли циклогексанона н/б 1,0 %) колонны поз. К-379 направляется в ректификационную колонну для получения циклогексанола-ректификата. Уровень в кубе колонны поз. К-379 регулируется прибором изменением количества циклогексанола - сырца, выводимого насосом в колонну поз. К-395.

1.2 Выбор, общий вид и монтажно-коммутационные схемы щитов и пультов

1.2.1 Назначение и виды щитов и пультов

Щиты и пульты систем автоматизации предназначены для размещения средств контроля и управления технологическим процессом, а также устройств сигнализации, защиты, блокировки, питания и линии связи между ними (трубная и электрическая коммутация и т. п.).

На схемах общих видов щитов и пультов изображены:

фронтальная плоскость щита (или рабочая плоскость пульта) с упрощенным изображением и координацией монтируемых на плоскость приборов, средств автоматизации и элементов мнемосхем;

плоскость (или ее участок) щита и пульта с упрощенными изображениями и координацией устройств для ввода электрических и трубных проводок; схема сочетания панелей (многопанельного, многошкафного) щита или пульта в плане с разбивкой на блоки (в случае блочных щитов и пультов); таблицы надписей на табло и в рамках (на планках), расположенных у приборов и средств автоматизации; технические требования на изготовление; спецификация щитов и пультов и перечень устанавливаемых с фронтальной стороны щита и рабочей плоскости пульта приборов и аппаратуры (попанельно). В необходимых случаях могут выполняться разрезы и отдельные узлы щитов и пультов. Например, в каркасных щитах показывают вертикальный разрез щита с изображением и координацией устройств для электрических и трубных проводок (короба, лотки, коллектор сжатого воздуха и т. д.).

На фронтальной плоскости щита (или рабочей плоскости пульта) показывают (в упрощенном изображении) приборы, средства автоматизации и элементы мнемосхемы и проставляют габаритные размеры щитов или пультов и размеры, координирующие установку всех приборов и средств автоматизации, закрепленных на этих плоскостях. Около изображений приборов указывают их позиции по заказным спецификациям, около изображений аппаратуры управления и сигнализации - их буквенно-цифровое обозначение по принципиальным электрическим или пневматическим схемам. Для пояснения назначения прибора или аппарата, установленного на фронтальной плоскости щита (или рабочей плоскости пульта), под прибором или аппаратом, как правило, устанавливают рамку с надписью.

В данном проекте выбран щит типа ЩПК-I-ЗП 600х2200х2000 по ГОСТ 15150.

На передней панели щита на высоте 1,6м в отверстие 137(+2)х68(+0,7)мм установлен прибор Yakogawa YS1700, что обеспечивает его удобное обслуживание и защиту от механических повреждений.

1.2.2 Требования к размещению щитов и пультов

В данном проекте на каркасе щита установлены: автоматические выключатели на высоте 2м SF1 -SF4 - ВА 57-31 3484110-20 УХЛ3 220V 50,60Нz 16А , Блоки питания EY, EY1, EY 2 - Метран 602-EX. и блоки зажимов БЗ24-4П16-10 в количестве 2шт. Вся коммутационная аппаратура смонтирована на din - рейке 0,8x0,35.

1.3 Требования к щитовым помещениям

Напряжение, вводимое в щиты и пульты (цепями измерения, управления, сигнализации и т.п.), устанавливаемые в производственных и щитовых помещениях всех категорий опасности в отношении поражения людей электрическим током, не должно превышать 380 В переменного и 440 В постоянного тока.

Напряжение освещения щитов и напряжение, подводимое к розеткам для питания электрифицированного инструмента и светильников переносного освещения, должно соответствовать указанным величинам(не выше 42В).

В пределах щитов (щитовых помещений), где по условиям безопасности при выполнении работ не разрешается применение электрифицированного инструмента и переносного освещения на напряжение выше 42В, допускается для присоединения указанных электроприемников предусматривать распределительную сеть, питающуюся от понижающих трансформаторов с вторичным напряжением до 42 В.

Цепи напряжением до 42В должны прокладываться отдельно от других цепей. Штепсельные соединения (розетки, вилки) на напряжение до 42В, по своему конструктивному выполнению должны отличаться от обычных штепсельных соединений на напряжение 220В и исключать возможность включения вилок на напряжения 12 и 42В в розетки напряжением 220В. Штепсельные соединения на 12 и 42 В должны иметь окраску, отличающуюся от окраски штепсельных соединений на 220В. Присоединение электрифицированного инструмента и светильников переносного освещения к розеткам должно осуществляться посредством гибкого шлангового многожильного провода.

Для питания электрифицированного инструмента и светильников переносного освещения на напряжение до 42В, работа с которыми производится вне щита (щитового помещения), в местах, где не допускается применение более высокого напряжения, должны применяться переносные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением до 42В.

Цепи питания местного стационарного освещения щитов напряжением до 42В должны подключаться непосредственно к стационарно установленным в щитах понижающим трансформаторам без штепсельных разъемов и прокладываться отдельными пакетами.

При присоединении к сети понижающих стационарно установленных и переносных трансформаторов с вторичным напряжением до 42В для питания электрифицированного инструмента, светильников переносного и стационарного местного освещения должны соблюдаться указанные требования заземления.

1.4 Внешние электрические и трубные проводки

1.4.1 Назначение и характеристика трубных проводок

В данном проекте для монтажа трубных проводок применяются: импульсные линии выполненные трубой водо-газопроводной 16х3, P_у=40МПа, Т= от «-60» до «+300», по ГОСТ 3262-75, питающие линии выполнены трубой медной d=8мм по ГОСТ 617-64 В качестве запорной арматуры используется клапан типа КМР Р_у=1,6, К_у=20, Диапазон температур: от -60… до +225C^o, клапан отсекающий КМО Ру=1МП, К_у=32мм, Температура -40C/+320C, регулирующий клапан типа КМР Ру=4МП, К_у= 25мм, Температура -40C/+320C.

1.4.2 Электропроводки

Назначение и правила выполнения во взрывопожароопасных зонах согласно ПУЭ.

Электропроводки предназначены для передачи электрического сигнала от датчика ко вторичному прибору и обратно и для питания СИА. Электропроводки систем автоматизации во взрывоопасных зонах должны выполняться кабелями и изолированными проводами (защищенными и незащищенными) бронированными кабелями и в коробах идущих по технологическим эстакадам. в стальных коробах с открываемыми крышками - измерительные цепи напряжением не выше 12 В в зонах класса В-Iг и по наружным открытым технологическим эстакадам с трубопроводами для горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей. Для электропроводок систем автоматизации действует допущение о прокладке в зоне класса В-Iг в коробах проводов с измерительными цепями до 12 В, что относится, главным образом, к прокладке больших потоков проводов от термопреобразователей (термометров сопротивления) и преобразователей термоэлектрических (термопар) по технологическим эстакадам.

В данном проекте применяются следующие электропроводки: в зонах категории взрывопожароопасности Согласно ПУЭ В-Iг кабель ВБбШв - 1.Кабель силовой трехжильный, с сечением жил 2,5 мм², изоляция жил выполнена из ПВХ пластиката, бронированный, броня выполнена из 2 стальных оцинкованных лент наложенных спирально, и наружного шланга из ПВХ. Для монтажа СА на пульте управления провод монтажный гибкий ПРВГ, для заземления проводников - провод монтажный сечением 1,5мм, контрольный кабель КРВГ 4-х жильный сечением 1мм², контрольный кабель КРВВГЭ 14 жил сечением 1мм².

Для удобства монтажа применяются соеденительные коробки КСК-24, din-рейка 0,8x35мм.

1.5 Заземление и зануление в электроустановках САУ

1.5.1 Назн ачение

Заземление электроустановки -- преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством. Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение - защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу электроприбора, который из-за нарушения изоляции оказался под напряжением.

Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей частей электроустановки. Применятся в сетях с изолированной нейтралью. В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек - ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Есть два вида заземлителей - естественные и искусственные. К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы. Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество исскуственных заземлителей.

Зануление -- это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением, с глухо заземлённой нейтральной точкой генератора или трансформатора, в сетях трёхфазного тока; с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока; с заземлённой точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Зануление осуществляется специально предназначенными для этого проводниками. При однофазной проводке -- это, например, третья жила провода или кабеля.

Для того, чтобы отключение аппарата защиты произошло в предусмотренное правилами время, сопротивление петли «фаза-ноль» должно быть небольшим, что, в свою очередь, накладывает на все соединения и монтаж сети жесткие требования качества, иначе зануление может оказаться неэффективным.

Помимо быстрого отключения неисправной линии от электроснабжения, благодаря тому, что нейтраль заземлена, зануление обеспечивает низкое напряжение прикосновения на корпусе электроприбора. Это исключает вероятность поражения током человека. Поскольку нейтраль заземлена, зануление можно рассматривать как специфическую разновидность заземления.

Различают зануление систем.

В данном проекте приборы установленные по месту зануляются с помощью магистрали зануления объекта вылоненой из стали полосовой 14х4 ГОСТ 103-76. В качестве заземляющего проводника выбрана изолированная медная жила гибкого провода сечением 1,5мм²

1.6 Монтаж и наладка вихревого расходомера Krohne optiswirl-4070

Общие правила установк и

1.6.1 Назначение

Вихревые расходомеры предназначены для измерения объемного расхода газов, пара и жидкостей в заполненных продуктом трубопроводах.

Принцип действия вихревых расходомеров основан на вихревой дорожке Кармана. В измерительной трубке такого расходомера предусмотрено тело обтекания, создающее вихри. Частота вихреобразования пропорциональна скорости потока.

1.6.2 Монтаж и наладка

Обеспечьте вокруг расходомера достаточное свободное пространство, чтобы во всех направлениях от него можно было бы производить обслуживание, предохраняйте расходомер от прямых лучей солнца.

Наиболее важные требования к установке расходомеров на жидких продуктах.

Запрещено устанавливать прибор на горизонтальном участке перед участком свободного слива потока, т.к. при этом не гарантируется полное заполнение измерительной трубы, и к тому же возможно влияние "сифонного" эффекта.

Запрещено устанавливать прибор на вертикальном участке перед участком свободного слива потока, т.к. при этом не гарантируется полное заполнение измерительной трубы, и к тому же возможно влияние "сифонного" эффекта

Запрещено устанавливать прибор в верхнем участке изгиба трубопровода, т.к. существует риск скопления газа в этой части трубы. =

Рекомендуется устанавливать прибор на нижнем горизонтальном участке с последующим изгибом вверх.

Рекомендуется: если прибор необходимо установить на нисходящем вертикальном потоке, то необходимо, чтобы после него находился вертикально восходящий участок трубопровода.

Рекомендуется устанавливать прибор на вертикальном участке трубопровода

Рекомендуется устанавливать прибор на вертикально восходящем участке

Пузырьки газа могут быть причиной возникновения кавитационных явлений, в свою очередь приводящих к увеличению погрешности измерений. OPTISWIRL 4070.

Обязательные требования к установке прибора при наличии в линии управляющих клапанов:

1. Рекомендуется устанавливать управляющий клапан после прибора на дистанции не менее 20 ? DN

2. Не рекомендуется устанавливать прибор сразу после управляющего клапана

В зависимости от вида установки прибора рекомендуется менять положение дисплея и разворачивать корпус конвертора для удобства считывания результатов измерений. Все работы, связанные с подключением электрических цепей расходомера, могут производиться только обученным и уполномоченным для проведения данных работ персоналом. Все общие и региональные законы по обеспечению охраны труда и здоровья, а также правила техники безопасности должны быть соблюдены без исключения.

Если расходомер установлен на вертикальном участке трубопроводе ("боком"), то дисплей необходимо повернуть на 90 °; если конвертор установлен ниже измерительной трубы ("вверх ногами"), то его необходимо повернуть на 180 °.

Операции по повороту дисплея:

1. Отключите источник электропитание от расходомера.

2. Отвинтите переднюю крышку конвертора uот корпуса конвертора.

3. Выньте модуль электроники с дисплеем vна несколько сантиметров из установочных гнезд и разверните его в необходимое положение w.

4. Установите дисплей обратно на место так, чтобы он встал с щелчком на распорные штифты.

5. Закрутите переднюю крышку конвертора на корпусе конвертора и зажмите ее руками.

автоматический электроустановка расходомер кабель

2. Расчётная часть

2.1 Расчет и выбор кабеля и автоматического выключателя питающей сети СИ и А

2.1.1 Расчёт питающего кабеля

Сечение проводов и кабелей питающей и распределительной сети системы электропитания средств автоматизации выбирается из условий нагрева электрическим током и механической прочности с последующей проверкой по потере напряжения.

Согласно ПУЭ, температура нагрева большинства проводов и кабелей не должна превышать +65 о С при температуре окружающей среды при прокладывании в воздухе +25оС, при укладке кабеля в земле +15оС.

Определим величину расчетного тока Ip однофазных приемников при включении в двухпроводную сеть переменного тока по формуле

Ip = Pp / Uном

P - расчетная мощность, Вт равна сумме номинальных мощностей всех подключенных электроприемников;

U - номинальное напряжение в сети, В

Ip = 3000/220

Ip = 14А.

Растояние от РП до пункта управления L=100 м. По расчетному току выбираем сечение кабеля S=2,5мм²

Согласно ПУЭ, отклонение напряжения на зажимах приемников электрической энергии не должно превышать +10%. В связи с этим каждый участок электрической сети должен быть проверен на потерю напряжения в линии.

Определим потерю напряжения в линии dU без учета реактивной мощности по формуле

L - длина расчетного участка линии, м

y - удельная электрическая проводимость материала жилы провода :

для меди -;

S - сечение провода , мм²

Потери считаются допустимыми ес ли выполняется условие: dU < dU_доп

dU_доп - допустимые отклонения напряжения, В=10% U_c.

Потери рассчитаны 19,1<22В

ВБбШв - 1.Кабель силовой трехжильный, с сечением жил 2,5 мм². Изоляция жил выполнена из ПВХ пластиката. Бронированный, броня выполнена из 2 стальных оцинкованных лент наложенных спирально, и наружного шланга из ПВХ.

2.2.2 Расчёт и выбор автоматического выключателя

Автоматические выключатели используются в качестве защитных аппаратов от коротких замыканий и перегрузок, а также для нечастых оперативных отключений электрических цепей и электрооборудования при нормальных режимах работы.

По видам защиты различают автоматические выключатели:

- с электромагнитным расцепителем - для защиты от коротких замыканий;

- с тепловым расцепителем - для защиты от перегрузок;

- с комбинированным расцепителем.

Расцепители выключателей характеризуют:

- номинальный ток выключателя I _{ном выкл} - наибольший ток, протекание которого допустимо в течение неограниченного времени и который не вызывает срабатывания расцепителя;

-ток уставки электромагнитного расцепителя I _{уст магн} - наименьший ток, при котором срабатывает расцепитель;

- действительные токи срабатывания расцепителя I;

- номинальный ток уставки теплового расцепителя I _{ном уст тепл} - наибольший ток расцепителя, при котором расцепитель не срабатывает;

- время срабатывания тепловых или электромагнитных расцепителей t_ср.

Действительные токи срабатывания расцепителей I имеют существенный

разброс значений времени и токов срабатывания, что связано с нестабильностью срабатывания тепловых и электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, поэтому каждый автоматический выключатель имеет определенного вида защитную характеристику - зависимость времени срабатывания расцепителя в зависимости от кратности тока, проходящего через расцепитель (время-токовые характеристики)

Дано: расчетный ток питающей сети однофазного переменного тока Iр = 14А.

Выбирается номинальный ток выключателя I ном выкл = 16 А

По время - токовым характеристикам определяем параметры расцепителей.

Принимаем расцепители типа B, предназначенные для защиты систем измерения, в этом случае отношение I/In (I уст магн / I ном выкл) лежит в пределах 13 - 15.

Действительные токи срабатывания электромагнитного расцепителя:

3. 13 I ном выкл < I < 15 I ном выкл

4. 13,5 А < I < 15 А

По время-токовой характеристике определяется действительное время срабатывания теплового расцепителя

1с < t ср < 6 с

Выключатель однополюсной промышленного назначении, номинальный ток 16 А, с тепловым, характеристика расцепления А.

ВА 57-31 3484110-20 УХЛ3 220V 50,60Нz 16А

2.2 Расчёт и выбор исполнительного устройства

Ихсодные данные для расчёта

Среда: пар

Абсолютное давление среды при максимальном расходе, Па

до исполнительного устройства Р₁= 0,85 кгс/см² =85000Па

после исполнительного устройства Р₂=15,5 кгс/см²= 1500500Па

Температура среды до ИУ, ^оК t₁= 413

Максимальный расход жидкости, м/ч Q_mмакс= 19

Минимальный расход среды, м/ч Q_mмин= 8

Плотность, кг/м³ ?= 2,16

3. Порядок расчета

1. Определяется перепад давления ? Р_мин на регулирующем органе при максимальном расходе

?Р_мин = P₁ - P₂

?Р_мин =1500500-85000=1415500 Па

2. Определяется максимальная расчетная пропускная способность исполнительного устройства К_умакс в м³/ч с учетом коэффициента запаса ?= 1,2

Для пара: при <- для докритического режима течения

 ; м³/ч

=494.208м³/ч

3. Определяется внутренний диаметр трубопровода

Для жидкости:

; м

; м

Исходя из заданного максимального расхода жидкости согласно справочным данным средняя скорость течения жидкости в трубопроводе принимается w = 2 м/с.

Исходя из расчета был выбран клапан мембранный отсечной КМО литьевой конструкции с ввертным седлом, Ру=1МП, условный проход 32мм,

Температура -40C/+320C .

Исходные данные для расчёта

Среда: кубовая жидкость(циклогексанол - сырец с содержанием циклогексанона н/б 1,0 %)

Абсолютное давление среды при максимальном расходе, Па

до исполнительного устройства Р₁= 0,066 кгс/см² = 6600Па

после исполнительного устройства Р₂=0,039 кгс/см²= 3900Па

Температура среды до ИУ, ^оК t₁= 110

Максимальный расход жидкости, м/ч Q_mмакс= 8

Минимальный расход среды, м/ч Q_mмин= 4

Плотность, кг/м³ ?= 3,38

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

1. Определяется перепад давления ? Р_мин на регулирующем органе при максимальном расходе

?Р_мин = P₁ - P₂

?Р_мин = 6600-3900=2700 Па

2. Определяется максимальная расчетная пропускная способность исполнительного устройства К_умакс в м³/ч с учетом коэффициента запаса ?= 1,2

Для жидкости:

; м³/ч

=12096 м³/ч

3. Определяется внутренний диаметр трубопровода

Для жидкости:

; м

; м

Исходя из заданного максимального расхода жидкости согласно справочным данным средняя скорость течения жидкости в трубопроводе принимается w = 2 м/с.

Исходя расчета был в ыбран клапан малогабаритный регулирующий КМР, литьевой конструкции с ввертным седлом. Ру=4МП, условный проход 25мм, Температура -40C/+320C.

Исходные данные для расчёта

Среда: циклогексанон

Абсолютное давление среды при максимальном расходе, Па

до исполнительного устройства Р₁0,06 кгс/см² = 6000Па

после исполнительного устройства Р₂=0,03 кгс/см²= 3000Па

Температура среды до ИУ, ^оК t₁= 100

Максимальный расход жидкости, м/ч Q_mмакс= 10,5

Минимальный расход среды, м/ч Q_mмин= 6

Плотность, кг/м³ ?= 948кг/м³

Порядок расчета

1. Определяется перепад давления ? Р_мин на регулирующем органе при максимальном расходе

?Р_мин = P₁ - P₂

?Р_мин = 6000-3000=3000 Па

2. Определяется максимальная расчетная пропускная способность исполнительного устройства К_умакс в м³/ч с учетом коэффициента запаса ?= 1,2

Для жидкости:

; м³/с

=7,56 м³/с

3. Определяется вну тренний диаметр трубопровода

Для жидкости:

; м

; м

Исходя из заданного максимального расхода жидкости согласно справочным данным средняя скорость течения жидкости в трубопроводе принимается w = 2 м/с.

Исходя расчета был выбран клапан отсечной типа КМО Р_у=1,6МПа, условный проход 50мм, Диапазон температур -60/+450С^о.

Исходные данные для расчёта

Среда: циклогексанон

Абсолютное давление среды при максимальном расходе, Па

до исполнительного устройства Р₁0,06 кгс/см² = 6000Па

после исполнительного устройства Р₂=0,03 кгс/см²= 3000Па

Температура среды до ИУ, С^о t₁=70

Максимальный расход жидкости, м³/ч Q_mмакс= 24

Минимальный расход среды, м³/ч Q_mмин= 20

Плотность, кг/м³ ?= 948кг/м³

Порядок расчета

1. Определяется перепад давления ? Р_мин на регулирующем органе при максимальном расходе

?Р_мин = P₁ - P₂

?Р_мин = 6000-3000=3000 Па

2. Определяется максимальная расчетная пропускная способность исполнительного устройства К_умакс в м³/ч с учетом коэффициента запаса ?= 1,2

Для жидкости:

 ; м³/с

=17,3 м³/с

3. Определяется внутренний диаметр трубопровода

Для жидкости:

; м

; м

Исходя из заданного максимального расхода жидкости согласно справочным данным средняя скорость течения жидкости в трубопроводе принимается w = 2 м/с.

Исходя расчета был выбран клапан регулирующий типа КМР Р_у=1,6, условный проход 20, диапазон температур -60/+225С^o.

3. Промышленная и экологическая безопасность

3.1 Промышленная и экологическая безопасность производственного процесса

В системах централизованного теплоснабжения для отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя используется, как правило, вода. Также чаще всего вода применяется как теплоноситель для технологических процессов.

Применение для предприятий в качестве единого теплоносителя пара для технологических процессов, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается при технико-экономическом обосновании.

Для сбора жидкости от сальников насосов предусматривается дренажный бак поз. Е-444, откуда жидкость насосом поз. Н-419/4 откачивается в разделительный сосуд поз. С-342, в емкость поз. Е-367 или в поз. Р-332.

Для слива остатков жидкости из трубопроводов предназначается дренажный бак поз. Е-448/1, откуда жидкость насосом поз. Н-419/1 откачивается в отделение подготовки сырья и отпуска полуфабрикатов и продукции или в реактор омыления поз. Р-332.

Предусмотрен слив в дренажную емкость поз. Е-448/1 конденсата с пароэжекторных вакуум - насосов поз. Н-429/1-5 для стабилизации уровня в сборник поз. Е-427/1,2.

Для сбора проливов при ремонтных работах (с трапов) предусматривается дренажные баки поз. Е-448/2,3, из которых жидкость насосами поз. Н-419/2,3 откачивается в разделительный сосуд поз. С-463 с выводом водного слоя через трап в корпус 946 и далее - на установку НДФ стоков (цех 39), а органического слоя - через дренажную емкость - на омыление.

Основные защитные средства: слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, указатели напряжения, изолирующие клещи, изолирующие штанги, резиновые перчатки. Применяемые дополнительные средства защиты: беруши, спец. обувь, каски, диэлектрические коврики, переносные заземления, плакаты и знаки безопасности. При проведении монтажных работ могут применяться респираторы и очки.

3.2 Требования техники безопасности при монтаже САУ

1. Общие требования безопасности.

1.1 Наладчики контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА) обеспечивают:

1.2 К работе наладчиком КИПиА допускаются лица, не моложе 18-ти лет, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж по технике безопасности, пожарной безопасности и промсанитарии, сдавшие экзамен по электро-безопасности и специальным видам работ и получившие удостоверения.

1.3 Наладчики КИПиА должны знать принципиальные технологические схемы, технологический процесс на обслуживаемых объектах. режимы технологических процессов, расположение и назначение технологического оборудования и трубопроводов. Знать точно место расположения всех приборов автоматики, сигнализации и блокировки. Все работы по наладке, ремонту, поверке, включению и отключению приборов автоматики производить только с разрешения оперативного персонала соответствующего предприятия или службы.

1.4 Для наладчиков КИПиА предусмотрены средства индивидуальнойзащиты (СИЗ) согласно норм. Каждый работник обязан соблюдать пожаро-взрывобезопасность на своем рабочем месте:

-- горючие, взрывоопасные и легковоспламеняющиеся вещества хранить в специально отведенных местах;

-- курить в специально установленных местах:

-- содержать в исправном состоянии первичные средства пожаротушения и уметь пользоваться ими.

-- при пожаре звонить 01, 10-01.

1.6. При несчастном случае на производстве пострадавший или очевидец должен немедленно сообщить непосредственному руководителю о случившемся, организовать первую медицинскую помощь, сохранить до начала работы комиссии по расследованию неизменную обстановку и состояние оборудования на рабочем месте, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих работников и не приведет к аварии.

1.7. Каждый работник должен соблюдать правила личной гигиены. Хранение рабочей и домашней одежды допускается в раздевальных шкафах с разделяющей перегородкой. Прием пищи разрешается только в специально отведенных местах или помещениях. Работающим во вредных условиях, по окончании рабочей смены необходимо принимать душ. Все санитарно-бытовые и производственные помещения должны содержаться в чистоте.

1.8 Ремонт и эксплуатацию электроустановок должен осуществлять специально подготовленный электротехнический персонал, для чего наладчики КИПиА проходят обучение по правилам устройства электроустановок. правилам эксплуатации электроустановок потребителей, межотраслевым правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПУЭ, ПЭЭП, МПОТ). с последующей проверкой знаний и присвоением квалификационной группы по электро-безопасности.

1.9. Каждый работник должен соблюдать правила внутреннего распорядка.

1.10. Погрузочно-разгрузочные работы следует выполнять как правило механизированным способом при помощи кранов, погрузчиков и средств малой механизации.

Механизированный способ погрузочно-разгрузочных работ является обязательным для грузов массой более 50 кг, а также при подъеме грузов на высоту более 3-х метров. Масса груза на тележке не должна превышать грузоподъемности. указанной в технической характеристики на тележку.

1.11 За нарушение требований настоящей инструкции, работающий несет ответственность в соответствии с законом РФ по охране труда.

3.3 Требования техники безопасности при наладке САУ

Перед испытанием смонтированных СА, а также трубных и электрических их осматривают и устанавливают соответствие монтажа проектной документации, ТУ, ГОСТ. Проверяя качество выполняемых работ, надежность крепления опорных конструкций. Отсутствие мех. повреждений, состояние антикоррозионных покрытий.

Для определения прочности и плотности трубных проводок проводят пневматические или гидравлические испытания. Перед испытанием трубы продувают инертным газом. При продувке приборы и датчики отсоединяют.

Трубные проводки испытывают в зависимости от их назначения: полиэтиленовые и ПВХ трубы работающие под давлением 0,14 МПа подвергают испытаниям 0,3 МПа. Для труб работающих под давлением 0,5 и выше давление для испытания 1,5 рабочего давления.

Испытания труб проводят в соответствии со СНиП.

Гидравликой проводят 0,5 МПа. Для проведения испытаний к одному концу трубопровода подключают жидкость, воздух или инертный газ от насосов, компрессоров или баллонов. В трубопроводе создают пробное давление и выдерживают его в течение 5 минут, затем снимают давление и осматривают трубы. Если пробное давление не снижается не появляются выпучины, трещины, то проводки принимают в эксплуатацию.

Пневматические испытания на плотность проводят сжатым воздухом, давление поднимают до испытуемого и выдерживают в течении 5 минут. Давление зафиксированное манометром не должно меняться. Если есть изменения давления то его снижают до безопасного и подозрительные участки смачивают мыльным раствором.

Участники испытаний трубных проводок должны пройти инструктаж о безопасных методах и приемах ведения работ. Не разрешается осматривать, устранять течи в момент нагнетания, необходимо снизить давление до безопасного значения. Во время испытания участники должны находиться на безопасном расстоянии, в зоне испытаний не должно быть посторонних людей.

В конце испытаний результаты оформляются актом. Который подпысывают ответственный лица, проводившие испытания.

Испытания электрических линий.

Для всех видов электропроводок проводят измерение сопротивления изоляции, при отключенных приборах и устройствах. Провода и кабели доджны быть подключены к блокам зажимов щитов и пультов, соединительным коробкам, сопротивление изоляции измеряют мегомметрами. Для силовых электропроводок и взрывоопасных зонах напряжение мегомметра должно быть 1000В, во всех остальных 500В. Сопротивление изоляции измеряют между всеми жилами кабеля, между каждой жилой кабеля и защитной оболочкой кабеля, между каждой и защитным покрытием.

Величина сопротивления должна соответствовать требованиям завода-изготовителя и быть не более 0,5 Мом.

Если при испытании сопротивления обнаружено повреждение жилы, то ее исключают. Защитный трубопровод или оболочка должны быть заземлены. При проведении испытания применяются средства защиты.

Диагностические испытания.

Проводят для выявления наиболее слабых мест в изоляции кабельных проводок с целью выявления нарушения электрического снабжения САУ. С помощью источника переменного напряжения подключают повышенное напряжение U_д=1,5-2U_раб и выдерживают в течении 2-ух часов. В случае пробоя изоляции находят место нарушения.

3.4 Требования охраны труда и техники безопасности при эксплуатации САУ

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках.

- Допуск к работе

- Надзор во время работы

- Оформление работы нарядом допуском, распоряжением или перечнем работ

- Оформление перерыва в работе, перевода на другое рабочее место, окончание работы.

Порядок технических мероприятий для подготовки рабочего места:

- произвести необходимые переключения

- принять меры препятствующие подаче напряжения вследствие ошибки

- на проводах и ключах вывесить запрещающие плакаты

- проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях

- наложить заземление

- оградить, при необходимости, рабочее место

Инструкция по проведению планово-предупредительного ремонта автоматики.

1.Перед началом ППР свои действия согласовывать с диспетчером

2.Все работы производить в соответствии с Правилами техники безопасности при обслуживании эл.установок, инструкциями №7077,7174,7695.

3.При проведении ППР следует всегда помнить, что цепи ручного управления проходят через ключи управления и напряжение может быть снято только отключением соответствующего автомата в эл.щитовой.

Объем ППР эл.автоматики

1.Выполнить технические мероприятия на ремонтируемом участке эл.автоматики.

2.Обновление маркировки проводов и кабелей.

3.Замена дефектных реле (или ремонт)

4.Чистка ключей управления, ремонт.

5.Проверка состояния сигнализатора уровня (при необходимости - замена)

6.Проверка состояния датчиков уровня(при необходимости - замена)

7.Проверка состояния ЭКМ, промывка импульсных линий

8.Проверка клеммных колодок и распределительных коробок.

9.Подтяжка соединений.

10.Замена проводов и кабелей с нарушенной изоляцией.

11.Укладка проводов и кабелей.

12.Покраска ЩА, нанесение надписей и знаков безопасности.

13.Проверка фазировки

Заключение

Курсовой проект по монтажу, наладке и эксплуатации систем автоматического управления процессом отгонки спиртовой фракции выполнен на основе: схема электрического питания, схемы технологии сигнализации и защиты. Категория по взрыво - пожароопастности зон согласно - ПУЭ взрывопожароопасное.

Для защиты электрических цепей выбрана аппаратура автоматический выключатель типа: ВА 57-31 3484110-20

Блок питания Метран 602 - Ех 4-х канальный для питания приборов.

Для монтажа электрических проводок применяются кабели: трехжильный силовой кабель толщиной 2,5мм² ВБбШв 3х1 длиной 100 м. Кабель имеет броню из 2-х алюминиевых лент. Для подключения запорной арматуры используется кабель четырехжильный КРВГ 4х1 контрольный с изоляцией жил из ПВХ пластиката, оболочкой из ПВХ пластиката. Подключение датчиков и вторичных приборов ведется монтажным многожильным экранированным кабелем КРВВГЭ 14х1. На схеме внешних соединений выбрана коробка соединительная КСК-24.

Для установки измерительных приборов на пульте управления выбран щит панельный с каркасом серии ЩПК с высотой 2200мм и шириной 600 мм.

Заемление выполняется медным проводником без изоляции сечением 1,5 мм, магистраль зануления выполнена из стальной полосы ст14, зануляется средства измерения и автоматики, щит, датчики расположенные по месту.

В результате расчётов выбраны: клапан мембранный отсечной КМО литьевой конструкции с ввертным седлом, Ру=1МП, условный проход 32мм,

T = -40C/+320C; Исходя расчета был выбран клапан малогабаритный регулирующий КМР, литьевой конструкции с ввертным седлом. Ру=4МП, условный проход 25мм, Т= -40C/+320C; клапан отсечной типа КМО Р_у=1,6МПа, условный проход 50мм, Т= -60/+450С^о; Клапан регулирующий типа КМР Р_у=1,6МПа условный проход 20мм, Т= -60/+225С^о

В данном проекте даны технические характеристики и условия эксплуатации, монтажа и наладки вихревого расходомера KROHNE OPTISWIRL 4070

Список литературы

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) Главгосэнергонадзор России, М. 2013 г.

2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП) (5-е издание) Госэлектронадзор Минтопэнерго РФ, М., 2007 г.

3. Клюев А.С. Наладка средств измерений и систем технологического контроля Справочное пособие. М., Энергоатомиздат, 2010г.

Размещено на Allbest.ru