Đề tài Thiết kế hệ thống điều khiển tự động hệ chưng cất condensate

Mở đầu Chưng cất là một trong những phương pháp để tạo ra những hợp chất có độ tinh khiết cao và thiết kế hệ thống chưng cất là nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư hóa học. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động thực tế, các thông số của hệ thống luôn luôn dao động và không ổn định do các thay đổi bên trong thiết bị hay các yếu tố bên ngoài. Do đó, để hoàn thiện hệ thống chưng cất, cần phải có hệ thống tự động hóa để kiểm soát và ổn định các thông số của quá trình. Vì thế đề tài “thiết kế hệ thống tự động hóa cụm thiết bị chưng cất Condensate” của “luận văn tốt nghiệp” cũng là dịp để sinh viên làm quen với việc thiết kế hoàn chỉnh cho các quá trình và thiết bị công nghệ sau này. Luận văn tốt nghiệp gồm 5 chương: Chương 1. Tổng quan: tìm hiểu sơ lược về quy trình sản xuất và hệ thống điều khiển tự động. Chương 2. Khảo sát quy trình công nghệ: chia quy trình ra thành từng cụm và khảo sát như là một đối tượng công nghệ. Chương 3. Mô hình toán học: thiết lập mô hình động cho các kênh điều chỉnh đã được khảo sát. Chương 4. Chọn lựa và tính toán bộ điều chỉnh. Chương 5. Chọn dạng thiết bị tự động hóa. Để hoàn thành luận văn này, thực sự em đã cố gắng rất nhiều, nhưng vì đây là bước đầu làm quen với công việc thiết kế đặc biệt là thiết kế hệ thống tự động hóa nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô trong bộ môn Máy và Thiết bị nói riêng và trong khoa Hóa nói chung để hoàn thiện hơn nữa những kiến thức của mình. Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn đến: Các thầy cô đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quí báu cho em trong suốt 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Các thầy cô trong bộ môn Máy và Thiết bị đặc biệt là thầy Lê Phan Hoàng Chiêu đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành bản luận văn này. Các bạn bè trong lớp đã động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn. MỤC LỤC Trang Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung về công nghệ dầu khí ở nước ta 1 1.2 Sơ lược về sản phẩm Condensate 3 1.3 Qui trình công nghệ chế biến Condensate 7 1.3.1 Các khái niệm 7 1.3.2 Các thông số và điều kiện vận hành 8 1.4 Sự cần thiết tự động hóa trong sản xuất 13 1.5 Nhiệm vụ của hệ thống tự động hóa 14 1.6 Nội dung thiết kế 15 1.7 Tổng quan về hệ thống tự động 16 1.7.1 Khái niệm 16 1.7.2 Phương thức điều chỉnh 17 1.7.3 Một số đặc tính của sự điều chỉnh 21 Chương 2: KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 2.1 Thuyết minh quy trình công nghệ 24 2.1.1 Mục đích quá trình chế biến Condensate 24 2.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 25 2.1.3 Sơ đồ khối quá trình chế biến Condensate 26 2.1.4 Mô tả dây chuyền công nghệ 27 2.2 Thiết kế hệ thống tự động hóa 31 2.2.1 Nhiệm vụ điều khiển 31 2.2.2 Khảo sát từng cụm thiết bị như một đối tượng công nghệ 34 Chương 3: THIẾT LẬP MÔ TẢ TOÁN HỌC 3.1 Mô hình toán học 66 3.2 Cách thiết lập mô hình toán học 67 3.3 Thiết lập mô tả toán học và xác lập hàm truyền cho các đối tượng 67 3.3.1 Lò đốt 2a 67 3.3.2 Cụm tháp 1 73 3.3.3 Lò đốt 2b 79 3.3.4 Cụm tháp 2 82 Chương 4: CHỌN LỰA VÀ TÍNH TOÁN BỘ ĐIỀU CHỈNH 4.1 Quy trình chọn lựa bộ điều chỉnh 88 4.2 Chọn lựa bộ điều chỉnh và tính tham số cài đặt cho các kênh 94 4.2.1 Kênh Gkk – TR(lò đốt 2a) 94 4.2.2 Kênh Gk – P (lò đốt 2a) 96 4.2.3 Kênh Gn – Pth (tháp 5) 98 4.2.4 Kênh GR – Lth (tháp 5) 101 4.2.5 Kênh Ghl – TD (tháp 5) 102 4.2.6 Kênh Gkk – TR(lò đốt 2b) 104 4.2.7 Kênh Gk – P (lò đốt 2b) 106 4.2.8 Kênh Gn – Pth (tháp 6) 108 4.2.9 Kênh GR – Lth (tháp 6) 111 4.2.10 Kênh Ghl – TD (tháp 6) 113 4.2.11 Kênh Gh – Tke (cột nhả) 115 4.3 Bảng tổng kết 118 Chương 5 CHỌN DẠNG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 5.1 Các đại lượng cần đo và kiểm soát 120 5.1.1 Các đại lượng cần đo và kiểm soát trong quá trình 120 5.1.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo và kiểm soát 121 5.1.3 Hệ thống đo và kiểm soát lưu lượng 121 5.1.4 Hệ thống đo và kiểm soát áp suất 122 5.1.5 Hệ thống đo và kiểm soát nhiệt độ 122 5.2 Các kênh điều chỉnh liên tục 125 5.2.1 Cấu trúc hệ thống điều chỉnh liên tục 125 5.2.2 Các kênh điều chỉnh 132 5.3 Các kênh điều chỉnh bảo vệ 142 5.3.1 Sơ đồ cấu trúc kênh điều chỉnh bảo vệ 142 5.3.2 Các kênh điều chỉnh bảo vệ 143 Kết luận 149 Tài liệu tham khảo. Phụ lục.

doc149 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1954 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống điều khiển tự động hệ chưng cất condensate, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
xaùc ñònh tính chaát baèng caùc heä soá cuûa phöông trình ñoäng. Tính chaát cuûa ñoái töôïng ñôn giaûn coøn coù theå xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm theo ñaëc tính thôøi gian. Tính chaát caùc ñoái töôïng phöùc taïp coù quaù trình quaù ñoä moâ taû baèng phöông trình vi phaân baäc cao thöôøng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Thöïc teá caùc ñoái töôïng naøy (keânh truyeàn tín hieäu x – y) ñöôïc thay theá baèng ñoái töôïng treã baäc 1 vôùi phöông trình ñoäng coù daïng: Ñoái töôïng oån ñònh: (4.1) Ñoái töôïng trung tính: (4.2) y – ñaïi löôïng ñieàu chænh. T0 – haèng soá thôøi gian. Te – thôøi gian taêng toác. t – thôøi gian. x – taùc ñoäng ñieàu chænh. K0 – heä soá truyeàn. t - thôøi gian treã. Baûn chaát taùc ñoäng cuûa BÑC ñöôïc ñònh höôùng theo giaù trò tyû leä giöõa vôùi haèng soá thôøi gian (t/T0) hoaëc (t/Te) ñoái vôùi ñoái töôïng trung tính: BÑC vò trí: t/T0 < 0.2 BÑC lieân tuïc: Heä thoáng ñieàu chænh nhieàu voøng: t/T0 > 1.0 Trong coâng ngheä hoùa hoïc thöôøng söû duïng caùc BÑC lieân tuïc daïng (I, P, PI vaø PID). Khi choïn quy luaät ñieàu chænh caàn xeùt tôùi caùc yeáu toá sau: Tính chaát cuûa ñoái töôïng. Giaù trò lôùn nhaát cuûa nhieãu. Daïng quaù trình quaù ñoä chuaån ñöôïc choïn. Giaù trò cho pheùp cuûa caùc chæ soá chaát löôïng ñieàu chænh: sai leäch ñoäng yñCP, sai leäch tónh ytCP, thôøi gian ñieàu chænh tñcCP. Nhieäm vuï choïn löïa quy luaät ñieàu chænh coù nhieàu lôøi giaûi. Ñeå cho quaù trình quaù ñoä ñaït chaát löôïng yeâu caàu, coù theå söû duïng caùc BÑC coù quy luaät khaùc nhau. Hieäu quaû hôn heát laø söû duïng caùc BÑC coù quy luaät ñôn giaûn nhaát. Theo quy luaät ñieàu chænh, BÑC lieân tuïc ñöôïc chia thaønh: Boä ñieàu chænh tích phaân (I): TI – thôøi gian tích phaân. Boä ñieàu chænh tyû leä (P): KP – heä soá truyeàn (tyû leä). Boä ñieàu chænh tyû leä – tích phaân (PI): Boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Moâ hình vaät lyù caùc boä ñieàu chænh ñöôïc theå hieän treân hình 4.1: Hình 4.1. Moâ hình vaät lyù caùc boä ñieàu chænh. Thoâng thöôøng BÑC (I) ñöôïc söû duïng cho ñoái töôïng coù tính töï caân baèng lôùn vaø thôøi gian treã nhoû; (I) khoâng söû duïng ñöôïc cho ñoái töôïng trung tính do heä khoâng oån ñònh ôû baát kyø giaù trò tham soá ñieàu chænh naøo. BÑC (P) coù taùc ñoäng nhanh, laøm vieäc ñöôïc treân caùc ñoái töôïng coù quaùn tính; nhöng chæ söû duïng khi cho pheùp toàn taïi ñoä leäch tónh do taûi troïng dao ñoäng. Boä ñieàu chænh (PI) coù taùc ñoäng ñuû nhanh vaø coù khaû naêng ñöa ñaïi löôïng veà giaù trò ñaët, do ñoù noù ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát. Neáu ñoái töôïng coù ñoä treã lôùn vaø chòu söï dao ñoäng taûi troïng lôùn maø (P) vaø (PI) khoâng theå ñaït chaát löôïng yeâu caàu thì söû duïng BÑC (PID). Tröôøng hôïp khoâng coù quy luaät ñieàu chænh naøo ñaùp öùng yeâu caàu chaát löôïng thì söû duïng heä ñieàu chænh nhieàu voøng. Choïn löïa boä ñieàu chænh ñöôïc thöïc hieän theo caùc sô ñoà hình 4.2 vaø 4.3: Hình 4.2. Sô ñoà quy trình choïn quy luaät ñieàu chænh cho ñoái töôïng oån ñònh. Hình 4. 3. Sô ñoà quy trình choïn löïa boä ñieàu chænh cho ñoái töôïng trung tính. Choïn löïa boä ñieàu chænh vaø tính tham soá caøi ñaët cho caùc keânh: Keânh Gkk – TR (loø ñoát 2a): Tham soá ñoái töôïng: Heä soá truyeàn: K0 = 0,06. Haèng soá thôøi gian: T0 = 83s. Thôøi gian treã: t = 56s. Tyû leä: t/T0 = 0,67. Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15. Sai leäch tónh ytCP = 0,05. Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 456s. Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tích phaân (I): Theo bieåu ñoà [1] heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,84 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 < y1CP (thoûa ñieàu kieän). Theo bieåu ñoà [1] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/T0) = 18 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 1008s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tích phaân (I) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [1] hình b heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,73 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 < y1CP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [1] giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh yt* = f(t/T0) = 0,49 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh yt vôùi ytCP ta thaáy yt < ytCP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [1] hình b tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/T0) = 6 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 336s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP (thoûa ñieàu kieän) Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu ñaët ra. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (P): Theo bieåu ñoà [3] ta tra ñöôïc Vaäy KP = 13,3 Ta coù keát quaû: Keânh Gk – P (loø ñoát 2a): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 2,7s. Thôøi gian treã: t = 1,2s. Tyû leä: t/Te = 0,52. Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 16,2s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh = f(t/Te) = 0,7 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 19,2s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,1 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän). Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 12 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 14,4s. So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PID): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PID. KP = 2 TI = 2,4 TD = 0,54 Ta coù keát quaû: Keânh Gn – Pth (thaùp 5): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 480s Thôøi gian treã: t = 150s Tyû leä: t/Te = 0,3125 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 2400s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh: = f(t/Te) = 0,51 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (khoâng thoûa ñieàu kieän) Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 2400s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc = tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) khoâng thoûa ñieàu kieän. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,1 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 12 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 1800s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PID): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PID. KP = 3,3 TI = 300 TD = 67,5 Ta coù keát quaû: Keânh GR – Lth (thaùp 5): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 47s Thôøi gian treã: t = 12s Tyû leä: t/Te = 0,25 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 16,2s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh: = f(t/Te) = 0,4 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 8 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 96s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (P): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Ta coù keát quaû: Keânh Ghl – TD (thaùp 5): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 72s Thôøi gian treã: t = 22s Tyû leä: t/Te = 0,3 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 360s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b:heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b:giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh = f(t/Te) = 0,52 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b:heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 352s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PI): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PI: KP = 2,2 TI = 66 Ta coù keát quaû: Keânh Gkk– TR (loø ñoát 2b): Tham soá ñoái töôïng: Heä soá truyeàn: K0 = 0,04 Haèng soá thôøi gian: T0 = 65s Thôøi gian treã: t = 45s Tyû leä: t/T0 = 0, 7 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 456s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tích phaân (I): Theo bieåu ñoà [1] hình b: heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,85 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 < y1CP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [1] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/T0) = 19 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 855s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tích phaân (I) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [1] hình b: heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,77 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 < y1CP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [1] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh yt* = f(t/T0) = 0,5 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh yt vôùi ytCP ta thaáy yt < ytCP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [1] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/T0) = 6 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 270s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP (thoûa ñieàu kieän) Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu ñaët ra. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (P): Theo bieåu ñoà [3] hình b: ta tra ñöôïc Vaäy KP = 17,5 Ta coù keát quaû: Keânh Gk – P (loø ñoát 2b): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 3s Thôøi gian treã: t = 1,2s Tyû leä: t/Te = 0,4 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 18s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh: = f(t/Te) = 0,52 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 19,2s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,1 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 12 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 14,4s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PID): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PID KP = 2,6 TI = 2,4 TD = 0.54 Ta coù keát quaû: Keânh Gn – Pth (thaùp 6): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 433s Thôøi gian treã: t = 152s Tyû leä: t/Te = 0,35 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 2165s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh = f(t/Te) = 0,52 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > (khoâng thoûa ñieàu kieän) Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 2432s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) khoâng thoûa ñieàu kieän. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,1 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 12 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 1824s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PID): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PID KP = 3 TI = 364,8 TD = 68,4 Ta coù keát quaû: Keânh GR – Lth (thaùp 6): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 22s Thôøi gian treã: t = 8s Tyû leä: t/Te = 0,36 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 132s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh = f(t/Te) = 0,51 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > (khoâng thoûa ñieàu kieän) Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 128s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PI): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PI KP = 1,8 TI = 24 Ta coù keát quaû: Keânh Ghl – TD (thaùp 6): Tham soá ñoái töôïng: Haèng soá thôøi gian: Te = 50s Thôøi gian treã: t = 22s Tyû leä: t/Te = 0,44 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 250s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,4 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [2] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh = f(t/Te) = 0,6 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh vôùi ta thaáy > Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,3 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 16 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 352s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc > tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä - tích phaân (PI) khoâng thoûa. Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID): Theo bieåu ñoà [2] hình b: heä soá truyeàn = f(t/Te) = 1,1 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh vôùi ta thaáy < (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [2] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/Te) = 12 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 264s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä – vi tích phaân (PID) thoûa ñieàu kieän. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (PID): Theo bieåu ñoà [4] hình b: ta tra ñöôïc: Vaäy: tham soá caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh PID KP = 2,4 TI = 44 TD = 9,9 Ta coù keát quaû: Keânh Gh – Tke (coät nhaû): Tham soá ñoái töôïng: Heä soá truyeàn: K0 = 0,78 Haèng soá thôøi gian: T0 = 35s Thôøi gian treã: t = 14s Tyû leä: t/T0 = 0,4 Choïn löïa ñieàu kieän laøm vieäc theo yeâu caàu coâng ngheä: Quaù trình quaù ñoä: 20% ñoä quaù ñieàu chænh. Giaù trò cho pheùp chaát löôïng ñieàu chænh: Sai leäch ñoäng y1CP = 0,15 Sai leäch tónh ytCP = 0,05 Thôøi gian ñieàu chænh tñcCP = 105s Taùc ñoäng ñieàu chænh khi nhieãu lôùn nhaát xt = 0,1 Tính toaùn: Xeùt boä ñieàu chænh tích phaân (I): Theo bieåu ñoà [1] hình b: heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,73 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 > y1CP (khoâng thoûa ñieàu kieän) Xeùt boä ñieàu chænh tyû leä (P): Theo bieåu ñoà [1] hình b: heä soá truyeàn Rñ = f(t/T0) = 0,52 Sai leäch ñoäng toái ña cuûa ñaïi löôïng ñieàu chænh: So saùnh y1 vôùi y1CP ta thaáy y1 < y1CP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoä [1] hình b: giaù trò töông ñoái cuûa sai leäch tónh yt* = f(t/T0) = 0,34 Sai leäch tónh toái ña cuûa boä ñieàu chænh: So saùnh yt vôùi ytCP ta thaáy yt < ytCP (thoûa ñieàu kieän) Theo bieåu ñoà [1] hình b: tyû leä thôøi gian ñieàu chænh toái ña cuûa boä ñieàu chænh vôùi thôøi gian treã: tñc/t = f(t/T0) = 6 Töø ñoù tính ñöôïc tñc = 24s So saùnh tñc vôùi tñcCP ta thaáy tñc < tñcCP (thoûa ñieàu kieän) Vaäy boä ñieàu chænh tyû leä (P) ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu ñaët ra. Xaùc ñònh tham soá caøi ñaët cho boä ñieàu chænh (P): Theo bieåu ñoà [3] hình b: ta tra ñöôïc Vaäy KP = 23,8 Ta coù keát quaû: Baûng toång keát: Baûng 4.1. Boä ñieàu chænh vaø thoâng soá caøi ñaët STT Keânh T0 K0 Te t BÑC KP TI TD 1 Gkk- TR (loø 2a) 83 0,06 56 P 13,3 2 Gk – P (loø 2a) 2,7 1,2 PID 2 2,4 0,54 3 Gn - Pth (thaùp 5) 480 150 PID 3,3 300 67,5 4 GR - Lth (thaùp 5) 47 12 P 3 5 Ghl - TD (thaùp 5) 72 22 PI 2,2 66 6 Gkk - TR (loø 2b) 56 0,04 45 P 17,5 7 Gk – P (loø 2b) 3 1,2 PID 2,6 2,4 0,54 8 Gn - Pth (thaùp 6) 433 152 PID 3 364,8 68,4 9 GR - Lth (thaùp 6) 22 8 PI 1,8 24 10 Ghl - TD (thaùp 6) 50 22 PID 2,4 44 9,9 11 Gh - Tke (thaùp 6) 35 0,78 14 P 23,8 Chöông 5: CHOÏN DAÏNG THIEÁT BÒ TÖÏ ÑOÄNG HOÙA. Caùc ñaïi löôïng caàn ño – kieåm soaùt: Caùc ñaïi löôïng caàn ño – kieåm soaùt: Muïc ñích cuûa töï ñoäng hoaù daây chuyeàn chöng caát condensate laø thu ñöôïc saûn phaåm xaêng naëng vôùi löu löôïng cao vaø oån ñònh.Vaø tröôùc khi noùi ñeán vieäc ñieàu chænh, ñieàu khieån thì caùc ñaïi löôïng cuûa quaù trình caàn ñöôïc ño vaø kieåm soaùt. Bôûi leõ, khi caùc ñaïi löôïng ñöôïc kieåm soaùt töùc laø ta ñaõ kieåm soaùt toaøn boä hoaït ñoäng quaù trình nhö cheá ñoä khôûi ñoäng, cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh, cheá ñoä laøm vieäc nguy hieåm, cheá ñoä döøng… Theá nhöng khoâng phaûi taát caû caùc ñaïi löôïng cuûa quaù trình ñeàu ñöôïc kieåm soaùt bôûi leõ seõ gaây ra söï phöùc taïp cho heä thoáng. Do ñoù caùc ñaïi löôïng ñöôïc choïn trong luaän vaên naøy laø nhöõng ñaïi löôïng aûnh höôûng nhieàu ñeán quaù trình (caân baèng vaät chaát, caân baèng nhieät löôïng), tröïc tieáp quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm vaø ñaëc bieät laø chi phoái caùc ñaïi löôïng coøn laïi cuûa quaù trình. ÔÛ ñaây ta caàn chuù yù ñeán caùc ñaïi löôïng: Löu löôïng caùc doøng: Doøng condensate nhaäp lieäu: aûnh höôûng chaát löôïng saûn phaåm, caân baèng vaät chaát vaø nhieät trong thaùp, chi phoái doøng loûng vaø möùc chaát loûng trong thaùp. Doøng saûn phaåm ñænh thaùp 5 vaø thaùp 6: quyeát ñònh naêng suaát hoaït ñoäng cuûa caû quaù trình , aûnh höôûng caân baèng vaät chaát vaø nhieät. Doøng trích ngang cuûa thaùp 6 : aûnh höôûng chaát löôïng saûn phaåm thoâng qua vieäc phaân ñoaïn( loaïi boû caùc caáu töû coù nhieät ñoä soâi trung gian). Doøng saûn phaåm ñaùy cuûa thaùp 5 vaø thaùp 6: aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm thoâng qua caân baèng vaät chaát vaø nhieät, chi phoái vieäc oån ñònh doøng loûng vaøo noài ñun vaø löôïng hôi ñoát tieâu hao cho noài ñun. Aùp suaát laøm vieäc cuûa thaùp 5 vaø 6: Trong chöng caát ña caáu töû, aùp suaát vaø nhieät ñoä coù moái quan heä vôùi nhau (nhieät ñoä soâi cuûa caùc caáu töû phuï thuoäc aùp suaát), aùp suaát thích hôïp seõ giaûm nhieät ñoä soâi cuûa hoãn hôïp, khaû naêng phaân ñoaïn cao, chi phí naêng löôïng hôi ñoát thaáp. Do ñoù, aùp suaát laøm vieäc trong thaùp phaûi ñöôïc oån ñònh vaø kieåm soaùt thöôøng xuyeân. Nhieät ñoä taïi ñænh thaùp 5 vaø thaùp 6: Quyeát ñònh khaû naêng thu hoài saûn phaåm ñænh döôùi daïng loûng thoâng qua vieäc ngöng tuï, aûnh höôûng löu löôïng vaø chaát löôïng saûn phaåm ñænh. Sô ñoà caáu truùc heä thoáng ño – kieåm soaùt (hình 5.1 vaø 5.2): Hình 5.1. Sô ñoà caáu truùc ño vaø kieåm soaùt. Phaàn töû caûm bieán vaø bieán ñoåi: laø phaàn töû ñaàu tieân tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi ñoái töôïng caàn ño vaø thöïc hieän nhöõng bieán ñoåi ñaïi löôïng ño. Cô caáu ño: laø nhöõng phaàn töû coù theå taùc ñoäng qua laïi ñeå taïo ra söï dòch chuyeån töông öùng töø nhöõng bieán ñoåi töø phaàn töû caûm bieán. Boä phaän ghi laïi vaø chæ thò: Boä phaän ghi laïi :laøm nhieäm vuï ghi laïi chæ soá hoaëc bieåu thò chuùng döôùi daïng soá. Boä phaän chæ thò :theå hieän giaù trò cuûa ñaïi löôïng ño. Heä thoáng ño – kieåm soaùt löu löôïng: Caûm bieán löu löôïng: Moät trong nhöõng phöông phaùp chuû yeáu ñeå ño löu löôïng laø ño tín hieäu aùp suaát giöõa 2 beân oáng venturi ( phöông phaùp ño löu löôïng theo ñoä giaûm aùp thay ñoåi). Nhö vaäy, oáng venturi ñoùng vai troø caûm bieán löu löôïng, chuyeån tín hieäu löu löôïng sang tín hieäu hieäu aùp suaát vaø thieát bò ño hieäu aùp suaát laø aùp keá maøng hoäp ñaøn hoài. Cô caáu ño: Bieán aùp vi sai: bieán ñoåi tín hieäu xeâ dòch thaønh tín hieäu ñieän aùp xoay chieàu Boä phaän khueách ñaïi vaø so saùnh: khueách ñaïi tín hieäu ñieän aùp vaø so saùnh vôùi giaù trò chuaån, ñöa tín hieäu sai leäch ñeán ñoäng cô. Boä phaän ghi laïi vaø chæ thò: Tín hieäu sai leäch ñeán ñoäng cô seõ laøm cho ñoäng cô dòch chuyeån keùo theo söï dòch chuyeån kim ño treân thang ño vaø thay ñoåi chæ soá löu löôïng treân baûng ñieàu khieån. Heä thoáng ño – kieåm soaùt aùp suaát: Caûm bieán aùp suaát: Aùp keá maøng ñaøn hoài Cô caáu ño: Bieán aùp vi sai: bieán ñoåi tín hieäu xeâ dòch thaønh tín hieäu ñieän aùp xoay chieàu Boä phaän khueách ñaïi vaø so saùnh: khueách ñaïi tín hieäu ñieän aùp vaø so saùnh vôùi giaù trò chuaån, ñöa tín hieäu sai leäch ñeán ñoäng cô. Boä phaän ghi laïi vaø chæ thò: Tín hieäu sai leäch ñeán ñoäng cô seõ laøm cho ñoäng cô dòch chuyeån keùo theo söï dòch chuyeån kim ño treân thang ño vaø thay ñoåi chæ soá aùp suaát treân baûng ñieàu khieån. Heä thoáng ño – kieåm soaùt nhieät ñoä ñænh: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Cô caáu ño: so saùnh suaát nhieät ñieän ñoäng töø caëp nhieät ñieän vôùi ñieän aùp cuûa bieán trôû. Boä phaän ghi laïi vaø chæ thò: Tín hieäu sai leäch ñöôïc khueách ñaïi laøm ñoäng cô dòch chuyeån keùo theo söï dòch chuyeån kim ño treân thang ño vaø thay ñoåi chæ soá nhieät ñoä treân baûng ñieàu khieån. Hình 5.2. Sô ñoà nguyeân lyù heä thoáng ño vaø kieåm soaùt. Caùc keânh ñieàu chænh lieân tuïc: Caáu truùc cuûa heä thoáng ñieàu chænh: Hình 5.3. Sô ñoà caáu truùc heä ñieàu chænh lieân tuïc Caûm bieán ño löôøng: goàm 2 phaàn: Boä phaän caûm bieán: laø boä phaän laøm nhieäm vuï nhaän tín hieäu caàn ñieàu chænh. Theo tín hieän ñaàu ra, boä phaän caûm bieán ñöôïc chia thaønh: Daïng töông töï: ñaàu ra laø ñaïi löôïng lieân tuïc, thuaän tieän cho vieäc ñoïc vaø ghi laïi. Tuy vaäy coù sai soá boå sung khi truyeàn taûi vaø bieán ñoåi. Daïng soá: ñaïi löôïng ñöôïc theå hieän döôùi daïng rôøi raïc vôùi keát quaû laø soá hoaëc maõ, ñöôïc söû duïng ngaøy caøng nhieàu do coù ñoä chính xaùc cao, nhaïy, taùc ñoäng nhanh vaø coù maõ ñaàu ra. Trong qui trình saûn xuaát naøy, ta chæ chuù yù ñeán ba loaïi caûm bieán: Caûm bieán nhieät ñoä. Caûmbieán aùp suaát. Caûm bieán möùc chaát loûng. Caûm bieán nhieät ñoä: Do nhieät ñoä cuûa quaù trình chöng caát condensate chæ bieán thieân trong khoaûng 35oC ¸ 360oC neân vieäc oån ñònh nhieät ñoä trong thaùp laø raát caàn thieát. Ñeå nhaän bieát söï thay ñoåi nhieät moät caùch chính xaùc, ta söû duïng caëp nhieät ñieän laøm caûm bieán. Caëp nhieät ñieän caáu taïo bôûi hai daây daãn khaùc nhau, noái vôùi nhau taïi moät ñieåm chung. Maïch ño coù söï keát hôïp caëp nhieät ñieän vôùi duïng cuï ño ñieän ( milivolt keá hay ñieän theá keá ), goïi laø nhieät keá nhieät ñieän. Hình 5.4. Caëp nhieät ñieän. Hoaït ñoäng theo nguyeân lyù cuûa hieäu öùng nhieät ñieän, goïi laø hieäu öùng Seebeck: hai daây daãn khaùc nhau noái vôùi nhau moät ñaàu chung , neáu ñoát noùng chung thì ôû hai ñaàu töï do seõ sinh ra moät hieäu ñieän theá hay coøn goïi laø söùc ñieän ñoäng. Söùc ñieän ñoäng naøy tæ leä thuaän vôùi nhieät ñoä ôû ñaàu chung. Ño söùc ñieän ñoäng naøy ta seõ xaùc ñònh nhieät ñoä töông öùng ôû ñaàu chung. Ñoù chính laø cô sôû cuûa pheùp ño nhieät ñoä baèng caëp nhieät ñieän. Caëp nhieät ñieän ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát laø caëp nhieät ñieän loaïi S: moät nhieät ñieän cöïc laøm baèng hôïp kim platin (90%) vaø roâñi (10%), coøn ñieän cöïc kia laøm baèng platin tinh khieát , khoaûng ño nhieät ñoä: 0 ¸ 1600oC . Vôùi nhieät ñoä caàn ño cuûa thaùp chöng caát ta choïn caëp nhieät ñieän loaïi naøy laø thích hôïp. Ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä moâi tröôøng beân ngoaøi, ta ñaët ñaàu caûm bieán tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi doøng löu chaát. Tuy nhieân ñeå traùnh söï maøi moøn cuûa doøng löu chaát ñoái vôùi ñaàu caûm bieán neân coù hoäp baûo veä cho ñaàu caûm bieán. Caûm bieán aùp suaát: Choïn caûm bieán laø loaïi hoäp xeáp kieåu xiphong vì ñaây laø loaïi aùp keá coù caáu truùc ñôn giaûn vaø tin caäy, kích thöôùc nhoû, deã ñoïc, chính xaùc cao vaø coù khoaûng ño cao, ñöôïc söû duïng nhieàu ñeå ño vaø ghi laïi aùp suaát dö, aùp suaát chaân khoâng hoaëc hieäu aùp suaát. Hoäp xeáp xiphong laø moät daïng hoäp xeáp bieán daïng ñeàu, coù beà maët hình gôïn soùng, coù khaû naêng ñaøn hoài raát lôùn, bieán tín hieäu söï thay ñoåi aùp suaát thaønh söï dòch chuyeån cô hoïc: hoäp xeáp coù theå co vaøo vaø daõn ra khi aùp suaát thay ñoåi. AÙp suaát ño coù theå taùc ñoäng töø phía ngoaøi hoaëc phía trong hoäp xeáp nhöng thoâng thöôøng ngöôøi ta söû duïng hoäp xeáp chòu aùp suaát ngoaøi. Hoäp xeáp xiphong ñöôïc laøm baèng keõm, theùp hoaëc ñoàng vaø ñöôïc baûo veä bôûi voû hoäp kim loaïi. Ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa aùp suaát moâi tröôøng beân ngoaøi, ta ñaët ñaàu caûm bieán tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi doøng löu chaát. Tuy nhieân ñeå traùnh söï maøi moøn cuûa doøng löu chaát ñoái vôùi ñaàu caûm bieán neân coù hoäp baûo veä cho ñaàu caûm bieán. Hình 5.5. Hoäp xeáp Caûm bieán möùc chaát loûng: Choïn caûm bieán loaïi ñieän dung Caûm bieán ñieän dung goàm tuï ñieän hình truï nhuùng trong bình chöùa dòch theå, caùc baûn cöïc cuûa tuï ñieän ñöôïc gheùp coá ñònh leân giaù caùch ñieän. Hình 5.6. Caûm bieán ñieän dung. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa caûm bieán ñieän dung laø chuyeån ñoåi söï thay ñoåi möùc cuûa chaát loûng trong thaùp thaønh söï thay ñoåi ñieän dung Ñeå caûm bieán möùc hoaït ñoäng toát, ta cho caûm bieán tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi doøng löu chaát. Boä phaän bieán ñoåi: Ñaây laø boä phaän bieán ñoåi tín hieäu töø boä phaän caûm bieán thaønh caùc tín hieäu khaùc (nhö tín hieäu ñieän, tín hieäu khoâng ñieän …) hoaëc khueách ñaïi tín hieäu cho phuø hôïp vôùi thieát bò ñieàu chænh. Noù taïo söï ñoàng boä cho caùc phaàn töû, ñaûm baûo truyeàn tín hieäu theo keânh lieân laïc, thuaän tieän ghi laïi caùc chæ soá, söû duïng caùc boä bieán ñoåi tín hieäu vaø naêng löôïng. Hình 5.7. Caùc boä chuyeån ñoåi. Thieát bò ñieàu chænh: Thieát bò ñaûm baûo töï ñoäng duy trì ñaïi löôïng coâng ngheä gaàn vôùi giaù trò chuû ñaïo ñöôïc goïi laø boä ñieàu chænh (boä ñieàu toác) trong heä thoáng ñieàu chænh . Moãi boä ñieàu chænh cuï theå coù qui luaät ñieàu chænh rieâng, nhöng chuùng bao goàm caùc phaàn cô baûn sau: Phaàn ñònh trò: laø boä phaän aán ñònh giaù trò thoâng soá chuû ñaïo hoaëc phaïm vi thoâng soá chuû ñaïo ñöôïc duy trì, caàn chuyeån ñoåi thoâng soá chuû ñaïo sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Phaàn so saùnh: laøm nhieäm vuï so saùnh giaù trò chuû ñaïo vôùi giaù trò nhaän ñöôïc töø boä phaän caûm bieán. Hoaït ñoäng döïa treân nguyeân taéc maïch caàu caân baèng Tín hieäu ñieän aùp chuaån töø boä phaän ñònh trò vaø tín hieäu ñieän aùp töùc thôøi töø boä phaän khueách ñaïi ñöôïc ñöa vaøo maïch caàu. Tín hieäu ñieän aùp töùc thôøi truøng vôùi tín hieäu ñieän aùp chuaån khi ñoù maïch caàu caân baèng cho neân khoâng phaùt tín hieäu ñeán boä phaän ñieàu chænh. Hình 5.8. Maïch caàu vôùi tyû soá vai caàu thay ñoåi. Tín hieäu ñieän aùp töùc thôøi sai leäch vôùi tín hieäu ñieän aùp chuaån khi ñoù maïch caàu maát caân baèng seõ phaùt tín hieäu ñeán boä phaän ñieàu chænh. Phaàn ñieàu chænh: (ñaõ trình baøy ôû muïc 4.1 chöông 4) Thieát bò thöøa haønh: Thieát bò cuûa heä thoáng töï ñoäng ñieàu khieån hoaëc ñieàu chænh taùc ñoäng leân quaù trình töông öùng vôùi thoâng tin ñieàu khieån nhaän ñöôïc goïi laø thieát bò thöøa haønh . Ñöôïc söû duïng ñeå thay ñoåi löôïng chaûy hoaëc löu löôïng löu chaát hay naêng löôïng vaø ñöa ñaïi löôïng ñieàu chænh gaàn giaù trò cho tröôùc. Thieát bò thöøa haønh ñöôïc laép ñaët treân oáng daãn coâng ngheä. Tính chaát cuûa thieát bò thöøa haønh coù aûnh höôûng ñeán chaát löôïng ñieàu chænh. Thoâng thöôøng thieát bò thöøa haønh bao goàm cô caáu thöøa haønh daïng khí neùn ñieän hoaëc thuûy löïc vaø cô quan ñieàu chænh. Hình 5.9. Thieát bò thöøa haønh. Trong coâng nghieäp hoùa chaát heä thoáng thöôøng söû duïng cô caáu thöøa haønh khí neùn daïng maøng vaø pittoâng, coøn cô quan ñieàu chænh laø van ñieàu chænh (moät ñeá, hai ñeá) vaø böôùm ñieàu tieát. Phoå bieán nhaát laø cô caáu thöøa haønh khí neùn daïng maøng (taám chaén) cho ñieàu chænh lieân tuïc. Caùc keânh ñieàu chænh: Keânh 1:Nhieät ñoä doøng condensate nhaäp lieäu vaøo thaùp 5 – löu löôïng khí ñoát taïi loø 2a (hình 5.10): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Boä khueách ñaïi : khueách ñaïi tín hieäu suaát ñieän ñoäng cuûa caëp nhieät ñieän, sau ñoù ñöa tín hieäu ñieän aùp vaøo thieát bò ñieàu chænh. Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi nhieät ñoä (t = 1600C) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (P) vôùi KP =13,3 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 2: AÙp suaát trong loø 2a – löu löôïng khí thaûi cuûa loø 2a (hình 5.10): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 1atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PID) vôùi KP =13,3 TI =2,4 TD = 0,54 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 3: AÙp suaát trong thaùp 5 – löu löôïng nöôùc laïnh ôû 4a (hình 5.10): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 3,87atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PID) vôùi KP =3,3 TI =300 TD = 67,5 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 4: Möùc chaát loûng trong thaùp 5 – löu löôïng saûn phaåm ñaùy cuûa thaùp 5 (hình 5.10): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán möùc: caûm bieán ñieän dung Boä chuyeån ñoåi : maïch caàu ñieän caûm Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi tín hieäu möùc (L = 0,35m) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (P) vôùi KP =3 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 5: Nhieät ñoä ñænh thaùp 5 – löu löôïng doøng hoaøn löu cuûøa thaùp 5 (hình 5.11): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Boä khueách ñaïi : khueách ñaïi tín hieäu suaát ñieän ñoäng cuûa caëp nhieät ñieän, sau ñoù ñöa tín hieäu ñieän aùp vaøo thieát bò ñieàu chænh. Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi nhieät ñoä (t = 1200C) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PI) vôùi KP =2,2 TI =6,6 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 6: Nhieät ñoä doøng condensate nhaäp lieäu vaøo thaùp 6 – löu löôïng khí ñoát taïi loø 2b (hình 5.11): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Boä khueách ñaïi : khueách ñaïi tín hieäu suaát ñieän ñoäng cuûa caëp nhieät ñieän, sau ñoù ñöa tín hieäu ñieän aùp vaøo thieát bò ñieàu chænh. Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi nhieät ñoä (t = 2100C) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (P) vôùi KP =17,5 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 7: AÙp suaát trong loø 2b – löu löôïng khí thaûi cuûa loø 2b (hình 5.11): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 1atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PID) vôùi KP =2,6 TI =2,4 TD = 0,54 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 8: AÙp suaát trong thaùp 6 – löu löôïng nöôùc laïnh ôû 4b (hình 5.11): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 1atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PID) vôùi KP =3 TI =364,8 TD = 68,4 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 9: Möùc chaát loûng trong thaùp 6 – löu löôïng saûn phaåm ñaùy cuûa thaùp 6 (hình 5.12): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán möùc: caûm bieán ñieän dung Boä chuyeån ñoåi : maïch caàu ñieän caûm Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi tín hieäu möùc (L = 0,2m) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PI) vôùi KP =1,8 TI =24 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 10: Nhieät ñoä ñænh thaùp 6 – löu löôïng doøng hoaøn löu cuûa thaùp 6 (hình 5.12): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Boä khueách ñaïi : khueách ñaïi tín hieäu suaát ñieän ñoäng cuûa caëp nhieät ñieän, sau ñoù ñöa tín hieäu ñieän aùp vaøo thieát bò ñieàu chænh. Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi nhieät ñoä (t = 1200C) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (PID) vôùi KP =2,4 TI =44 TD= 9,9 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Keânh 11: Nhieät ñoä doøng trích ngang – löu löôïng hôi nöôùc suïc vaøo coät nhaû (hình 5.12): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán nhieät ñoä: Caëp nhieät ñieän Boä khueách ñaïi : khueách ñaïi tín hieäu suaát ñieän ñoäng cuûa caëp nhieät ñieän, sau ñoù ñöa tín hieäu ñieän aùp vaøo thieát bò ñieàu chænh. Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi nhieät ñoä (t = 1850C) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : boä ñieàu chænh (P) vôùi KP =23,8 Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: khí neùn daïng maøng Cô quan thöøa haønh: van 2 ñeá Hình 5.10. Sô ñoà caáu truùc caùc keânh ñieàu chænh. Hình 5.11. Sô ñoà caáu truùc caùc keânh ñieàu chænh. Hình 5.12. Sô ñoà caáu truùc caùc keânh ñieàu chænh. Caùc keânh baûo veä: Vôùi töøng thieát bò trong qui trình saûn xuaát ñeàu ñöôïc trang bò heä thoáng ñieàu chænh lieân tuïc neân ñaûm baûo caùc thoâng soá cuûa qui trình ñöôïc duy trì ôû möùc ñoä cho pheùp ñeå thieát bò hoaït ñoäng oån ñònh cho chaát löôïng saûn phaåm cao. Theá nhöng vôùi nhöõng nguyeân nhaân khaùch quan nhö thieát bò hoaëc moät boä phaän cuûa thieát bò gaëp söï coá hoaëc thieát bò ñieàu chænh lieân tuïc bò hö hoûng khieán cho caùc thoâng soá cuûa qui trình vöôït quaù giôùi haïn cuûa vieäc ñieàu chænh, caùc thieát bò hoaït ñoäng ôû traïng thaùi maát oån ñònh vaø seõ chuyeån sang cheá ñoä nguy hieåm. Xuaát phaùt töø nhöõng nguyeân nhaân ñoù, caàn thieát phaûi coù theâm heä thoáng baûo veä cho qui trình saûn xuaát. Vôùi heä thoáng baûo veä thì khi söï coá xaûy ra thì toaøn boä qui trình saûn xuaát ñöôïc taïm döøng hoaøn toaøn. Sô ñoà caáu truùc caùc keânh baûo veä: Caáu truùc cuûa keânh baûo veä cuõng gaàn nhö töông töï caáu truùc cuûa keânh ñieàu chænh lieân tuïc veà caûm bieán ño löôøng, thieát bò ñieàu chænh vaø thieát thöøa haønh. Tuy nhieân cuõng coù nhöõng ñieåm khaùc bieät sau: Boä ñieàu chænh trong thieát bò ñieàu chænh laø rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Cô caáu thöøa haønh duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh. Hình 5.13. Van ñieän töø. Cô quan thöøa haønh laø van ñieän töø (solenoid) Ñeå thuaän tieän cho ngöôøi vaän haønh phaùt hieän vaø xöû lyù kòp thôøi caùc xöû coá neân boá trí theâm caùc ñeøn vaø coøi baùo ñoäng. Caùc keânh baûo veä: 5.3.2.1. Keânh 1: AÙp suaát trong thaùp 1 – löu löôïng doøng nhaäp lieäu & xaû van khí khoâng ngöng (hình 5.14): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 5atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh Cô quan thöøa haønh: van ñieän töø (solenoid) 5.3.2.2. Keânh 2: AÙp suaát trong thaùp 2 – löu löôïng doøng nhaäp lieäu & xaû van khí khoâng ngöng (hình 5.14): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán aùp suaát: Hoäp xeáp kieåu xiphoâng Boä chuyeån ñoåi : bieán aùp vi sai Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi aùp suaát (P = 2,2atm) sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Boä phaän so saùnh : maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh Cô quan thöøa haønh: van ñieän töø (solenoid) 5.3.2.3. Keânh 3: Möùc chaát loûng trong thaùp 1 – löu löôïng nhaäp lieäu & löu löôïng saûn phaåm ñaùy (hình 5.14): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán möùc: caûm bieán ñieän dung Boä chuyeån ñoåi : maïch caàu ñieän caûm Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi tín hieäu möùc sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Möùc döôùi: L= 0,15 m ñeå ñaûm baûo löu löôïng saûn phaåm ñaùy vaø aùp suaát trong thaùp laø oån ñònh Möùc treân: L= 0,55 m ñeå traùnh gaây ra hieän töôïng ngaäp luït oáng daãn hôi vaøo thaùp. Boä phaän so saùnh: maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh: rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh Cô quan thöøa haønh: van ñieän töø (solenoid) 5.3.2.4. Keânh 4: Möùc chaát loûng trong thaùp 2 – löu löôïng nhaäp lieäu &löu löôïng saûn phaåm ñaùy (hình 5.14): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán möùc: caûm bieán ñieän dung Boä chuyeån ñoåi: maïch caàu ñieän caûm Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi tín hieäu möùc sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Möùc döôùi: L = 0,1 m ñeå ñaûm baûo löu löôïng saûn phaåm ñaùy vaø aùp suaát trong thaùp laø oån ñònh Möùc treân: L = 0,3 m ñeå traùnh gaây ra hieän töôïng ngaäp luït trong thaùp Boä phaän so saùnh: maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh : rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh Cô quan thöøa haønh: van ñieän töø (solenoid). 5.3.2.5. Keânh 5: Möïc nöôùc trong thieát bò taùch pha 3b – löu löôïng nöôùc taùch ra (hình 5.15): Caûm bieán ño löôøng: Caûm bieán möùc: caûm bieán ñieän dung Boä chuyeån ñoåi: maïch caàu ñieän caûm Thieát bò ñieàu chænh: Boä phaän ñònh trò: chuyeån ñoåi tín hieäu möùc sang tín hieäu ñieän aùp chuaån. Möùc döôùi: L= 0,05 m ñeå ñaûm baûo xaêng naëng khoâng laãn vaøo nöôùc taùch. Möùc treân: L = 0,25 m ñeå traùnh gaây ra hieän töôïng nöôùc taùch laãn vaøo xaêng naëng. Boä phaän so saùnh: maïch caàu caân baèng, ñöa ra tín hieäu sai leäch khi ñieän aùp ño khoâng baèng ñieän aùp chuaån. Boä phaän ñieàu chænh: rôle vôùi hai vò trí ON – OFF. Thieát bò thöøa haønh: Cô caáu thöøa haønh: duøng ñieän aùp trong vieäc truyeàn tín hieäu ñieàu chænh Cô quan thöøa haønh: van ñieän töø (solenoid) Hình 5.14. Sô ñoà caáu truùc caùc keânh baûo veä. Hình 5.15. Sô ñoà caáu truùc keânh baûo veä. KEÁT LUAÄN Töï ñoäng hoaù daây chuyeàn saûn xuaát Condensate nhö laø coâng ñoaïn cuoái cuøng ñeå hoaøn chænh vieäc tính toaùn thieát keá, tính toaùn moät qui trình saûn xuaát. Tuy chöa theå coi laø hoaøn thieän song vieäc thieát keá naøy cuõng toû roõ moät soá öu ñieåm vöôït troäi: Lieân tuïc kieåm soaùt caû qui trình thoâng qua vieäc ño – kieåm soaùt caùc ñaïi löôïng chính phaûn aùnh cho quaù trình. Coù taùc ñoäng nhanh choùng trong vieäc duy trì oån ñònh caùc thoâng soá. Coù nhöõng baùo hieäu, taùc ñoäng kòp thôøi khi caùc thieát bò cuûa qui trình hoaït ñoäng khoâng oån ñònh hoaëc nguy hieåm. Roõ raøng, heä thoáng töï ñoäng hoaù khoâng nhöõng giaûi quyeát vaán ñeà veà naêng suaát ñeà ra, tieát kieäm naêng löôïng maø coøn giaûi phoùng con ngöôøi trong vieäc kieåm tra vaø ñieàu khieån baèng tay, giaûm chi phí veà nhaân löïc lao ñoäng. Beân caïnh nhöõng öu ñieåm, vieäc thieát keá heä thoáng töï ñoäng hoaù coøn coù nhöõng vaán ñeà khoù khaên vaø khuyeát ñieåm caàn khaéc phuïc: Caùc thoâng tin, soá lieäu veà qui trình saûn xuaát chöa ñöôïc ñaày ñuû, gaây khoù khaên trong vieäc khaûo saùt qui trình vaø ñònh höôùng cho vieäc ñieàu chænh. Kieán thöùc veà ñieàu khieån chöa saâu, caùc moâ taû toaùn hoïc phaûn aùnh quaù trình chæ döøng laïi ôû baäc 1, coù khaù nhieàu giaû thieát ñöïôc ñaët ra, moät soá thoâng soá khoâng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm maø chæ tính toaùn theo lí thuyeát ñôn giaûn, caùc tham caøi ñaët cuûa boä ñieàu chænh chæ ñöôïc tra ñoà thò neân tính khaû thi cuûa vieäc thieát keá naøy chöa cao. Toùm laïi, töï ñoäng hoaù ngaøy caøng ñoùng vai troø quan troïng trong ngaønh coâng nghieäp hieän ñaïi ñaëc bieät laø coâng ngheä hoaù hoïc. Noù luoân ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö hoaù hoïc khoâng chæ coù kieán thöùc veà coâng ngheä ñeå coù theå tieáp caän toát caùc qui trình saûn xuaát maø coøn coù nhöõng kieán thöùc cô baûn veà töï ñoäng hoaù ñeå hoaøn thieän khaû naêng ñieàu khieån quaù trình vôùi muïc tieâu chaát löôïng vaø naêng suaát saûn phaåm.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • dochoanchichLV.doc
  • dwgchuong 2 word.dwg
  • dwgsodocongnghe a4.dwg
  • rarhinhscanchuasua.rar
  • rarhinhscan.rar
  • rarhinh A1.rar
  • dbThumbs.db
  • docmuc luc.doc
  • docphu luc.doc
  • docTRANG BIA.doc
  • docTRANG LOT.doc
  • doctrinh bay.doc
Tài liệu liên quan