Автоматика и работа котлов и реакторов

otlii

Современные котлы, бойлеры, газовые колонки и другое тепловое оборуддование vygodnyi.com.ua - это высокоавтоматизированные приборы, за созданием которых стоит многих ученых. Чтобы разработать программу для автомата, нужно, конечно, знать все тонкости автоматизируемого процесса. Именно с изучения особенностей производства полиэтилена и начали свою работу сотрудники Центрального научно-исследовательского института комплексной автоматизации, которым было поручено решить проблему автоматизации этого важнейшего технологического процесса.

Итак, первый этап исследований — это «непосредственный разговор» с реактором. Чтобы понять тот язык, на котором реактор мог поведать столь нужные инженерам сведения, в институте была создана специальная аппаратура — станция, для снятия характеристик промышленных объектов. Примерно год с ее помощью регистрировались все действия операторов, а также показания датчиков, которыми оснастили реактор.

Изучение накопленного материала вознаградило кропотливый труд исследователей. Удалось разгадать причину возникновения такого бича, как разложение этилена. Оказалось, что эта крайне нежелательная реакция возникает главным образом из-за появления тромбов — пробок в реакторе.

При нормальном ходе процесса густая воскообразная масса полиэтилена непрерывно течет по трубе реактора. Но вот из-за нарушения технологического режима образовался тромб. Начало повышаться давление. Стала расти скорость реакции полимеризации, идущей с выделением тепла, а значит, и температура в реакторе. Увеличение температуры приводит к бурному разложению этилена, которое воспринимается как взрыв.

Как же предотвратить образование тромбов в реакторе? Очевидно, одним из способов борьбы с ними могло бы быть создание пульсирующего режима. Колебания давления позволили бы вовремя разрушить образующуюся пробку — раньше, чем наступит аварийная ситуация. Но сделать это вручную— периодическими поворотами штурвалов вентилей — трудно и опасно. Следовательно, надо осуществить автоматический пульсирующий режим. Но как?

Для решения этой задачи необходимо прежде всего установить регулятор давления и подключить к нему генератор колебаний давления. Но можно ли для этой цели использовать какой-либо из существующих типов регуляторов? Основной вопрос здесь вот в чем: успеет ли регулятор реагировать на возникающие изменения давления в реакторе?

Следовательно, надо было прежде всего оценить быстродействие самого реактора — получить динамические характеристики, узнать, насколько быстро и по каким законам меняется давление в самом реакторе под действием внешних возмущений. Зная эти параметры и сопоставляя их с характеристикой регулятора, можно решить вопрос о его пригодности. И снова продолжается разговор с реактором. На этот раз исследователи переходят к активному эксперименту. Изменяется подача газа в реактор, регистрируются колебания давления, температуры и расхода. Математическая обработка результатов опытов позволила оценить быстродействие реактора и установить, что из существующих типов регуляторов можно выбрать такой, который будет удовлетворять поставленным условиям.

Теперь стало ясно, что имеются все возможности для создания автоматического пульсирующего режима. Наряду с этими исследованиями продолжались работы по комплексному изучению всего технологического процесса. В итоге были получены необходимые данные, которые позволили приступить к разработке программы автоматического управления производством полиэтилена. Два года поисков, экспериментов, конструкторских разработок и испытаний закончились созданием управляющего устройства — автооператора. Когда решался вопрос о том, каким из имеющихся в арсенале автоматики средств — электронным из интернет-магазин protechplus, пневматическим, гидравлическим или механическим — отдать предпочтение для нашего автооператора, то выбор пал на пневматические средства. Почему? Во-первых, эти средства исключительно надежны. Во-вторых, они совершенно взрывобезопасны, что весьма существенно: ведь в производстве полиэтилена даже совсем слабая искра может оказаться причиной очень тяжелых aварий. Наконец, пневматика проста в изготовлении и эксплуатации. Благодаря работам Института автоматики и телемеханики в настоящее время созданы всевозможные пневматические логические элементы, из которые легко создавать сколь угодно сложные системы автоматизации.

Как же работает наш автооператор? От различных датчиков и клапанов, установленных на реакторе, к автооператору, тянется около сотни трубок. Давление воздуха в этих пневмотрасс пропорционально величине измеряемых параметров— температуре, давлению, расходу. Меняются эти параметры, меняется и давление воздуха в трубках. Информация, необходимая для управления процессом, поступает в соответствующие узлы автооператора, которые представляют собой комбинации логических и аналоговых пневмоэлементов. В результате выполнения нескольких сот непрерывных и дискретных логических операций происходит переработка информации и вырабатываются команды (пневмосигналы определенного уровня), которые поступают в регулятор давления — сердце автооператора; сюда же приходят и сигналы от генератора пульсирующих колебаний. В соответствии с полученными командами регулятор управляет клапаном, от положения которого и зависит величина давления в реакторе.

Поделитесь статьей с друзьями

Adsense

Яндекс.Метрика Индекс цитирования