Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ФГБОУ ВО «Братский государственный университет» Факультет заочного и ускоренного обучения Кафедра энергетики Контрольная работа по дисциплине «Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация тепловых процессов» АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В БАКАХ И МЕРНИКАХ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Выполнил: студент гр. ПТЭз-18 Перфильева А.В. Руководитель: К.т.н., доцент каф. УТС Григорьева Т.А. Братск 2021 СОДЕРЖАНИЕ 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ................................... 3 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ................................ 4 3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УРОВНЕМЕРА ............................ 5 3.1 Конструкция прибора ................................................................................. 5 3.2 Характеристики прибора ........................................................................... 6 3.3 Принцип измерения .................................................................................... 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................. 7 2 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА На химической водоочистке для хранения серной кислоты применяются цилиндрические вертикальные баки вместительностью 100 м3. Из баков хранения реагенты перекачивающими насосами подаются в мерники. Из мерников реагенты подаются на регенерацию катионитовых фильтров обессоливающей установки. Баки имеют цилиндрическую форму и устанавливаются вертикально. Баки состоят из днища, стенки и кровли. Баки имеют верхний (для осмотра) и нижний (для осмотра и ремонта) люки с крышками, переливные устройства, устройства измерения уровня, а также подводящий и отводящий трубопроводы и воздушники. Бак-мерник состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса с приваренным к нему коническим днищем; приваренной кровли и крышки, крепящейся к кровле с помощью болтов; штуцеров для подвода и отвода серной кислоты или едкого натра; штуцеров для уровнемеров; штуцеров для переливных труб. Перечень и краткая характеристика баков запаса серной кислоты и мерников кислоты приведены в Таблице 1. Таблица 1 – Характеристики баков и мерников кислоты № п.п. 1. Наименование оборудования Бак кислоты №1-3 (БК№1-3) Колво 4 Уровень min., м 0,0 Уровень max., м 5,0 Характеристика V-100 м3 D-4800 мм H-5610 мм V-5,2 м3 2. Мерник кислоты №1, 2 (МК№1, 2) 2 0,0 2,0 D-1600 м H-2850 мм 3 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ Рисунок 1 – Мнемосхема управления кислотным хозяйством Мнемосхема управления приведена на рисунке 1. 4 3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УРОВНЕМЕРА Уровень кислоты в БК №1,2,3,4 и МК №1,2 контролируются ультразвуковыми приборами типа «Prosonic M FMU41». 3.1 Конструкция прибора Конструкция приведена на рисунке 2. 5 3.2 Характеристики прибора Принцип измерения – Ультразвуковой. Характеристики/Применение Компактный ультразвуковой преобразователь. Питание / Коммуникация - 2х/4х-проводная схема подключения (HART), PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus. Погрешность +/- 4мм или +/- 0,2 % от заданного диапазона измерения. Температура окружающей среды -40 °C ... 80 °C. Рабочая температура -40 °C ... 80 °C. Рабочее давление абс. / макс. предел избыточного давления 0,7 бар ... 2,5 бар абс. Блокирующая дистанция 0.5 м. Макс. значение измерения 10 м. 3.3 Принцип измерения Сенсор прибора Prosonic M излучает ультразвуковые импульсы в направлении поверхности среды. Отраженные импульсы принимаются сенсором. Преобразователь Prosonic M измеряет время (t), прошедшее между отправкой и приемом импульса. Исходя из времени t и скорости звука c, преобразователь рассчитывает расстояние D между мембраной датчика и поверхностью среды: D = c ⋅ t/2 Расстояние до дна пустого резервуара E указано пользователем, поэтому расчет уровня осуществляется следующим образом: L = E – D. Встроенный датчик температуры (NTC) компенсирует изменения скорости звука, вызванные изменениями температуры. Принцип измерения уровнемера приведен на рисунке 3. Рисунок 3 – Принцип измерения уровнемера 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Техническая информация Prosonic M - ООО "Эндресс+Хаузер", дата обращения: 25.10.2021 2 ПИ 211.204.207-2019 АСДУ ХЦ Производственная инструкция по эксплуатации АСДУ установок ( ХЦ У-ИТЭЦ) 3 Электронный ресурс - поставщик измерительных приборов Endress+Hauser, доступ: https://www.ru.endress.com 7
