ЖУРНАЛ СТА №4/2021

● давления; ● весовые. Исполнительные устройства: ● нагреватели азота (в сосудах Дьюара); ● криогенные клапаны. Указанные устройства сосредоточены в основном в зонах нижнего и верхнего узлов обращения фаз, блоков термостатирова- ния и по составляющим системы обеспече- ния безопасности. Для контроля адиаба- тичности ректификационного процесса в колонне часть температурных датчиков располагается по осям колонны. Размещение датчиков и исполнитель- ных устройств представлено на общей схеме расположения датчиков и испол- нительных устройств на колонне (рис. 1). При этом принято трёх- и четырёхпози- ционное условное обозначение для дат- чиков и исполнительных устройств в со- ответствии со схемой на рис. 2. О ДАТЧИКАХ Датчики температуры В качестве датчиков температуры ис- пользуются платиновые терморезисто- ры, подключаемые в соответствии с раз- работанной схемой. Использование пла- тиновых терморезисторов и принятая схема их подключения (четырёхпровод- ная) обеспечивают достаточно высокую точность и надёжность измерения тем- пературы при долговременной опытной эксплуатации экспериментальной ко- лонны. При этом показания температур- ных датчиков, расположенных непо- средственно в испарителе и конденсато- ре (1ТАИ…3ТАИ, 1ТАК…3ТАКна рис. 1) с целью повышения надёжности резуль- татов измерений, обрабатываются по специальной программе. При работе колонны большое значе- ние имеет информация о температуре и давлении по различным сечениям ко- лонны и особенно в зоне контактных устройств (насадки). Однако размещение датчиков непосредственно в зону кон- тактных устройств для получения пря- мых результатов измерений практически невозможно по причине влияния датчи- ков на параметры разделения. Поэтому используется косвенная информация с датчиков температуры, расположенных в различных местах на поверхности колон- ны и её термостабилизирующей оболоч- ки. Такое размещение позволяет полу- чить данные от совокупности датчиков температуры и после соответствующей обработки (с учётом информационной избыточности) уточнить данные по от- ношению к измеряемому температурно- му профилю внутри колонны. Температурные датчики также уста- навливаются в системе обеспечения без- опасности колонны: на баллоне аварий- ного скачивания и на магистралях пита- ния/подачи газообразного азота (ТАБ, ТАИ вх , ТАИ вых ,ТАК вх , ТАК вых на рис. 1). Датчики давления Датчики измерения давления паров азота устанавливаются в конструкции испарителя (ДПИ) и в сосудах Дьюара нижнего (ДАИ) и верхнего (ДАК) блоков термостатирования (см. рис. 1). Послед- ние используются для аварийного от- крытия дренажных клапанов в случае превышения давления паров азота внут- ри сосудов выше допустимого. Кроме то- го, датчики давления используются в си- стеме обеспечения безопасности, в част- ности, в узле аварийного скачивания. Датчики веса Для обеспечения автоматической за- правки сосудов Дьюара азотом необхо- димо непрерывно измерять уровень жидкого азота в сосудах. Вместо непо- средственного измерения уровня азота применяются электронные весы (МАИ и МАК на рис. 1), на которые устанав- ливаются сосуды Дьюара. Показания весов используются в подсистеме авто- матического поддержания заданного режима термостатирования узлов обра- щения фаз и своевременной заправки (подпитки) сосудов жидким азотом. О Б ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ Клапаны На каждом сосуде Дьюара устанавли- ваются по два криогенных клапана: впускной (КВИ и КВК на рис. 1) и дре- нажный (ДАИ и ДАК на рис. 1). Пер- вый открывается при заправке сосуда жидким азотом из питающей цистерны, а второй – при превышении давления паров азота внутри сосуда выше допу- стимого значения. Кроме того, на бал- лоне аварийного скачивания установ- лен клапан КАБ (см. рис. 1), открываю- щийся при возникновении аварийной ситуации и обеспечивающий работу си- стемы обеспечения безопасности. Нагреватели внутри сосудов Дьюара Для получения газообразного азота в каждом сосуде Дьюара устанавливаются нагреватели жидкого азота: основной (СНИО и СНКО на рис. 1) и резервный (СНИР и СНКР на рис. 1). При выходе из строя одного нагревателя предусмат- ривается автоматическое переключение на резервный без нарушения процесса нагрева. При этом на экране АРМ ото- бражается факт отказа нагревателя. Э ЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АСУ ТП Основу электронного оборудования АСУ ТП колонны представляет про- граммируемый логический контроллер типа REGUL R200 отечественного про- изводства с использованием (бесплат- но распространяемого) программного обеспечения EpsilonLD. Программный продукт EpsilonLD поддерживает пять языков программирования стандарта IEC 61131-3. Этот контроллер был выбран в ре- зультате сравнения технико-экономи- ческих и конструктивных параметров с другими отечественными контроллера- СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / ХИМИЧ Е С КА Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь СТА 4/2021 28 www.cta.ru Позиции обозначения: Для четырёхпозиционных обозначений И – испаритель К – конденсатор О – основной Р – резервный И – испаритель К – конденсатор Ц – царга Б – баллон А – азот В – впускной Д – дренажный Ф – фланец Ц – царга Р – рубашка П – пары азота 1…3 – порядковые номера датчиков Д – датчик давления Т – датчик температуры К – клапан М – масса 1 2 3 4 Рис 2. Схема трёх- и четырёх позиционного условного обозначения для датчиков и исполнительных устройств