Отчет по практике специальности «Автоматизация технологических процессов и производств.»

Преобразователь измерительный уровня буйковый САПФИР-22ДУ-Ex.

Преобразователи (рисунок 3.3) предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами, в том числе, со взрывоопасными условиями производства и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра — уровня жидкости или уровня границы раздела жидких фаз как нейтральных, так и агрессивных сред — в стандартный токовый выходной сигнал дистанционной передачи [4].

Преобразователь состоит из измерительного блока (рисунок 3.5) и электронного преобразователя.

Рисунок 3.3 — Измерительный блок преобразователя измерительного уровня буйковый САПФИР-22ДУ-Ex: 1 — буек; 2 — рычаг; 3 — втулка; 4 — мембрана; 5 — гидравлический демпфер; 6 — лента; 7 — тензопреобразователь; 8 — клеммный зажим; 9 — дроссель; 10 — крышка; 11 — основание; 12 — трубчатый корпус; 13 — ограничитель; 14 — колпачок

Рисунок 3.4 — Электронный преобразователь измерительного уровня САПФИР-22ДУ-Ex:  1 — клеммная колодка; 2 — винт; 3 — крышка; 4 — плата; 5 — корпус; 6 — дополнительная крышка; 7 — плата; 8 — винт; 10 — канал, 11 — кабельный вывод; 12 — болт для заземления

При изменении измеряемого уровня происходит изменение гидростатической выталкивающей силы, воздействующей на чувствительный элемент — буек. Это изменение через рычаг передается на тензопреобразователь, размещенный в измерительном блоке, где линейно преобразуется в изменение электрического сопротивления тензорезисторов. Электронный преобразователь преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал. Гидравлический демпфер, внутренняя полость которого заполнена вязкой жидкостью, сглаживает колебания.

Основные технические характеристики преобразователя представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 — Технические характеристики преобразователя измерительного уровня буйкового САПФИР-22ДУ-Ex

Расходомеры ультразвуковые «ГиперФлоу-УС» (рисунок 3.5) предназначены для измерений расхода и объема природного газа и других газовых сред с приведением к стандартным условиям [5].

Рисунок 3.5 — Расходомер ультразвуковой «ГиперФлоу-УС»: 1 — термопреобразователь сопротивления; 2- блок электронный; 3- датчики пьезоэлектрические; 4 — датчик избыточного давления; 5 — коробка распределительная 6 — сетевой источник питания; 7 — барьер искрозащитный

По принципу действия расходомер относится к время-импульсным ультразвуковым расходомерам, работа которых основана на измерении разности времен прохождения зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний по направлению скорости потока рабочей среды в первичном преобразователе, и против него. Возбуждение и прием зондирующих импульсов производится датчиками пьезоэлектрическими, устанавливаемыми на первичном преобразователе расхода. Попеременная коммутация режимов «прием-передача» пар датчиков обеспечивается блоком электронным.

При движении газа происходит снос ультразвуковой волны, который приводит к изменению времени распространения ультразвукового сигнала между датчиками. Время распространения сигнала по потоку уменьшается, а против него — возрастает.

Измеряемая прибором скорость является средней скоростью потока газа вдоль пути акустического сигнала. Для вычисления значения средней скорости потока через поперечное сечение измерительного участка необходимо знать значение поправочного коэффициента на распределение скоростей.

При этом средняя скорость потока газа через поперечное сечение измерительного участка () может быть вычислена по формуле:

. (3.1)

Значение К_г является функцией числа Рейнольдса (Re), шероховатости стенок трубопровода, расположения акустического луча и его вида.

Реальное значение К_г определяется при поверке и вводится в прибор в виде табличных данных размерностью 1х20.

Стандартными условиями, к которым приводится измеренный при рабочих условиях объём газа, являются:

• температура 20 ^оС (293,15 К);
• давление 760 мм. рт. ст. (0,101325 МПа).

Манометр показывающий МП4-УУ.

Данные манометры (рисунок 3.6) предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления жидких и газообразных сред.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации трубчатой пружины или более чувствительной двухпластинчатой мембраны, один конец которой запаян в держатель, а другой через тягу связан с трубко-секторным механизмом, преобразующим линейное перемещение упругого чувствительного элемента в круговое движение показывающей стрелки.

Рисунок 3.6 — Манометр с трубчатой пружиной МП4-УУ2: 1 — трубчатая пружина; 2 — держатель; 3 — тяга; 4- зубчатый сектор; 5 — шестерня; 6 — стрелка; 7 — шкала; 8 — штуцер; P -измеряемое давление

Технические характеристики манометров МП4-УУ2 приведены в таблице 3.4

Таблица 3.4 — Основные характеристики манометров технических МП4-УУ2

Термопреобразователь сопротивления ТСМУ-205-Ех.

Термопреобразователи предназначены для измерения температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ. Обеспечивают непрерывное преобразование температуры в унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА. Предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Термопреобразователи ТСМУ-205-Ех выполнены во взрывозащищенном исполнении и имеют маркировку взрывозащиты ExiaIICT6X. Взрывозащищенные термопреобразователи предназначены для применения во взрывоопасных зонах помещений в соответствии с установленной маркировкой взрывозащиты, требованиями гл. 7.3 ПУЭ, гл. 3.4 ПТЭЭП и других нормативных документов, регламентирующих применение оборудования во взрывоопасных зонах, где возможно образование взрывоопасных смесей категории IIC и групп взрывоопасности Т1 — Т6. Термопреобразователи состоят из первичного преобразователя (ПП) температуры и измерительного преобразователя (ИП) (рисунок 3.9). В качестве первичных преобразователей температуры используются термопреобразователи сопротивления 100П, Pt100, 100М и преобразователи термоэлектрические ХА (К).

Рисунок 3.7 — Термопреобразователь сопротивления ТСМУ-205-Ех: 1 — первичный преобразователь (ПП); 2- измерительный преобразователь (ИП); L — длина монтажной части ПП; d — диаметр монтажной части ПП

ИП предназначен для преобразования сигнала от первичного преобразователя в токовый выходной сигнал. ИП содержит компенсатор нелинейности входного сигнала и компенсатор температуры «холодного» спая для ТХАУ.

Под крышкой головки корпуса термопреобразователя на передней панели ИП расположены:

потенциометр «0» подстройки нуля;

— потенциометр «Д» подстройки диапазона;

клеммные соединители «+» и «-» для подключения питания 24 В (36 В) и нагрузки и два контактных штыря «R» для подключения первичного преобразователя;

контактный штырь «земля» для подключения ИП к корпусу металлической головки АГ-10 посредством провода с наконечником.

Технические характеристики термопреобразователей ТСМУ-205Ех приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 — Основные характеристики термопреобразователей ТСМУ-205Ех

4. Характеристика оборудования полевого уровня АСУ ТП объекта исследования.

Природный газ, добываемый из подземных источников, насыщен жидкой водой и тяжёлыми углеводородами. Для того, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к чистому, сухому и абсолютно газообразному топливу, пригодному для передачи по трубопроводам и поставке конечным пользователям для сжигания, газ должен пройти несколько стадий переработки, включая удаление жидкостей, захваченных газом, с последующим высушиванием для снижения содержания водяных паров. Осушка природного газа имеет наиважнейшее значение для успешной работы всей системы подготовки газа и его транспорта к конечному потребителю. Срок службы трубопровода определяется скоростью коррозии, которая напрямую связана с присутствием влаги в газе, поскольку она способствует окислению. Кроме того, образование гидратов может снизить пропускную способность трубопровода, что способно привести к закупорке и повреждению фильтров, кранов и компрессоров. Гидраты являются соединением избыточной воды с парами жидких углеводородов, которые могут конденсироваться из газа при транспортировке, образуя эмульсии, которые при рабочем давлении представляют собой твёрдые массы. Осушка природного газа до точки росы ниже рабочей температуры вымораживающей установки, несомненно, представляет большую важность для предотвращения проблем с закупориванием в результате замерзания, что отрицательно сказывается на эффективности.

Обычной практикой на предприятиях является измерение содержания влагосодержания в критических точках на постоянной основе с тем, чтобы обеспечить эффективную переработку и надёжную работу всех установок. Правильная конструкция, установка и эксплуатация промышленных гигрометров для таких областей применения требует пристального внимания к конкретным измеряемым свойствам газа и его составу, а также к используемым технологиям переработки [7].

Правильное определение температуры точки росы (ТТР) природного газа обеспечивает надёжность контроля качества газа.