Тема: Автоматизация процесса сушки семян

Курсовой проект

по ПМ.04 Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

 

 

Тема: Автоматизация процесса сушки семян

Специальность 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств

 

Студент группы 312 ____________ Лузанов Р.А

^{личная подпись расшифровка подписи}

Руководитель проекта ____________ Асташов А.Н

^{личная подпись расшифровка подписи}

Курсовой проект защищен

«___» ___________ 20 ___ г.

Оценка ________________

 

Каменск - Шахтинский

2017г.

 

Содержание

 

Оглавление

Введение. 2

1 Описательная часть. 4

1.1 Теоретическая часть. 4

1.1.1. Краткая характеристика сырья и готовой продукции. 4

1.1.2. Физико-химические основы процесса. 5

1.1.3. Описание технологического процесса и основных аппаратов. 9

1.1.4. Выбор и обоснование параметров технологического режима. 11

2 Расчетная часть. 12

2.1 Выбор методов измерения технологических параметров и их сравнительная характеристика. 13

2.2 Выбор методов контроля и технических средств измерения. 16

2.2.1 Выбор методов и технических средств измерения температуры.. 16

2.2.2 Выбор методов и технических средств измерения влажности. 19

2.2.3 Выбор методов и технических средств измерения уровня. 22

2.2.4 Выбор методов и технических средств измерения давления. 27

3. Организационная часть. 30

3.1 Структура службы КИП, ее основные задачи. 30

3.2 Мероприятия по охране труда и технике безопасности. 31

4. Заключение. 33

5. Используемая литература. 33

 

Введение

 

Схемы автоматического управления становятся неотъемлемой частью технического оснащения современного производства, обеспечивая тем самым повышения качества исходного продукта, и уменьшение экономических затрат производства за счет выбора и поддержания оптимальных технических режимов. При автоматизации тепло- электро- централей все основные методы, использующиеся в других областях и кроме того, ряд специфических, обусловлены необходимостью контроля и регулирования физических свойств веществ и условия проведения химико - технических процессов, высоким давлением и температуры, пожара - опасностью используемого сырья, необходимостью обеспечения безопасности при протекания процесса. Технологический процесс и оборудование в котором он протекает, представляет собой объект управления, а комплекс технических средств и программ, участвующие в управлении и слежении, образуют схему управления. При любом виде управления выполняются следящие этапы работ: 1.Получение информации о состоянии объекта управления. 2.Обработка и анализ полученной информации, на основании полученной информации формируется решение о необходимости и характере воздействия на объект управления. 3. Приведение в действие принятого решения, например, прекратилась подача газа в схему газового тракта, подается сигнал на исполнительный механизм ГОГ (главный отсекатель газа).

Автоматические системы регулирования могут быть оснащены самыми простыми техническими средствами - одноканальные регуляторы. Однако функциональные возможности у них ограничены. Автоматизировать более сложные системы управления, такие в которых требуется решение при недопустимых нарушениях в технологическом процессе, их требуется оснащать средствами вычислительной техники.

В автоматизированном производстве человек переключается на творческую работу - анализ результатов управления, составление заданий и программ для автоматических устройств и т.д.

Внедрения специальных автоматических устройств, способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение окружающей среды. Комплекс работ по автоматизации технологического процесса предполагает не только автоматическое обеспечение нормального хода этих процессов с использованием различных технических устройств, но и автоматическое управление пуском и остановкой аппаратов для ремонтных работ в критических ситуациях.

Предлагаемая схема автоматизации процесса сушки семян в зерносушильном агрегате типа ДСП-32 призвана улучшить качество продукции и обеспечить оптимальные и безопасные условия протекания данного процесса.

При проектировании предпочтение было отдано датчикам с аналоговыми токовыми выходными сигналами, что позволило производить сбор технологической информации с минимальными затратами при проведении монтажных работ, обеспечивая максимальную точность и надёжность измерительных систем.

 

 

Описательная часть

Теоретическая часть

1.1.1. Краткая характеристика сырья и готовой продукции

 

Все поступающее и хранящееся на предприятиях сырое и влажное зерно должно быть в кратчайший срок просушено в зерносушилках до состояния, стойкого при хранении.

Активное вентилирование семян проводят для сохранения качества сырого и влажного семян, ожидающего сушки, а также для охлаждения хранящегося семян в целях предотвращения и устранения самосогревания, предупреждения развития плесеней и вредителей хлебных запасов.

В отдельных случаях активное вентилирование семян проводят для ускорения процесса послеуборочного дозревания, выравнивания температуры и влажности зерновой массы, устранения амбарного запаха в зерне.

Активное вентилирование семян теплым воздухом или газовоздушной смесью проводят для подсушивания семян продовольственного, фуражного, технического и семенного назначения.

Необходимым сырьем для полноценного функционирования процесса сушки является газ и воздух.

Качество природного газа характеризуется его физико-химическим свойствами и наличием примесей.

Газ используемый в качестве топлива должен удовлетворять ряду требований.

1. Иметь относительно небольшую стоимость.

2. Содержать как можно меньше негорючих составляющих.

3. Легко загораться.

5. При горении недолжно выделяться вредных веществ.

Затраты, связанные с добычей, транспортировкой и сжиганием газа
являются наиболее низкими. Природный газ от места добычи доставляется
непосредственно к потребителю, что освобождает транспорт для перевозки
других грузов. Для хранения газа не требуется никаких складов в пределах
города, не нужен транспорт для вывоза шлака, не нужны золоулавливающие
установки.

При использовании газового топлива в топочных установках
улучшаются условия труда и экологию воздушного бассейна.

Газовое топливо не требует подготовки перед сжиганием, как твердое
топливо (сортировка, дробление) или жидкое (прогрев емкостей, перекачка к
месту сжигания). Физическое состояние газового топлива позволяет
наилучшим образом организовать процесс горения, а регулирование его
расхода в котельной в соответствии с потребностью в тепле и контроль безопасности могут быть автоматизированы. Газовое топливо
обладает особенностями, которые определяют требования к монтажу
газопроводов, конструкциям газового оборудования, установку газовых
горелок, а так же правила обслуживания котлов и котельных установок.

Газ (с давлением не более 22, 5кПа) непосредственно поступает в систему камеру сгорания, предварительно смешиваясь с воздухом для организации качественного процесса горения. В котле происходит сгорание природного газа и образование топочных газов, которые подаются в зерносушильный агрегат типа ДСП-32.

 

 

Расчетная часть

 

2.1 Выбор методов измерения технологических
параметров и их сравнительная характеристика

Выбор методов контроля технологических параметров является самым важным и ответственным этапом при проектировании автоматизированных систем управления технологическими процессами.

В зависимости от условий эксплуатации методы контроля и сами технические средства выбираются таким образом, чтобы они смогли вовремя информировать технологический персонал, эксплуатирующий данный технологический процесс, о нарушении нормального хода процесса и при необходимости сами без участия человека смогли предотвратить аварию.

Выбор первичных измерительных преобразователей для подсистем взаимодействия с объектом управления связан с оценкой целого ряда характеристик, отражающих важные аспекты обеспечения управления. Прежде всего, это информационные, метрологические и динамические их характеристики.

С учётом всех изложенных характеристик для каждого измеряемого параметра выбраны первичные преобразователи, указанные в спецификации. Температура - это количественная оценка теплового состояния вещества. Измерение температуры, возможно, проводить двумя способами: контактным и бесконтактным. Бесконтактный способ включает в себя измерение температуры пирометром излучения, яркостными, инфракрасными, цветовыми и радиационными пирометрами. Эти пирометры применяются в том случае, когда температура практически не может быть измерена контактным методом. Контактный способ измерения включает термометры расширения, манометрические термометры, термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления. Термометр расширения обладает необходимой точностью, недорогой, но не имеет дистанционной передачи показаний. Манометрический термометр обладает невысокой точностью, запаздыванием, сравнительно небольшая длина капилляра.

Термопреобразователь сопротивления имеет высокую точность измерения, малую инерционность, высокую надежность, но обладает недостатком - имеет электрическое питание, что может явиться источником искры.

Влажность характеризуется количеством воды в веществе, выраженным в процентах (%) от первоначальной массы влажного вещества (массовая влажность). Влажность можно характеризовать абсолютной влажностью — количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества продукта. Установление степени влажности Na КМЦ имеет важное значение, только при определённой влажности данный продукт являются пригодными для той цели, для которой он предназначен. Установление степени влажности семян имеет важное значение. Только при определённой влажности зерно являются пригодными для той цели, для которой оно предназначено. Жизнедеятельность животных и растительных организмов возможна только при определённых границах влажности и относительной влажности воздуха

 

С учётом всех изложенных характеристик для каждого измеряемого параметра выбраны первичные преобразователи, указанные в спецификации. Температура - это количественная оценка теплового состояния вещества. Измерение температуры, возможно, проводить двумя способами: контактным и бесконтактным. Бесконтактный способ включает в себя измерение температуры пирометром излучения, яркостными, инфракрасными, цветовыми и радиационными пирометрами. Эти пирометры применяются в том случае, когда температура практически не может быть измерена контактным методом. Контактный способ измерения включает термометры расширения, манометрические термометры, термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления. Термометр расширения обладает необходимой точностью, недорогой, но не имеет дистанционной передачи показаний. Манометрический термометр обладает невысокой точностью, запаздыванием, сравнительно небольшая длина капилляра.

Термопреобразователь сопротивления имеет высокую точность измерения, малую инерционность, высокую надежность, но обладает недостатком - имеет электрическое питание, что может явиться источником искры.

Влажность характеризуется количеством воды в веществе, выраженным в процентах (%) от первоначальной массы влажного вещества (массовая влажность). Влажность можно характеризовать абсолютной влажностью — количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества продукта. Установление степени влажности Na КМЦ имеет важное значение, только при определённой влажности данный продукт являются пригодными для той цели, для которой он предназначен. Установление степени влажности семян имеет важное значение. Только при определённой влажности зерно являются пригодными для той цели, для которой оно предназначено. Жизнедеятельность животных и растительных организмов возможна только при определённых границах влажности и относительной влажности воздуха

 

Готовая продукция - это водяной пар, он широко применяется
в различных отраслях народного хозяйства, как рабочее тепло в
паросиловых установках, а также в качестве теплоносителя в
теплообменных аппаратах, есть сложное газообразное вещество без
вкуса, цвета и запаха, состоит, как и вода, из двух частей водорода
Н₂ и одной части кислорода О. В зависимости от содержания в нем
мельчайших частиц водяной пыли, водяной пар подразделяется на
насыщенный и перегретый. Насыщенный пар подразделяется на
сухой насыщенный и влажный насыщенный. Массовая доля жидкости во влажном паре называется степенью влажности, а массовая доля для сухого пара во влажном паре называется степенью сухости, перегретый пар
при конденсации сначала конденсируется в насыщенный пар, а
потом превращается в конденсат.

 

Организационная часть

 

Заключение

 

При выполнении курсового проекта автоматизация процесса сушки семян была проведена в полном объёме в соответствии с заданием.

Был осуществлён выбор приборов температуры, давления, уровня, необходимых для управления процессом

В заключение проекта можно сделать следующие выводы: с точки зрения измерения параметров, безопасности ведения технологического процесса и экономической эффективности, разработанная автоматизация соответствует требованиям СНиП II 35-76.

5. Используемая литература

 

1. В.А. Голубятников, В.В. Шувалов. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. -М.: Химия, 1985. – С.352

2. М.Л. Каминский, В.М. Каминский. Монтаж приборов и систем автоматизации. – М: Академия, 2001. – С.304.

3. А.С. Клюев, В.Д. Таланов, А.М. Демин. Проектирование систем автоматизации. - М.: Испо - Сервис, 2002. – С.148

4. ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов.

5. Руководящие материалы РД 50-215-80

 

Курсовой проект

по ПМ.04 Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

 

 

Тема: Автоматизация процесса сушки семян

Специальность 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств

 

Студент группы 312 ____________ Лузанов Р.А

^{личная подпись расшифровка подписи}

Руководитель проекта ____________ Асташов А.Н

^{личная подпись расшифровка подписи}

Курсовой проект защищен

«___» ___________ 20 ___ г.

Оценка ________________

 

Каменск - Шахтинский

2017г.

 

Содержание

 

Оглавление

Введение. 2

1 Описательная часть. 4

1.1 Теоретическая часть. 4

1.1.1. Краткая характеристика сырья и готовой продукции. 4

1.1.2. Физико-химические основы процесса. 5

1.1.3. Описание технологического процесса и основных аппаратов. 9

1.1.4. Выбор и обоснование параметров технологического режима. 11

2 Расчетная часть. 12

2.1 Выбор методов измерения технологических параметров и их сравнительная характеристика. 13

2.2 Выбор методов контроля и технических средств измерения. 16

2.2.1 Выбор методов и технических средств измерения температуры.. 16

2.2.2 Выбор методов и технических средств измерения влажности. 19

2.2.3 Выбор методов и технических средств измерения уровня. 22

2.2.4 Выбор методов и технических средств измерения давления. 27

3. Организационная часть. 30

3.1 Структура службы КИП, ее основные задачи. 30

3.2 Мероприятия по охране труда и технике безопасности. 31

4. Заключение. 33

5. Используемая литература. 33

 

Введение

 

Схемы автоматического управления становятся неотъемлемой частью технического оснащения современного производства, обеспечивая тем самым повышения качества исходного продукта, и уменьшение экономических затрат производства за счет выбора и поддержания оптимальных технических режимов. При автоматизации тепло- электро- централей все основные методы, использующиеся в других областях и кроме того, ряд специфических, обусловлены необходимостью контроля и регулирования физических свойств веществ и условия проведения химико - технических процессов, высоким давлением и температуры, пожара - опасностью используемого сырья, необходимостью обеспечения безопасности при протекания процесса. Технологический процесс и оборудование в котором он протекает, представляет собой объект управления, а комплекс технических средств и программ, участвующие в управлении и слежении, образуют схему управления. При любом виде управления выполняются следящие этапы работ: 1.Получение информации о состоянии объекта управления. 2.Обработка и анализ полученной информации, на основании полученной информации формируется решение о необходимости и характере воздействия на объект управления. 3. Приведение в действие принятого решения, например, прекратилась подача газа в схему газового тракта, подается сигнал на исполнительный механизм ГОГ (главный отсекатель газа).

Автоматические системы регулирования могут быть оснащены самыми простыми техническими средствами - одноканальные регуляторы. Однако функциональные возможности у них ограничены. Автоматизировать более сложные системы управления, такие в которых требуется решение при недопустимых нарушениях в технологическом процессе, их требуется оснащать средствами вычислительной техники.

В автоматизированном производстве человек переключается на творческую работу - анализ результатов управления, составление заданий и программ для автоматических устройств и т.д.

Внедрения специальных автоматических устройств, способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение окружающей среды. Комплекс работ по автоматизации технологического процесса предполагает не только автоматическое обеспечение нормального хода этих процессов с использованием различных технических устройств, но и автоматическое управление пуском и остановкой аппаратов для ремонтных работ в критических ситуациях.

Предлагаемая схема автоматизации процесса сушки семян в зерносушильном агрегате типа ДСП-32 призвана улучшить качество продукции и обеспечить оптимальные и безопасные условия протекания данного процесса.

При проектировании предпочтение было отдано датчикам с аналоговыми токовыми выходными сигналами, что позволило производить сбор технологической информации с минимальными затратами при проведении монтажных работ, обеспечивая максимальную точность и надёжность измерительных систем.

 

 

Описательная часть

Теоретическая часть

1.1.1. Краткая характеристика сырья и готовой продукции

 

Все поступающее и хранящееся на предприятиях сырое и влажное зерно должно быть в кратчайший срок просушено в зерносушилках до состояния, стойкого при хранении.

Активное вентилирование семян проводят для сохранения качества сырого и влажного семян, ожидающего сушки, а также для охлаждения хранящегося семян в целях предотвращения и устранения самосогревания, предупреждения развития плесеней и вредителей хлебных запасов.

В отдельных случаях активное вентилирование семян проводят для ускорения процесса послеуборочного дозревания, выравнивания температуры и влажности зерновой массы, устранения амбарного запаха в зерне.

Активное вентилирование семян теплым воздухом или газовоздушной смесью проводят для подсушивания семян продовольственного, фуражного, технического и семенного назначения.

Необходимым сырьем для полноценного функционирования процесса сушки является газ и воздух.

Качество природного газа характеризуется его физико-химическим свойствами и наличием примесей.

Газ используемый в качестве топлива должен удовлетворять ряду требований.

1. Иметь относительно небольшую стоимость.

2. Содержать как можно меньше негорючих составляющих.

3. Легко загораться.

5. При горении недолжно выделяться вредных веществ.

Затраты, связанные с добычей, транспортировкой и сжиганием газа
являются наиболее низкими. Природный газ от места добычи доставляется
непосредственно к потребителю, что освобождает транспорт для перевозки
других грузов. Для хранения газа не требуется никаких складов в пределах
города, не нужен транспорт для вывоза шлака, не нужны золоулавливающие
установки.

При использовании газового топлива в топочных установках
улучшаются условия труда и экологию воздушного бассейна.

Газовое топливо не требует подготовки перед сжиганием, как твердое
топливо (сортировка, дробление) или жидкое (прогрев емкостей, перекачка к
месту сжигания). Физическое состояние газового топлива позволяет
наилучшим образом организовать процесс горения, а регулирование его
расхода в котельной в соответствии с потребностью в тепле и контроль безопасности могут быть автоматизированы. Газовое топливо
обладает особенностями, которые определяют требования к монтажу
газопроводов, конструкциям газового оборудования, установку газовых
горелок, а так же правила обслуживания котлов и котельных установок.

Газ (с давлением не более 22, 5кПа) непосредственно поступает в систему камеру сгорания, предварительно смешиваясь с воздухом для организации качественного процесса горения. В котле происходит сгорание природного газа и образование топочных газов, которые подаются в зерносушильный агрегат типа ДСП-32.

 

 

123Следующая ⇒

Поделиться: