• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Теплообменное оборудование

Колонна конденсации аммиака. Функциональная схема автоматизации

Управлению и контролю подлежит следующий фрагмент технологической схемы производства аммиака.

Газообразная смесь при температуре 50 °С и давлении 32 МПа поступает из циркуляционного колеса компрессора в межтрубное пространство конденсационной колонны, где охлаждается до 18 °С и поступает в аммиачный испаритель. В этом аппарате за счет испарения жидкого аммиака происходит дальнейшее охлаждение смеси до -5 °С.

Из испарителя газообразная смесь возвращается в колонну конденсации, где происходит отделение жидкого аммиака из смеси. Несконденсировавшиеся пары направляются в трубное пространство аппарата, где забирают часть теплоты у газа, поступающего на конденсацию.

Также в аппарат подается свежая АВС.

Жидкий аммиак выводится из колонны и направляется в сборник. Из него идет отбор в испаритель и на выдачу. Из испарителя пары чистого аммиака направляются в колонну конденсации продувочных газов.

В качестве объекта управления при автоматизации процесса конденсации аммиака примем колонну конденсации, состоящую из собственно колонны, испарителя жидкого аммиака и сборника готового продукта.

Показателем эффективности данного процесса является расход смеси, возвращаемой в зону реакции. Назначение аппарата – конденсация газообразного аммиака, чем меньшее количество газа вернется в цикл, тем больше эффективность аппарата.

Задача управления процессом конденсации аммиака из газообразной смеси заключается в поддержании постоянной температуры газообразной смеси, выходящей из испарителя жидкого аммиака. Поддержание давления исходного газа в заданных пределах обеспечивается автоматической системой регулирования компрессора, сжимающего аммиак до давления 31.4 МПа.

Управление температурой газообразного аммиака, направляемого в трубное пространство испарителя, осуществляется расходом жидкого аммиака из сборника готового продукта (холодного теплоносителя), направляемого в межтрубное пространство испарителя (см. прибор 4-5). За счет испарения жидкого аммиака в межтрубном пространстве происходит охлаждение газообразного аммиака в трубном пространстве испарителя.

Основными возмущающими воздействиями для колонны является изменение температуры исходной смеси (контроль прибором 9-1), поступающей в колонну конденсации и расход жидкого аммиака, направляемый в испаритель (контроль прибором 4-1, регулирование прибором 4-5).

Производство аммиака относится к пожаровзрывоопасным, поэтому выбираем пневматическую систему передачи сигнала на расстояние. Схема автоматизации реализована с помощью стандартных приборов, которые обеспечивают необходимую точность и достаточную дальность передачи.

При нормальном протекании процесса конденсации необходимо поддерживать постоянном температуру смеси, выходящей из испарителя жидкого аммиака, она составляет Т = -5 °С, этого можно достигнуть, регулируя расход жидкого аммиака на входе в испаритель.

Температура и расход исходной смеси регистрируются приборами для последующего анализа в случае возникновения сбоев в работе установки.

Температура аммиака на выходе из трубного пространства испарителя жидкого аммиака определяет задачу для блока регулировки расхода жидкого аммиака, направляемого в испаритель. Цель регулирования – поддержание температуры газообразного аммиака на выходе из испарителя в строго заданных пределах для обеспечения возможно большей эффективности процесса (контроль прибором 5-1, регулирование прибором 4-5).

Количество жидкого аммиака, поступающего в сборник, регистрируется прибором.

Уровень жидкого аммиака должен быть постоянным (L = 2,5 м) в емкости для обеспечения возможности охлаждения смеси, поступающей на конденсацию, и регулируется отбором готового продукта.

Также контролируется расход свежей АВС.