Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "проектирование автоматизированных систем управления непрерывными технологическими процессами" Часть 2 (стр. 13 из 14)

Указанные стадии происходят в варочной части печи.

Студка, или охлаждение. Характеризуется тем, что температура стекломассы снижается на 200...300 ⁰С с целью создания необходимой рабочей вязкости для формирования изделий. Студка - подготовительная операция к выработке стекломассы.

Необходимо, чтобы температура во время студки непрерывно понижалась, так как продолжительное выдерживание стекломассы при температуре выработки может привести к частичной ее кристаллизации, что неминуемо может повысить брак вырабатываемых изделий.

Студка происходит в выработочной части печи.

Каждая из пяти перечисленных стадий процесса стекловарения имеет свои особенности, и для проведения каждой из них существуют свои оптимальные условия.

Непрерывность процесса стекловарения позволяет установить стабильный температурный режим и газовый, который должен постоянно выдерживаться без отклонений.

Также обязательно постоянство режима и условий эксплуатации. Ванная печь чрезвычайно чувствительна ко всякому отклонению от установленного режима.

Режим питания печи шихтой и боем должен находиться в соответствии с расходом стекломассы на выработку изделий. Часовая подача шихты и боя в печь должна точно соответствовать часовому съему стекломассы, чтобы избежать колебаний уровня стекломассы, которые изменяют условия подачи стекломассы к стеклодельным машинам и нарушают установившийся режим работы машин.

Соотношение шихты и боя должно быть постоянным. Принятый для печи температурный режим должен строго соблюдаться. Для сохранения стабильности режима варки стекла важно постоянство газовой среды печного пространства. В горелках ванных печей с поперечным пламенем газ вводят через трубки, расположение по бокам каждой горелки. Для сжигания топлива (газа) к нему примешивают воздух.

Воздух подается в горелки под значительным давлением или засасывается газообразным топливом, что создает возможность хорошего регулирования соотношения “газ – воздух” и полного сжигания газа при малых избытках воздуха.

Принцип формирования ленты стекла при "лодочном" способе заключается в следующем. В охлажденную до температуры выработки (1000 °С) стекломассу погружают шамотное тело, называемое “лодочкой” [28, рис, 73, с. 152]. Лодочка имеет вид открытой сверху прямоугольной, длинной и узкой коробки, в дне которой прорезана продольная щель. Края щели внутри лодочки круто загибаются кверху. В нерабочем состоянии лодочка свободно плавает в стекломассе. Если насильно погрузить лодочку в стекломассу на достаточную глубину, то вследствие образовавшейся разности уровней стекломасса будет выдавливаться вверх через щель. Поступающая через щель стекломасса оттягивается кверху с помощью асбестовых валиков машины вертикального вытягивания в форме ленты, затвердевающей под воздействием водяных холодильников [28, с. 318-325]. За время движения от щели лодочки до транспортирующих валиков поверхность отформованной ленты должна быть охлаждена настолько, чтобы прикосновение к ней валиков не вызывало заметной деформации.

В процессе формирования устанавливается соответствие между количеством стекломассы, оттягиваемой в виде ленты валиками машины, и количеством стекломассы, которая притекает через щель глубинных слоев за счет создающегося при заглублении лодочки гидростатического напора.

Вытягиваниа ленты стекла лодочным способом осуществляется в специальных подмашинных камерах, сообщающихся с ванной печью.

В процессе подъема лента одновременно отжигается в шахтах машин вертикального вытягивания. Вытягивание стекла - непрерывный процесс. От выходящего из верхней части машины конца ленты отрезают листы нужного размера, и процесс продолжается до тех пор, пока не потребуется ремонт установки (чаще всего смена лодочки).

14. АСУТП ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ

Процесс первичной перегонки нефти (ППН) заключается в выделении потенциально сохраняющихся в ней так называемых светлых нефтепродуктов (бензина, лигроина, дизельного топлива) с получением мазута в остатке. Процесс ППН осуществляется на установках AT (атмосферных трубчатых) или АВТ (атмосферно-вакуумных трубчатых), являющихся типовыми технологическими установками современных нефтеперерабатывающих заводов [31].

Основным аппаратом установок AT и АВТ [31, схемы 3 и 6, с. 10, 13] является ректификационная колонна, в которой частично отбензиненная нефть разделяется на бензин (Б), лигроин (Л), дизельное топливо (ДТ) и мазут (М).

Функционально ректификационная колонна представляет собой систему трех последовательно соединенных простых колонн. Сечением ввода сырьевой смеси каждая простая колонна разделяется на две части: верхнюю (укрепляющую) и нижнюю (исчерпывающую). На первую колонну, в которую поступает частично отбензиненная нефть, наращивают укрепляющие секции остальных колонн, а их исчерпывающие секции (скриптинги) выносят отдельно.

Предварительно подогретая частично отбензиненная нефть при температуре

T_p = 350...370 °С двумя потоками с расходом F =1150 м³/ч подается в колонну, где смесь разделяется на мазут и сумму светлых нефтепродуктов. Происходит пространственное распределение по высоте колонны фракций углеводородов, содержащихся в исходной нефти.

При этом отборы дизельного топлива

280 м³/ч и лигроина 150 м³/ч осуществляются из стриптингов. Отбор мазута производится двумя потоками 240 и 430 м³/ч из нижней части колонны; отбор бензина - с верха колонны 70 м³/ч.

С целью расширения возможности управления качеством получаемых продуктов в колонне организуются дополнительные потоки. Для испарения низкокипящих компонентов в нижнюю часть колонны и стриптинги подаются потоки G₀, G₁, G₂ перегретого водяного пара с t_n= 360 ⁰С, G₀

10 т/ч, G₁

200 кг/ч, G₂

600 кг/ч.

Для создания встречного парожидкостного потока организуется острое орошение. На выходе из верхней части колонны пары с температурой t_в

109 °С поступают в теплообменник и конденсируются в емкости. Часть образовавшейся жидкости отводится в виде бензина, другая часть в виде потока S₀ острого орошения (равного 65......70 м³/ч) возвращается в верхнюю часть колонны. Потоки S₁ верхнего циркуляционного орошения (ВЦО) и нижнего - НЦО S₂ создают жидкостные потоки в местах отборе дизельного топлива и лигроина путем откачки части флегмы из колонны. Для ВЦО откачанная флегма с 130 °С охлаждается в теплообтленнике до 70 ⁰С и возвращается в колонну потоком 690 м³/ч. Для НЦО предварительно имеющая температуру ⁰С флегма охлажлается до ⁰С и потоком 450…455м³/ч возвращается в колонну. Качество получаемых нефтепродуктов нормируется государственными стандартами и нормативными документами. Среди нормируемых показателей основными являются показатели для дизельного топлива и для лигроина [ 32 ] .

Физически величины

и представляют собой температуры

кипения смесей, остающихся после испарении 90% и 70% взятых проб

соответствующих нефтепродуктов на стандартных испарительных аппаратах.

Показатели

и качества продуктов будем считать

выходными координатами.

В качестве управляющих координат рассмотрим величины W₁ и W₂ отборов дизельного топлива и лигроина, расходов потоков острого орошения S₀ , верхнего S₁ и нижнего S₂ циркуляционных орошений и температуру нефти t_F.

К возмущающим относятся паровые потоки G₀, G₁, G₂, количество нефти F, поступающее в колонну, ее состав.

Экспериментальные данные приведены в табл. 14.1.

Окончание табл. 14.1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сидельниковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 527 с.