Министерствообразования Российской Федерации
Архангельскийгосударственный технический университет
Факультетпромышленной энергетики, IIIкурс 3 группа
Кафедраавтоматизации технологических процессов и производствСЕРЕДНИКОВСЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ
Расчётнаяграфическая работа
подисциплине: «Технические измерения и приборы»
Разработкасистемы автоматизированного контроля
для холодильнойустановки
016.8.04.РГР.01.15
Руководитель Попов В.К.
Архангельск 2009г.
Задание
Тема: «Разработка системыавтоматизированного контроля для заданного технологического участка».
Исходные данные.
Холодильная установка.
/>
Контролируемые ирегулируемые параметры.
1. Температуры хладоносителя на входе виспаритель.
2. То же на выходе из испарителя (срегулированием).
3. Уровень в испарителе.
4. Давление в различных точках.
5. Управление электродвигателями насосаи компрессора (предусмотреть их отключение при падении давления охлаждающейводы).
Тисп=-18 0С.Рцирк=1,8 МПа. Н=0,4 м.
Пункты задания.
1. Составить функциональную схему автоматизированногоконтроля для заданного технологического участка по ГОСТ 21.404.
2. Выбрать необходимую аппаратуру исоставить спецификацию.
3. Рассчитать основные погрешностиизмерительных комплектов для заданных значений технологических параметров.1. Функциональнаясхема автоматизированного контроля для холодильной установки по ГОСТ 21.404
С учётомособенностей контролируемой среды, выберем место расположения приборов.Уровнемер с позицией 3.1 расположим прямо на корпусе испарителя.Преобразователи давления с позициями 4.1, 5.1, 6.1 расположим на трубопроводаххладоносителя, фреона и охлаждающей воды соответственно. Термоэлектрическиепреобразователи 1.1 и 2.1 расположим на трубопроводе хладоносителя на входе ивыходе испарителя соответственно.
/>
Рисунок 1. Функциональнаясхема холодильной установки2.Выбор необходимой аппаратуры и составление спецификации
Подберемизмерительный комплект для измерения температуры в корпусе конденсатора первойи второй ступени. Рассматриваемый технологический участок не являетсяпожароопасным, а рабочее значение температуры не превышает 180 оС,поэтому пригоден термопреобразователь сопротивления. Возьмемтермопреобразователь сопротивления ТСМ с НСХ 100М класса В. Необходимопреобразовать электрический сигнал в виде изменения электрическогосопротивления в унифицированный сигнал ГСП, для последующей обработкиполученной информации (регистрации и автоматического регулирования), возьмемпреобразователь нормирующий Ш9321Ц с классом точности 0,25% и выходным сигналомтока 0..5 мА. В качестве вторичного прибора можно использоватьмиллиамперметр А 100-Н.
Дляизмерения давлений хладоносителя, фреона, охлаждающей воды подойдетпреобразователь давления Метран 100-ДД (1460) с диапазоном измерения D=0..2,5 МПа, классом точности 0,5%и выходным сигналом тока 0..5 мА. В качестве вторичного прибора можноиспользовать миллиамперметр А 100-Н.
Измерениеуровня конденсата в конденсаторах первой и второй ступени можно вести припомощи сосуда уравнительного двухкамерного мод. 5424, для преобразованияперепада давления в электрический сигнал возьмем преобразователь перепададавления Метран 100-ДД (1460). В качестве вторичного прибора можно использоватьмиллиамперметр А 100-Н.
Таблица 1. Контролируемыепараметры технологического процесса
№
поз. Средства измерения и управления
Место установки Наименование Тип, марка Технологическое измерение Кол-во Цель применения
1.1 Трубопровод хладоносителя на вход испарителя Термо- преобразователь сопротивления ТСМ НСХ 100М/В 1 Технологический контроль.
1.2 По месту Преобразователь нормирующий Ш9321Ц
gосн=±0,25%;
Iвых=0..5 мА;
D=-50..50 оС 1
1.3 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1
2.1 Трубопровод охладителя на выходе из испарителя Термо- преобразователь сопротивления ТСМ НСХ 100М/В 1 Технологический контроль и регулирование
2.2 По месту Преобразователь нормирующий Ш9321Ц
gосн=±0,25%; Iвых=0..5 мА;
D=-50..50 оС 1
2.3 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1
3.1 Испаритель Сосуд уравнительный двухкамерный Мод. 5424
Pmax=16 МПа
H=0.6 м 1 Технологический контроль 3.2 По месту Преобразователь перепада давления Метран-100-ДД (1460-AC)
gосн=±0,5%; Iвых=0..5 мА; 1 3.3 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1 4.1 Трубопровод подачи охладителя в испаритель Преобразователь перепада давления Метран-100-ДД (1460-AC)
gосн=±0,5%; Iвых=0..5 мА;
D=0..2,5 МПа 1 Технологический контроль 4.2 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1 5.1 Трубопровод подачи фреона жидкости в испаритель Преобразователь перепада давления Метран-100-ДД (1460-AC)
gосн=±0,5%; Iвых=0..5 мА;
D=0..2,5 МПа 1 Технологический контроль 5.2 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1 6.1 Трубопровод подачи охлаждающей жидкости в конденсатор Преобразователь перепада давления Метран-100-ДД (1460-AC)
gосн=±0,5%; Iвых=0..5 мА;
D=0..2,5 МПа 1 Технологический контроль и регулирование 6.2 Щит мA ГСП А 100-Н
gосн=±0,5%;
D=0..100 % 1 КМ1 По месту Магнитный пускатель ПМЕ 1 /> /> /> /> /> /> /> /> /> измерительныйавтоматизированный контроль холодильный установка
3.Расчет основных погрешностей измерительных комплектов для заданных значенийтехнологических параметров
Температура охладителя навходе и выходе из испарителя:
Допускаемая абсолютнаяпогрешность для:
— термопреобразователясопротивления ТСМ с НСХ 100П/B
∆θ1 =±(0,25+0,0035*|-15|) = ±0,3 0С (ГОСТ 6651-94)
— преобразователянормирующего Ш9321Ц:
D = -15/0,7 = -220С,
выберем шкалу изнормального ряда D=-50…50 0С
∆θ2 =±(0,25*100/100) = ±0,25 0С.
— миллиамперметра A-100 Н
∆θ4 =±(0,5*100/100) = ±0,5 0С.
— Суммарная абсолютнаяпогрешность
/>
Давление охладителя,фреона, охлаждающей жидкости
Допускаемая погрешностьдля:
— для преобразователя давленияМетран-100-ДД модель 1460-AC
D = 1,8/0,7 = 2,5 МПа.
Из нормального рядапринимаем диапазон 0..2,5 МПа.
∆Р1 =±(0,5*2500/100) = ±12,5 кПа.
— для миллиамперметратипа А100-Н
∆Р2 =±(0,5*2500/100) = ±12,5 кПа.
— суммарная абсолютнаяпогрешность:
/> кПа.
Уровень конденсата в баке
— для преобразователя давленияМетран-100-ДД модель 1460-AC
Принимаем из нормальногоряда диапазон 0..0,6 МПа. ( Т.к. не известно рабочее давление )
∆Р1 = ±(0,5*600/100)= ±3 кПа.
из пропорции />=±3 мм
— для миллиамперметратипа А100-Н
∆Р2 =±(0,5*600/100) = ±3 кПа,
из пропорции />=±3 мм
— суммарная абсолютнаяпогрешность:
/> мм4.Литература
1. Попов В.К. Основы выбора средствтехнологических измерений: Учеб. пособие.- Архангельск: Изд-во АГТУ, 2003.
2. Промышленная группа «МЕТРАН»:Номенклатурный каталог www.metran.ru.