Дипломная работа: Автоматизированные системы управления производственно-технологическими процессами (на примере АО «Грасис»)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
55
ступенях сжатия, дожимающего (бустерного) тормозного колеса поз. С3420
турбодетандерного агрегата поз. Х3471 с охладителем бустерного воздуха поз.
Е3421, а так же шумоглушителем поз. N2653. [8]
Воздух из атмосферы в количестве 63650 нм3/час через воздушный
фильтр всасывания поз. S1146.1/2 и шумоглушитель всасывания поз. N1151
подаётся на вход основного воздушного компрессора поз. C1161, где в первых
трёх ступенях сжимается с промежуточным водяным охлаждением до давления
0,69 МПа (6,9 кгс/см2) и подаётся на охлаждение и первичную очистку снизу в
оросительный воздухоохладитель поз. E2416. [19]
Нагрузка компрессора регулируется лопаточным направляющим
аппаратом на всасывании первой ступени, а также сбросом воздуха на
глушитель поз. N2653 через управляемую заслонку поз. FV1110. [19]
В оросительном воздухоохладителе поз. E2416 воздух проходит снизу
вверх через насадку, омываемую поступающей сверху водой, и остывает
приблизительно до 13°C прежде, чем выходит из воздухоохладителя в верхней
его части. Процесс отмывания так же удаляет из воздуха вредные компоненты,
типа SO2, SO3 и NH3. В нижней секции воздухоохладителя воздух охлаждается
циркулирующей по замкнутому контуру охлажденной водой из градирни. В
верхнюю секцию воздухоохладителя подается вода из азотного скруббера-
водоохладителя поз. E2417, в котором она охлаждается за счет продувки её
азотом с низким влагосодержанием и температурой. [8]
После оросительного воздухоохладителя воздух через управляемые
затворы поворотные поз. КV2621/КV2622 на входе поступает в адсорберы поз.
А2626А/Б блока комплексной очисти. Проходя через блок комплексной
очистки, состоящий из двух адсорберов (А2626А/B), каждый из которых
заполнен адсорбентом – синтетическим цеолитом, и управляемые затворы
поворотные поз. КV2627/КV2628 на выходе, воздух очищается от водяного
пара, СО2, N2O и углеводородов. [8]
56
После блока комплексной очисти сухой и очищенный от примесей
воздух при температуре 19 °C и давлении 0,658 МПа (6,58 кгс/см2) разделяется
на три потока. [6]
Первый поток с расходом 5780 нм3/час подаётся в основной
теплообменник поз. Е3116А/Б блока разделения воздуха, где охлаждается до
температуры, близкой к температуре ожижения, далее смешивается с паровой
фазой после сепаратора поз. D3432 и поступает в нижнюю часть колонны
ректификационной нижней поз. Т3211. Другой поток с расходом 56450 нм3/час
подаётся на сжатие в дожимающий компрессор поз. С1261 (смонтирован на
общей раме и имеет единый привод с компрессором поз. C1161), где в трёх
ступенях сжимается с промежуточным водяным охлаждением до давления 4,1
МПа (41 кгс/см2) и при температуре 30°C подаётся на дальнейшее сжатие в
тормозной бустер-компрессор поз. С3420 турбодетандерного агрегата поз.
Х3471. [25]
Блок предварительного охлаждения воздуха состоит из оросительного
воздухоохладителя поз. E2416, азотного скруббера-водоохладителя поз. E2417
и насосов поз. Р2466 А/Б и Р2467 А/Б.
Охлаждённая вода из градирни при температуре 20°C и расходом 186
м3/час подаётся на блок предварительного в охлаждения воздуха, после чего
разделяется на два потока. [25]
Первый поток расходом 160 м3/час через затвор поворотный поз. 2411
А/Б, фильтр поз. 2412 А/Б, насос поз. Р2466 А/Б, затвор поворотный поз. 2416
А/Б и затвор управляемый поз. FV2411 с давлением 0,68 МПа (6,8 кгс/см2)
подаётся в среднюю часть оросительного воздухоохладителя поз. E2416, где,
стекая вниз по насадке, производит первичное охлаждение и отмывку воздуха,
поступающего из компрессора поз. C1161. [25]
Второй поток расходом 26 м3/час через клапан, управляемый LV2431
подаётся в верхнюю часть азотного скруббера-водоохладителя поз. E2417, где
стекает по насадке и охлаждается за счет тепломассообмена с потоком
отбросного азота расходом 36090 нм 3/час с низким влагосодержанием и
57
температурой 30°C, поступающим из блока разделения воздуха. После
прохождения водоохладителя поз. E2417 отбросной азот сбрасывается в
атмосферу. [25]
Из нижней части водоохладителя поз. E2417 вода при температуре 12°C
через затвор поворотный поз. 2421 А/Б, фильтр поз. 2422 А/Б, насос поз. Р2467
А/Б, затвор поворотный поз. 2426 А/Б и затвор управляемый поз. FV2421 с
давлением 0,68 МПа (6,8 кгс/см2) подаётся в верхнюю часть оросительного
воздухоохладителя поз. E2416, где, стекая вниз по насадке, производит
окончательное охлаждение воздуха, поступающего из компрессора поз.
C1161. [29]
Охлаждающаяся вода, как и влага, выделившаяся при сжатии воздуха,
собираются в кубе оросительного воздухоохладителя поз. E2416 и через
клапан, управляемый LV2401 возвращается в систему охлаждающей воды.
Блок комплексной очистки воздуха состоит из пары адсорберов
A2626A/Б и электронагревателя регенерационного газа поз. E2618.
Примеси, находящиеся в воздухе (водной пар, CO2, N2O, углеводороды)
адсорбируются при проходе воздуха через один из двух адсорберов,
заполненных синтетическими цеолитами A2626A/Б. Один адсорбер постоянно
находится в работе, в то время как другой находится на регенерации. [29]
Цикл регенерации в основном состоит из следующих стадий: нагрев,
охлаждение, набор давления, сброс давления. Регенерационный газ идет из
блока разделения воздуха как отбросной газ (азот). Он нагревается в
нагревателе регенерационного газа поз. E2618 (электрический нагреватель). В
конце цикла регенерации производится включение в работу
отрегенерированного адсорбера, а другой адсорбер переводится на новый цикл
регенерации. Циклы автоматически контролируются компьютером управления
производственным процессом. После прохождения адсорбера регенерирующий
газ (отбросной азот) сбрасывается в атмосферу на глушитель поз. N2653. [29]
Нагрев адсорбента при регенерации производится до температуры
200°C, охлаждение производится до температуры 30°C. Длительность работы
58
адсорбера при очистке воздуха зависит от объёма потока воздуха, подаваемого
на адсорбер. При меньшем потоке возможно удлинить время работы адсорбера
и соответственно необходимо увеличить время регенерации и последующего
охлаждения. Длительность работы адсорбера при гарантийном режиме
составляет 228 минут, нагрев 69 минут и охлаждение 131 минут. Общая
длительность цикла работы адсорбера составляет 456 минут. [29]
Адсорберы регенерируются после каждого цикла греющим азотом,
поступающим из блока разделения воздуха. В течение стадии нагрева азот
расходом 36090 нм3/час подогревается до температуры 200°C электрическим
нагревателем E2618. Охлаждение производится тем же потоком воздуха при
выключенном электроподогревателе.
Переключение адсорберов автоматически контролируются
компьютером управления производственным процессом. [30]
Сброс давления из адсорберов производится через управляемые клапаны
поз. КV2645 / КV2646, подача регенерирующего газа (азота) в адсорберы
производится через управляемые затворы поворотные поз. КV2641 / КV2642 на
входе, сброс регенерирующего газа (азота) в атмосферу на глушитель поз.
N2653 через управляемые затворы поворотные поз. КV2647 / КV2648 на
выходе. Набор давления воздуха в подключаемый адсорбер производится через
управляемый клапан поз. КV2625. [22]
Схема производства и рекуперации холода состоит из основного
теплообменника поз. Е3116 А/Б блока разделения воздуха и турбодетандера
поз. X3471 с сепаратором поз. D3432
Необходимость в постоянном охлаждении блока разделения воздуха
(постоянном производстве холода) вызвана потерями в изоляции, потерями
вследствие недорекуперации потоков на теплом конце основного
теплообменника поз. Е3116 А/Б, а также вследствие выведения криогенных
жидкостей из низкотемпературной секции. Эти потери компенсируются
изоэнтальпийным расширением потоков (дроссельные клапаны и т.д.) и
59
адиабатическим (изоэнтропийным) расширением воздуха в турбодетандере поз.
X3471. [22]
Для рекуперации холода, произведённого в криогенном цикле установки
разделения воздуха, холод, запасённый в потоках, отходящих из блока
разделения (обратные, отходящие потоки), в основном теплообменнике поз.
Е3116 А/Б передается потокам, направляемым в блок разделения воздуха
(прямые потоки). [22]
В основной теплообменник подаются следующие прямые потоки: [22]
Воздух при температуре 19°C и давлении 0,65 МПа (6,5 кгс/см2) с
расходом 5780 нм 3/час после блока комплексной очистки воздуха после
охлаждения до температуры, близкой к температуре ожижения, далее
смешивается с паровой фазой после сепаратора поз. D3432 и поступает в
нижнюю часть колонны ректификационной нижней поз. Т3211.
Воздух при температуре 30°C и давлении 5,75 МПа (57,5 кгс/см2) с
расходом 21690 нм3/час после охладителя бустерного воздуха поз. Е3421 после
охлаждения до температуры ожижения и почти полного ожижения через
дроссельный клапан FV3112 (ориентировочно 90% в зависимости от режима)
так же поступает в нижнюю часть колонны ректификационной нижней поз.
Т3211.
Воздух при температуре 30°C и давлении 5,75 МПа (57,5 кгс/см2) с
расходом 34425 нм3/час после охладителя бустерного воздуха поз. Е3421 после
охлаждения до температуры минус 77°C подаётся на расширение в
турбодетандерный агрегат поз. Х3471.
Из основного теплообменника отводятся следующие обратные потоки:
Азот газообразный отбросной промежуточной чистоты с концентрацией
по кислороду 0,8 % об. при температуре 28°C и давлении 0,122 МПа (1,22
кгс/см2) с расходом 20500 нм3/час.
Азот газообразный отбросной чистый с концентрацией по кислороду
0,0001 % об. при температуре 28°C и давлении 0,115МПа (1,15 кгс/см2) с
расходом 26288 нм3/час.
Источник: https://baza.diplomsite.ru/previewfile/2529