Разработка проектной документации для создания автоматизированной системы регулирования (АСР) давления газа под колошником

курсовая работа

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АСР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ПОД КОЛОШНИКОМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

В соответствии с выбранной структурой АСР основным информационным сигналом является сигнал, пропорциональный избыточному давлению. Параметры контролируемой среды:

- давление, МПа 10,2-15,1;

- температура колошникового газа в районе установки датчика, °С 70-80;

- температура доменного газа на выходе из печи, °С 400.

Место установки датчика подвержено воздействию окружающей среды с параметрами:

- температура, °С 17-30;

- абсолютное давление, кПа 90-105;

- относительная влажность, % 80.

Расстояние от датчика до вторичного прибора 30 м.

Контролируемая и окружающая среды при нормальной работе агрегата взрывобезопасны и пожаробезопасны.

В соответствии с требованиями метрологического каталога доменной печи, допустимая погрешность контроля давления под колошником равна 0,5%.

В соответствии с приведенными условиями для контроля давления газа под колошником используется импульсная трубка, а в качестве датчика - преобразователь значений избыточного давления МТМ-700ДИ.

Основные технические характеристики датчика:

- предельно допустимое рабочее давление, МПа 24;

- диапазон измерений, МПа 0-6,3;

- пределы основной допустимой погрешности, % 0,25;

- диапазон выходного унифицированного сигнала, мА 4-20;

- нижний предел измерений, % 0;

- напряжение питания, В 15…36;

- диапазон рабочих температур, °С -40…+60;

- длина линии связи с преобразователем, м не более 500;

- степень защиты корпуса IP54;

- габаритные размеры, мм 165Ч127;

- масса, кг не более 1,6;

- материал, контактирующий со средой - титан ВТ9 и сплав 12Х18Н10Т.

Для регистрации контролируемого параметра выбран регистратор электронный МТМ-РЭ-160-01, предназначенный для накопления (архивирования) в энергозависимой памяти, хранения и отображения информации о состоянии технологического параметра.

Технические характеристики:

- напряжение питания, В ~187…~242;

- потребляемая мощность, ВА не более 25;

- диапазон рабочих температур, °С +5…+50;

- входной сигнал, мА 4-20;

- глубина архива по каждому каналу, тыс. точек 53;

- тип ЖКИ, монохромный 240Ч128;

- разрешающая способность графика отображения параметра, % 1;

- основная погрешность цифровых показаний, % 0,1;

- степень защиты лицевой панели IP54;

- степень защиты корпуса IP20;

- габаритные размеры, мм 150Ч200;

- масса, кг не более 2,9;

Данный регистратор сохраняет данные при отключении питания; возможно программирование параметров с лицевой панели; съём информации по интерфейсу RS-458; дублирование разъёма RS-458 на лицевой панели прибора; распечатка и просмотр графиков и параметров на персональном компьютере.

Регулятор АСР должен работать с унифицированным токовым входным сигналом и обеспечивать реализацию ПИ-закона регулирования совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости. Для этого выбран регулятор МТМ-620.

Прибор предназначен для измерения и регулирования технологического параметра и имеет следующие технические характеристики:

- напряжение питания, В ~187…~242;

- потребляемая мощность, ВА не более 6;

- диапазон рабочих температур, °С +5…+50;

- класс точности 0,25;

- коммутационная способность выходов реле, В/А 250/16;

- максимальная коммутируемая мощность, ВА~ тока 125;

- сопротивление нагрузки, кОм 0…1;

- степень защиты лицевой панели IP54;

- степень защиты корпуса IP20;

- габаритные размеры, мм 48Ч96;

- масса, кг не более 1.

Ключи ПМО - переключатели малогабаритные общепромышленные предназначены для коммутации электрических цепей управления, сигнализации и защиты напряжением U=12-220В постоянного и 24-380В переменного тока, частотой 50, 60, 400Гц при токе нагрузки 0,25-6,3А в стационарных установках.

Переключатели пригодны для эксплуатации в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории размещения 3.1, при температуре окружающей среды от -40 до +40 °С. Ля выбора режима управления в АСР обычно применяют переключатель с фиксацией типа:

ПМОФ-45-222222/II-Д9У3.

Для управления исполнительным механизмом в дистанционном режиме используют переключатель с возвратом типа:

ПМОВ 222222/II-Д61У3.

В качестве усилителя принимаем ПБР-3А, который предназначен для бесконтактного управления электрическим исполнительным механизмом с трёхфазными асинхронными (синхронными) электродвигателями: АИР, ДСТР с защитой электродвигателя по перегрузке.

Технические характеристики:

- входной сигнал, В 24;

- входное сопротивление, Ом 750;

- быстродействие, мс 25;

- разница между длительностями входного и выходного сигнала, мс 20;

- степень защиты IP20;

- максимальный коммутируемый ток, А 3;

- электрическое питание, В, Гц 240/415,50;

- потребляемая мощность, Вт 5;

- габаритные размеры, мм 240Ч90Ч196;

- масса, кг 3,5.

Работает в режиме поворотно-кратковременном, реверсивном с частотой включений до 630 в час, при продолжительности включений до 25%; напряжение источника питания цепей управления нестабилизированное двухполупериодное выпрямленное напряжение 22/26 В.Средний срок службы 15 лет; гарантийный срок эксплуатации - 18 месяцев.

Исполнительным механизмом в данной АСР является ИМ электрический, трёхфазный МЭО-630-25-0,63-92КБ, который предназначен для приведения в действие и перемещения различных регулирующих органов: задвижек, заслонок, затворов, шиберов, клапанов, кранов и т.п.

Основные технические характеристики МЭО:

- номинальный крутящий момент на входном валу, Нм 630;

- полный ход выходного вала, оборота 0,63;

- номинальное время полного хода выходного вала, с 25;

- напряжение питания, В 220/380;

- частота, Гц 50;

- тип датчика положения БСПТ.

По защищенности от попадания внутрь механизма твёрдых частиц (пыли) и воды, механизмы имеют степень защиты IP54 по ГОСТ 14254.

Дистанционный указатель положения подсоединен к исполнительному механизму. В качестве ДУПа выбран линейный индикатор МТМ-300-4-20-0100, который предназначен для отображения на линейном светодиодном индикаторе значений параметров, заданных сигналом постоянного тока по двум каналам. У него присутствуют следующие технические характеристики:

- напряжение питания, В ~20,4…~26,4;

- потребляемая мощность, ВА не более 5;

-диапазон рабочих температур, °С +5…+50;

- входной сигнал, мА 4-20;

- разрешаюшая способность индикатора, % 2;

- степень защиты корпуса IP20;

- габаритные размеры, мм 40Ч145;

- масса, кг не более 0,5.

Гальваническое разделение входных цепей между собой; шкальная индикация измеряемого параметра и значений уставок; программирование значений уставок с задней панели прибора; щитовой монтаж.

Блок питания МТМ-140 в данной системе используется для питания датчика, задатчика и индикатора. Прибор предназначен для питания средств промышленной автоматики и контрольно-измерительных приборов.

Рисунок 2.1 - Техническая структурная схема регулирования давления газа под колошником доменной печи

Технические характеристики МТМ-140:

- напряжение питания, В 100…250;

- потребляемая мощность, ВА не более 23;

- диапазон рабочих температур, °С +5…+50;

- выходное напряжение постоянного тока, В 21,4…27,4;

- максимальный ток нагрузки, А 0,8;

- уровень пульсации выходного напряжения, % не более 3;

- количество выходных клемм (гальванически связанных), пар 5;

- степень защиты корпуса IP20;

- габаритные размеры, мм 92,5Ч70Ч65,5;

- масса, кг не более 0,2.

В АСР давления газа под колошником регулирующим органом является дроссельная группа.

В соответствии с выбранными техническими средствами составлена техническая структурная схема представленная на рисунке 2.1.

Делись добром ;)