1 Часть
1.1 Описание технологических процессов предполиконденсации и поликонденсации как объектов управления
Рассмотрим процессы предполиконденсации и поликонденсации проектируемого производства гранулята ПЭТФ бутылочного назначения как объекты управления. Процесс синтеза ПЭТФ отличается большой продолжительностью, так как поликонденсация в расплаве является равновесной. Установка может работать до нескольких лет на выведенных заданных параметрах синтеза при небольших корректировках, связанных с корреляцией свойств исходного сырья, расходов и изменения микроповерхности внутри аппаратов из-за действия высоких температур, среды и проявления ингибирующих свойств (неконтролируемый параметр) железа, выделяющегося на сварных швах внутри аппарата, изменением активности катализатора (неконтролируемый параметр).
Для нормальной работы предполиконденсатора необходимо регулировать уровень, для предотвращения переполнения реактора и своевременного его опорожнения, температуру на выходе из аппарата, т.к. повышение температуры может привести к деструктивным реакциям. Расход полимера необходимо регулировать для поддержания заданного уровня в реакторе и поддержания заданных физико-химических характеристик получаемого продукта. Давление в реакторе нужно регулировать для поддержания параметров технологического процесса. Регулирование уровня осуществляется контуром 3-3’, измеряется акустическим уровнемером и изменяется исполнительным механизмом на выходе реакционной массы из предполиконденсатора, также предусмотрена сигнализация, если уровень превысит допустимое значение. Регулирование температуры осуществляется изменением расхода подаваемого в рубашки теплоносителя (контур 1-1’) и измеряется термопарой. Также температура на выходе из реактора зависит от расхода реакционной массы на входе в аппарат, его также контролируют и регулируют подачей реакционной массы в реактор.
В дисковом реакторе регулируются: температура, давление и уровень. Температура измеряется термопарой и регулируется подачей теплоносителя (сантотерма) в рубашку дискового реактора. Уровень в реакторе контролируется акустическим уровнемером и регулируется на выходе из аппарата за счёт изменения выхода реакционной массы. Предусмотрена сигнализация на случай переполнения реактора. Давление процесса контролируется вакуумметром и регулируется изменением объёма удаляемого из реактора азота с парами этиленгликоля.
Выбор систем с пневматическим выходным сигналом объясняется пожаро- и взрывоопасностью производства. Автоматизация процесса производства гранулята полиэтилентерефталата дает возможность проводить процесс в заданном режиме, избегая аварийных ситуаций. Благодаря контролю и регулированию параметров процесса удается осуществить химические и физические превращения сырья, полупродуктов в высокомолекулярный готовый продукт – гранулят ПЭТФ. Конечный продукт отличается высоким качеством и удовлетворяет всем потребительским требованиям.
1.2 Спецификация средств автоматизации
|
Поз |
Обозн. |
Наименование |
Тип |
Кол |
Техническая характеристика |
Прим. |
|
1 |
1-1 |
Термопара |
ТХК |
1 |
|
|
|
2 |
1-2 |
Измерительный преобр. |
ПТ-ТП 68 |
1 |
|
|
|
3 |
1-3 |
Электропневм. преобраз. |
ЭПП - 63 |
1 |
|
|
|
4 |
1-4 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
5 |
1-5 |
ПИ регулятор |
ПР 3.21 |
1 |
|
|
|
6 |
1-6 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
7 |
2-1 |
Расх. переменного уровня |
ДРЩ-Т |
1 |
|
|
|
8 |
2-2 |
Электропневм. преобраз. |
ЭПП - 63 |
1 |
|
|
|
9 |
2-3 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
10 |
2-4 |
Регулятор соотношения |
ПР 3.24 |
1 |
|
|
|
11 |
3-1 |
Уровнемер акустический |
ЭХО 1-6 |
1 |
|
|
|
12 |
3-2 |
Электропневм. преобраз. |
ЭПП - 63 |
1 |
|
|
|
13 |
3-3 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
14 |
3-4 |
Регулятор соотношения |
ПР 3.24 |
1 |
|
|
|
15 |
3-5 |
Табло сигнализаций пневм. |
ТСП 1 |
1 |
|
|
|
16 |
3-6 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
17 |
4-1 |
Датчик пневматический |
НС - П1 |
1 |
|
|
|
18 |
4-2 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
19 |
4-3 |
ПИ регулятор |
ПР 3.21 |
1 |
|
|
|
20 |
4-4 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
21 |
5-1 |
Термопара |
ТХК |
|
|
|
|
Поз |
Обозн. |
Наименование |
Тип |
Кол |
Техническая характеристика |
Прим. |
|
22 |
5-2 |
Измерительный преобр. |
ПТ-ТП 68 |
1 |
|
|
|
23 |
5-3 |
Электропневм. преобраз. |
ЭПП - 63 |
1 |
|
|
|
24 |
5-4 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
25 |
5-5 |
ПИ регулятор |
ПР 3.21 |
1 |
|
|
|
26 |
5-6 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
27 |
6-1 |
Уровнемер акустический |
ЭХО 1-6 |
1 |
|
|
|
28 |
6-2 |
Электропневм. преобраз. |
ЭПП - 63 |
1 |
|
|
|
29 |
6-3 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
30 |
6-4 |
Регулятор соотношения |
ПР 3.24 |
1 |
|
|
|
31 |
6-5 |
Табло сигнализаций пневм. |
ТСП 1 |
1 |
|
|
|
32 |
6-6 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
33 |
7-1 |
Датчик пневматический |
НС - П1 |
1 |
|
|
|
34 |
7-2 |
Вторичный пневм. прибор |
РПВ 4.1 П |
1 |
|
|
|
35 |
7-3 |
ПИ регулятор |
ПР 3.21 |
1 |
|
|
|
36 |
7-4 |
Исполнительный механизм |
КРШ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|