Сеточная, сушильная, прессовая части бумагоделательной машины. Бумагоделательная машина Привод сушильной части бумагоделательной машины

сушильный бумагоделательный машина

В сушильной части бумагоделательной машины бумажное полотно обезвоживается до конечной сухости равной 92 - 95 %. В процессе сушки удаляется 1,5 - 2,5 кг воды на 1 кг бумаги, что примерно в 50 - 100 раз меньше, чем на сеточной и прессовой частях машины. При сушке одновременно происходит дальнейшее уплотнение и сближение волокон. В результате повышается механическая прочность и гладкость бумаги. От режима сушки зависят объемная масса, впитывающая способность, воздухопроницаемость, прозрачность, усадка, влагопрочность, степень проклейки и окраска бумаги.

Сушка бумаги на сушильном цилиндре состоит из двух фаз: на нагретой поверхности цилиндра под сукном и на участке свободного хода, т. е. когда бумажное полотно переходит с одного цилиндра на другой. В первой фазе, под сукном, испаряется основное количество влаги: на тихоходных машинах до 80 - 85 %, на быстроходных до 60 - 75 % всей влаги, испаряемой в сушильной части машины. Во второй фазе, на участках свободного хода влага испаряется с обеих сторон бумаги за счет тепла, поглощенного бумагой в первой фазе сушки. При этом бумага в зависимости от скорости машины претерпевает понижение температуры на 4 - 15ОС. При падении температуры снижается скорость сушки, особенно на тихоходных машинах, так как на них падение температуры полотна бумаги больше, чем на быстроходных машинах. С повышением скорости машины количество испаряемой воды на участке свободного хода бумаги увеличивается. С уменьшением количества воды в бумажном полотне интенсивность сушки на свободном участке понижается.

Температуру сушильных цилиндров повышают постепенно, что способствует улучшению качества бумаги и завершению процесса проклейки. В конце сушильной части температуру поверхности цилиндров снижают, так как высокая температура при небольшой влажности бумаги действует на волокна разрушающе.

Мокрое бумажное полотно, направляемое с прессовой части бумагоделательной машины заправляется между нагретой поверхности первого сушильного цилиндра и сушильной сеткой (сукном). На начальном участке движения сушильная сетка (сукно) сопровождает высушиваемое полотно в свободном участке между верхними сушильными цилиндрами и нижними вакуумными валиками. Это является особенностью данной схемы заправки бумажного полотна. Такая заправка снижает опасность обрыва бумажного полотна.

Сушильные цилиндры герметично закрыты вентиляционным колпаком, из которого производится удаление отработанного влажного воздуха. Часть отработанного воздуха в теплоуловителе смешивается со свежим цеховым воздухом, нагревается в калорифере и по воздуховоду сушильного воздуха подается в сушильную часть БДМ через воздухораспределительные каналы. Отработанный и цеховой воздух, вода из скруббера, направляется на общеобменную вентиляцию цеха. Высушенное до кондиционной влажности бумажное полотно после обработки в каландре наматывается в рулон на накате.

Глава 10 СУШКА БУМАГИ

НАЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ БУМАГИ И УСТРОЙСТВО СУШИЛЬНОЙ ЧАСТИ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ - ЧАСТЬ 1

Процесс сушки бумаги имеет своим назначением не только дальнейшее обезвоживание бумажного полотна путем испарения из него влаги, но и сближение волокон после прессования под влиянием происходящей при сушке усадки бумаги с установлением между волокнами связей, определяющих основные свойства бумажного полотна: механическую прочность, впитывающую способность, воздухопроницаемость и др. Кроме того, соответствующим технологическим режимом сушки бумаге могут быть приданы специальные свойства, связанные с завершением проклейки, окраски, приданием влагопрочности и пр. Таким образом, сушкой бумаги заканчивается процесс ее обезвоживания на бумагоделательной машине с одновременным приданием ей необходимых свойств, которые могут быть достигнуты сразу же после сушки или же после завершающего процесса отделки бумаги.

Если принять за 100% общее количество воды, удаляемой на бумагоделательной машине, то на сеточном столе из этого количества обычно удаляется 96-97,5%, на сушильной части машины примерно 1,5%. Эти 1,5% на сушильной части современной быстроходной бумагоделательной машины, вырабатывающей газетную бумагу, выражаются в виде 250-300 т и более воды в сутки. Обезвоживание сушкой обходится в 10- 12 раз дороже, чем удаление влаги на прессах, и в 60-70 раз дороже, чем удаление воды на" сеточном столе бумагоделательной машины.

Хотя широко применяемый в настоящее время способ удаления воды из бумажного полотна путем его контактной сушки является дорогостоящим и сушильная часть современной бумагоделательной машины существенно дороже других ее частей, тем не менее существующий способ сушки бумаги остается наиболее эффективным по сравнению с другими известными способами сушки материалов.

Сушильная часть бумагоделательной машины (рис. 72) обычно состоит из двух рядов обогреваемых паром бумагосушильных цилиндров 2, расположенных в шахматном порядке. Общее число бумагосушильных цилиндров зависит от скорости машины и вида изготовляемой бумаги. Оно обычно составляет 6-7 цилиндров при выработке конденсаторной бумаги, 50-70 цилиндров при выработке газетной и мешочной бумаги и достигает 100 и более цилиндров при выработке некоторых видов картона. Бумажное полотно последовательно огибает боковую поверхность вращающихся цилиндров и проходит по ним от нижнего к верхнему, вновь к нижнему и.т. д. При этом на участке соприкосновения с цилиндрами полотно прижимается сушильным сукном 4, обеспечивающим плотный контакт между бумагой и горячей поверхностью цилиндров. Сукно, увлажненное от бумаги, высушивается на сукносушильном цилиндре 3. Все бумагосушильные цилиндры разбиты на группы, состоящие каждая из нескольких цилиндров, охватываемых одним сукном. На приведенной схеме группа состоит из пяти бумагосушильных цилиндров и одного сукносушильного.

Каждые две расположенные рядом группы цилиндров (нижняя и верхняя) представляют собой сушильную секцию, имеющую самостоятельный привод. Бумагосушильные цилиндры в каждой группе с приводной стороны машины сцеплены между собой зубчатыми колесами, насаженными на цапфы цилиндров

и приводимыми в движение от общего привода для каждой секции. Сукносушильные же цилиндры и сукноведущие валики приводятся в движение от сушильных сукон.

Наличие сушильных секций, имеющих каждая самостоятельный привод, дает возможность в определенных пределах регулировать скорость цилиндров каждой секции и, следовательно, регулировать натяжение бумажного полотна между секциями. Очевидно, что чем больше усадка бумаги, тем больше должно быть число приводных секций и меньше бумагосушильных цилиндров в каждой секции. Благодаря этому будет обеспечено более плавное регулирование натяжения полотна в сушильной части бумагоделательной машины, не будет морщин у бумаги и обрывов полотна. Так, при выработке конденсаторной и чертежной прозрачной бумаги, изготовляемых из массы жирного помола и имеющих усадку до 9-12 % и выше, каждый цилиндр (иногда 2 цилиндра) представляет собой самостоятельную приводную секцию. При выработке же бумаги с усадкой 2,5-3,5 % и с содержанием значительного количества древесной массы (газетная, типографская и др.) привод, ная секция может состоять из 8-16 цилиндров. Для сушки сушильных сукон в каждой группе бумагосушильных цилиндров устанавливается один и обычно не более двух сукносушильных цилиндров.

Для надлежащей работы сушильных сукон в каждой группе цилиндров имеются механизмы автоматической правки и натяжения сукна.

Бумагоделательная машина БДМ-10 предназначена для выработки различных видов бумаги: обойной, печатной, для упаковки пищевых продуктов. При производстве бумаги бумагоделательная машина - самостоятельный агрегат, основные узлы которого установлены строго последовательно вдоль монтажной оси.

Техническая характеристика бумагоделательной машины

Техническая характеристика бумагоделательной машины БДМ-10 приведена в таблице 2.1. Общая схема БДМ-10 приведена на рисунке 2.1

Таблица 2.1 - Техническая характеристика БДМ-10

Рисунок 2.1 - Схема бумагоделательной машины БДМ-10:

1 - напорный ящик; 2 - сеточная часть; 3 - прессовая часть; 4 - сушильная часть; 5 - каландр; 6 - накат

Состав бумагоделательной машины

БДМ включает: напорный ящик, сеточную, прессовую и сушильную части, каландр и накат. Так же к ней относится машинный бассейн для массы, оборудование для ее очистки, насосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, оборудование для циркуляционной смазки, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерительные приборы и др. 1. Схема напорного ящика закрытого типа представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Напорный ящик:

1 - коллектор-потокораспределитель; 2 - перфорированная плита; 3- перфорированные валы; 4 - корпус ящика; 5 - передняя стенка; 6 - механизмы регулирования щели; 7 - пеногаситель; 8 - воздушная подушка

Напорный ящик предназначен:

Распределять поток суспензии при напуске на сетку машины с одинаковым расходом и скоростью по ширине отливаемого полотна;

Передавать суспензию к выпускной щели без выпадения волокон и без появления поперечных струй;

Выпускать на сетку машины струю волокнистой суспензии с определенной скоростью при высокоинтенсивной турбулентности и малом ее масштабе.

Сеточная часть предназначена для формования бумажного полотна с концентрации суспензии составляет 0,1 - 1,3 %. Процесс фильтрации волокна из суспензии и формования полотна на сеточной части происходит на сравнительно коротком участке стола и является определяющим в получении качественных показателей бумаги. Основным элементом сеточной части является одна бесконечная сетка, натянутая между валами. Сеточная часть БДМ приведена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Сеточная часть:

1 - напорный ящик; 2 - грудной вал; 3 - формующий ящик; 4 - ящик гидропланок; 5 - мокрый отсасывающий ящик; 6 - регистровый вал; 7 - отсасывающий ящик; 8 - отсасывающий вал; 9 - ведущий вал; 10 - сеткоправка; 11 - сетковедущий вал; 12 - сетконатяжка; 13 - сетка

Прессовый механизм определяется по количеству удаляемой воды и равномерности влажности полотна бумаги. Обезвоживающая способность зависит от зоны контакта валов и от количества этих зон. При прессовании так же изменяется и структура полотна, увеличится прочность бумаги, изменится ее толщина, плотность, воздухопроницаемость, непрозрачность и других свойства. В прессовой части должно обеспечиваться: 1) максимальное обезвоживание полотна бумаги с получением заданных физико-механических свойств; 2) равномерная влажность полотна по ширине; 3) безобрывная проводка полотна с минимальными участками свободного хода.

Прессовая часть бумагоделательной машины приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Прессовая часть бумагоделательной машины:

1 - желобчатый вал; 2 - отсасывающий вал; 3 - вал обрезиненный; 4 - гладкий вал; 5 - ведущий вал; 6 - отсасывающий вал; 7 - прижимной вал; 8 - сукноведущий вал; 9 - сукноправка; 10 - сукнонатяжка; 11 - сукно

Сушильная часть предназначена для обезвоживания (сушки) бумажного полотна. Сушильная часть состоит из сушильных цилиндров, нагреваемых паром. Они размещены в шахматном порядке в два яруса. По сушильным цилиндрам проходит бумажное полотно, поочередно соприкасаясь с нижними и верхними цилиндрами то одной, то другой поверхностью. Натяжение сукон и их правка осуществляются сукноведущими, сукнонатяжными и сукноправильными валиками, оснащенными необходимыми механизмами. Подсушивание сукон обеспечивается сукносушильными цилиндрами и сукнопродувными валиками.

Схема сушильной части приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Сушильная часть:

Каландр предназначен для достижения требуемых показателей гладкости, плотности и равномерности толщины полотна при соблюдении прочих показателей качества в заданных пределах. Каландр состоит из: металлических валов; станины, в которых размещены корпуса подшипников и рычаги валов; привод для вращения нижнего вала; механизм подъема и устройства дополнительного прижима валов. Приводной вал передает вращательное движение смежным валам благодаря силам трения.

Ниже приведена схема каландра на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Каландр:

1 - механизм прижима и подъёма валов; 2 - станина; 3 - промежуточные валы; 4 - нижний (коренной) вал

Рисунок 2.7 - Накат:

1 - наматываемый рулон; 2 - станина; 3 - цилиндр наката; 4 - тамбурный валик; 5 - приемные рычаги; 6 - пневмоцилиндр прижима тамбура: 7 - расправочный валик; 8 - канатик заправочный; 9 - цилиндр привода поворота приемных рычагов; 10 - цилиндр привода основных рычагов; 11 - основные рычаги; 12- тормозное устройство рулона; 13 - демпфер

Накат предназначен для равномерной и плотной намотки бумажного полотна в рулоны. Чем выше качество и равномерная плотность намотки рулонов, тем лучше процесс резки на продольно-резательных станках. Схема наката приведена на рисунке 2.7.

Накат входит: цилиндр наката; тамбурные валы; приемные рычаги; рабочие рычаги, держащий тамбурный вал намотки полотна, и механизмы привода поворота приемных и рабочих рычагов.

Описание работы бумагоделательной машины

Основные операции: аккумулирование бумажной массы; напуск массы на сетку; формование бумажного полотна на сетке; прессование; сушку; машинную отделку и намотку бумаги в рулон 3.

Подготовленная бумажная масса с концентрации 2,5 - 3,5 % подается в машинный бассейн с циркуляционным устройством. Для лучшей концентрации ее дополнительно измельчают коническими и дисковыми мельницами. Далее масса концентрацией 0,1 - 1,3 % подается в напорный ящик.

Сеточной часть служит для отлива и формования бумажного полотна, чтобы удалить излишки влаги из бумажной массы. При прохождении сетки по поддерживающим ее регистровым валикам и гидропланкам, бумажная масса обезвоживается до концентрации 2 - 4 %. Дальнейшее обезвоживание происходит на отсасывающих ящиках под действием вакуума до концентрации 8 - 1,2%. Также обезвоживание происходит на гауч-вале под действием вакуума в отсасывающей камере. Сухость бумажного полотна после сеточной части составляет 12 - 22 %.

Дальше бумажное полотно поступает в прессовую часть, где обезвоживается до сухости 30 - 42 %. Пресс состоит из двух валов, из которых нижний - отсасывающий. Между прессовыми валами проходит бесконечное, поддерживаемое сукноведущими валиками сукно, которое транспортирует бумажное полотно. Сформованное полотно автоматически вакуум-пересасывающим устройством передается на сукно прессовой части. Прессовая часть позволяет обеспечить прохождение бумаги, где сукно постоянно поддерживается, следовательно, позволяет осуществить безобрывную проводку бумаги в прессовую часть.

Сушильная часть БДМ состоит из сушильных цилиндров, нагреваемых паром. Их располагают в шахматном порядке, в два яруса. При прохождении сушильной части бумажное полотно, соприкасаясь сначала с нижними цилиндром, а затем с верхним то одной, то другой поверхностью. Натяжение сукон и их правка осуществляются за счет сукноведущих, сукнонатяжных и сукноправильных валиков. Сухость после сушильной части составляет 92 - 95%, а температура 70 - 90 °С. В конце сушки установлены холодильные цилиндры. При охлаждении бумага впитывает в себя влагу и увлажняется на 1 - 2 %. Дальше бумажное полотно проходит через машинный каландр для уплотнения и повышения гладкости, состоящий из восьми валов. Каландр машины снабжён прижимным, подъемным и вылегчивающим механизмом. Дальше при прохождении каландра, бумага наматывается на тамбурные валы в рулон диаметром до 2500 мм. Перезаправка производится при помощи специальных механизмов и устройств. В дальнейшем бумага режется на специализированных станках и уаковывается.

Предлагаю Вашему вниманию свою дебютную статью в новом ключе. В ней даны общие принципы работы бумагоделательной машины для более комфортного вхождения переводчика в тему.
Прошу высказать пожелания по формату подачи подобного материала.

Бумагоделательная машина (paper machine) - многосекционный агрегат непрерывного (continuous ) действия, на котором из сильно разбавленной (diluted ) водой волокнистой суспензии (fibrous suspension ) получают бумагу и некоторые виды картона (board ).
Различают 2 основных типа бумагоделательных машин: плоскосеточные/столовые (fourdrinier machine ), применяемые для выработки основных видов бумаги, и круглосеточные/цилиндровые (vat machine) , на которых изготовляется ограниченный ассортимент бумаги и картона. Эти типы имеют различные устройства для выпуска бумажной массы (paper/papermaking pulp or stock ) на сетку (wire ) бумагоделательной машины и отлива (formation ) бумажного полотна, конструкция же остальных узлов, а также технологический процесс изготовления бумаги аналогичны.
Готовая бумажная масса концентрацией около 3-4% с помощью насоса подаётся (feed ) из массоподготовительного отдела (stock preparation department ) в машинный бассейн (machine chest ), откуда поступает на бумагоделательную машину. Постоянным перемешиванием (agitation ) массы в машинном бассейне добиваются выравнивания степени помола (beating /refining degree ) и концентрации массы по всему объёму. Предварительно она разбавляется оборотной водой (white/back water ), получаемой от обезвоживания (dehydration ) бумажной массы на сетке бумагоделательной машины, до концентрации 0,1-1,5% и пропускается через очистную (screening ) аппаратуру - узлоловители (screen/strainer ), центриклинеры (centricleaner ), центрискрины (centriscreen ) и т.д., где удаляются различные посторонние включения и грубые частицы минерального и волокнистого происхождения. Из очистной аппаратуры бумажная масса поступает в напорный ящик (headbox ), который обеспечивает истечение (discharge ) массы с определённой скоростью (rate ) и одинаковую толщину струи (jet ) по всей ширине сетки.

Бумагоделательная машина состоит из следующих основных частей:

• сеточной (wire section ), где из разбавленной суспензии непрерывно формуется полотно бумаги (paper web ) и из него удаляется первая часть избыточной воды (excess water );
  
• прессовой (press section ), где производится обезвоживание и уплотнение (compacting ) полотна бумаги:
  
• сушильной (dryer section ), в которой удаляется оставшаяся в бумажном полотне влага:
• отделочной (finishing section ), где полотно подвергается необходимой обработке для придания лоска (glaze ), плотности (density ), гладкости (smoothness ) и наматывается в рулоны (wind to reels ).

Сеточная часть - бесконечная сетка, вытканная из нитей различных сплавов меди или синтетических материалов. Привод сетки осуществляется от гауч-вала (couch roll ). На новых машинах, имеющих вакуум-пересасывающие устройства (vacuum pick-up arrangement ), приводным является также ведущий вал сетки. Чтобы бумажная масса не стекала, по краям сетки устанавливаются ограничительные линейки (guides ). Обезвоживание бумажной массы и формование полотна бумаги происходят за счёт свободного стекания и отсасывающего действия (suction ) регистровых валиков (table roll ). Для получения более однородного полотна бумаги в продольном (machine /grain direction ) и поперечном направлениях (cross direction ), при скорости машины не более 300 м/мин, регистровая часть иногда подвергается тряске (shake ) в поперечном направлении. Дальнейшее обезвоживание происходит над отсасывающими ящиками (suction box ) под действием вакуума, создаваемого специальными вакуумными насосами (suction pump ). При выработке высокосортных бумаг (fine paper ) над ними часто устанавливают лёгкий равнительный валик (Dandy roll ). Равнительный валик, служащий для нанесения водяных знаков (water marks ) называется эгутер (Egoutteur ). После этого полотно бумаги содержит ещё сравнительно много влаги (88-90%), для удаления которой сетка вместе с полотном бумаги проходит над гауч-валом, который имеет от одной до трёх отсасывающих камер (vacuum chamber ). Гауч-вал - перфорированный пустотелый цилиндр (drum ) из бронзового сплава или нержавеющей стали (площадь перфорации составляет около 25% поверхности вала). Внутри корпуса находится неподвижная вакуумная камера с графитовыми уплотнениями, которые пневматически прижимаются к внутренней поверхности цилиндра. Вакуумная камера соединена с непрерывно действующим вакуумным насосом. Гауч-вал завершает формование и обезвоживание (до сухости 18-22%) полотна бумаги на сетке бумагоделательной машины.

Дальнейшее обезвоживание происходит в прессовой части механическим отжимом под действием давления и вакуума путём пропуска полотна через несколько (2-3, реже 4-5) вальцовых прессов (roll press ), расположенных последовательно (часто первый и второй прессы объединены в сдвоенный пресс - two-roll press ). При этом повышаются объёмная масса (specific density ), прочностные свойства (strength properties ), прозрачность (transparency ), снижаются пористость (porosity ) и впитывающая способность (absorption ) бумаги. Прессование выполняется между шерстяными сукнами (felt ), которые предохраняют ещё слабую бумагу от разрушения, впитывают отжатую влагу и одновременно транспортируют полотно. Каждый пресс имеет своё сукно. На всех новых быстроходных бумагоделательных машинах нижние валы прессов делаются перфорированными (perforated ) (как гауч-валы). Они покрываются специальной резиной (rubber cover ), что улучшает обезвоживание и увеличивает срок службы. На некоторых бумагоделательных машинах вместо нижних отсасывающих валов (bottom roll ) устанавливаются валы со специальным желобчатым рифлением (grooved roll ). На мощных бумагоделательных машинах нижние валы первого и второго прессов делаются отсасывающими (аналогично гауч-валу). Часто, кроме прессов с сукнами, устанавливают ещё сглаживающие (или офсетные) прессы (second nip ) без сукон для уплотнения бумаги и придания ей гладкости. Затем полотно бумаги с сухостью до 45% поступает в сушильную часть.

Сушильная часть (наибольшая по длине) состоит из вращающихся, обогреваемых изнутри паром и расположенных обычно в 2 ряда в шахматном порядке цилиндров. Полотно прижимается к нагретой поверхности цилиндров при помощи сукон, улучшающих теплоотдачу и предотвращающих коробление и сморщивание поверхности бумаги при сушке. Верхний и нижний ряды сушильных цилиндров имеют раздельные сукна, причём одно сукно охватывает сразу несколько сушильных цилиндров (dryer drum / drying cylinder ). Полотно бумаги движется с верхнего цилиндра на нижний, затем на соседний верхний и т.д. При этом бумага высушивается до содержания остаточной влаги 5-7%. На современных бумагоделательных машинах во второй половине сушильной части обычно помещают клеильный двухвальный пресс (size press ) для поверхностной проклейки бумаги и нанесения поверхностного слоя.

Отделочная часть представляет собой каландр (calender ), состоящий из 5-10 расположенных друг над другом валов из отбелённого чугуна (cast chilled iron roll ). Предварительно бумага для придания ей большей эластичности и мягкости охлаждается и несколько увлажняется на холодильном цилиндре (через пустотелые шейки которого подводится и отводится холодная вода). При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, уплотняется и выравнивается по толщине. Затем бумага наматывается бесконечной лентой в рулоны на принудительно вращаемом цилиндре, к которому прижимается валик с наматываемой на него бумагой - накате (reel). Для увлажнения бумаги при дополнительной отделке её на суперкаландрах (supercalender ) (для получения бумаги с повышенной гладкостью, лоском и объёмной массой) над накатом устанавливается увлажнительный аппарат (rewetting device ). Далее рулон разрезается на продольно-разрезном станке (longitudinal cutter ) на необходимые форматы. Одновременно бумага сортируется, обрывы (break ), возникшие при её выработке, склеиваются. При выпуске бумаги в листах рулоны для разрезания подаются на машину для резки бумажного полотна - саморезку (sheeter / sheet cutter ).

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Курсовое проектирование

По дисциплине: «АСУТП»

На тему: Разработка АСУТП сушильной частью БДМ

Руководитель: Суриков В.Н.

Реферат

Сушильная часть бумагоделательной машины №1 На ОАО «ПЗБФ». проект автоматизации, регулирование температуры и подачи пара.

Объектом автоматизации является Сушильная часть БДМ №1 ОАО «ПЗБФ».

Цель работы - модернизация АСУТП с детальной разработкой системы регулирования подачи свежего пара.

Была предложена структура АСУТП выбраны технические средства входящие в систему. Разработана структура и состав ПЛК АСУТП

В качестве технических средств автоматизации выбран ПТК MITSUBISHI Серии FX .

Внедрение предполагается на Сушильной части БДМ №1 ОАО «ПЗБФ».

Введение

В данном курсовом проекте рассмотрена автоматизация сушильной части БДМ№1. ОАО « ПЗБФ».

САУ управления подачи пара на сушильную часть

САУ сбора и откачки конденсата в диаэратор.

Таким образом, необходимо создание АСУ выбор структуры системы управления ее функционирование и комплекс технических средств.

Улучшение показателей качества продукции можно достигнуть с помощью применения микропроцессорных контроллеров. Так же применение контроллеров упрощает выполнение функций диагностики и защиты.

1.Назначение и цели создания АСУ ТП

Целью внедрения Автоматизированной системы управления на базе программируемых контроллеров оптимизировать процесс сушки бумажного полотна на сушильной части БДМ№1.

Для этого система правления должна решать следующие задачи

·управление подачи пара на сушильную часть

·управление уровнем во влагоотделителях.

·сбор и откачка конденсата в деаэратор

·предупредительная и аварийная сигнализация.

Для выполнения этих задач производится регулирование, контроль и регистрация параметров технологического процесса.

Все параметры процесса сушки выводятся на пульт оператора включая срабатывание защит и сигнализаций.

Автоматическое регулирование

температура и давление поступающего пара;

температура поверхности сушильных цилиндров;

скорость бумажной машины;

свойства окружающего воздуха;

наличие в цилиндре воздуха и конденсата;

натяжение сушильных сеток и их состояние;

сухость бумажного полотна после прессов;

Сигнализация

Работа системы вентиляции;

Отклонение параметров от нормы;

Срабатывание аварийных защит;

2.Анализ существующей системы автоматизации (АСУТП)

На предприятии пока нет централизованной системы управления автоматизации сушильной части на БДМ. Оно носит пока локальный характер.

Существующая система автоматизации включает следующие системы автоматики;

САУ управления подачи пара на сушильную часть.

САУ управления уровнем во влагоотделителях.

САУ сбора и откачки конденсата в деаэратор.

Процесс управления сушкой осуществляется сушильщиком в полу - ручном режиме, с помощью простых регуляторов ТРМ210 .Система автоматизации имеет очень низкое быстродействие, не обеспечивающая хороший динамический процесс. Данная система не дает ни малейшего представления о характеристики изменения динамического процесса сушки. Требуется постоянный контроль работы регуляторов обслуживающим персоналом. Система не имеет возможности информировать оператора о состоянии работы исполнительных механизмов. Не имеется возможности оператору оперативно влиять на процессы сушки при переходе на различные виды продукции.

В качестве измерительных приборов используются:

·Измеритель преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-10Мпа. Выход 4-20мА Метран 100-ДИ Модель 1152ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Измерительный преобразователь гидростатического давления (уровня). Диапазон измерения 0-25кПа. Избыточное давление 0,4 МПа. Выход 4-20 мАМетран-100-ДГ, модель 1541ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Измеритель преобразователь разности давления. Диапазон измерения 0-0,2МпаВыход 4-20мА Метран 100-ДД Модель 1152ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Преобразователь расхода. Диапазон измерения 20,45- 613,48 м3 . Выход 4-20мА. Метран331ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

В качестве исполнительного механизма

Проходной клапан с электропневматическим позиционером. Dу 150, Dу 80, Dу 50, Вход 4-20 мА ES3241EN-JL1040, Samson.

3.Требования к АСУ ТП

Разрабатываемая АСУ ТП должна соответствовать требованиям ГОСТ34.602-89. Комплекс программно-технических средств АСУ ТП должен строиться на основе информационных технологий и продуктов, отвечающих общепринятым международным стандартам, и также имеющих открытую масштабируемую архитектуру, с расчетом наращивания функциональных возможностей и модернизации.

3.1Требования к АСУ в целом

Ввод в действие АСУ должен приводить к полезным технико-экономическим, социальным или другим результатам, например:

*снижению численности управленческого персонала;

*повышению качества функционирования объекта управления;

*повышению качества управления.

В АСУ должна быть обеспечена совместимость между ее частями, а также с автоматизированными системами (АС), взаимосвязанными с данной АСУ. В случаях, когда АСУ или совокупность АСУ (АС) создана на базе вычислительной сети, для обеспечения совместимости между элементами такой сети должны быть применены системы протоколов многоуровневого взаимодействия.

АСУ в целом и все виды ее обеспечения должны быть приспособлены к модернизации, развитию и наращиванию в пределах требований, указанных в ТЗ на АСУ.

Надежность АСУ в целом и каждой ее автоматизированной функции должна быть достаточна для достижения установленных целей функционирования системы при заданных условиях применения.

Адаптивность АСУ должна быть достаточной для достижения установленных целей ее функционирования в заданном диапазоне изменений условий применения.

В АСУ должны быть предусмотрены контроль правильности выполнения автоматизированных функций и диагностирование, с указанием места, вида и причины возникновения нарушений, правильности функционирования АСУ.

В АСУ, имеющих измерительные каналы, должна быть предусмотрена возможность контроля метрологических характеристик измерительных каналов.

В АСУ должны быть предусмотрены меры защиты от неправильных действий персонала, приводящих к аварийному состоянию объекта или системы управления, от случайных изменений и разрушения информации и программ, а также от несанкционированного вмешательства.

Любая поступающая в АСУ информация вводится в систему однократно с помощью одного входного канала, если это не приводит к невыполнению требований. Установленных в ТЗ на АСУ (по надежности, достоверности и т.п.)

Выходная информация одного и того же смыслового содержания должна быть сформирована в АСУ однократно, независимо от числа адресатов.

Информация, содержащаяся в базах данных АСУ, должна быть актуализирована в соответствии с периодичностью ее использования при выполнении функций системы.

АСУ должна быть защищена от утечки информации если это говорено в ТЗ на АСУ. 3.1.13. Наименование АСУ должно включать наименование вида АСУ и объекта управления.

3.2 Требования к функциям АСУ

АСУ в необходимых объемах должна автоматизировано выполнять: сбор, обработку и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т.п.) о состоянии объекта управления;

выработку управляющих воздействий (программ, планов и т.п.);

передачу управляющих воздействий (сигналов, указаний, документов) на исполнение и ее контроль;

реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;

Состав автоматизированных функций (задач, комплексов задач -далее функций) АСУ должен обеспечивать возможность управления соответствующим объектом в соответствии с любой из целей, установленных в ТЗ на АСУ.

Состав автоматизированных функций АСУ и степень их автоматизации должны быть технико - экономически и (или) социально обоснованы с учетом необходимости освобождения персонала от выполнения повторяющихся действий и создания условий для использования его творческих способностей в процессе работы.

3 Требования к техническому обеспечению АСУ

Комплекс технических средств АСУ должен быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций АСУ.

В комплексе технических средств АСУ должны в основном использоваться технические средства серийного производства. При необходимости допускается применение технических средств единичного производства.

Тиражируемые АСУ и их части должны строиться на базе унифицированных технических средств.

Технические средства АСУ должны быть размещены с соблюдением требований, содержащихся в технической, в том числе эксплуатационной, документации на них, и так, чтобы было удобно использовать их при функционировании АСУ и выполнять техническое обслуживание.