Процесс выпаривания

В выпарных установках под  разряжением удается получить, возможно, больший перепад температур между  паром, греющим первую ступень и  вторичным паром последней ступени. Это позволяет применить наибольшую кратность использования пара в  установке.

 Используются и выпарные  установки с ухудшенным вакуумом. В этих схемах предусматривается  частичное использование вторичного  пара последней ступени для  покрытия тепловой нагрузки низкого  потенциала, остальная часть пара  направляется в конденсатор. При  выпаривании под вакуумом температура  кипения снижается; эго обстоятельство  используется при сгущении растворов,  для которых во избежание порчи  продукта, нельзя допустить высоких  температур кипения.

При выпаривании под атмосферным  давлением (проводят в однокорпусных  выпарных установках) вторичный пар  не используется и обычно удаляется  в атмосферу. Такой способ выпаривания  является наиболее простым, но наименее экономичным.

Экономия вторичного пара может быть также достигнута в  однокорпусных выпарных установках с тепловым насосом. В таких установках вторичный пар на выходе из аппарата сжимается с помощью теплового насоса до давления, соответствующего температуре первичного пара, после чего он вновь возвращается в аппарат.

 

1.6 Выбор приборов и средств автоматизации

 

Регулирующий микропроцессорный  контроллер Ремиконт заменяет пользователю набор из 64 одновременно работающих приборов.

В ремиконте могут быть задействованы до 64 алгоблоков, работающих независимо друг от друга либо образующих многосвязную систему. Каждый алгоритм настраивается на решение конкретной задачи с помощью коэффициентов (время интегрирования, уровень ограничения и т. п.).

Для автоматического управления технологическими процессами в различных  отраслях промышленности, требующих  многоканального, многосвязного, каскадного, супервизорного, программного управления, а также управления с переменной структурой в целях автоматизации  нестационарных процессов, предназначен ремиконт типа.

Все управление ремиконтом ведется с помощью клавишей. Для представления информации оператору используются цифровые индикаторы и сигнализаторы на светодиодах.

Основные технические характеристики:

Число входов: аналоговых до 64, дискретных до 126, импульсных до 64. Входные и выходные аналоговые сигналы: 0-5,0-20,4-20 мА; 0-10 В. Входные дискретные сигналы: логический 0(любой знак), 0—3 В; логическая 1 (любой знак)- 18—30 В. Выходные дискретные и импульсные сигналы (состояние контактов): логический 0,разомкнутое; логическая 1, замкнутое. Коммутирующая способность выходных контактов - 48 В; 0,1 А. Число алгоблоков - до 64. Число алгоритмов управления- 25. Время цикла 0,27—2,04 с. Точность установки сигнала задания 0,1%. Статистическая погрешность стабилизации параметра (без учета погрешности датчика) -0,2%. Время, в течение которого при отключенном питании сохраняется запрограммированная информация- 94 ч. Дисплейный микропроцессорный контроллер димиконт Д-110 предназначен для построения распределенных АСУТП на базе ремиконтов и ломиконтов. Димиконт Д-110 состоит из блока управления, двух цветных телевизионных мониторов, клавиатуры ввода информации, клавиатуры операторатехнолога, кассетного накопителя, устройства печати знакосинтезирующего.

Димиконт Д-110 обеспечивает работу в режимах оперативного управления, технологического программирования и сервисном. В оперативном режиме димиконт реализует следующие функции:

- сбор и первичную обработку  данных о ходе технологического  процесса;

- ввод данных осуществляют  по последовательному интерфейсу  ИРПС от ремиконтов и ломиконтов и (или) через УСО непосредственно от ТОУ;

- отображение данных о  процессах в ТОУ в режиме  реального времени в виде статической  информации (таблицы, информационные  надписи и т.д.) и совмещенной  с ней динамической информации (значения координат в процентах  и в абсолютных величинах, в  форме графиков, столбиковых диаграмм, таблиц, изменяющихся фрагментов  изображений, аварийная сигнализация, расчетные показатели и т.п.);

- аварийную сигнализацию  и сигнализацию об отклонениях  координат ТОУ

подачей звукового сигнала, мерцанием или изменением цвета  отображения;

- вызов данных о течении  процесса в ТОУ по иерархическому  принципу: от

общей информации к частной;

- ведение истории процесса  управления ТОУ по 128 координатам  и параметрам с записью их  значений на магнитную ленту  кассетного накопителя для

последующего просмотра  и анализа;

- документирование информации  о работе ТОУ: автоматический  вывод на печать аварийной  информации (дата и время отклонения  координаты, наименование координаты, ее граничные значения и т.д.), распечатка по вызову оператора  буквенно-цифровой копии 1 экрана, протоколов, графиков и др.;

- ввод даты и коррекция  суточного времени;

- самодиагностику работы  основных узлов Д-110, формирование  и отображение сообщений о  неисправностях и неправильных  действиях оператора.

Число входных сигналов, принимаемых по ИРПС - 512. Скорость обмена информацией по ИРПС - 4800 бод. Количество подключаемых модулей цветной индикации - до 2. Информационная емкость экрана - 64 знака х 32 строки.

Регулирующий микропроцессорный  контроллер Ремиконт и дисплейный микропроцессорный контроллер Димиконт Д-110 работают с унифицированными электрическими сигналами (0…5)мА. Поэтому выбираем технические измерительные средства с электрическими выходными сигналами. Например, типа «Сапфир» или термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом (0…5)мА.

 

1.7 Спецификация используемых средств автоматизации

Наименование или позиция технологического параметра	Контролируемый, сигнализируемый или регулируемый параметр	Номер позиции средств автоматизации	Тип и марка  средств автоматизации, краткая техническая характеристика	Примечание
Трубопровод подачи свежего раствора	Контроль и  регулирование расхода	1 - 1	Диафрагма камерная ДК6-50
		1 - 2	Измерительный преобразователь давления-разрежения «Сапфир 22 ДД» класс точности 0,5.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5)мА
		1 - 3	Вентиль регулирующий с электроприводом 15с997нж
Трубопровод подачи теплоносителя	Контроль и  регулирование расхода	2 - 1	Диафрагма камерная ДК6-50
		2 - 2	Измерительный преобразователь давления-разрежения «Сапфир 22 ДД» класс точности 0,5.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5)мА
		2 - 3	Вентиль регулирующий с электроприводом 15с997нж
Трубопровод после теплообменника	Контроль и  регулирование разности температуры	3 - 1	Термопреобразователь типа ТХАУ-055. Класс точности 0,5.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5)мА
		4 - 1	Термопреобразователь ТХАУ-055. Класс точности 0,5.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5)мА
		4 - 2	Блок суммирования А04 (для суммирования масштабированием до 4-х токовых сигналов 0…5мА)	Преобразует унифицированный электросигнал (0…5)мА
		4 - 3	Вентиль регулирующий с электроприводом 15с997нж
Выпарной аппарат	Контроль и  регулирование уровня	5 - 1	Уровнемер типа «Сапфир- 22ДУ». Класс точности 1.Предел измерения 0…4000мм.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5)мА
		5 - 2	Вентиль регулируемый с электроприводом 15с997нж.
	Контроль и  регулирование избыточного давления	6 - 1	Измерительный преобразователь избыточного давления типа «Сапфир- 22ДИ». Модель 2130. Класс точности 0,5. Предел измерения (0,4…2,5)мПа.	Преобразует унифицирован-ный электросигнал (0…5; 4…20)мА
		6 - 2	Вентиль регулирующий с электроприводом 15с997нж.

автоматический  стабилизация технологический процесс

 

Заключение

 

При кипении растворов  нелетучих веществ в пары переходит  практически только растворитель. По мере его испарения и удаления в виде  паров концентрация раствора повышается. Процесс концентрирования растворов, заключающийся в частичном  удалении растворителя путем его  испарения при кипении, называется выпариванием.

Испарение при температурах ниже температуры кипения данного  раствора происходит с его поверхности, в то время как при кипении  растворитель испаряется во всем объеме кипящего раствора, что значительно  интенсифицирует процесс удаления растворителя из раствора.

Обычно из раствора удаляют  лишь часть растворителя, так как  в применяемых для выпаривания  аппаратах вещество должно оставаться в текучем состоянии. В ряде случаев  при выпаривании растворов твердых  веществ достигается насыщение  раствора. При дальнейшем удалении растворителя из такого раствора происходит кристаллизация, т.е. выделение из него твердого вещества.

Процесс выпаривания широко применяется для повышения концентрации разбавленных растворов, выделения  из них растворенных веществ путем  кристаллизации, а иногда - для выделения  растворителя.

Для осуществления процесса выпаривания необходимо теплоту  от теплоносителя передать кипящему раствору, что возможно лишь при  наличии разности температур между  ними. При анализе и расчете  процесса выпаривания эту разность температур между теплоносителем и  кипящим раствором принято называть полезной разностью температур. В  качестве теплоносителя в выпарных аппаратах чаше всего используют насыщенный водяной пар, который  называют греющим или первичным.

Таким образом, выпаривание  является типичным процессом переноса теплоты: от более нагретого - греющего пара к кипящему раствору.

Выпаривание проводят при  атмосферном давлении, под вакуумом или под давлением, больше атмосферного. Образующийся при выпаривании растворов  пар называют вторичным или соковым.

Выпаривание под вакуумом имеет ряд преимуществ по сравнению  с атмосферной выпаркой снижается  температура кипения раствора, что  дает возможность использовать этот способ для выпаривания растворов  термически  нестойких веществ; повышается полезная разность температур, что  ведет к снижению требуемой поверхности  теплопередачи выпарного аппарата, несколько снижаются потери теплоты  в окружающую среду (так как снижается  температура стенки аппарата), появляется возможность использования  теплоносителя  низкого потенциала. К недостаткам выпаривания под вакуумом относятся удорожание установки (так как требуется дополнительное оборудование - конденсатор, вакуум-насос и др.),  а также несколько больший расход греющего пара на 1 кг выпариваемой жидкости (вследствие снижения давления над раствором происходит увеличение теплоты испарения растворителя).

При выпаривании под повышенным давлением (выше атмосферного) вторичный  пар может быть использован в  качестве греющего агента на различные  технологические нужды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

 

1. Черенкова В.В., Промышленные  приборы и средства автоматизации:  справочник, 1987.

2. Голубятников В.А., Шувалов  В.В., Автоматизация производственных  процессов. 2-е изд. М.: Химия, 1985.

3. Буртоликова З.Л., Александров И.А., Автоматика, автоматизация и АСУТП, Альбом структурно-логических схем к рабочей программе. М: ВЗПИ, 1988, Часть 2.

4. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И., Автоматизация химических производств. М.: Химия, 1982

5. Шувалов В.В. и др. Автоматизация производственных  процессов в химической промышленности. М: Химия, 1991

6. Под ред. Дудникова Е.Г. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов. М.; Химия, 1987.

7. Токарев В.В, Ягупов З.Х., Приезжаев А.Б., Скабнин Н.Г., Расчет оптимальных параметров промышленных автоматических систем регулирования, 2003.