ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматическое регулирование параметров процесса из "Технология разделения углеводородных газов" Под автоматизацией процесса понимается система приборов и устройств, которая позволяет поддерживать заданный технологический режим под контролем обслуживающего персонала. Автоматизация процессов газоразделения позволяет получать продукты заданного качества, увеличивает производительность и безопасность труда обслуживающего персонала и способствует снижению себестоимости продукции. [c.150] Основными регулируемыми параметрами ГФУ являются температура и давление в ректификационных колоннах, расход и температура потоков орошения, абсорбента, теплоносителя и хладоагента, уровни жидкостей в аппаратах и др. Принципиальные схемы автоматического регулирования основных параметров ГФУ были освещены ранее, в гл. V. В настоящем разделе будут рассмотрены приборы для измерения технологических параметров. [c.150] Измерение температуры. Для измерения температуры на газофракционирующих установках применяются термопары и манометрические термометры. [c.151] Термопара — это термочувствительный элемент, представляющий собой два спаянных проводника из разнородных металлов (хромель-копель, хромель-алю-мель и др.). Действие ее основано на свойстве разнородных металлов образовывать в спае термоэлекхродвижу-щую силу (ТЭДС). Величина ТЭДС зависит от материала электродов и температуры спая. Для измерения температуры термопара помещается в специальный карман аппарата. Термоэлектроды изолируются друг от друга фарфоровыми изоляторами. Термопара соединительными (компенсационными) проводами подключается к измерительному прибору. [c.151] Измерение давления. Для измерения давле ния применяются манометры. По принципу действия и на-шачения они подразделяются на манометры для определе-шя избыточного давления, перепада давления или степени зазрежения. На ГФУ используют пружинные манометры, )ни просты по конструкции и работают в большом ди-гаазоне давлений. В них измеряется величина деформа-щи чувствительного элемента, которую вызывает давле-1ие измеряемой среды. Пружинные манометры бывают рубчатыми, мембранными и поршневыми. [c.151] Дифференциальный манометр используется для измерения перепада давления. Существуют гидростатические и механические дифференциальные манометры. В механическом пружинном дифференциальном мано,метре имеются две хрубчатые манометрические пружины, связанные со стрелкой прибора. Иногда одна из пружин перемещает стрелку, а другая шкалу. [c.152] Скоростные счетчики применяются главным oбpaзo для измерения расхода жидкостей. Их действие основанс на измерении числа оборотов вертушки, расположенное горизонтально или вертикально в трубопроводе. Онг крепится на оси в подшипниках и свободно вращаете под действ ием потока жидкости. Число оборотов вер тушки пропорционально скорости потока и его объемно му расходу. [c.152] Для измерения расхода широко распространены ротаметры. В трубопроводе б вертикальном положении устанавливается конусная трубка с поплавком. При давлении потока жидкости или газа поплавок поднимается по трубке. По высоте расположения поплавка судят о расходе потока. [c.153] Измерение массо1вого расхода потока проводится массовыми расходомерами. Одновременно с перепадом давления в нем измеряются температура и давление, от которых зависит плотность газа. Результаты измерения трех параметров преобразуются в датчиках и поступают в счетно-решающее устройство, связанное с показывающим или пишущим механизмом. [c.153] Измерение уровня жидкостей в ректификационных колоннах, емкостях и распределителях необходимо для обеспечения нормального ведения технологического процесса и безопасной эксплуатации. Приборы для измерения уровня — уровнемеры — бывают визуальными, поплавковыми, ультразвуковыми, радиоактивными и т. д. [c.153] Наиболее простым уровнемером является уровнемер-.ное стекло, которое устанавливают в аппаратах, работающих при давлении 0,1 —1,0 МПа и невысоких температурах.. Стеклянная трубка длиной 400—500 мм, установленная на высоте требуемого уровня аппарата, закреплена в арматуре и снабжена отключающими вентилями. Применяют уровнемеры с шлавающими поплавками. Перемещение поплавка вместе с уровнем жидкости передается указателю, Из.мерение уровня уровнемером с тонущим поплавком основано на изменении массы по-плав ка при. погружении его в жидкость. [c.153] Измерение состава и качества потоков. [c.154] В последние годы в связи с развитием автоматизации производственных процессов на ГФУ стали использовать анализаторы качества или состава газа в потоке. Анализаторы качества позволяют ускорить анализы продуктов и способствуют лучшему регулированию технологического процесса. Наибольшее распространение получили хроматографы. [c.154] Хроматографический метод разделения основан на различной адсорбционной способности компонентов газовой смеси. Основной частью хроматографа является хроматографическая колонка, представляющая собою металлическую трубку диаметром от 2 до 20 мм и длиной от 1 до 20 м, заполненную пористым адсорбентом (силикагелем, цеолитом и др.). Через колонку непрерывно движется инертный газ-носитель (азот, гелий, водород). В поток газа из дозатора поступает проба исследуемого газа. Газ-носитель вытесняет постепенно компоненты газовой смеси из адсорбента и доставляет их к детектору. Детектор регистрирует содержание компонентов исследуемой смеси. Чувствительный элемент детектора измеряет теплопроводность газа. В металлическом корпусе детектора имеются две ячейки с платиновыми спиралями, включенными в схему моста постоянного тока. Через одну измерительную ячейку проходит газ-носитель, выходящий из колонки хроматографа, через другую сравнительную ячейку — чистый газ-носитель. Разность напряжений, образующаяся между двумя спиралями, измеряется электронным самопишущим прибором. [c.154] Для хроматографа очень важно правильно выполнить схему отбора газа, поступающего на анализ из трубопровода. Необходимо обеспечить непрерывную циркуляцию газа по трубке от точки отбора до хроматографа, что снижает запаздывание в показаниях хроматографа к моменту прохождения газа через точку отбора. Перед вводом пробы газа в хроматограф, ее очищают от механических примесей и влаги, поэтому в состав хроматографа включается блок подготовки газа. Программное управление через реле времени регулирует работу прибора таким образом, чтобы подготовка новой пробы газовой смеси была закончена к моменту завершения анализа предыдущей пробы. [c.154] Выбор приборов измерения. При выборе приборов контроля технологических параметров руководствуются следующими положениями. Приборы должны обеспечить необходимую точность измерения, быть надежными в эксплуатации и иметь невысокую стоимость. Показывающие приборы должны иметь четкую шкалу, самопишущие — писать ясную кривую. Приборы, установленные непосредственно на аппаратах, должны быть доступны для наблюдения. Карманы аппаратов под термопары, термометры и т. д. должны рассчитываться на рабочие условия в данных аппаратах. Диафрагмы расходомеров также рассчитываются на работу при определенных условиях. [c.155] При выборе приборов контроля и автоматизации учитывают усло В Ия их пожаро- и взрывобезопасности. В связи с этим наиболее широкое применение нашла пневхма-тическая система передачи показаний. Импульсы от первичного прибора (датчика) на вторичный показывающий или регулирующий прибор передаются сжатым воздухом. Пневматическая система обладает высокой надежностью в работе, простотой эксплуатации, пожаро- и взр ьгвобезоп а сностью. [c.155] К пневматическим регуляторам относится агрегатно-унифицированная система приборов контроля и автоматики (АУС). Основным в системе является регулирующий блок, подключенный к датчику параллельно вторичному прибору. Исполнительным механизмом пневматических регуляторов являются регулирующие клапаны с мембранным или поршневым приводом. При увеличаЕии давления воздуха над мембраной шток с плунжером дв ижется вниз и клапан перекрывает сечение трубопровода при уменьшении давления воздуха плунжер приподнимается пружиной и клапан открывается. [c.155] Вернуться к основной статье