Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Тема: Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии



ГБПОУ  «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии

ПМ 02 Организация работ по монтажу, ремонту и наладке систем автоматизации, средств измерений и мехатронных систем

15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

 

 

Студент группы АТП 412                                         Орлова А.А.

                                                    подпись                     Ф.И.О.

 

Оценка выполнения и защиты курсового проекта        ____________  

 

Руководитель                                                   Шмарина В.В

                                                                                           

 

 

Самара, 2018

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………….…………2

ГЛАВА 1 (теоретическая) ……………………………….…………………..… 5

1.1 Описание хода технологического процесса…………………………………5

1.2 Характеристика технологического оборудования……………………….…7

1.3 Характеристика применяемых в процессе материалов…………………...13

1.4 Обоснование выбора контролируемых, сигнализируемых и регулируемых величин……………………………………………………………………….…..18

1.5 Спецификация на средства автоматизации………………………………...19

1.6 Ремонт средств автоматизации…………………………………………..…20

1.7 Наладка средств автоматизации……………………………………………31

1.8 Мероприятия по охране окружающей среды……………………………...37

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ……….…………………..41

ГЛАВА 2 (практическая) ………………………………………………… …..43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………..……….50

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Функциональная схема автоматизации. ......................51

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Общий вид (фасад) щита КИП и схема внешних соединений. ...........................................................................................................52

 


 



ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производства в современной промышленности невозможно без применения более современных средств измерений. Применение автоматизации способствует росту производительности труда и коренным образом меняет роль человека в процессе производства.

При автоматизации повышается культурно-технический уровень работников, и создаются условия для ликвидации различий между умственным и физическим трудом.

Главным условием высокого качества выпускаемой продукции служит бесперебойная работа технологического оборудования, которая зависит от правильного ведения технологического процесса и полной автоматизации производства.

Проблема исследования настоящего курсового проекта – «Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии», так как от этого зависит качество продукции

Актуальность курсового проекта заключается в том, что применение  систем автоматизации производства кислорода неразрывно связана с увеличением производительности производства, надежностью ведения технологического процесса и является завершающим этапом получения более качественного продукта.

Способность применения приборов соответствующих разнообразным видам технологических процессов, как правило, является уникальным, специфическим условием ведения технологического процесса в заданном режиме, с выпуском более качественной продукции.

Объектом исследования курсового проекта «Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии»

Предметом исследования курсового проекта является система автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии

Целью курсового проекта является применение современных средств автоматизации при организации работ по производству кислорода.

Задачами курсового проекта являются:

- изучить технологический процесс производства кислорода;

- определить основные технологические параметры для ведения автоматизированного производства кислорода;

- разработать функциональную схему автоматизации производства кислорода;

- обосновать выбор средств автоматизации применяемых в процессе производстве кислорода;

- разработать мероприятия по охране окружающей среды;

- рассчитать регулирующий орган.

В данном курсовом проекте использованы следующие методы исследования:

- анализ справочной литературы и нормативно-технической документации;

- изучение, обобщение и сравнение технологий и технических характеристик;

- моделирование схемы состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.

Введение раскрывает актуальность объекта, предмет, цель, задачи и методы исследования.

В первой главе рассматриваются вопросы, связанные с описанием хода технологического процесса, описана характеристика технологического оборудования, описана характеристика применяемых в процессе материалов, обоснован выбор контролируемых, сигнализируемых и регулируемых величин, предоставлена спецификация на средства автоматизации,   описан ремонт средств автоматизации, описана наладка средств автоматизации, описаны мероприятия по охране окружающей среды. Предоставлен список используемых источников.

Глава 2 (практическая) – расчетная часть

Пояснительная записка составлена в соответствии с требованиями технических документов, предоставлен список используемой литературы.

ГЛАВА 1 (теоретическая)

 

 

Рисунок 2 - Пылеотделитель

Масляный фильтр – устройство, очищающее входящий в него воздух от маслянистых примесей

Удаление загрязнений происходит за счет коалесценции - сближения частиц внутри подвижной среды или на поверхности тела. При турбулентном движении потока воздуха через коалесцентный фильтрующий элемент, происходит процесс сближения и слияния мелких частиц воды и нефтепродуктов в более крупные капли, которые стекают на дно колбы и сливаются через конденсатоотводчик.

1- Внутренний каркас. Предотвращает разрушение фильтра в условиях обратного потока. 2 - Внутренний гофрированный фильтр предварительной очистки. Этот фильтр защищает тонкие волокна боросиликатного стекловолокна от крупных частиц и таким образом продлевает срок службы фильтрующего элемента. 3 - Внутренняя обертка, обеспечивающая переток воздуха для начала процесса коалесценции. 4 - Основной фильтрующий элемент. В этой части проходит процесс коалесценции. Материал разработан специально для обеспечения лучшей производительности при низком перепаде давления и высокой эффективности очистки. 5 - Внешняя обертка, обеспечивает переток воздуха после завершения процесса коалесценции. 6 - Металлические держатели. Установлены внутри и снаружи фильтрующего элемента и предотвращают его повреждение при больших перепадах или скачках давления. 7 - Дренажный слой. Волокно с большими порами позволяет коагулированным частицам жидкости стечь на дно фильтра. 8 - Алюминиевые торцевые крышки обеспечивают прочность и долговечность фильтра.

 

Рисунок 3- Маслянный фильтр

Рисунок 4 - Адсорбер с неподвижным слоем адсорбента

Поршнево́ й компре́ ссор - энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или газа под давлением. Компрессоры возвратно-поступательного действия считаются самым давним и распространенным типом. Эффект компрессии создается за счет уменьшения объема газа при движении поршня в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны поджаты пружиной и работают автоматически под действием перепада давления, возникающего между цилиндром компрессора и давлением в трубопроводе при движении поршня. Поршневые компрессоры производятся с воздушным или жидкостным охлаждением. Число оборотов коленчатого вала у таких компрессоров обычно в пределах от 125 до 1000 оборотов в минуту. Скорость движения поршня — в пределах от 2, 54 до 5 м/с. Номинальная скорость газа — в пределах от 22 до 40 м/с, а рабочее давление на выходе может изменяться от вакуума до 4100 атмосфер. Компрессоры данного типа широко применяются в машиностроении, текстильном производстве, в химической, нефтегазовой, холодильной промышленности

Рисунок 5 – Поршневой компрессор

Теплообменник — техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, имеющими различные температуры. Теплообменники применяются в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, атомной, холодильной, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

Рисунок 6 – Теплообменник

Ректификационная колонна – аппарат, предназначенный для разделения жидких смесей, составляющие которых имеют разную температуру кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр с контактными устройствами внутри. Ректификация (от лат. rectus – прямой и facio – делаю) – это теплообменный процесс, в результате которого конденсация составляющих пара происходит раздельно.

Рисунок 7 – Ректификационная колонна

Углекислый газ

Диокси́ д углеро́ да или двуо́ кись углеро́ да (также углеки́ слый газ, углекислотá, окси́ д углеро́ да (IV), у́ гольный ангидри́ д)

 

Таблица 4

Общие сведения о диоксиде углерода

Традиционные названия Диоксид углерода
Традиционные названия углекислый газ, углекислота, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии)
Хим. формула CO2
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 44, 01 г/моль
Плотность Газ (0 °C): 1, 9768 кг/м³ жидкость (0 °С, 35, 5 ат): 925 кг/м³ тв. (− 78, 5 °C): 1560 кг/м³
Динамическая вязкость 8, 5·10− 5 Па·с (10°C, 5, 7 МПа)
Энергия ионизации 13, 77 ± 0, 01 эВ
Т. субл. − 78, 5 °C
Тройная точка − 56, 6 °C, 0, 52 МПа
Кр. точка 31, 1 °C, 7, 38 МПа
Уд. теплоёмк. 846 Дж/(кг·К)
Удельная теплота плавления 25, 13 кДж/моль
Давление пара 56, 5 ± 0, 1 атм
Растворимость в воде 1, 45 кг/м³
ПДК 9 000 мг/м3
ЛД50 LC50: 90 000 мг/м3*5 мин (человек, ингаляция)
Токсичность Нетоксичен. Удушающее действие в больших количествах

 

Тройна́ я то́ чка в однокомпонентной системе — точка схождения кривых двухфазных равновесий на плоской P—T-фазовой диаграмме, соответствующая устойчивому равновесию трёх фаз

Преде́ льно допусти́ мая концентра́ ция (ПДК) — утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

ЛД50 (полулетальная доза, также DL50 (от др.-греч. δ ό σ ι ς и лат. lē tā lis), также LD50 англ. lethal dose) — средняя доза вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы. Один из наиболее широко применяемых показателей опасности ядовитых и умеренно-токсичных веществ.

 

Ремонт сужающих устройств производят в период остановок оборудования проихводственных цехов на капитальный ремонт. Поступившие на ревизию сужаюзие устройства очищаются от отложений и грязи механическим путем или растворителями. Чистке также подвергаются кольцевые камеры или обоймы и каналы для отбора перепада давления.

Если внутренняя подверглась сильному коррозийному действию измеряемой среды и нарушены геометрические размеры камер, в собранном виде может быть значительно увеличена ширина кольцевой щели, соединяющей камеру с внутренней полостью трубопровода, что недопустимо.

Рисунок 8 - Диафрагма камерная дисковая типа ДКС 0, 6-100

Неисправность электронного устройства преобразователя, способ устранения: изменяя сопротивление тензорезистора, проверить изменение сигнала электронного устройства в пределах от 0 до 20 мА (по заводской инструкции)

Нарушена герметичность в линии провода давления, метод устранения: найти и устранить негерметичность. Нарушена герметичность сальникового уплотнения вентиля преобразователя, метод устранения: подтянуть сальник вентиля или заменить на новый. Нарушена герметичность уплотнения монтажного фланца или ниппеля, метод устранения: заменить уплотнительное кольцо на новое.

Рисунок 9 – Преобразователь измерительный разности давления типа Сапфир-22ДД (ДД-Ех)

Рисунок 11 - Преобразователь измерительный уровня буйковый Сапфир-22ДУ-Вн (Ех)

Показывающий и регистрирующий аналоговый прибор типа А 100Н

 

Таблица 6

Возможные неисправности и методы их устранения

Неисправность Вероятная причина Метод устранения

Питание на прибор подано, а прибор не работает

Перегорела вставка плавкая. Проверить надежность контактов в разъеме. Заменить выключатель на исправный
Плохой контакт соединительного разъема. Неисправен выключатель питания Заменить фломастер
Исполнительный двигатель вращается, а указатель стоит на месте, но не на упоре Оборван тросик. Не включен переключатель исполнительного механизма на боковой панели прибора Вынуть из запчастей тросик и заменить оборванный. Установить переключатель в положение включено

 


Рисунок 12 - Показывающий и регистрирующий аналоговый прибор типа А 100Н

Магнитный пускатель ПМЕ-122

При повреждении катушки электромагнита необходима частичная разборка пускателя. Для этого вывертывают винты  крепления крышки и снимают ее. Затем вывертывают винты  и снимают дугогасительную камеру, вывертывают винты крепления корпуса пускателя к основанию и корпус с траверсой в сборе снимают с основания. Катушку снимают с сердечника для ремонта. Сердечник вынимают из основания и снимают амортизационную пружину и скобу. Для ремонта контактов и пинцетом с осторожностью приподнимают контактный мостик и поворачивают его на 45-60° вдоль продольной оси, после чего вынимают его из контактодержателя вместе с плоской пружиной.

 При ремонте магнитопровода дополнительно вывертывают винты крепления пускателя к кожуху или монтажной плате и снимают пускатель, отделяют ярмо с траверсой от корпуса, вынимают ось и снимают ярмо и пружину с траверсы. Для полной разборки пускателя еще необходимо снять с основания вспомогательные контакты  в сборе с мостиками и две пружины, после чего вывернуть винты крепления неподвижных контактов и снять их. Вспомогательные контакты  снимают после вывертывания винтов крепления. После ремонта и замены поврежденных деталей пускатель собирают после полной разборки в следующей последовательности: устанавливают и закрепляют винтами неподвижные и вспомогательные контакты, устанавливают в гнездо основания  скобу и накладывают амортизационную пружину изгибом вверх, устанавливают сердечник. Катушку на сердечник надевают так, чтобы выводные контакты совпали с токоподводящими зажимами. Укладывают в гнездо траверсу на основание, продевают в поводки подвижных контактов мостики с пружинами. Основание с траверсой в сборе устанавливают и закрепляют винтами. Затем пускатель винтами закрепляют на монтажной плите или в кожухе и производят монтаж цепей управления.

Рисунок 14 - Магнитный пускатель типа ПМЕ-122

Все виды наладок выходного сигнала преобразователя могут выполняться потребителем только при наличии у него специализированного подразделения, имеющего право поверки рабочих средств измерения давления. В противном случае следует обращаться на завод-изготовитель или в его сервисный центр. Внутри данной модели любой преобразователь может быть перенастроен на один из диапазонов в соответствии с моделью преобразователя. Наладка диапазонов осуществляется с помощью переключателя SW5. Для наладки преобразователя (всех типов, кроме ДИВ) в соответствии с выбранным значением диапазона измерений выполните следующие операции: Все ключи переключателя SW4 установить в положение OFF и с помощью подстрочного резистора R72 установить начальное значение выходного сигнала. Установить ключи переключателя SW3 в положение согласно таблице 8 и с помощью «точной» регулировки нуля при необходимости откорректировать выходной ток.

Таблица 8

Переключатели

SW1, SW3 и SW4

Убывающая выходная

Характеристика

Ключ 4...20мА 0...5мА 20...4мА 5..0мА

SW1

1 OFF ON OFF ON
2 OFF ON OFF ON
3 ON OFF ON OFF
4 ON OFF ON OFF

SW3

1 OFF OFF OFF OFF
2 OFF OFF OFF OFF
3 OFF OFF OFF ON
4 ON ON OFF OFF

SW4

1 ON ON OFF OFF
2 ON ON OFF OFF
3 OFF OFF ON ON
4 OFF OFF ON ON

Показывающий аналоговый прибор типа ДИСК 250М

Перед включением прибора в работу необходимо произвести ряд операций по выбору (конфигурирование прибора):

− типа входного сигнала и диапазона измерений;

− включение/выключение термокомпенсации;

− настройки часов;

− настройки параметров площадки;

− выбор функции токового выхода;

− настройки яркости барграфа;

− параметров интерфейса (скорость обмена, сетевой номер прибора)

Структура меню прибора состоит из пяти основных разделов: -юстировка; - просмотр параметров; - установка параметров; - калибровка; - тестирование. Вся работа с меню прибора осуществляется при помощи клавиатуры и ЖКИ-табло, расположенных на шасси прибора. Табло расположено в левой нижней части прибора. Вход в меню осуществляется одновременным нажатием клавиш ▼ и ▲, перемещение по разделам - нажатием клавиш ▼ или ▲.

И записать в прибор.

Конфигурирование закончено.

Нажать кнопку «ВВОД».

− если пароль введен неправильно, то на табло высвечивается набранное

Герметичность уплотнений. Продолжительность испытания составляет 3 – 10 мин, при условии, что во входной патрубок подается вода с давлением PN, выходной патрубок заглушен, а запорный элемент находится в положении «открыто». Утечки среды во время тестирования – не допустимы. Методика тестирования на герметичность выбирается организацией, которая производит испытание.

Работоспособность. Испытание на работоспособность заключается в 10-ти кратном срабатывании клапана на полный ход плунжера. Устройство приводится в действие МИМом. Тестирование ведется без рабочей среды. Движимые части конструкции должны перемещаться плавно, без заеданий, в работе не должно быть сторонних звуков (скрежет, скрип, хруст).

Ресурсы сети Интернет

1. http: //www.росприбор.рф.

2. http: //www2.emersonprocess.com/ru

3. https: //moluch.ru

4. http: //www.rup-su.ru/

 

 

ГЛАВА 2 (практическая)

Расчет регулирующего органа

Цель расчета:

Исполнительный механизм должен отвечать требованиям, выявленным при анализе принятого закона регулирования или управления системы, а также требованиям, определяющим совместную работу с выбранным регулирующим органом, т.е. должен удовлетворять требованиям заданных динамических и статических характеристик исполнительного устройства. Выбор исполнительного механизма производится на стадии проектирования системы регулирования в соответствии с конкретными условиями его работы. При этом исполнительный механизм должен:

1) обеспечивать необходимую скорость регулирования, определяемую динамикой системы;

2) обеспечивать линейную ходовую характеристику (статическую), т.е. постоянство коэффициента передачи по мощности во всем диапазоне изменения регулируемой величины. При этом ИМ не будет искажать выбранного закона регулирования;

3) сохранять равенство между перемещением выходного элемента и рабочим ходом затвора регулирующего органа. Если это равенство не выполняется, необходимо подобрать механическую связь между исполнительным механизмом и регулирующим органом. При этом коэффициент передачи связи должен быть учтен (как и всякого звена, входящего в систему автоматического регулирования).

При выборе исполнительного механизма, кроме требований, предъявляемых системой регулирования, необходимо учитывать следующее:

1) Желательно, чтобы виды энергии, создающие перестановочное усилие, и энергии командного сигнала от регулирующего блока системы были идентичны: в противном случае следует предусмотреть наличие соответствующих преобразователей;

2) ИМ должны применяться с учетом окружающих условий и иметь соответствующее исполнение (пыле - брызги - взрывозащищенное);

3) ИМ должны отвечать требованиям по энергетическим, эксплуатационным и экономическим показателям, а также требованиям надежности, предъявляемых в зависимости от степени ответственности регулируемой величины;

4) Наименее важным фактором при выборе исполнительного механизма является его масса габаритные размеры, однако в отдельных случаях эти показатели также следует учитывать, если этого требует специфика его применения.

Выбор и расчет регулирующего органа

Цель расчета:

1. Расчет условной пропускной способности (Kvц);

2. Выбор диаметра условного прохода (Ду);

3. Выбор конкретного типа клапана.

Исходные данные:

1. Вещество – вода

2. Температура вещества t˚ =20 ˚ C

3. Максимальный объемный расход Qo max = 150м³ /ч

4.Минимальный объемный расход Qo min =100 м³ /ч

5. Давление в начале участка трубы, на котором стоит клапан Pн = 15кгс/см²

6. Давление в конце трубы Рк = 6кгс/см²

7. Длина трубопровода Дтр = 100мм

Расчет

1. Из таблиц находим недостающие для расчета данные:

Плотность вещества ρ =996, 5 кг/м³

Динамическая вязкость μ =0, 8007 сПз

2. Составляем схему трубопровода:                                                     

 

3. Определяем число Рейнольдса для max и min расходов по одной из формул стр. 437-439 (Шипетин «Техника проектирования систем автоматизации тех. процессов» 2000 г. 496 стр.)

 

                            (1)

 

                            (2)

 

4. Определяем среднюю скорость потока для max и min расходов:

 

 =(150                 (3)                                                                                                                                                                                              

 

==(100                (4)

 

5. Определяем коэффициент трения для max и min расходов. Если

 

=                         (5)

 

=                         (6)

 

6. Определяются потери на трение при max и min расхода

 

 = 5                                             (7)

 

 = 5                        (8)

7. Определяем потери на местные сопротивления.

Для входа в трубу  0, 5

Для выхода из трубы 1

Для колена 1, 1

Для вентиля 5

 

      (9)

 5                                               (10)

      (11)

 

5              (12)

 

8. Определяем Суммарные потери:

                                            (13)

 

    (14)

 

9.  Определяем max и min пропускную способность клапана с учетом коэффициента запаса:

 

      (15)

 

      (16)

 

      (17)

 

   (18)

 

10.  Определяем max и min пропускную способность клапана с учетом коэффициента запаса:

 

                                         (19)

                                 (20)

11. Выбираем стандартные значения;

12. Находим  = (для )=351604, 77                             (21)

 

13. Поправка на вязкость ψ = 1

 

14. Определяем пропускную способность клапана с учетом влияния вязкости:

 

 249, 84                       (22)

 

15. Определяем относительное положение затвора клапана при max и min расходах:

 

                                           0, 9                                      (23)

 

                                           0, 4                                       (24)

 

Клапан выбран верно, если .

0, 6

0, 3

16. Выбирается конкретный тип клапана для Dy = 100мм и =250 (м² /ч)

25ч32нж

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте я рассматривала вопросы связанные с автоматизацией своего производства – «Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии»

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Функциональная схема автоматизации

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Общий вид (фасад) щита КИП и схема внешних соединений

ГБПОУ  «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Организация работ по ремонту и наладке систем автоматизации производства кислорода на промышленном предприятии


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 1710; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.139 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь