Расчет и выбор технических средств - Модернизация системы регулирования температурных параметров на агрегате электролитического лужения АЭЛ-1200/III "АрселорМиттал Темиртау"

Для измерения температуры растворов выбираем термометры сопротивления Pt100 двух типов, отличающихся глубиной монтажной части. На трубопроводах с Dу=100мм и Dу=150мм устанавливаются Pt100 с монтажной длинной 100мм, а на трубопроводах с Dу=300мм с монтажной длинной 160мм.

Термометр -- электронный прибор, предназначенный для измерения температуры. Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры. При применении полупроводниковых материалов его обычно называют термосопротивлением, терморезистором или термистором.

Преимущества термометров сопротивления:

    - Высокая точность измерений (обычно лучше ±1 °C), может доходить до 0,13 тысячных °C (0,00013). - Возможность исключения влияния изменения сопротивления линий связи на результат измерения при использовании 3- или 4-проводной схемы измерений. - Практически линейная характеристика.

Недостатки термометров сопротивления:

    - Относительно малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами) - Дороговизна (в сравнении с термопарами из неблагородных металлов, для платиновых термометров сопротивления типа ТСП). - Требуется дополнительный источник питания для задания тока через датчик.

На рисунке 2.2 показан общий вид платинового термометра сопротивления (а) и его чувствительный элемент:

Рисунок 2.2

На рисунке цифрами обозначено: 1 -- стальной чехол; 2 -- чувствительный элемент; 3 -- штуцер для установки термометра; 4 - головка для присоединения термометра к электроизмерительному прибору; 5 -- слюдяной каркас; 6 -- бифилярная обмотка платиновой проволоки; 7 -- серебряная лента; 8 -- слюдяная накладка; 9 -- серебряные выводы.

Для измерения расхода обессоленной воды на промывку после декапирования и пассивации выберем ультразвуковой расходомер SITRANS FUS SONOCAL 3000 фирмы SIEMENS с Dу=50мм. Данный расходомер предназначен для точного измерения расхода с высоким разрешением в водопроводных сетях, центральных и вспомогательных котельных и в приложениях с холодной водой. Основные преимущества:

    1) Нет перепада давления 2) Долговременная стабильность 3) Измерения могут осуществляться при любом качестве и проводимости воды.

Расходомер SONOCAL 3000 состоит из измерительного датчика и измерительного преобразователя без индикации с приспособлением для раздельного монтажа, а также 4-х коаксиальных кабелей для соединения измерительного датчика и измерительного преобразователя. Измерительный датчик работает с двумя прямыми измерительными трактами без отражения. Он оборудован фланцами. Через аналоговый выход 4-20мА расходомер подключен к PLC и через него система SCADA получает информацию о фактической величине объемного потока. Верхний предел измерения расхода данных приборов составляет 36мі/ч при максимальной скорости потока 10м/с. Минимальная измеряемая величина потока равна 0,31мі/ч. В соответствии с техническим заданием номинальный расход обессоленной воды по обеим операциям составляет 9-15 мі/ч и входит в диапазон измерения расходомера. Динамический диапазон SONOCAL 3000 зависит от допустимой погрешности и составляет 1:20 при погрешности ? ± 0,5% и 1:50 при погрешности ? ± 3%.

расходомер sonocal 3000

Рисунок 2.3- Расходомер Sonocal 3000

Для измерения и регулирования температуры выбираем измерители-регуляторы технологические. По типу обработки сигнала измерители-регуляторы относится к микропроцессорному изделию. Данные приборы являются новой версией аналоговых приборов серии ИРТ 53хх с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Типы приборов следующие:

    1) ИРТ 5320Н -- предназначен для измерения и 2-позиционного регулирования температуры. 2 уставки, 2 реле со следующей логикой работы: первое реле -- на понижение, второе реле -- на повышение и срабатывание реле при обрыве цепи первичного преобразователя. В приборе имеется аварийное реле. Компаратор аварийного сигнала включает аварийное реле и светдиод "Авария" при обрыве цепи первичного преобразователя или превышении заданной уставки. 2) ИРТ 5321Н -- предназначен для измерения и 3-позиционного регулирования температуры и других технологических параметров; 2 уставки, 2 реле со свободной логикой работы. 3) ИРТ 5323Н -- 2-канальный прибор. Предназначен для измерения и 2-позиционного регулирования (по каждому каналу) температуры и других технологических параметров. 2 уставки (по одной для каждого канала), 2 реле (по одному для каждого канала). 4) ИРТ 5326Н -- предназначен для измерения и регулирования температуры или давления по расходу жидкости. Прибор управляет вентилем с электродвигаталем. Тип регулирования -- пропорциональный, с раздельными выходами "открыть" и "закрыть". 5) ИРТ 5320НР -- ПИД-регулятор с самонастройкой.

Выбираем ИРТ 5320НР.

Просмотр и изменение параметров конфигурации ИРТ производится при помощи программы "Настройка ИРТ 53хх" при подключении ИРТ к ПК по интерфейсу RS-232C по схеме "точка-точка";

Индикация измеряемых величин происходит на 4-разрядном светодиодном (СД) индикаторе. Индикация номера канала (для ИРТ 5323Н) и срабатывания установок осуществляется при помощи единичных СД-индикаторов;

Сохранение установленных параметров конфигурации при выключении питания;

- Встроенный блок питания напряжением 24 В для питания первичных преобразователей с унифицированным токовым выходным сигналом;

Установка "0", диапазона и гистерезиса при помощи энкодера на лицевой панели;

Присоединение измерительных цепей и цепей сигнализации к ИРТ осуществляется при помощи разъемных клемных колодок под винт;

Исполнительные реле каналов сигнализации обеспечивают коммутацию переменного тока сетевой частоты и постоянного тока:

~250 В до 5 А на активную нагрузку;

~250 В до 2 А на индуктивную нагрузку (cos j ? 0,4);

=250 В до 0,1 А на активную и индуктивную нагрузки;

=30 В до 2 А на активную и индуктивную нагрузки;

Напряжение питания -- ~90...249 В, (50±1) Гц;

Мощность, потребляемая ИРТ от сети переменного тока при номинальном напряжении, не превышает 5 Вт.

Внешний вид прибора указан на рисунке 2.3.

измеритель-регулятор температуры ирт

Рисунок 2.4 Измеритель-регулятор температуры ИРТ

Для измерения давления пара (химический подвал АЭЛ ), давления сжатого воздуха (входной участок АЭЛ ), давления сжатого воздуха на промасливание ( приводная сторона АЭЛ, кабина промасливания ), давления обессоленной воды, давления пассивирующего раствора на выходе из фильтра пассивации ( химический подвал АЭЛ ) выбираем такие приборы как :

    1) манометр МП3А; 2) манометр МП3-У; 3) дифманометр ДМ2005 CrУЗ; 4) манометр ОБМ1-100б;

Манометры избыточного давления, вакуумметры и мановакуумметры показывающие МП-У, ВП-У, МВП-У (в дальнейшем приборы) предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, пара и газа, в т. ч. кислорода, ацетилена, жидкого, газообразного и водного раствора аммиака, хладонов 12, 13, 22, 142, 502.

Технические данные приборов следующие.

    1) Диапазон показаний приборов, kgf/cm2: 2) МП2-У, МПЗ-У, МПЗА-У, МП4-У -- от 0 до 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600 (жидкости, пар, газ, в т. ч. кислород, аммиак); 3) МПЗ-У, МГМ-У -- от 0 до 1000; 1600 (жидкости); 4) МП2-У, МПЗ-У -- от 0 до 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 (ацетилен); 5) МПЗ-У -- от 0 до 25 (хладоны); 6) ВП2-У, ВПЗ-У, ВП4-У -- от --1 до 0; 7) МВП2-У, МВПЗ-У, МВПЗА-У, МВП4-У -- от -- 1 до 0,6; 1,5; 3; 5; 9; 15; 24 (жидкости, пар, газ, в т. ч. кислород, аммиак); 8) МВПЗ-У -- от --1 до 1,5; 24 (хладоны); класс точности приборов 1,5; приборов МП2-У, ВП2-У, МВП2-У -- 2,5 и 4.

Диапазон измерений избыточного давления должен быть от 0 до 75% диапазона показаний; вакуумметрического давления равен диапазону показаний. Приборы устойчивы к воздействию температуры окружающего воздуха от --50 до +60 о С. Степень защиты приборов от воздействия твердых частиц, пыли и воды -- IP 40 и IP 53; приборов МП2-У, ВП2-У, МВП2-У IP 40 по ГОСТ 2405-88.

На рисунке 2.5 приведен внешний вид приборов.

манометр мп3а и мп3а-у

Рисунок 2.5 - Манометр МП3А и МП3А-У

Для измерения суммарной силы тока на ванне обезжиривания, ванне декапирования, ванне пассивации и ванне лужения, выбираем килоамперметры 42300, М-4200.

Для измерения напряжения промасливания выбираем вольтметры. Килоамперметры, амперметры и вольтметры типов М4200, М4230 предназначены для измерения силы тока и напряжения в электрических цепях постоянного тока в полевых условиях, а также в передвижных установках.

Принцип действия приборов основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с электрическим током, проходящим по подвижной рамке измерительного механизма.

Приборы представляют собой щитовые малогабаритные (М4200) и миниатюрные (М4230 и М4231) килоамперметры, амперметры и вольтметры магнитоэлектрической системы. Измерительный механизм приборов состоит из магнитной системы (обойма, магнитопровод ), отсчетного устройства (циферблат, стрелка) и подвижной части с креплением на кернах. Шкалы приборов равномерные с нулевой отметкой на краю и внутри диапазона измерения, с рабочей час.

Изменение показаний килоамперметра, амперметра, вольтметра вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной (в пределах рабочих температур), не превышает ±0,5% для приборов класса точности 1,0 и +-0.8% --для приборов класса точности 1,5 на каждые 10 град.

Внешний вид приборов показан на рисунке 2.6

микроамперметры и вольтметры

Рисунок 2.6 - Микроамперметры и вольтметры

Обычно вторичные приборы, которые принимают сигнал от первичных измерительных преобразователей, устанавливают на щите или пульте управления. За показаниями приборов следит оператор ( пульт управления АЭЛ ), который контролирует параметры технологического процесса на участке АЭЛ 1200-3. На рисунке 2.7 показан пульт управления и контроля технологических параметров.

пульт управления и контроля

Рисунок 2.7 - Пульт управления и контроля.

Похожие статьи




Расчет и выбор технических средств - Модернизация системы регулирования температурных параметров на агрегате электролитического лужения АЭЛ-1200/III "АрселорМиттал Темиртау"

Предыдущая | Следующая