Дослідження процесу випарювання їдкого калію, аналіз його виробництва, страница 15

С – охолоджувач

Рисунок 4.6 – Підсистема нижче пінча

Після максимізації теплового навантаження на встановлених теплообмінниках, ми повністю задовольнили необхідним змінам потокової ентальпії. Потік №3 приводиться до пінч температури за допомогою рекуперації його теплової енергії потоком №1, з теплоємністю СР₁₂= 2,85 кВт/°С , а потік №2 досягає цільової температури за допомогою рекуперації його теплової енергії потоку №1, з теплоємністю СР₁₂= 0,673 кВт/°С.

Нам невідомі температури потоків на гарячій стороні встановлених теплообмінників. Використовуючи рівняння балансу ентальпії, обчислюємо відсутні температури.

Рівняння балансу ентальпії для теплообмінника №6 на третьому потоці теплоємністю СР₃=5,36 кВт/°С має вигляд:

СР₃(Т_вих6-Т_РH)=607,32 кВт

Звідки температура гарячого теплоносія на холодній стороні теплообмінника №3 визначиться величиною:

Т_вих6= 94+607,32/19=126 °С

Визначимо температуру на вході в нагрівач по формулі:

DТ=DН/ СР₁=423,44/5,36=79°С

Звідки тепер можемо визначити Т_вх:

Т_вх1=104- 423,44/5,36=27°С

Показуємо це на сітковій діаграмі рис 4.7.

Н – нагрівач; С – охолоджувач; 1 -холодний потік; 2-3– гарячі потоки; 1-5 –теплообмінники

Рисунок 4.7 – Сіткова діаграма технологічних потоків і єднальних їхніх теплообмінників технологічної системи ректифікації

Таким чином, ми закінчили проектування системи теплообміну  вище пінча й нижче пінча. У результаті зробленої роботи одержали дані наведені в табл.4.4.

Таблиця 4.4 – Порівняння енергетичних характеристик існуючої та пропонованої в проекті реконструкції теплообмінних мереж технологічної системи ректифікації

В результаті проробленої роботи була виконана  оптимізація теплообмінної мережі процесу випарювання для обраних цільових функцій рис. 4.7.

Для оптимального значення DТ_min методами пінч-проектування синтезована технологічна схема теплообінної системи. Реконструкція рекуперативної системи установки за пропонованою схемою (рис.4.7) дозволить знизити потужність гарячих утиліт, що споживається процесом до 30,9 кВт, та потужність холодних - до 859 кВт.

5 Основні рішення з автоматизації

5.1  Сучасні технічні засоби локальних АСР

Серед великої кількості сучасних засобів автоматизації значне місце посідають комплекси технічних засобів на основі електричних приладів. До них відносяться системи КАСКАД, АКЕЗР, КОНТУР. Ці комплекси дещо схожі поміж собою, містять різні функціональні блоки, що дає змогу будувати автоматичні системи будь-якої складності.

Система КАСКАД першої черги є транзисторним електричним уніфікованим комплексом приладів автоматичного регулювання, що використовує сигнали зв’язку постійного струму, а система КАСКАД-2 – це комплекс засобів, побудований на мікроелектронній базі і використовує сигнали постійних струму, напруги, а також дозволяє безпосередньо здійснювати підключення сигналів термоЕДС у межах 0 – 50мВ і термоопору у межах 0 – 100 Ом. У більшості приладів цих комплексів передбачене гальванічне розділення вхідних і вихідних кіл. Блоки складаються з шасі і корпусу. Шасі приладу вільно переміщується у корпусі, конструкція якого уніфікована для всіх щитових блоків (крім блоків оперативного керування), при цьому будь-який щитовий прилад може бути вставлений у будь-який корпус.

Ця система приладів, як і система КАСКАД, включає групи приладів першої (АКЕЗР) та другої (АКЕЗР 2) черги і побудована на мікроелектронній базі. У функціональних блоках АКЕЗР першої черги не передбачене гальванічне розділення. Тому для забезпечення цієї функції і надійності при побудові АСР інформаційні сигнали до її центральної частини уводяться через блоки кондуктивного розділення. Завдяки широкому використанню інтегральних мікросхем, як загального, так і спеціального призначення забезпечується висока ступінь інтеграції, що дозволяє зменшити габаритні розміри блоків і підвищити ймовірність безвідмовної роботи до 0,98 за 2000 годин. Системи керування, що виконані на блоках АКЕЗР, можуть функціонувати та взаємодіяти з різноманітними системами, побудованими на базі інших агрегатних комплексів.