Дипломная работа: Автоматизация процесса подготовки шихты

Так как  cледовательно годографы идеального и реального компенсаторов совпадают на рабочей  и на нулевой частотах (рис.10).

Рис.10. Годографы идеального и реального компенсаторов.

а

б

Рис.11. Переходный процесс комбинированной системы

а)с компенсатором; б) без компенсатора.

 

3.4.5 Сравнение качества переходных процессов одноконтурной и комбинированной АСР

На рис.12 приведено сравнение переходных процессов в одноконтурной АСР с ПИ-регулятором (а) и в комбинированной системе регулирования (б).

Из рис.12 видно, что лучший переходной процесс получился при использовании комбинированной АСР. Таким образом, можно сделать вывод о том, что при использовании комбинированной АСР качество регулирования лучше, чем при использовании одноконтурной.

а

б

Рис. 12. Сравнение переходных процессов в одноконтурной (а) и комбинированной (б) системах.

3.5 Разработка схемы внешних соединений

Схема внешних соединений показывает связи между всеми элементами управления, контроля и регулирования данной системы автоматизации, находящимися между объектом управления и щитами.

Схема внешних соединений разработана на основе функциональной схемы автоматизации ДП 210200.833.2005 А2, схемы электрической принципиальной ДП 210200.833.2005 Э3.1, ДП 210200.833.2005 Э3.2.

Температура песка в бункере измеряется термоэлектрическим преобразователем ТХК «Метран-252» (поз.3-1). С термопреобразователя сигнал передаётся на щит аппаратной по компенсационному проводу ПТВ 2х2,5 через протяжную коробку ПК-200.

Температура песка в сушильном барабане измеряется термоэлектрическим преобразователем термометром сопротивления ТХК «Метран-252» (поз.1-1). С термопреобразователя сигнал передаётся на щит аппаратной по компенсационному проводу ПТВ 2х2,5 через протяжную коробку ПК-200.

Измерение влажности песка в бункере песка осуществляется измерителем влажности Микрорадар–113К (поз.2-1, 2-2). С него стандартный токовый сигнал 4-20мА передаётся на щит аппаратной по кабелю КУПР 4х0,35 через соединительную коробку КС-16№1.

Измерение содержания кислорода в отходящих из сушильного барабана дымовых газах осуществляется кислородомером ПЭМ–О2 (поз.4-1, 4-2). С него стандартный токовый сигнал 4-20мА передаётся на щит аппаратной по кабелю КУПР 4х0,35 через соединительную коробку КС-16№1.

Измерение расхода воздуха, поступающего в сушильный барабан на горение, осуществляется методом переменного перепада давлений на стандартной диафрагме (поз.6-1). От отборных камер диафрагмы через запорные вентили ВИ–160 импульсы поступают на вентильную головку измерительного преобразователя (поз.6-2). Вентильная головка обеспечивает возможность снятия прибора для поверки, а также проверку на нулевые показания.мембрану измерительного преобразователя разности давлений «Метран-22-ДД» (поз.6-2). Измерительный преобразователь «Метран-22-ДД» обеспечивает преобразование значения перепада давлений на диафрагме в стандартный токовый сигнал 4-20мА, который по кабелю КУПР 4х0,35 передается на щит аппаратной через соединительную коробку КС-16№1. В случае загрязнения системы трубных проводок необходимо провести продувку труб. Для этого предусмотрена дренажная система.

Измерение влажности песка в разгрузочной камере сушильного барабана осуществляется измерителем влажности Микрорадар–113К (поз.7-1, 7-2). С него стандартный токовый сигнал 4-20мА передаётся на щит аппаратной по кабелю КУПР 4х0,35 через соединительную коробку КС-16№1.

Измерение расхода воздуха, поступающего в сушильный барабан на сушку, осуществляется методом переменного перепада давлений на стандартной диафрагме (поз.12-1). От отборных камер диафрагмы через запорные вентили ВИ–160 импульсы поступают на вентильную головку измерительного преобразователя (поз.12-2). Вентильная головка обеспечивает возможность снятия прибора для поверки, а также проверку на нулевые показания.мембрану измерительного преобразователя разности давлений «Метран-22-ДД» (поз.12-2). Измерительный реобразователь «Метран-22-ДД» обеспечивает преобразование значения перепада давлений на диафрагме в стандартный токовый сигнал 4-20мА, который по кабелю КУПР 4х0,35 передается на щит аппаратной через соединительную коробку КС-16№2. В случае загрязнения системы трубных проводок необходимо провести продувку труб. Для этого предусмотрена дренажная система.

Уровень песка в силосе контролируется измерительным преобразователем уровня «SITRANS LR 400» (поз.10-1, 10-2). С преобразователя стандартный токовый сигнал 4-20мА передаётся на щит аппаратной по кабелю КУПР 4х0,35 через соединительную коробку КС-16№2.

Давление дымовых газов на выходе из сушильного барабана контролируется измерительным преобразователем разрежения «Метран-22-ДВ» (поз.11-1). С преобразователя стандартный токовый сигнал 4-20мА передаётся на щит аппаратной по кабелю КУПР 4х0,35 через соединительную коробку КС-16№2. В случае загрязнения системы трубных проводок необходимо провести продувку труб. Для этого предусмотрена дренажная система.

С каждой соединительной коробки КСК-16 на шкаф в аппаратной идёт по одному кабелю КУПР 19х0,35.

Шкаф питается от щита питания через силовой кабель ВВГ 4х4.

Схема внешних соединений приведена в документе ДП 210200.833.2005 С5.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Введение

В настоящее время общей тенденцией в промышленности является повышение внимания к влиянию производственных процессов на окружающую среду, созданию безопасных и комфортных условий труда персонала. Несмотря на то, что на многих стекольных заводах созданы нормальные условия труда путем проведения постоянных организационно-технических и санитарно-гигиенических мероприятий, технология стекольного производства пока еще связана с профессиональными вредностями.

Наиболее тяжелыми цехами с точки зрения профессиональных, вредностей являются составные и машинно-ванные цехи.

В составных цехах при существующей технологии переработки сырьевых материалов и приготовления шихты наибольшим злом является запыленность воздушной среды. Процессы дробления, измельчения, просеивания сырья, приготовление шихты и их транспортировка обычно сопровождаются обильным выделением пыли, оказывающей вредное влияние на обслуживающий персонал.

Действенной мерой борьбы с запыленностью воздушной среды в составных цехах является локализация ее в местах выделения. С этой целью, помимо общей цеховой приточно-вытяжной вентиляции, пылевыделяющее оборудование герметизируют и устраивают над ним местную отсасывающую вентиляцию. Для транспортировки измельченного сырья и шихты применяют пневмотранспорт. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищают от пыли в очистительных устройствах. При работе с ядовитыми веществами обслуживающий персонал с помощью специальных мероприятий защищается от их вредного влияния.

Современное состояние развития вычислительной техники позволяет использовать в системе управления высокопроизводительные и недорогие электронно-вычислительные машины, которые могут осуществлять упреждающее определение аварийных ситуаций. Это резко повышает уровень безопасности производства, уменьшает или полностью устраняет ущерб, наносимый окружающей среде. Учитывая изложенные обстоятельства, оснащение предприятий современными средствами автоматической защиты является задачей первостепенной важности.

Высокая надёжность и безопасность производств достигается правильными проектными решениями, разработанными на основе всестороннего глубокого научного исследования условий безопасного ведения технологического процесса. Все принятые меры по безопасности находят своё отражение в соответствующих разделах проекта.

Благодаря автоматизации многих производственных процессов резко сокращается применение ручного труда, а следовательно, уменьшается число вредных мест обслуживания, облегчается физический труд, предупреждаются общие и профессиональные заболевания, производственные травмы. Все это способствует повышению производительности труда.

4.2 Анализ на соответствие требованиям безопасности и экологичности

4.2.1 Анализ вредных, опасных и аварийных факторов

Производственные процессы в стекольной промышленности, особенно в составных, керамических цехах и газовых станциях, создают вредные условия труда, так называемые профессиональные вредности, которые оказывают неблагоприятное влияние на организм рабочего и могут явиться причиной заболевания.

Для стекольного производства характерна главным образом вторая группа вредностей. К ней относятся вредности, вызываемые неправильной организацией и техническим несовершенством производственных процессов. Причиной возникновения этого вида вредности являются физические, химические и биологические факторы.

Среди множества вредных воздействий на стекольном производстве можно выделить следующие наиболее важные факторы, оказывающие влияние на жизнь и здоровье человека:

1)      неблагоприятные метеорологические условия (повышенная

или пониженная температура и влажность воздуха, чрезмерное тепловое излучение, неблагоприятное сочетание температуры, влажности, теплового излучения и движения воздуха);

2)      загазованность различными газами (СО, СО2, SO3 и др.), выделяющимися при сушке сырья, газификации топлива, стекловарении, выработке стеклотары;

3)      запыленность воздушной среды, возникающая при выработке

и транспортировке шихты к стекловаренным печам;

4)      производственные шум и вибрация при работе машин и аппаратов стекольного производства.

В стекольном производстве встречаются также и отдельные вредности первой группы: интенсификация трудового процесса, неудобное положение тела и пр.

Основную массу сырьевых материалов стекольного производства перерабатывают в составных цехах, где готовят шихту для стекловарения. На данном этапе производства наибольшую угрозу для жизни и здоровья человека представляет запыленность помещения, которая приводит не только к ухудшению здоровья человека, но и к снижению ресурса оборудования и, в конечном итоге, к аварии со значительными экономическими потерями.

Помимо запыленности, опасность представляют движущиеся части транспортеров и элеваторов, вращающиеся лопасти вытяжных и дутиевых вентиляторов, заслонки смесителей, открытые люки бункеров. Неосторожность при их обслуживании может привести к тяжёлым увечьям и гибели людей.

Применение механизмов с электроприводом (вентиляторов, смесителей) также является опасным фактором. Воздействие электрического тока с напряжением 380В чрезвычайно опасно для жизни человека.

Процесс сушки песка в сушильном барабане проводится при температуре около 100С°. Это приводит к нагреву корпуса барабана. Прикосновение к таким поверхностям может привести к лёгким ожогам.

Кроме того, опасным фактором является наличие требующего обслуживания оборудования на отметках более 20 метров от уровня земли. Неквалифицированная работа на такой высоте может привести к потерям инструментов, деталей, а также падениям и травмам людей.

Необходимо отметить, что составной цех относится к числу наиболее опасных помещений с точки зрения электрической безопасности, т.к. в атмосфере составных цехов находится пыль, разъедающая изоляцию электропроводов. Это, в свою очередь, приводит к возможному вредному и опасному влиянию электрического тока на обслуживающий персонал, короткому замыканию, возгоранию изоляции электропроводок и выходу из строя аппаратуры. Кроме угрозы для здоровья и жизни персонала, порчи приборов и коммуникаций, это приводит к потере управляемости и аварийной остановке технологического оборудования. Поэтому, в целях безопасности электропроводку прокладывают в трубах, чтобы оградить электрические провода от попадания на них разъедающих материалов (соды, сульфата и др.).

Использование топливного газа при сушке компонентов шихты может привести к отравлению людей, вследствие различных утечек гназа газа через неплотности газопроводов, несоблюдения инструкций, неполного сгорания газа, неисправности дымоотводящих труб. Задача техники безопасности при использовании газового топлива предупреждение проявления опасных свойств газов и продуктов их сгорания, обеспечение условий, предупреждающих возможность образования взрывоопасных смесей, а также осуществление мероприятий, ограничивающих разрушения в результате взрывов.

4.2.2 Анализ экологически опасных факторов

С точки зрения экологической безопасности наибольшее влияние на окружающую среду оказывает пыль токсичных веществ, применяемых при производстве стекла. Например, при выработке обесцвеченного стекла в качестве осветлителей применяют трехокиси мышьяка и сурьмы, селитру, аммонийные соли, кобальт, селен и др. Трехокись мышьяка и соединения селена ядовиты.

Пыль трехокиси мышьяка и его производных действует на организм человека, проникая через органы дыхания. В результате длительного поступления малых количеств соединений мышьяка болезнь развивается медленно — в течение месяца или даже нескольких лет, т. е. соединения мышьяка вызывают хроническое отравление. Концентрация мышьякового и мышьяковистого ангидридов в воздухе помещения не должна превышать 0,3 мг/м3, селенистого ангидрида—0,1 мг/м3, селена аморфного — 2 мг/м3.

Характерным признаком при отравлении селеном является резкий чесночный запах изо рта вследствие образования в организме селенового метила.

Кроме того, в составном цехе высок уровень шума и вибрации. Длительная работа в таких условиях оказывает вредное влияние на организм человека, вызывает функциональные расстройства нервной и сердечно-сосудистой системы, заболевания органов слуха, опорно-двигательного аппарата, Служит причиной быстрой утомляемости, снижения внимания и работоспособности. Сильный шум может быть причиной травматизма, т.к. из-за шума рабочий может не услышать сигналов, предупреждающих об опасности.

4.2.3 Анализ устойчивости функционирования

При проектировании системы автоматизации особое внимание должно уделяться устойчивости функционирования оборудования и недопущению его преждевременного выхода из строя. При выходе из строя системы автоматизации резко возрастает уровень пожарной и экологической опасности из-за отключения систем контроля и аварийных блокировок. Поэтому система автоматизации должна отвечать некоторым специальным требованиям.

Прежде всего, высокая надёжность системы автоматизации, в том числе хорошая ремонтопригодность, позволит не создавать больших перерывов в работе установки. При сбоях в системе автоматизации должна быть предусмотрена возможность оперативного перехода на ручное управление оборудованием. Вс оборудование должно обладать высокой стойкостью по отношению к внешним воздействиям, в том числе к повышенной запыленности.

Кроме того, оборудование каждой линии должно быть оснащено звуковой и световой сигнализацией. Сигнальные устройства должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить видимость и слышимость их в каждом месте машинной линии.

Система должна обслуживаться аттестованным персоналом, доступ к ней посторонних лиц должен быть исключён.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13