Автоматизация современных нефтеперерабатывающих производств

Ведение

Автоматизация - одно из направлений научно-технического прогресса <#"790899.files/image001.gif">

Рисунок 1 - Принципиальная схема объекта при регулировании расхода

- измеритель расхода

- регулирующий клапан

Для регулирования расхода используем регулирующий пневмоклапан типа 25Ч30НЖ.

3. Описание АСР и выбор закона регулирования

Задача выбора закона управления и типа регулятора состоит в следующем: необходимо выбрать такой тип регулятора [2], который при минимальной стоимости и максимальной надежности обеспечивал бы заданное качество регулирования. Могут быть выбраны релейные, непрерывные или дискретные (цифровые) типы регуляторов.

В качестве непрерывных регуляторов предполагается использовать регуляторы, реализующие И, П, ПИ, ПД и ПИД - законы управления. Теоретически, с усложнением закона регулирования качество работы системы улучшается.

.1 АСР температуры

       z         z1

y1                                x1

Рисунок 2 - АСР температуры

y1- Т верха колонны

x1- Т верха колонны

z - F орошения на входе

z1- Т орошения на входе

Давление в системе орошения регулируется изменением положения [2] клапана в трубопроводе. Температура измеряется термопреобразователем сопротивления хромель-капель Метран 262-03, выходной сигнал преобразователя 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор - Диск-250 , выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ, который регулирует давление а системе.

В АСР температуры в системе орошения выбираем ПИ-регулятор, реализующий ПИ-закон регулирования, так как необходимо с высокой
точностью поддерживать регулируемый параметр, а у ПИ-регулятора отсутствует статическая ошибка и незначительна динамическая ошибка.

.2 АСР давления

  z             z1

y1                                x1

Рисунок 3 - АСР давления

y1- F сырья на входе

z - Т сырья на входе

z1- Т орошения на входе

Давление в системе перегонки регулируется изменением положения [2] клапана в трубопроводе. Давление измеряется измерительным преобразователем избыточного давления Метран-55ДИ 515 , выходной сигнал преобразователя 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор - Диск-250 , выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ, который регулирует давление а системе.

В АСР давления в системе перегонки выбираем ПИ-регулятор, реализующий ПИ-закон регулирования, так как необходимо с высокой
точностью поддерживать регулируемый параметр, а у ПИ-регулятора отсутствует статическая ошибка и незначительна динамическая ошибка.

.3 АСР Уровня

      z        z1

y1                                x1

Рисунок 4 - АСР уровня

y1- F сырья на входе

x1- L кубового остатка в колонне

z - F отбензиненой нефти

z1- F бензиновой фракции.

Уровень кубового остатка в колонне регулируется [1] изменением положения клапанов в трубопроводах. Уровень измеряется датчиком гидростатического давления Метран 100ДГ 1541, выходной сигнал которого 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор - Диск-250 , выходной сигнал которого используется для управления исполнительным механизмом.

В АСР уровня кубового остатка колонны выбираем 2х позиционный регулятор с гистерезисом, способный с необходимой точностью поддерживать регулируемый параметр, но более дешевый и простой в использовании.

.4 АСР расхода

      z

y1                                x1

Рисунок 5 - АСР расхода

y1-F сырья на входе

x1-F отбензиненой нефти на выходе

z- F фракции н.к. 850С

Расход сырья на установку регулируется изменением [2] положения клапана в трубопроводе. Расход измеряется электромагнитным расходомером Метран-370, выходной сигнал которого 0-5 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор - Диск-250, выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ , который регулирует расход воды через умягчитель.

4. Описание схемы автоматического контроля технологических параметров

Функциональная схема автоматического контроля технологических параметров процесса представлена на чертеже графической части проекта.

В разработанной схеме автоматического контроля в качестве первичных измерительных преобразователей температуры используются преобразователи типа Метран-262-03 (поз.1а,2а,3а,4а). Они обеспечивают непрерывное преобразование значения температуры среды в унифицированный токовый выходной сигнал 4-20мА.

Электрический унифицированный сигнал, пропорциональный измеряемой температуры, подаётся на вход вторичных приборов. Показывающего и регистрирующего типа Диск-250ДД мод.1321 (поз.1б,2б,3б,4б).

Прибор Диск-250 представляет собой стационарный одноточечный прибор контроля технологических величин. В основу работы прибора типа Диск 250 положен принцип электромеханического следящего уравновешивания. Прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе, приспособленном для уплотненного щитового монтажа.

Модификация 1321 осуществляет регулирование измеряемого параметра. Выходной сигнал вторичного прибора поступает на электропневматический преобразователь ЭП 1324 (поз.2в), далее пневматический сигнал подается на исполнительный механизм - регулирующий клапан типа 25Ч30НЖ (поз.2г). Таким образом, поддерживается заданные параметры температуры верха колонны К-1.

В качестве первичных измерительных преобразователей давления используются преобразователи типа Метран-55ДИ 516 (поз.5а, 6а). Они обеспечивают непрерывное преобразование значения давления среды в унифицированный токовый выходной сигнал 4-20мА.

Электрический унифицированный сигнал, пропорциональный измеряемому давлению, подаётся на вход вторичных приборов:

·        Показывающего и регистрирующего типа Диск-250 мод.1021 (поз.5б).

·        Показывающего, регистрирующего и регулирующего типа Диск-250 мод. 1421 (поз.6б).

Модификация 1421 осуществляет регулирование измеряемого параметра. Выходной сигнал вторичного прибора поступает на электропневматический преобразователь ЭП 1324 (поз.6в), далее пневматический сигнал подается на исполнительный механизм - регулирующий клапан типа 25Ч30НЖ (поз.6г). Таким образом, поддерживается постоянное давление на участке первичной перегонки нефти.

Расход сырья на установку измеряется автоматическим измерителем расхода. Для автоматического измерения значений расходов в технологическом процессе предлагается использования электромагнитных (индукционных) расходомеров

Данные расходомеры обеспечивают непрерывное измерение расхода жидкости, формируя на выходе стандартный унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА.

В разработанной схеме используется расходомер типа Метран-370
 (поз.7а).

В качестве вторичного прибора предлагается также использовать прибор типа Диск250 мод. 1021 (поз.7б).

Для автоматического измерения значений расхода сырья на установку также предлагается использования электромагнитного расходомера Метран-370 (поз.8а).

Вторичный регистрирующий прибор со встроенным ПИ - регулятором типа Диск-250 мод. 1421(поз.8б) обеспечивает постоянный расход сырья, воздействуя на исполнительный механизм - регулирующий пневмоклапан типа 25Ч30НЖ (поз.8в) через электропневматический преобразователь типа ЭПП 1324(поз.8г).

Автоматическое поддержание постоянного уровня кубового остатка обеспечивает автоматический регулятор уровня. Измерение уровня осуществляется измерителем уровня - датчиком гидростатического давления Метран 100ДГ 1541 (поз. 9а) с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА. Вторичный регистрирующий прибор Диск-250 мод.1321(поз 9б), со встроенным регулирующим и сигнализирующим устройством имеет шкалу 0-5м.
Вторичный прибор обеспечивает регулирование отвода полуотензиненой нефти, воздействуя на исполнительный механизм - МЭО 25/250 (поз.9г). Управление исполнительным механизмом осуществляется бесконтактным реверсивным пускателем ПБР-2М (поз.9в).

Вывод

нефтепереработка температура давление управление

В ходе выполнения контрольной работы, были получены навыки, которые нам пригодятся в дальнейшем обучении и работе. С целью получения максимально качественного продукта в ходе выполнения контрольной работы были выбраны наиболее оптимальные методы и средства автоматического измерения и регулирования, обеспечивающие сбор, анализ информации и автоматическое регулирование параметров технологического процесса. Была разработана схема, отображающая функциональные связи между управляемым технологическим процессом и средствами автоматики.

Список литературы

1. Макаренко В.Г. Технические измерения и приборы. Методические указания к курсовому проектированию Юж.-Гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002.- 27с 2.

. В.В.Шувалов, Г.А.Огаджанов, В.А.Голубятников Автоматизация произво- дственных процессов в химической промышленности. -М. Химия 1991г . 480с.

. Е.Г.Дудников, А.В.Казаков Автоматическое управление в химической промышленности.-М. Химия 1987г.368с.

. Клюев А.С. Монтаж средств измерений и автоматизации: Справ.пособие. -М.:Энергоатомиздат. 1988.-488с.

. Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологические измерения и приборы.-М.: Высш.шк. 1989.-465с.