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AG環亞隻為非同凡響磁翻板液位計
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冷凍機組自動化改造在氯氣液化工藝中的應用

返回列表發布日期:2019-10-10 10:52:40    |    

    摘 要: 文章介紹了如何在現有設備和工藝條件下,在氯氣液化工藝中增加自動控製功能,提高自動化水平,實現人員的減少和效率的提高。

    內蒙古蘭太鈉業有限公司( 以下簡稱“公司”)利用低溫低壓法進行氯氣的液化。目前,保障螺杆氟冷液化機組安全運行的保護連鎖隻有油溫高溫停機保護、排氣壓力高壓停機保護。保障螺杆氟冷液化機組高效運行的方法有: 人工適時調節冷凍溫度或液氯尾氣閥以提高液化效率; 人工適時調節機組內製冷劑的循環量來控製機組的製冷量; 人工適時調節循環水閥控製油溫,人工適時調節油位。因此,為了加強氯氣安全生產管理,歸檔重要設備參數,盡量降低操作員對設備的誤操作,氯氣液化工藝的自動化改造勢在必行。

    1 需要實現的控製功能統計
    公司各專業人員積極參與,與第三方進行現場勘查和充分溝通後,確定了以下九項需要實現的控製功能。這些功能主要是冷凍機油溫自動控製功能、設備停機後自動回收製冷劑功能、冷凍機自動加載與卸載控製功能、冷凍機重要參數顯示、預報警、報警功能、遠程開停機功能、重要數據歸檔功能、根據壓縮機吸氣壓力自動控製儲氟罐往蒸發器供液功能、增加高壓儲氟罐液位信號遠程功能。要實現上述功能需增加一台 PLC 機櫃,將油溫、油壓等模擬量信號進行采集,機組現場控製櫃上加裝觸摸屏用於現場控製與參數顯示,監控室加裝上位機安裝冷凍機機組組態程序,將原手動調節閥更換為電動調節閥或電磁閥等工作。

    2 功能控製描述
    2. 1 冷凍機油溫自動控製功能
    將原油冷凝器循環水進口閥門更換為電動調節閥,在機頭部位加裝溫度探頭 T3。當設備運行後通過油溫 T3 對電動調節閥進行閉環控製,使電動調節閥能夠隨著油溫的變化自動調整開關度。此功能達到後可代替人工調節循環水閥。閉環控製性能如下: ( 1) 可選擇自動與手動控製; ( 2) 自動控製設定控製目標值; ( 3) 設定自動控製目標正反作用; ( 4)設定自動控製目標限製最小/最大開度值; ( 5) 手動控製根據要求選擇閥門開度對目標溫度進行調節; ( 6) 自動調節閥現場可以用手輪調節,安裝在進口管手動閥的出口端。

    2. 2 冷凍機吸氣壓力與電子膨脹閥自動控製功能
    及設備停機後自動回收製冷劑功能
    在儲氟罐往蒸發器供氟利昂的主管道上加裝旁通冷媒球閥,主管道上加裝電子膨脹閥,與壓縮機吸氣壓力實現閉環控製。當設備運行時,旁通冷媒球閥保持常閉狀態,電子膨脹閥隨著吸氣壓力的變化調節開關度,自動控製儲氟罐往蒸發器供液量的大小,實現目標自動調節。此功能達到後可代替人工調節機組內製冷劑的循環量,詳情如下: ( 1) 可選擇自動與手動控製; ( 2) 自動控製設定控製目標值; ( 3) 設定自動控製目標正反作用; ( 4) 設定自動控製目標限製最小/最大開度值; ( 5) 手動控製根據要求選擇閥門開度對目標溫度進行調節; ( 6) 電子膨脹閥與現場手動閥並聯安裝。在設備停機時可在遠程端或就地端選擇製冷劑回收,係統會根據特定程序對冷凍機進行製冷劑回收程序,當回收成功後冷凍機會自動進行停機。

    2. 3 冷凍機自動加載與卸載控製功能
    將原能量調節閥( 四通換向閥) 上的手動閥更換為電磁閥,根據壓縮機吸氣溫度 T2 對能量調節電磁閥進行自動能量調節,可在現場觸摸屏或後台上位機上選擇自動加卸載或手動加卸載。此功能達到後可代替人工調節機組加卸載。

    2. 4 冷凍機重要參數顯示、預報警、報警功能由於冷凍機排氣溫度、儲氟器液位、冷凍機排氣壓力、冷凍機吸氣溫度、冷凍機吸氣壓力、冷凍機油溫溫度、冷凍機油壓壓差、冷卻循環水溫度等參數已接入 DCS,可通過更換一進二出信號隔離柵或新裝探頭等措施,上傳至 PLC 模塊內轉換為數字信號,通過光纖上傳至上位機。組態內容包含冷卻循環水壓力報警提示、報警停機。參數自動記錄、參數自動報表等功能。在控製櫃內加裝電流互感器,將信號上傳,實現冷凍機電流遠程顯示,編程內增加排氣壓力高報警停車功能。

    2. 5 遠程開停機功能
    實現遠程停機功能,在崗位操作台上加裝急停按鈕( 硬件連接控製) ,以應對突發情況。

    2. 6 將儲氟器液位顯示實現遠程顯示功能
    將儲氟器原玻璃管液位計更換為磁翻柱液位計,將4 mA ~ 20 mA 信號接入PLC模擬量模塊AE08,實現儲氟罐液位的遠程顯示功能,代替人工現場巡檢工作。

 

    2. 7 所有工藝參數實現聲光報警功能
    冷凍機原有的保護不拆除,實現硬件與軟件雙重保護。控製櫃采用 UPS 供電,確保在全廠停電的狀態下,電動閥可關閉。

    3 改造實施
    從施工方案的編製評審、儀表控製線路的布設、儀表閥的安裝調試、係統編程到係統的接線調試,曆經緊張的一個月時間,完成了改造工程的現場實施。主要畫麵提供: 生產控製———冷凍機操作參數顯示,數據查詢———曆史數據曲線,操作說明———重要操作說明資料,係統設置———權限分配和時鍾設置,輸入輸出檢查———檢查 CPU 的工作情況、模擬量斷線、短路自我檢查,參數設置———模擬量量程、模擬量修正、報警參數設置、維護保養時間設置,曲線查詢———模擬量每時每刻的監控曲線,便於查詢係統性能,故障查詢———傳感器斷( 短) 路、設備故障、溫度壓力預報警或報警、維護保養,操作權限分配———操作員、維修員、工程師、主管,以及打印係統參數及畫麵。

    4 結束語
    在前期的改造實施和調試後,經過兩個月的試運行和跟蹤驗證,氯氣液化係統運行穩定,各項工藝指標均優於改造前。通過氯氣液化工藝的自動化改造,克服了改造前存在的人工調節頻繁、液化機組運行效率低、運行維護成本高等缺點,為企業的減員增效和安全生產奠定了工藝基礎。

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