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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 11:56:50 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
上海某有限公司是一家上海高新技術(shù)企業(yè),高性能有機(jī)顏料P.R.254(SR1C)產(chǎn)品是該公司高新技術(shù)產(chǎn)品之一。在當(dāng)今高性能有機(jī)顏料生產(chǎn)工藝上,隨著對高端顏料品質(zhì)的高要求,合成過程中對各反應(yīng)階段的物料配比也要求極其嚴(yán)格,因此采用技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、穩(wěn)定性好的計(jì)量表及其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂葡到y(tǒng)是十分必要的。
化工顏料生產(chǎn)廠家在物料配比中普遍采用流量計(jì)作為重量計(jì)量,但該方法是以體積計(jì)量,然后再根據(jù)液體的密度換算成重量,由于密度與溫度等因素有關(guān),所以誤差比較大。另外,因流量計(jì)的測量部分直接與被測介質(zhì)接觸,對于一些腐蝕性介質(zhì),需要選用價(jià)格昂貴的耐腐蝕材料。而稱重模塊不與被測介質(zhì)直接接觸,上述缺點(diǎn)均不存在。
因此,上海某有限公司在DPP紅SR1C裝置中選用了稱重模塊來實(shí)現(xiàn)物料計(jì)量的設(shè)計(jì)方案。稱重模塊類型可分為兩類:靜載稱重模塊和動(dòng)載稱重模塊。靜載稱重模塊主要適用于側(cè)向力較小靜載荷稱重場合或攪拌負(fù)荷較小的反應(yīng)釜;動(dòng)載稱重模塊主要適用于承受水平作用力的機(jī)械裝置如流水線及攪拌負(fù)荷較大的反應(yīng)釜。由于紅SR1C顏料裝置稱重設(shè)備均為負(fù)荷較小的反應(yīng)釜,所以選用型號(hào)為FW的靜載稱重模塊。該稱重模塊的原理是將高精度剪切梁傳感器、負(fù)荷傳遞裝置與安裝連接板等部件合為一體,保證了剪切梁傳感器精度高、穩(wěn)定性好。介紹FW靜載稱重模塊在公司DPP紅SR1C裝置稱重控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
1FW靜載稱重模塊構(gòu)造及其在圓形設(shè)備上配置
FW靜載稱重模塊由頂板、底板、SB系列剪切梁稱重傳感器、傳感器承壓頭及支撐螺栓等部件構(gòu)成如圖1所示。在稱量時(shí),載荷作用于頂板,通過傳感器承壓頭施加到傳感器的承載點(diǎn)上。傳感器將容器所產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出到儀表。模塊的容量依據(jù)其所用傳感器而定,FW稱重模塊的容量為1~50t。FW靜載稱重模塊可按模塊的不同組裝方式可分成3種類型,分別為固定式模塊、半浮動(dòng)式模塊和浮動(dòng)式模塊。這3類模塊的組合可使稱重系統(tǒng)免受熱脹冷縮的影響,保證傳感器的受力點(diǎn)不變。
2FW靜載稱重模塊的設(shè)計(jì)與選型
先麗DPP紅SR1C裝置稱重儀表?xiàng)l件如表1所示。
2.1確定FW靜載稱重模塊的數(shù)量
一般較小直徑的容器或反應(yīng)釜采用3個(gè)稱重模塊,較大直徑的容器或反應(yīng)釜采用4個(gè)稱重模塊。由于DPP紅SR1C裝置中反應(yīng)釜直徑都相對較大,所以稱重計(jì)量的每臺(tái)反應(yīng)釜均采用4個(gè)稱重模塊。根據(jù)DPP紅SR1C裝置稱重儀表?xiàng)l件表,4臺(tái)圓形反應(yīng)釜均為水平懸掛放置的壓力容器,每臺(tái)反應(yīng)釜均有4個(gè)設(shè)備懸掛式支架,需配置4個(gè)稱重模塊組成該設(shè)備的一套稱重系統(tǒng),每套稱重系統(tǒng)由一個(gè)固定式模塊、一個(gè)半浮動(dòng)模塊及兩個(gè)浮動(dòng)式模塊組成,半浮動(dòng)模塊必須安裝在固定模塊的對角上。
2.2確定每臺(tái)反應(yīng)釜上稱重模塊的容量和型號(hào)
稱重模塊的容量和類型選定原則為:計(jì)算秤體的皮重(空載時(shí)),并加上沖擊、震動(dòng)外力等可能附加的重量;估計(jì)所需稱量的最大載荷(加料重量);將皮重和最大載荷相加得毛重,將毛重乘以1.5倍確定所選用稱重模塊的最小容量,所有的稱重模塊應(yīng)選取相同的容量。結(jié)合DPP紅SR1C裝置稱重條件,先麗DPP紅SR1C裝置中各反應(yīng)釜稱重模塊容量及型號(hào)選擇如表2所示。
2.3在設(shè)計(jì)和使用過程中需注意和改進(jìn)事項(xiàng)
(1)讓設(shè)備和土建專業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)定時(shí)安放砝碼的位置及安裝、維修時(shí)的千斤頂工作位。
(2)要求設(shè)備制造廠家在焊接耳座支撐架時(shí)注意水平度,支架偏斜而引起與水平線的夾角不大于0.5b。
(3)罐體的進(jìn)、出口應(yīng)盡量采用合適的軟管,并要求水平安裝,DN80的管道軟管設(shè)計(jì)長度需600mm以上。
(4)每臺(tái)反應(yīng)釜的總載荷應(yīng)平均地作用在4個(gè)稱重模塊上,稱重模塊安裝完成后應(yīng)將稱重模塊尾部的支撐螺桿頂部的螺母松開使定位圈離開上支撐板,然后進(jìn)行標(biāo)定。
(5)4套稱重系統(tǒng)與DCS通信不采用傳統(tǒng)4~20mA模擬量信號(hào),而是采用專用DP電纜。
3稱重控制終端構(gòu)成
DPP紅SR1C裝置中稱重控制終端采用Panther系列,它接收來自稱重模塊的模擬信號(hào),并將之顯示為實(shí)際的質(zhì)量讀數(shù)。Panther系列面板帶有7位熒光數(shù)碼顯示和6只功能按鍵
(分別為清零鍵、皮重鍵、清皮鍵、存儲(chǔ)鍵、選擇鍵、回車鍵),配Profibus-DP輸出接口。集成功能為稱重顯示,檢重。稱重控制終端工作電壓為220VAC/50Hz。
4稱重控制系統(tǒng)在DPP紅SR1C工程裝置中的應(yīng)用
在DPP紅SR1C裝置上,存在甲醇、C醇等混合爆炸危險(xiǎn)性氣體,現(xiàn)場稱重儀表需安裝在非安全區(qū)內(nèi),應(yīng)采用防爆衡器。防爆衡器主要有兩大類型:復(fù)合型和本安型。復(fù)合型是指秤臺(tái)在危險(xiǎn)區(qū),儀表在安全區(qū),秤臺(tái)與儀表之間加安全柵。本安型配置是指儀表和秤臺(tái)均在危險(xiǎn)區(qū),如果要接位于安全區(qū)的外設(shè),必須采用光纖通信套件。
DPP紅SR1C生產(chǎn)特點(diǎn)和要求:既要求現(xiàn)場操控,又要在DCS上直接控制。但現(xiàn)場是防爆區(qū),選取本安型配置要加隔爆電源和光纖通信套件,需大大增加工程投資;如果選取復(fù)合型,把儀表放置在控制室,觀察數(shù)據(jù)和現(xiàn)場操作不太方便,也體現(xiàn)不了總線化接線的優(yōu)勢,而且工藝要求對罐加入不同定量的多種溶劑,需要現(xiàn)場設(shè)定。為適合需要,設(shè)計(jì)方案確定為在現(xiàn)場設(shè)置儀表控制箱,內(nèi)置在防爆2區(qū)EXdIIBT4環(huán)境下的Panther儀表和人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場的操作要求;通過DP通信實(shí)現(xiàn)DCS畫面重量顯示及DCS對物料的稱重控制,爆稱重控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
5DCS與稱重控制終端之間Profibus-DP現(xiàn)場總線通信方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
DPP紅SR1C裝置DCS采用浙江某股份有限公司的ECS-100系統(tǒng),DP卡型號(hào)為FW239-DP。FW239-DP主站接口卡在邏輯上等同于FW243主控卡,在SCnetII網(wǎng)中直接向上位機(jī)廣播實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),用于在監(jiān)控軟件中顯示,并且支持上位機(jī)的寫數(shù)據(jù)。Profibus-DP通信數(shù)據(jù)傳送方案如圖3所示。
要求設(shè)備廠家提供所要通信的DP從站的準(zhǔn)確GSD文件,因?yàn)镚SD文件是每個(gè)DP從站設(shè)備在出廠時(shí)所必配的設(shè)備特性描述文件,它記錄著從站的通信數(shù)據(jù)大小和通信格式以及通信配備方式等特性。
稱重設(shè)備與DCS系統(tǒng)進(jìn)行DP現(xiàn)場總線通信組態(tài)方案如圖4所示。
通過SCKey組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)DP通信的組態(tài)界面如圖5所示。
6結(jié)語
該方案在高性能有機(jī)顏料反應(yīng)釜的定量配比過程中起著十分重要的作用,提高了顏料產(chǎn)品的收率,有效降低了原料的消耗。該裝置目前運(yùn)行穩(wěn)定。
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