Исследование вопросов по автоматизации процесса экстракционного извлечения урана из активного раствора, а именно – автоматизация экстрактора ЭКЦГ-140, страница 5

Двигатель подключен к однофаз­ной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц через регулятор частоты VS mini J7AZB0P7, позволяющего плавно изменять частоту тока в пределах 0 - 50 Гц в течение 10 с для предотвращения проскальзывания ведомой полумуфты относительно ведущей полу муфты.


2 Автоматизация

2.1 Анализ процесса экстракции как объекта управления

Производственные процессы в различных отраслях промышленности представляют собой совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующими как единое целое машин и аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций.

Производственные процессы рассматривают как последовательную смену состояний технологических операций во времени.

Рассмотрим процесс экстракции с точки зрения автоматизации. Входные воздействия, возмущающие воздействия и выходные показатели процесса экстракции активного раствора показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 – Процесс экстракции активного раствора как объект автоматизации

Возмущающими воздействиями являются:

-  Тэ – температура экстрагента;

-  Т и.р. –  температура исходного раствора;

-  ΔQ и.р. – содержание извлекаемого компонента в исходном растворе.

Управляющими воздействиями являются:

-  Gэ – расход экстрагента.

Выходными показателями являются:

-  Q эк – содержание извлекаемого компонента в экстракте.

Задача управления процесса экстракции – получить экстракт с заданным содержанием экстрагируемого компонента, которое является основной регулируемой величиной, а расход экстрагента – основной регулирующей величиной.

2.2 Выбор контролируемых и регулируемых параметров

Контролю подлежат технологические параметры, по которым можно наиболее полно оценить правильность протекания технологического процесса гомогенизации асбестоцементной суспензии.

При  выборе контролируемых величин необходимо руководствоваться тем, чтобы при минимальном их числе обеспечивалось наиболее полное представление о процессе. Контролю подлежат, прежде всего, те параметры, текущие значения которых облегчают ведение технологического процесса.

Анализ технологического процесса экстракции активного раствора позволяет определить основные контролируемые и регулируемые параметры.

Контролируемыми параметрами являются:

-  температура экстрагента;

-  температура исходного раствора;

-  уровень экстрагента;

-  уровень исходного раствора;

Регулируемыми параметрами являются:

-  расход экстрагента.

Контроль за температурой экстрагента и исходного раствора обоснован тем, что при выходе температуры из диапазона 65-80 оС происходит смещение экстракционного равновесия и переход вещества в органическую фазу уменьшается. В результате содержание извлекаемого компонента (урана) в экстракте снижается.

Контроль уровня экстрагента и исходного раствора обусловлен поддержанием нормального течения технологического процесса. Позволяет предотвратить аварийные ситуации перелива растворов и прекращения снабжения технологического процесса сырьём.

Регулирование расход экстрагента поступающего в экстрактор ЭКЦГ-140 осуществляют для того, чтобы при изменении содержания извлекаемого вещества в исходном растворе поддержать содержание извлекаемого вещества в экстракте на уровне не менее 99% изменением расхода экстрагента.

2.3 Обоснование структурной схемы автоматизации

Система управления работой экстракторов разработана с целью исключения ручного труда персонала, а также повышения эффективности работы установки путем предоставления оператору своевременной и достоверной информации о ходе технологического процесса и состоянии технологического оборудования, что позволяет поддерживать стабильный технологический режим и сократить время работы технологического оборудования в неэффективных режимах.

Комплекс технически средств системы управления имеет трехуровневую структуру:

-  первый (нижний) уровень включает первичные приборы, датчики, исполнительное электрическое оборудование;