Готовые ????????? ??????

Диплом  Модернизация автоматики управления установкой абсорбции двуокиси углерода

Содержание:

Введение
1 Аналитический раздел
1.1 Общие сведения об объекте автоматизации 8
1.2 Анализ состояния автоматизации установки
абсорбции двуокиси углерода 11
1.3 Технико-экономическое обоснование проекта 16
1.4 Цель и постановка задачи дипломного проекта 18
2 Конструкторско-технологический раздел
2.1 Анализ установки очистки от двуокиси углерода как объекта автоматизации 19
2.2 Разработка схемы автоматизации 23
2.3 Обоснование и выбор средств автоматизации
нижнего и верхнего уровня 31
3 Специальный раздел
3.1 Взрывобезопасность и ее обеспечение 53
3.2 Выбор метода взрывозащиты 56
3.3 Анализ и расчет взрывозащиты вида "искробезопасная
электрическая цепь" 59
3.4 Оценка искробезопасности электрической цепи 69
3.5 Обнаружение и прерывание электрического разряда 70
4 Организационно-экономический
4.1 Производственная мощность 74
4.2 Организация труда и расчёт заработной платы 75
4.4 Расчёт себестоимости продукции 78
4.3 Расчёт капитальных затрат 79
4.5 Расчёт прибыли 82
4.6 Расчёт эффективности использования основных средств 83
5 Безопасность и экологичность
5.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 88
5.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных
и вредных факторов 89
5.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях 92
Заключение 94
Список используемых источников 95
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е

Аннотация
Дипломный проект содержит 97 страниц печатного текста, 42 рисунка, 7 таблиц, 27 использованных источника и 6 листов графического материала.
В данном дипломном проекте, разработана модернизация автоматики управления установкой абсорбции двуокиси углерода, на базе взрывозащищённой выносной систе¬мы сопряжения IS-RPI (Intrinsically Safe Remote Process Interface) с оборудованием нижнего уровня АСУ ТП, фирмы «Pepper+Fuchs», и микропроцессорных модулей фирмы «Metso» (система управления metso DNA). Выполнено технико-экономическое обоснование предлагаемой системы автоматики.
Разработана функциональная схема автоматизации и выбраны технические средства автоматизации. Произведён анализ и расчёт взрывозащиты вида «искробезопасная цепь».
Выполнен расчет экономической эффективности от внедрения модернизируемой системы автоматики контроля и управления промышленной установкой абсорбции углекислоты.
Рассмотрены инженерные мероприятия, направленные на обеспечение безопасного ведения технологического процесса.

Введение
Модернизации производства направлена на повышение эффективности парка технологического и вспомогательного оборудования, сокращения трудоемкости производственных процессов и, как следствие, оптимизация численности персонала, сокращение себестоимости продукции - за счет применения прогрессивных технологий, материалов, экономии энерго- и трудовых ресурсов.
Главным вопросом при модернизации производства является оценка предполагаемой эффективности мероприятий, которая, в свою очередь, зависит от технико-технологической проработки вопросов:
- наличия и необходимости модернизации агрегатов в целом или технологических установок отдельно;
- выбора новой технологии или модернизации существующей;
- выбора состава технологического и вспомогательного оборудования;
Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, высокой чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, опасностью перерабатываемых веществ.
В данном дипломном проекте поставлена задача разработки модернизации автоматики управления установкой абсорбции двуокиси углерода, агрегата синтеза аммиака, на ОАО «Невинномысский Азот». Модернизация автоматики контроля и управления установки, позволит повысить эффективность производства за счет снижения себестоимости конечного продукта – аммиака) и обеспечить ее устойчивую работу, за счет повышения надежности и безотказности работы оборудования. Все это говорит об актуальности темы дипломного проекта.





1 Аналитический раздел
1.1 Общие сведения об объекте автоматизации
Анализом объекта проектирования является установка абсорбции двуокиси углерода в производстве крупнотоннажного синтетического аммиака на производственном предприятии ОАО «Невинномысский Азот» цеха 1В. Проектная мощность получения аммиака составляет 1700 тонн в сутки.
На рисунке 1.1 представлена упрощенная технологическая схема процесса абсорбции двуокиси углерода. Абсорбция — это процесс поглощения определенных компонентов исходной газовой смеси при контактировании ее с жидкостью (абсорбентом) целью разделения этой смеси или получения растворов компонентов. Целью управления процессом абсорбции является поддержание постоянства заданной концентрации извлекаемого компонента в обедненном газе, а также соблюдение материального и теплового балансов абсорбционной установки. Иногда целью процесса абсорбции является получение насыщенного абсорбента заданного состава. Концентрацию извлекаемого компонента в обедненном газе можно определить по разности количеств извлекаемого компонента, приходящего с сырьем поглощаемого из нее абсорбентом в единицу времени [1]...


2. Конструкторско-технологический раздел

2.1 Анализ установки абсорбции двуокиси углерода как объекта автоматизации
Главной стадией процесса очистки конвертированного газа, является реакция поглощения двуокиси углерода метилдиэтаноламином (МДЭА раствором). Основным технологическим аппаратом, в котором происходит поглощение СО2, является абсорбер, где очистка протекает по следующей основной реакции:
CO2 + H2O + R2-N-CH3 + ↔ (R2 –NH-CH3)+ + (HCO3)-,
где R2-N-CH3 – МДЭА, R – группа НОСН2СН2
В связи с низкой скоростью абсорбции СО2 раствором МДЭА процесс очистки ведут с использованием активирующих добавок - стабилизаторов. В качестве стабилизатора используют добавку поташа (К2СО3). Концентрация самого МДЭА в рабочем растворе до 50% масс., остальное вода и добавки [1].
Реакции, протекающие при очистке, являются экзотермиче¬скими и обратимыми, при повышении температуры раствора об¬разующееся химическое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. При температуре 50-800С и повышенном парциальном давлении СО2 реакция протекает слева направо, т.е. с поглощением СО2 (абсорбция). При снижении давления и повышении температуры до 80-1250С реакция идет в обратном направлении с выделением СО2 (регенерация). На стадии абсорбции диоксид углерода поглощается растворителем (абсорбентом), очищенный газ направляют на дальнейшую переработку, а насыщенный диоксидом углерода раствор регенерируют.
Важнейшими показателями процесса очистки газа от диоксида углерода в крупных агрегатах производства аммиака являются также габариты и масса основных аппаратов и теплообменного оборудования, надежность их работы и безусловно достигаемая степень очистки газа, по¬скольку используемые аппараты являются самыми громоздкими в аммиачном производстве[1].
Процесс абсорбционной очистки газов во многом определяется свойствами растворителей, основными характеристиками которого являются:
- абсорбционная емкость (количество вещества, которое способен поглотить абсорбент, м3/м3 или моль/моль) и ее связь с давлением и температурой. От абсорбционной емкости зави¬сят главные показатели процесса: циркуляция абсорбента, габариты технологических аппаратов, условия регенерации, и др;
- селективность растворителя характеризуется отношением растворимостей извлекаемого газа и наиболее близкого к нему по растворимости компонента очищаемого газа. От селективности зависят потери менее растворимых газов, особенности технологической схемы и некоторые расходные коэффициенты;
- вязкость растворителя влияет на скорость массо- и теплопередачи, а следовательно определяет габариты аппаратуры и расход энергии на перекачивание растворителя. Наиболее предпочтительны растворители с низкой вязкостью;
- термохимическая устойчивость растворителя должна быть высокой, чтобы к минимуму свести даже весьма медленные побочные реакции, так как они влияют на срок службы абсорбента и могут оказывать коррозионное действие на основное оборудование [1].
Исходя из описанного выше, в данном дипломном проекте рассматривается установка очистки конвертированного газа от двуокиси углерода агрегата получения аммиака, технологическая схема которой (с указанием значений параметров состояния техпроцесса) приведена на рисунке 2.1, и разрабатывается проект модернизации автоматики её управления...


3 Специальный раздел

3.1 Взрывобезопасность и ее обеспечение
Взрывобезопасность - специальный стандарт защиты, используемый для эксплуатации оборудования в потенциально взрывоопасных средах.
Взрывозащищенная система сопряжения IS-RPI [15] с оборудованием нижнего уровня будет внедрена на объекте, где определенные участки производства характеризуются тем, что существует потенциальная опасность появления взрывоопасной среды в случае аварий или отклонений от нормального течения технологического процесса. Расположение таких зон приведено на схеме плана агрегата синтеза аммиака, смотри рисунок 2.9.
Объект модернизации - установка абсорбции двуокиси углерода, вместе с установленным на ней оборудованием для контроля и управления технологическим процессом (преобразователи, исполнительные механизмы, линии связи и т.д.) является наружной технологической установкой и расположена под открытым небом. Микропроцессорный комплекс (МПК) и центральный пульт управления (ЦПУ) расположены в отдельном здании безопасной зоны.
Проектируемая система сопряжения IS-RPI [15] будет установлена в зоне, которая характеризуется как место с повышенной взрыво- и пожароопасностью, поэтому для вспомогательного оборудования, использующего электрическую энергию применяется взрывозащита типа «искробезопасная электрическая цепь». Сами зоны согласно российским нормативным документам [20] выделяют...

Полный комплект диплома в электронной версии с чертежами, чертежи выполнены в Visio.