Разработка автоматизированной системы анализа соотношения азота и углерода в плаве карбамида - Курсовая работа

Разработка автоматизированной системы анализа соотношения азота и углерода в плаве карбамидаХимическая промышленность - одна из ведущих отраслей тяжелой индустрии - является научно-технической и материальной базой химизации народного хозяйства и играет исключительно важную роль в развитии реального сектора экономики, укреплению обороноспособности государства и в обеспечении жизненных потребностей общества. Она объединяет целый комплекс отраслей производства, в которых преобладают химические методы переработки предметов овеществленного труда (сырья, материалов). В основе производственного процесса в химической промышленности чаще всего лежит преобразование молекулярной структуры вещества. Это определение несколько условно, так как в простых удобрениях, кроме одного из основных элементов питания, могут содержаться сера, магний, кальций, микроэлементы. Комплексные удобрения имеют в своем составе два и более элемента питания и подразделяются на сложные, получаемые при химическом взаимодействии исходных компонентов, сложно-смешанные, вырабатываемые из простых или сложных удобрений, но с добавлением в процессе изготовления фосфорной или серной кислот с последующей нейтрализацией, и смешанные - продукт механического смешивания готовых простых и сложных удобрений.NC-анализатор - это совокупность технических средств различных систем анализа, реализованных на единой программной и аппаратной платформах и обеспечивающих выполнение в автоматическом режиме заранее определенных алгоритмов взаимодействия аналитического промышленного оборудования для повышения качества готового продукта, за счет предоставления информации о содержании элементов (азота и углерода) в продукте в режиме реального времени, а также автоматизацию работы оператора с целью более быстрой корректировки технологического процесса, снижения рисков принятия ошибочных решений и уменьшения времени реакции при аварийной остановке технологического процесса цеха. Из данного определения следует, что NC-анализатор это совершенно конкретный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для решения чисто технологических задач с целью повышения качества готового продукта, конкретно минерального удобрения - карбамида. В настоящее время процесс анализа содержание азота и углерода в жидком плаве карбамида в ЦПМ АО "ФОСАГРО-Череповец" состоит из двух этапов и происходит следующим образом: 1) Каждый час лаборант химического анализа, в сопровождении аппаратчика синтеза (технолога) идет непосредственно в цех, к точке отбора анализа из трубопровода с большим давлением жидкого плава карбамида. Если есть нарушение по соотношению содержания азота и углерода, то старший аппаратчик (оператор АРМ) узнает об этом только после процедуры отбора и анализа, и есть вероятность, что все это время готовый продукт будет выпускаться с отклонениями от требований к нему по соотношению азота и углерода. Этот этап внедрением NC-анализатора исключить не удастся, так как помимо соотношения содержания азота и углерода этот анализ позволяет узнать и другие характеристики готового продукта, такие как геометрия гранул (размер, форма), соответствие нормам.Вся система NC-анализатора должна удовлетворять, как фундаментальным требованиям всех АСУТП, так и чисто индивидуальным, учитывая особенности производства карбамида. Требования к автоматизированной системе анализа: - определение соотношения содержания азота и углерода в жидком растворе карбамида; прием, обработка и передача на автоматизированное рабочее место (АРМ) служебной и "тревожной" информации от средств контроля и управления NC-анализатором;Что бы этого избежать, трубопроводы и все оборудование в системе NC-анализатора должны иметь обогрев, а главная часть анализатора (кариолисовый расходомер) должна находиться в закрытом отапливаемом помещении. Благодаря наличию весьма большого избытка пара на производствах АО "ФОСАГРО-Череповец" крупные трубопроводы в системе NC-анализатора, а именно: трубопровод отбора пробы из реактора синтеза (позиция R-202) с давлением в 15 МПА (150 кг*с/см2), и трубопровод сброса пробы прошедшей через NC-анализатор обратно в технологию (в участок рециркуляции, в емкость E-303) будут иметь паровой обогрев (параспутник). Трубопроводы с маленьким диаметром, непосредственно располагающиеся в помещении с NC-анализатором будут иметь электрообогрев. Так же при плановой и аварийной остановках технологического процесса производства карбамида, необходимо в короткие сроки (30 минут после команды на остановку) удалить плав карбамида из трубопроводов системы NC-анализатора, во избежание его кристаллизации и вероятности разрыва трубопровода. 3) Через 30 минут после начала промывки системы должен закрыться клапан XV-2617 вход в NC-анализатор и клапан XV-2615 (сброс пробы обратно в технологию).При падении давления ниже 140 МРА начинается процесс аварийной остановки цеха, а так же начало остановки работы и промывки всей системы NC-анализатора.

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор существующих автоматизированных систем анализа содержания веществ и выбор варианта решения

1.1 Обзор и анализ существующих систем анализа содержания веществ

1.2 Формирование требований к системе

1.3 Выбор варианта решения

2. Разработка функциональной схемы

2.1 Функциональная схема автоматизированной системы анализа

2.2 Выбор оборудования

3. Структурная схема системы и ее алгоритмизация

3.1 Структурная схема

3.2 Алгоритм работы

3.3 Электрическая схема соединений

4. Настройка, тестирование и отладка

4.1 Визуализация процесса

4.2 Тестирование системы и ее отладка

Заключение

Список использованных источник