Процес випарювання

">1.6. Карта технологічних параметрів.

Таблиця 1

Карта технологічних параметрів

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Розділ  №2

  2.1.Аналіз  існуючих схем  автоматизації технологічним  об’єктом

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       При розміщенні нагрівальної камери зовні  корпусу апарату є можливість підвищити інтенсивність випаровування не тільки за рахунок збільшення різниці густини рідини і паро-рідинної суміші в циркуляційному контурі, але і за рахунок збільшення довжини кип'ятильних труб. Апарат з виносною нагрівальною камерою має кип'ятильні труби, довжина яких часто досягає 7 м. Він працює при більш інтенсивній природній циркуляції, обумовленій тим, що циркуляційна труба не обігрівається, а підйомна і опускна ділянки циркуляційного контура мають значну висоту.Виносна нагрівальна камера 1 легко відділяється від корпусу апарату, що полегшує і прискорює її чищення і ремонт. Ревізію і ремонт нагрівальної камери можна проводити без повної зупинки апарату (а лише при зниженні його продуктивності), якщо приєднати до його корпусу дві нагрівальні камери.Початковий розчин поступає під нижні трубні грати нагрівальної камери і, підіймаючись по кип'ятильних трубах, випаровується. Іноді подачу розчину проводять так, як вказано на малюнку,  в циркуляційну трубу. Вторинна пара відділяється від рідини в сепараторі 2. Рідина опускається по циркуляційній трубі, що не обігрівається, 4, змішується з початковим розчином, і цикл циркуляції повторюється знову. Вторинна пара, пройшовши бризговловлювач 3, віддаляється зверху сепаратора. Упарений розчин відбирається через бічний штуцер в конічному днищі сепаратора.

       Швидкість циркуляції в апаратах з виносною нагрівальною камерою може досягати 1.5 м/с, що дозволяє випаровувати в них  концентровані і кристалізуються  розчини, не побоюючись дуже швидкого забруднення поверхні теплообміну. Завдяки універсальності, зручності експлуатації і доброї теплопередачі апарати такого типу отримали широке застосування.В деяких конструкціях апаратів з виносною нагрівальною камерою циркуляційна труба відсутня. В цьому випадку випарювання відбувається за один прохід розчину через нагрівальну камеру, тобто апарат працює як прямоточний. Випарні апарати прямоточного типу не придатні для випаровування розчинів, що кристалізуються.

       

За схемою з паралельним живленням корпусів (мал. 4) вихідний розчин поступає одночасно у всі три корпуси установки. Упарений розчин, що видаляється зі всіх корпусів, має однакову кінцеву концентрацію. Установки такої схеми використовують, головним чином, при випаровуванні насичених розчинів, в яких знаходяться частки випавшої твердої фази (що утрудняє переміщення випаровуваного розчину з корпусу в корпус), а також в тих процесах випаровування, де не вимагається значного підвищення концентрації розчину.

   2.2.  Структурна  схема системи  автоматизації.

2.3. Контури автоматичного контролю, регулювання,   сигналізації та блокування 

  Таблиця 2

  Функціональні ознаки контурів автоматизації

 

2.4. Вибір технічних  засобів автоматизації.

    Оскільки  даний технологічний процес є  пожежо- і вибухобезпечним, то особливих вимог до технічних засобів автоматизації не висувають. В якості датчика температури використаємо термопари, а для реєстрації значень температур автоматичні потенціометри. Оскільки деякі розчини можуть викликати корозійне руйнування обладнання, то для вимірювання рекомендується використовувати захищені термопари. В якості датчика витрати використаємо діафрагми. Різницю тисків вимірюємо за допомогою перетворювача різниці тисків. Витрату реєструємо дифманометром. Для вимірювання рівня в колоні використовуємо поплавкові рівнеміри, а для вимірювання тиску в верхній частині колони використаємо електричні давачі тиску. Також для вимірювання концентрації цільового компоненту на виході установки можна використати елктричний датчик концентрації .

    Для регулювання параметрів використовуємо мікропроцесорні регулятори, які мають велику точність та швидкодію у порівнянні з іншими. Також їх досить легко настроювати. Виконавчі механізми вибираємо однообертові (МЕО) або багатообертові (МЕБ). Регулюючі органи – клапани або ж заслінки. 

  Таблиця 3

  Специфікація  на технічні засоби автоматизації

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Опис  функціональної схеми  автоматизації.

Дана  установка призначена для випарювання (підвищення концентрації ) розчину. Основний показник якості регулювання – концентрація випареного розчину. При зменшені подачі початкового розчину збільшується час перебування розчину в випарному апараті, внаслідок чого збільшується концентрація вареного розчину. багатокорпусна випарна установка (БВУ) цукробурякового виробництва складається з 5 активних корпусів. Процес випарювання в цукробуряковому виробництві призначений для підвищення концентрації цукру в розчині шляхом виділення з нього води у вигляді пари.Випарний апарат першого корпусу обігрівається ретурною парою від колектора, а наступні корпуси обігріваються екстра-парами І-IV корпусів.при автоматизації БВУ повино бути передбачено регулювання подачі випарюваного соку (клапан 30) на установку рівня в випарних установках. Вторина пара із попереднього корпусу направляється в якості теплоносія в наступний корпус, при цьому тиск в послідовно з’єднаних (по ходу випарювання розчину в корпусах) знижується таким чином, щоб забезпечити різницю температур між вторинною парою із попереднього корпуса і розчином, киплячим в даному корпусі. Також за допомогою клапана 29 регулюється подача пари в перший корпус, при цьому вимірюється її тиск, витрата і температура.Для підтримання матеріального балансу в апаратах регулюється рівень розчину зміною витративипареного розчину позиція 6,11,15,18,23.

Контролю  підлягають:

• тиск ретурного газу поз. 1-1;
• температура ретурного газу на вході в перший корпус (поз. 3-1);
• витрата ретурної пара на вході (поз. 2-1);
• рівень  і температура розчину у кожному корпусі установки (поз. 5-1….9-1,10-3….12-3);
• концентрація розчину на виході з випарної установки (поз.14-1).

 

Регулюванню підлягають:

• рівень у всіх корпусах випарної установки. Регулювання рівня здійснюється шляхом зміни витрати ретурної пари (клапани 29,7,8,12). Контроль рівня здійснюється здавачами рівня (поплавковий рівнемір);
• витрата ретурної пари перед кожною установкою (поз.4-1…4-4);
• тиск на виході з випарної установки.