Рисунок 5.2. Схема регулирования процесса в сушилках с кипящим слоем: 1 - сушилка; 2 - кипящий слой; 3 - решетка; 4 - топка; 5 - промежуточный бункер; 6 - питатели; 7 - вариаторы; 8 - электродвигатели; 9 - циклон.
В установке по переработке отходов слюдопластовой бумаги предусмотрено помимо циклона использование рукавного фильтра. Рукавные фильтры устанавливают, как правило, для полной очистки газа от твердых веществ, являющихся ценным продуктом. Поэтому показателем эффективности процесса будем считать концентрацию твердого вещества в газе на выходе из фильтра, а целью управления - поддержание его на заданном (минимально возможном для данных условий) значении. В рукавные фильтры поступают возмущения по каналу сжатого воздуха, подаваемого в сопла для регенерации. Регулируют перепад давления ∆Р в камерах загрязненного и очищенного газа, который наиболее полно отражает ход процесса:
∆Р = ∆Рt + G∙µ∙W/(k∙ρ∙g),
где ∆Рt - перепад давления, обусловленный фильтрующей тканью и неудаленными частицами пыли;
G - масса пыли, осевшей ив единице площади фильтра за определенный промежуток времени;
µ - вязкость газ;
W - скорость газа;
k - проницаемость слоя пыли на ткани;
ρ - плотность пыли.
Из уравнения следует, что регулировать перепад ∆Р можно лишь изменением массы пыли G, так как остальные параметры обусловлены ходом предыдущего технологического процесса. Регулирование осуществляется следующим образом. При достижении максимального перепада позиционный регулятор выдает сигнал па электромагнитные клапаны, установленные на магистрали сжатого воздуха. Клапаны открываются, импульсы сжатого воздуха через сопла поступают в рукава и деформируют ткань, сбивая при этом пыль. Регенерации ткани происходит до достижения минимального перепада давления.
Качественная регенерация фильтрующей ткани рукавов будет осуществляться только при определенном значении давления сжатого воздуха, подаваемого на продувку. Для стабилизации этого давления устанавливают регулятор.
Контролю и сигнализации подлежат следующие параметры: температура загрязненного газа (фильтровальная ткань рассчитана только на определенные температуры), давление сжатого воздуха, перепад давления. При критических значениях давления сжатого воздуха и перепада давления (превышение критического значения перепада приводит к разрыву ткани) срабатывает устройство защиты, отключающее рабочий фильтр и включающее резервный. Контролю подлежит расход газового потока. На рисунке 5.3 представлена типовая схема автоматизации процесса фильтрования газовых систем.
Рисунок 5.3. Схема автоматизации рукавного фильтра: 1 - корпус фильтра; 2 - рукава; 3 - сопла импульсной продувка; 4 – шнек
Высушенный материал перемещается к фасовочно-упаковочному аппарату при помощи ленточного транспортера. Показателем эффективности этого процесса является расход транспортируемого материала, а целью управления будем считать поддержание заданного значения расхода. В связи с тем, что все возмущения на входе в объект (изменение гранулометрического состава материала, его влажности и насыпной массы, проскальзывание ленты транспортера и т.д.) устранить невозможно, расход материала следует принять в качестве величины и регулировать его корректировкой работы дозировочных устройств. Контролю подлежит расход перемещаемого материала и количество потребляемой приводом электроэнергии. При резком возрастании тока электродвигателя транспортера, например в случае залипания ленты, должны сработать устройства сигнализации и защиты. Последние отключают электродвигатель. В связи с возможностью засорения отдельных участков транспортной системы посторонними включениями (комками, налипшим материалом) и опасности выхода из строя отдельных элементов транспортера контролируется и сигнализируется также наличие потока материала с помощью специального датчика. На рисунке 5.4 приведена типовая схема автоматизации процесса перемещения сыпучих материалов.
Рисунок 5.4. Типовая схема автоматизации процесса перемещения сыпучих материалов: бункер, 2 – дозатор; 3 – вариатор; 4- ленточный транспортер
В таблице 5.1 представлена спецификация на технические средства автоматизации. [20]
Таблица 5.1 Спецификация на технические средства автоматизации
Обозн. | Наименование и техническая характеристика оборудования | Тип, марка оборудования | Завод-изготовитель | Ед-ца изм. | Кол. |
Индикация, регистрация и регулирование температуры с помощью пневматического регулятора (TIRС, пневматика) | |||||
TE | Термоэлектрический термометр тип ТХА, гр. ХА, пределы измерения от –50 °С до 900 °С, материал корпуса Ст0Х20Н14С2 | ТХА-0515 | ОАО «АПЗ», Россия, г.Арзамас | шт. | 1 |
TT (E/E) | Преобразователь термоЭДС в стандартный токовый сигнал 0…5 мА, гр. ХА | Ш-72 | АОЗТ «ТД» «Тизприбор», г. Москва | шт. | 1 |
TT (E/P) | электропневмопреобразователь, входной сигнал 0…5 мА, выходной – стандартный пневматический 0,02…0,1 МПа | ЭПП-63 | АОЗТ «ТД» «Тизприбор», г. Москва | шт. | 1 |
TIRK | пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления | ПВ 10.1Э | ОАО «Челябинский завод Техприбор» | шт. | 1 |
TC | Пневматический ПИ-регулятор | ПР 3.31 | АОЗТ «ТД» «Тизприбор», г. Москва | шт. | 1 |
Индикация, регистрация и регулирование давления (PIRC, пневматика) | |||||
РT | Пневматический первичный преобразователь давления, предел измерения 0… 1,6 МПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа | МС-П-2 | ОАО «АПЗ», Россия, г.Арзамас | шт. | 1 |
РIRK | пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления | ПВ 10.1Э | ОАО «Техприбор», г.Рязань | шт. | 1 |
РC | Пневматический ПИ-регулятор | ПР 3.31 | Концерн «Метран», г. Челябинск | шт. | 1 |
Регулирующий клапан для неагрессивных сред, корпус из чугуна, предельная температура Т = 300 °С, давление Ру = 1,6 МПа, условный диаметр Dу = 100 мм, | 25нч32нж | АОЗТ «ТД» «Тизприбор», г. Москва | шт. | 1 | |
Индикация и регистрация давления (PIR, эл.) | |||||
РТ | Первичный преобразователь давления со стандартным токовым выходом 0…5 мА | МС-Э | Концерн «Метран», г. Челябинск | шт. | 1 |
РIR | Миллиамперметр показывающий регистрирующий на 2 параметра | А-542 | ОАО «Челябинский завод Техприбор» | шт. | 1 |
Индикация, регистрация, регулирование и сигнализация давления (PIRCA, пневматика). | |||||
РT | Пневматический первичный преобразователь давления, предел измерения 0… 1,6 МПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа | МС-П-2 | Концерн «Метран», г. Челябинск | шт. | 1 |
РIRK | пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления | ПВ 10.1Э | ОАО «Техприбор», г.Рязань | шт. | 1 |
РC | Пневматический ПИ-регулятор | ПР 3.31 | Концерн «Метран», г. Челябинск | шт. | 1 |
Регулирующий клапан для неагрессивных сред, корпус из чугуна, предельная температура Т = 300 °С, давление Ру = 1,6 МПа, условный диаметр Dу = 100 мм, | 25нч32нж | ОАО «Техприбор», г.Рязань | шт. | 1 | |
РА | Электроконтактный манометр с сигнальной лампой | ЭКМ-1 | Концерн «Метран», г. Челябинск | шт. | 1 |
Лампа сигнальная | Л-1 | шт. | 1 | ||
Контроль и сигнализация температуры (TIRA) | |||||
TE | Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевый. HCX-XK(L). Диапазон измерения -40…600°С. Монтажная длина 400 мм. | ТХК-0192 | ОАО «Челябинский завод Техприбор» | шт. | 1 |
TIRA | Прибор аналоговый, регистрирующий с дисковой диаграммой и устройством сигнализации. Шкала 0-300 °С. | ДИСК-250 | ОАО «Челябинский завод Техприбор» | шт. | 1 |
Контроль расхода сырья (FIR) | |||||
FE | Диафрагма камерная Dy=150 мм, Py=4 МПа, Dраст=82,60 мм. | ДСК-4-150 | ОАО «Техприбор», г.Рязань | шт. | 1 |
FT | Преобразователь измерительный разности давлений, предельный номинальный перепад давления 40 КПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа. | ДПП-2-11 | ОАО «Техприбор», г.Рязань | шт. | 1 |
FIR | Прибор контроля пневматический регистрирующий. Шкала 0-100% неравномерная | ПКР.1 | ОАО «Саранский приборостроительный завод» | шт. | 1 |
6. БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ
Производство молотый слюды флогопит из отходов является сопутствующим при производстве слюдопластовой бумаги. Разрабатываемая установка располагается в том же цеху что и основное производство. Поэтому в рабочем помещении уже обеспечены необходимые метеорологические параметры воздуха, организованы соответствующие системы вентиляции и отопления. Безопасность труда обеспечивается правильно организованным естественным и искусственным освещением. Предусмотрены санитарно-бытовые помещения и устройства.
Барабанная мельница мокрого помола, центрифуга, насосы, вентиляторы, газоочистное, пылеулавливающее оборудование, а также транспортные средства относятся к универсальному оборудованию общего назначения или заводскому. Оно применяется без каких-либо изменений в различных химических производствах. Универсальное оборудование эксплуатируется в соответствии с технической документацией завода-изготовителя и паспортом промышленной безопасности объекта.