Читать онлайн книгу "Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение арматуры в производстве бумаги»"
Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение арматуры в производстве бумаги»
Станислав Львович Горобченко
Курсы по применению трубопроводной арматуры, кроме представляемого нами, которые могли бы быть полезны киповцу, механику, технологу или проектировщику, в настоящее время отсутствуют. Курс позволит восполнить этот недостаток и покажет основные участки применения арматуры в технологических схемах целлюлозно-бумажного производства.
В курсе рассматриваются наиболее значимые участки применения арматуры в технологических схемах ЦБП и даются практические рекомендации по ее применению. Учебное пособие предназначено в том числе и для слушателей дистанционных курсов системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли:
– Трубопроводная арматура.
– Применение трубопроводной арматуры.
– Коммерческий инженер – проектный менеджер.
– Менеджер по продажам трубопроводной арматуры.
– Менеджер по предоставлению сервисных услуг.
Станислав Горобченко
Курс "Применение трубопроводной арматуры". Модуль "Применение арматуры в производстве бумаги"
Курс Применение трубопроводной арматуры
Модуль Применение трубопроводной арматуры в бумагоделательном производстве
Учебное пособие для слушателей дистанционных курсов системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли:
– Трубопроводная арматура
– Применение трубопроводной арматуры
– Менеджер по продажам трубопроводной арматуры
– Менеджер по предоставлению сервисных услуг
ВСТУПЛЕНИЕ. О КУРСЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
Курсы по применению трубопроводной арматуры, кроме представляемого нами, которые могли бы быть полезны киповцу, механику, технологу, или проектировщику, в настоящее время отсутствуют. Курс позволит восполнить этот недостаток и покажет основные участки применения арматуры в технологических схемах целлюлозно-бумажного производства.
Вследствие завершающей роли регулирующей арматуры в системе управления к ней предъявляют наиболее жесткие требования. Потребитель должен быть уверен, что арматура будет сконструирована в соответствии с ее предназначением и отвечать всем необходимым стандартам. Арматура должна быть изготовлена, собрана, проверена и испытана таким образом, чтобы гарантировать соответствие ее предназначаемой конечной цели. Поэтому знания о применении арматуры являются наиболее ценными.
В курсе рассматриваются наиболее значимые участки применения арматуры в технологических схемах ЦБП и даются практические рекомендации по ее применению.
ОПИСАНИЕ КУРСА
Курс состоит из теоретической и практической части. Теоретическая часть проводится в форме предоставления учебных материалов с поддержкой тьютора и дает представление о современных подходах к выбору трубопроводной арматуры, включая технические, экономические и проектные требования. В практической части рассматриваются особенности расчета, выбора и применения арматуры в условиях конкретных производств и технологических участков ЦБП, при этом значительная часть времени посвящается разбору вопросов, связанных с применением арматуры на конкретных технологических участках предприятия.
Курс формируется по результатам анкетирования и выбора модулей, отвечающих практическим задачам и потребностям предприятия.
ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСА ПРИ КОРПОРАТИВНОМ ОБУЧЕНИИ
Цель корпоративного обучения – повышение уровня знаний и навыков в практике использования представленных решений к практической деятельности предприятия за счет применения проектного подхода.
Порядок обучения:
1. Подготовительная встреча с руководством.
1.1. Определение основных целей обучения.
1.2. Выбор проектов в соответствии со стратегическими целями предприятия.
1.3. Определение рабочих групп по проектам.
1.4. Согласование плана проведения обучения с руководством. Проводится непосредственно на предприятии.
2. Проведение вводного курса "Практика применения трубопроводной арматуры на предприятии".
Сроки – одна неделя (как правило, без отрыва от работы, посменно или во второй половине дня).
3. Утверждение рабочих групп по проектам или групп взаимопомощи. Осуществляется при участии руководства предприятия.
4. Разработка/доработка заданий для проекта. Дорабатывается методика проведения и требуемые материалы для обучения. Проводится в течение до 1–2-х мес. после вводного курса.
5. Получение учебных материалов слушателями.
6. Учебная работа, создание решений по проектам, работа с тьютором (skype), подготовка и сдача проектов.
7. Оценка выполненных проектов и выделение полезного знания для компании.
8. Сдача работ в библиотеку организации для дальнейшего использования в рамках современной концепции "Управление знаниями на предприятии".
В стоимость входит: комплект специально разработанных учебно-методических материалов и материалов по проектам, работа тьютора. Проезд и проживание тьюторов при проведении вводного курса и при необходимости участия в сдаче проектов – за счет принимающей стороны.
ПРОГРАММА КУРСА
БЛОК 1. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
МОДУЛЬ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ АРМАТУРЫ
Подходы к применению арматуры. Методы выбора арматуры. Критерии выбора арматуры. Выбор на основе технико-экономических критериев. Выбор на основе технических требований. Выбор на основе экономических показателей.
Кейс. Выбор арматуры на основе анализа ее энергоэффективности.
Кейс. Дисковые затворы или шаровые краны? Проблемы выбора арматуры для систем автоматического регулирования
Выбор арматуры для проектов.
Кейс. Что такое стоимость владения арматурой в ЦБП?
Прогнозные критерии и функционально-стоимостной анализ в выборе трубопроводной арматуры. Прогнозные критерии выбора перспективных видов трубопроводной арматуры. Функционально-стоимостной анализ в выборе трубопроводной арматуры.
Кейс. Практикуемся в разработке технических требований к арматуре с применением функционально-стоимостного анализа.
МОДУЛЬ 2. ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ СЛОЖНЫХ СРЕД В ЦБП
Управление потоками. Общие сведения. Пропускная характеристика. Поток жидкости. Поток газа и пара. Многофазный поток. Расчеты установленного регулирующего клапана. Основные принципы выбора элементов трубопроводов в узлах регулирующих клапанов. Гидравлический анализ трубопроводов.
МОДУЛЬ 3. ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Термины и определения. Условия работы и выбор арматуры. Энергетические параметры арматуры. Монтажные параметры арматуры. Гидравлические испытания и классы герметичности запорной арматуры. Гидравлические характеристики и классы точности регулирующей арматуры. Сертификация арматуры на различные виды испытаний. Критерии и методы проверки.
ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ АРМАТУРЫ. Арматура с линейным (возвратно-поступательным перемещением штока)
Запорная арматура. Задвижки. Клапаны запорные. Электромагнитные запорные клапаны. Распределительные электромагнитные клапаны. Отсечные клапаны. Отключающие клапаны. Обратные клапаны.
Регулирующая арматура. Регулирующие клапаны. Регуляторы давления. Регуляторы уровня.
Предохранительная арматура. Предохранительные клапаны. Перепускные клапаны. Импульсные предохранительные устройства.
Арматура с вращательным движением штока. Краны. Шаровые краны. Дисковые затворы. Обратные затворы. Гермоклапаны.
Специальная арматура. Мембранные и импульсные устройства. Гидрозатворы. Дыхательные клапаны. Конденсатоотводчики.
ПРИВОДЫ АРМАТУРЫ. Способ управления арматурой. Силовые характеристики арматуры. Ручные приводы. Электромоторные приводы. Электромагнитные приводы. Поршневые приводы. Мембранные приводы. Электрические исполнительные механизмы. Дистанционные передачи.
ТИПОВЫЕ УЗЛЫ АРМАТУРЫ. Затворы. Затворы клапанов. Затворы задвижек. Затворы шаровых кранов. Затворы дисковых затворов. Затворы регулирующей арматуры. Затворы предохранительных клапанов. Ходовые узлы. Узлы соединения шпинделя клапана с запирающим элементом. Сальниковые узлы. Сильфонные узлы. Фланцевые соединения.
ТИПОВЫЕ ДЕТАЛИ АРМАТУРЫ. Корпуса арматуры. Крышки корпусов арматуры. Запирающие элементы. Шпиндели. Ходовые узлы. Маховики и рукоятки.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Чугуны. Серые чугуны. Ковкие чугуны. Высокопрочные чугуны. Стали. Углеродистые. Низколегированные. Легированные. Высоколегированные, нержавеющие и специальные сплавы. Цветные металлы и сплавы. Бронза. Латунь. Титан. Алюминий. Специальные сплавы. Неметаллические конструкционные материалы.
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ В КОНСТРУКЦИЯХ АРМАТУРЫ. Единая система допусков и посадок. Нормальные линейные размеры в арматуростроении. Размерные цепи в конструкциях трубопроводной арматуры. Допуски на резьбы. Допуски и посадки на размеры присоединительных размеров фланцев
МОДУЛЬ 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ ЦБП
Развитие параметров КДМ и БДМ. Развитие технологических схем КДМ и БДМ, и их влияние на контуры регулирования. Закономерности развития технологических схем и контуров регулирования. Развитие контуров регулирования в составе технологических схем. Развитие регулирующей арматуры в составе контуров регулирования. Регулирующая арматура и законы развития технических систем. Прогнозирование развития регулирующей арматуры и контуров регулирования в составе технологических схем на современном этапе. Прогнозирование развития интеллектуальных устройств и позиционеров.
Типовые проблемы в развитии контуров регулирования в составе технологических схем. Методика дальнего прогнозирования развития регулирующей арматуры в зависимости от надсистемных требований.
БЛОК 2. ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
МОДУЛЬ 1. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ ЦБП. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЕ ЦБП
Факторы, влияющие на выбор арматуры. Преимущества применения арматуры с поворотным затвором.
Выбор арматуры. Критерии выбора. Технологические схемы. Использование материалов.
Выбор арматуры для целлюлозных производств. Арматура для производства целлюлозы.
Выбор арматуры для бумажных фабрик. Арматура для производства бумаги.
Рекомендуемые материалы деталей арматуры в зависимости от свойств рабочей среды.
Порядок выбора регулирующей арматуры. Основы расчета. Внутренняя пропускная характеристика. Установочная расходная характеристика. Установочный коэффициент усиления.
МОДУЛЬ 2. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В ЦЕЛЛЮЛОЗНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.
ВАРКА
Общие характеристики. Котлы периодической варки. Сульфитные и сульфатные варочные котлы. Особенности протекания процессов в котлах в производственных условиях. Гипсация во время процессов варки.
Места критичных процессов. Арматура варочного котла. Крышка котла. Запорные шаровые краны. Расчет арматуры для установок целлюлозного производства. Особенности применения арматуры в паровом уплотнителе. Особенности применения арматуры в схемах принудительной циркуляции. Особенности применения арматуры для теплообменных аппаратов принудительной циркуляции варочного реагента. Особенности расчета арматуры при выдувке. Особенности расчета шаровой крышки. Особенности коррозионных процессов в арматуре целлюлозного производства
1. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ВАРКА. ПРОЦЕСС ВАРКИ
Процесс варки. Рабочий процесс. Описание процесса. Общие характеристики процесса. Опции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА. Принципы. Загрузка щепы. Пропитка теплым черным щелоком. Обработка горячим черным щелоком. Загрузка варочного щелока. Стадия нагрева и варки. Вытеснение. Выгрузка котла.
Возмущения. Блокировки.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
2. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ВАРКА. РЕГЕНЕРАЦИЯ ТЕПЛА
Регенерация тепла. Рабочие принципы. Описание процесса.
Удаление горячего черного щелока и мыл. Белый щелок. Возврат горячей воды и пароконденсата. Опции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА. Удаление горячего черного щелока и мыл. Белый щелок. Возврат горячей воды и пароконденсата. Возмущения. Блокировки.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
РАБОЧИЕ УСЛОВИЯ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
3. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ВАРКА. ВЫДУВКА И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЩЕЛОКА
Рабочие принципы. Описание процесса. Опции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировки.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОЙ ВАРКИ
Установка непрерывной варки Камюр. Работа питательной трубы. Работа питателя высокой концентрации. Работа варочного котла.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ, ПРОМЫВКИ И ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.
Обзор технических решений по арматурному хозяйству систем очистки, сортирования и промывки.
Особенности технологических схем промывки, очистки и сортирования с точки зрения контуров регулирования
ПРОМЫВКА МАССЫ. Основные положения. Узлоловитель. Тонкое сортирование. Обработка отходов. Расширение возможностей технологической схемы и совершенствования контуров регулирования. Проектно-расчетные, сервисные и дополнительные предложения. Перспективные решения для вихревых очистителей от песка (песочниц) и центриклинеров.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация. Вспомогательная арматура и шиберные задвижки.
РАЗДЕЛ 3. РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ КОТЛЫ
ПРИМЕНЕНИЕ КЛАПАНОВ В СИСТЕМАХ КРЕПКОГО ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА
Принцип работы. Описание процесса. Основная схема. Модификации. Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА. Смесительная емкость. Парогенерирующий трубный пучок. Электростатический фильтр. Сжигание щелока. Сливной резервуар. Возмущения. Блокировка. Управление скоростью
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Условия коррозии. Условия кавитации. Условия по шуму.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ КОТЛЫ. 02. ЗЕЛЕНЫЙ ЩЕЛОК
Принцип работы. Описание процесса. Основные схемы. Модификации. Поставщики оборудования
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ. Разбавительная емкость. Скруббер разбавительной емкости. Система подачи охлаждающей воды. Возмущения. Блокировки.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ КОТЛЫ. 03. СИСТЕМА ПОДАЧИ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ПАРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ.
Принцип работы. Описание процесса. Основные схемы. Питательная вода. Система пара высокого давления. Система обдува. Модификации. Поставщики оборудования
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ. Подача питательной воды. Паровой барабан. Перегреватели. Система обдува. Возмущения. Блокировки.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ КОТЕЛ. 04. ДУТЬЕВОЙ ВОЗДУХ НА СЖИГАНИЕ И ТОПОЧНЫЙ ГАЗ
Принципы работы. Описание процесса. Основные схемы. Система первичного воздуха. Система вторичного воздуха. Система третичного воздуха. Система топочного газа. Модификации. Поставщики оборудования.
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ. Система первичного воздуха. Система вторичного воздуха. Система третичного воздуха. Печь. Тяга. Электростатический фильтр. Возмущения. Блокировка. Контроль скорости
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ КОТЛЫ. 05. ТУРБИНА И СИСТЕМА ПАРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Принцип работы. Описание процесса. Основные схемы. Модификации. Поставщики оборудования.
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ. Пар высокого давления. Система пара среднего давления 2,8 МПа. Линия пара среднего давления 1,05 МПа. Пар противодавления 0,35 МПа. Возмущения. Блокировки. Контроль скорости
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РАЗДЕЛ 4. ОТБЕЛИВАНИЕ. СТАДИЯ ОКИСЛЕНИЯ (СТАДИЯ А)
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОТБЕЛИВАНИЕ. 02 СТАДИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ (СТАДИЯ Z)
Описание технологического процесса. Общее решение. Озоновое отбеливание. Образование и обработка озона. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Озоновое отбеливание. Образование и обработка озоном
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОТБЕЛИВАНИЕ. 03 ЩЕЛОЧЕНИЕ/КИСЛОРОДНАЯ СТАДИЯ/ПЕРОКСИДНАЯ СТАДИЯ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОТБЕЛИВАНИЕ. 04 СТАДИЯ ДВУОКИСИ ХЛОРА (СТАДИЯ D)
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
МОДУЛЬ 3. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. Описание бумагоделательной машины. Основные расчетные данные бумагоделательной машины
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 01 ГИДРОРАЗБИВАНИЕ КИП
Принцип действия. Описание технологического процесса. Гидроразбиватель
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 02 РАЗМОЛ
Принцип работы. Описание технологического процесса. Дополнительные конструкции. Поставщики оборудования.
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ. Управление по постоянному потреблению удельной энергией. Постоянное управление электроэнергией
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 03 ДОЗИРОВАНИЕ БУМАЖНОЙ МАССЫ
Принцип работы. Описание технологического процесса.
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 04 КОРОТКАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Поток целлюлозной массы. Очистительная установка. Химические реагенты. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 05 СИСТЕМА ОБОРОТНОЙ ВОДЫ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Очищенная от волокнистой массы вода из бумагоделательной машины. Восстановление волокон
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 06 ОБРАБОТКА БУМАЖНОГО БРАКА
Принцип действия. Описание технологического процесса. Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Гауч-мешалка. Хранение и дозирование бумажной массы.
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА. 07 ПАР И КОНДЕНСАТ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Скорость испарения воды. Экономия пара. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
МОДУЛЬ 4. ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ
01 ПОЛУЧЕНИЕ МАССЫ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Подача макулатуры. Разделение макулатуры на волокна. Опорожнение. Промывка. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ. 02 ОЧИСТКА ПРИ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СОРТИРОВКА
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ. 03 ФЛОТАЦИЯ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ. 04 ОЧИСТКА, ТОНКАЯ СОРТИРОВКА И ОЧИСТКА ЧАСТИЦ МАЛОГО ВЕСА
Принцип действия. Описание технологического процесса. Тонкая сортировка. Очистка частиц малого веса. Дополнительные элементы конструкции. Поставщики оборудования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Очистка. Тонкая сортировка
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ. 05 СГУЩЕНИЕ, ДИСПЕРГИРОВАНИЕ И ОТБЕЛИВАНИЕ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ. 07 ПОДАЧА ХИМИКАТОВ
Принцип действия. Описание технологического процесса. Дополнительные элементы конструкции
Поставщики оборудования
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. Возмущения. Блокировка
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Жидкости. Давление. Температура. Коррозия. Эрозия. Кавитация. Шум.
ВЫБОР АРМАТУРЫ. Шаровые краны. Q -шаровые краны. Сегментные затворы. Дисковые затворы. Клапаны (вентили). Специальные клапаны. Компоненты. Сложные случаи. Ручная арматура. Количество и спецификация.
РАСЧЕТНЫЕ РАБОТЫ
Расчетная работа включает в себя выполнение задач по выбору и применению арматуры в условиях конкретных технологических участков. Примеры тем приведены ниже.
Примеры тем заданий для молодых специалистов
– Снижение колебательности процесса при замене шаровых кранов на сегментные затворы.
– Определение расходных характеристик регулирующих клапанов в условиях суточного колебания выпуска продукции.
– Отработка технологического регламента работы регулирующей арматуры с учетом изменений в производственной мощности предприятия.
– Повышение эффективности регулирования и диагностики арматуры при замене аналоговых позиционеров на цифровые.
– Перерасчет арматуры на большую\меньшую производительность в условиях конкретного цеха, анализ показателей работы на соответствие оптимальным и разработка технических условий на замену арматуры.
– Исследование расходных характеристик при запуске, стабильной работе и останове и вероятные проблемы процесса, связанные с работой арматуры.
– Исследование влияния трендов производства на оптимальный режим работы арматуры на основании диаграмм процесса.
– Оценка технико-экономической эффективности замены шаровых кранов на сегментные в условиях конкретного производства.
– Исследование возможности замены сегментных затворов на поворотные дисковые затворы в условиях средних диапазонов регулирования.
– Замена шиберных задвижек в грязевиках сортировок участков подготовки массы на поворотные дисковые затворы с перспективой на дальнейшую автоматизацию процесса.
– Внедрение регулирующей арматуры разбавления воды в устройствах регулирования концентрации массы на малых бумагоделательных машинах по выпуску санитарно-гигиенических видов бумаг.
– Перерасчет арматуры с целью снижения потребления химикатов на потоках бумагоделательного производства с применением расчетных программ типа Conval и Nelprof.
Примеры тем заданий для специалистов, имеющих опыт работы
1. ТЭЦ
1.1. замена шиберных задвижек на поворотные заслонки в узлах отсечки
1.2. применение регулирующей арматуры с точным регулированием в узле питательной воды
1.3. повышение эффективности регулирования при замене аналоговых позиционеров на интеллектуальные цифровые позиционеры.
2. СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ
2.1. автоматизация регулирования рН и подачи наполнителей.
3. РАЗМОЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДРЕВЕСНО – ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО ЦЕХА
уточнение показателей и перерасчет арматуры для размольного участка ДПЦ.
4. НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
анализ возможности регулирования производительности насосов на насосной станции забора воды при помощи регулирующей арматуры.
5. ОБЩИЕ ТЕМЫ
5.1. снижение колебательности процесса при замене шаровых кранов на сегментные затворы.
5.2. определение расходных характеристик регулирующей арматуры в условиях суточного колебания выпуска продукции.
5.3. отработка технологического регламента с учетом изменений в производственной мощности предприятия.
5.4. повышение точности регулирующей арматуры при замене аналоговых позиционеров на цифровые.
5.5. перерасчет регулирующей арматуры клапанов на большую\меньшую производительность в условиях конкретного цеха, анализ показателей работы на соответствие оптимальным и разработка технических условий на замену арматуры.
5.6. поведение расходных характеристик при запуске, стабильной работе и останове и вероятные проблемы процесса, связанные с работой арматуры.
5.7. влияние трендов производства на оптимальный режим работы арматуры на основании диаграмм процесса.
5.8. эффективность замены шаровых кранов на сегментные затворы в условиях конкретного производства.
5.9. возможность замены сегментных затворов на поворотные дисковые затворы в условиях средних диапазонов регулирования.
5.10. расчеты регулирующей арматуры для разбавления воды в устройствах регулирования концентрации массы на малых бумагоделательных машинах по выпуску санитарно-гигиенических видов бумаг.
5.11. перерасчет арматуры с целью снижения потребления химикатов на потоках бумагоделательного производства.
6. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТНЫХ КОМАНД или рабочих групп специалистов, включающие разработку предложений по расширению возможностей технологической схемы и совершенствованию контуров регулирования с применением более совершенных конструкций арматуры.
6.1. Проектно-расчетные, включающие определение и выделение критических контуров регулирования с целью установки более совершенной арматуры, например, с заменой поршневых приводов на мембранные. Для этих целей выполняется:
– проведение расчета или получение материального баланса (или получение данных из технологической схемы)
– расчет допусков по процессам и определение критичных участков регулирования, где требования к точности выполнения задания значительно выше, чем у обычных контуров или где выход за пределы погрешности приведет к браку.
– назначение новых допусков, усиление арматурой специального исполнения и мембранными приводами.
– расчет экономического эффекта от снижения колебательности процесса за счет ужесточения допусков.
6.2. Проведение моделирования и технологических расчетов с учетом необходимости дополнительного регулирования и корректировки настроечных параметров регуляторов по времени эксплуатации и увеличения пульсаций. Цели
– Отстройка от резонансного накопления ошибки, характерного для каскадного исполнения системы сортирования.
– Указание на возможные участки гармонических возмущений с резонансным увеличением амплитуды колебаний регулируемой переменной по сравнению с амплитудой возмущений.
– Моделирование процесса на участке промывки и особенно очистки и сортирования.
– Назначение новых требований к контуру регулирования, среднеквадратичному отклонению и типу арматуры, привода и позиционера для предотвращения резонанса, снижения виброактивности клапанов и др.
– Оптимизация по параметру минимального значения среднеквадратичного отклонения.
– Расчет экономического эффекта от снижения пульсаций и колебательности процесса.
Примеры тем заданий для рабочих групп и проектных команд
1. Пересчет арматуры по слабым местам процесса с целью установки новых регулирующих клапанов, более подходящих условиям процесса.
2. Замена седельных клапанов:
– Модернизация клапанов пароконденсатных систем взамен седельных; внедрение поворотных клапанов на пароконденсатные системы БДМ, КДМ.
– Замена седельных клапанов на предприятиях по выпуску гофрокартона на гофроагрегатах.
– Замена седельных клапанов на поворотные в системах подачи пара и отвода конденсата на теплофикационных системах предприятий.
– Замена седельных клапанов на поворотные в общестанционном оборудовании ТЭС промышленных предприятий.
3. Интеллектуальные решения для седельных клапанов.
4. Организация расчета и включения в технологические схемы новых и специальных клапанов: специальные клапаны, поворотно-дисковые клапаны, клапаны- дозаторы для вихревых очистителей и песколовок, регулирующая арматура с шаговым электродвигателем для регулирования концентрации массы, клапаны, стойкие к гидроудару, прецизионные клапаны дозирования вместо дозирующих насосов или совместно с ними и др.
5. Диагностика перед остановами для планирования запчастей, лизинг сложных клапанов с сервисным обслуживанием и др. (проводится совместно со специалистами заинтересованных компаний).
6. Организация расчетов по запчастям.
7. Модернизация арматуры для энергетики – для ТЭС, комплектация поворотной арматурой высокого давления, газифицированные котельные, горелочное оборудование, клапаны ГРП, градирен, компрессорных, замена седельных клапанов на поворотные и др.
8. Расчеты от применения поворотной арматуры во вспомогательных процессах ЦБП, например, спрыски высокого давления, системы маслосмазки, подачи воздуха, вакуумные системы и др.
9. Анализ перспектив внедрения полевых шин FIELDBUS, PROFIBUS совместно с цифровыми позиционерами выбранных производителей.
10. Анализ перспектив комплектования арматурой проектов модернизации секонд хенд машин
11. Агрегатированные узлы.
12. Программы обменного фонда.
13. Критические контуры регулирования.
14. Смартизация.
15. Оценка клапанов на метрологическую надежность.
16. Унификация и стандартизация клапанов по результатам аудита.
17. Клапаны и насосы. Снижение гидравлических потерь по результатам правильного расчета арматуры. Снижение энергетических потерь и повышение энергоэффективности с применением энергоэффективной арматуры.
18. Повышение компактности арматуры, использование при 3D проектировании для снижения общей протяженности линий и размеров трубных обвязок.
19. Инструментарий для арматуры ЦБП. Пример: анализ навесного оборудования на арматуру (позиционеры, бустеры, фильтры, концевые выключатели, их организация в схемные решения) и др. для участков специальных требований к отсечке.
20. Арматура для отдельных узлов – размол, флотация, дозирование, облагораживание массы и др.
21. Энергоаудит контуров регулирования в составе энергоаудиторских компаний, включая аудит на регулирующую способность, технологические потери, участие в гидравлических потерях и перерасходе энергии на насосное оборудование и т.п.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Предоставляемые рабочие пособия и материалы
– Раздаточные материалы
– Методическое пособие – основы регулирования и регулирующая поворотная арматура. (КЦ) – CD
– Расчетная программа Conval
Материалы со стороны слушателей
Технологические участки схем для анализа и выбора РА по программе Conval, Nelprof и др. для выполнения расчетных работ.
МОДУЛЬ ПРИМЕНЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
В модуле ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА рассматриваются особенности применения трубопроводной, в основном регулирующей арматуры в технологических схемах бумагоделательного производства. Представлены проектные решения наиболее известных производителей и поставщиков арматуры в ЦБП, дано сравнение применения их по конкретным технологическим участкам и контурам регулирования. Проанализированы тенденции развития регулирующей арматуры в технологических процессах и выявлены новые критерии, по которым можно было бы оценить эффективность применения арматуры в технологических схемах бумагоделательного производства.
СТРУКТУРА МОДУЛЯ
Введение и обзор технических решений по арматуре
1. Основные требования к трубопроводной арматуре
2. Современные виды арматуры для регулирования
3. Проектные решения по применению регулирующей арматуры в технологических схемах БДМ
3.1. Общие характеристики бумагоделательной машины
3.2 Гидроразбивание кип
3.3 Размол
3.4 Дозирование бумажной массы
3.5 Короткая циркуляция
3.6 Система оборотной воды
3.7 Обработка бумажного брака
3.8 Пар и конденсат
3.9 Участок облагораживания массы
3.10 Подача химикатов
4. Сравнение применения регулирующей арматуры основных компаний – производителей арматуры для бумагоделательного производства
5. Тенденции развития регулирующей арматуры в технологических процессах
Введение
Сегодня бумагоделательная отрасль России и СНГ – это свыше 150 предприятий, выпускающих разнообразные виды бумаги, картона и их специальных видов. Кроме них, изготовлением других видов изделий из картона, в частности, гофрокартона, в отрасли занимается еще не менее 100 предприятий. Насыщенность этих предприятий трубопроводной и, в особенности, регулирующей арматурой, чрезвычайно высока и может составлять до 30.000 ед. трубопроводной арматуры для крупного ЦБК.
В ЦБП применяются разнообразные виды трубопроводной арматуры. Большинство производителей и поставщиков арматуры декларируют возможности использования их арматуры на многих технологических участках, стараясь покрыть как можно больше контуров регулирования и отсечки, характерных для ЦБП. У предприятий ЦБП обычно нет уверенности в том, что какой-либо тип арматуры будет хорошо работать на конкретном участке, если он не указан в проектной документации.
Однако и наличие в проектной документации решения также не является доказательством возможности эффективности использования арматуры, поскольку выбор арматуры проектировщиками может быть также субъективен. Эксплуатирующие организации могут равняться только на свой опыт, который не отражает всех тенденций в развитии способов применения различных типов арматуры, а информация от компаний-производителей и поставщиков часто закрыта коммерческой тайной или следует тенденциям развития и возможностям своего производства.
В результате складывается положение, когда поставщики арматуры не могут доказать эффективность своего решения, поскольку предприятия не могут их принять без длительного тестирования или убедительных референцев использования арматуры.
В этом смысле получается, что ни один из участников цепочки поставки не может убедительно показать, какие типы арматуры можно использовать, поскольку никто не имеет достаточной информации и не способен выявить, что в большей степени определяет применение того или иного типа арматуры в технологических схемах ЦБП.
В модуле предлагается рассмотреть проблему применения арматуры и повышения качества оценки ее применения. Нашей целью будет являться оценка эффективности применения регулирующей арматуры в технологических схемах ЦБП. Задачами, решаемыми в работе, являются:
– анализ проектных решений,
– сравнительный анализ применения современной регулирующей арматуры,
– определение тенденций развития и критериев применения арматуры в ЦБП.
Для начала необходимо рассмотреть основные понятия теории регулирования, которые позволили бы в дальнейшем использовать их для оценки эффективности применения того или иного технического решения и выделить наиболее привлекательные типы арматуры. Мы приводим краткие сведения из теории регулирования. Более подробно Вы можете узнать об основах регулирования из курса "Основы управления потоками жидкостей, газов и сложных сред".
1. Основы регулирования
Автоматическое регулирование технологических процессов в ЦБП определяется способностью арматуры выполнять командные сигналы с наибольшей точностью и соответственно с меньшей погрешностью. До сих пор в ЦБП применяются различные типы арматуры, включая арматуру возвратно-поступательного типа и поворотную. При этом преимущество отдается поворотной арматуре. Простота автоматического регулирования является одним из важнейших пунктов, по которым поворотная арматура является более выгодной по сравнению с арматурой возвратно-поступательного типа. Причинами этого в порядке убывания являются:
1. Наличие равнопроцентной характеристики
2. Скорость выполнения сигнала за счет поворота всего на 1\4
3. Предсказуемость работы затвора
4. Компактность, малый вес.
Основой выбора клапана является расчет расходной характеристики. Собственные пропускные характеристики арматуры различных типов представлены на рис.1.
Рис. 1. Собственные характеристики клапанов
Как видно, наихудшую характеристику имеют седловые клапаны. Лучшие характеристики имеет арматура поворотного типа. В зависимости от процесса ими могут быть:
– шаровые краны
– дисковые (сегментные, эксцентриковые) затворы.
ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ПОТОКА СРЕДЫ
Возможности регулирования определяются особенностями течения потока через проточную часть арматуры. Прохождение потока через шаровой кран и дисковые затворы имеют свои особенности. При этом могут возникать различные виды турбулентности, создающие трудности при регулировании, например, дополнительную нелинейность.
Особенности протекания потока через шаровой кран и дисковый затвор показаны на рис.2.
Рис. 2. Особенности протекания потока через шаровой кран и дисковый затвор
Различные виды проточной части формируют и свои реакции потока, влияющие на силовые характеристики и выбор исполнительных устройств, например, привода. Пример формирования поворотного момента в шаровом кране показан ниже, рис.3.
Рис.3. Формирование поворотного момента в шаровом кране
Многие факторы работоспособности регулирующей арматуры определяются кривой гидравлического сопротивления потока при перекрытии трубопровода. Это демонстрирует кривая Жуковского, рис.4.
Рис. 4. Характерная линия изменения давления и гидравлического сопротивления при перекрытии потока
Для определения способности типа арматуры к регулированию в трубопроводе необходимо получить зависимость напора от расхода в гидравлической сети. Обычно для этого используют стенды, схема которого представлена на рис.5.
Рис. 5. Определение рабочей (установленной) расходной характеристики клапана в трубопроводе
В зависимости от качества собственной и установленной расходных характеристик арматуры можно получить линейное или нелинейное изменение расхода или другого параметра в трубопроводе.
Ниже представлена схема, показывающая возможности контроллера, главной задачей которого является устранение нелинейности в связи с невозможностью обеспечить линейное (пропорциональное) изменение расхода при открытии клапана.
Рис. 6. Порядок преобразования сигнала системы АСУ ТП в параметры потока на трубопроводе
Рассмотрение изменений расхода от изменения сигнала регулирования (например, относительного малого перемещения клапана) позволяет найти погрешности в регулировании за счет нахождения отклонений от линейности, как показано на рис.7.
Рис. 7. Ошибка нелинейного регулирования положения
Представленные материалы из теории регулирования позволят нам выработать критерии, на основе которых мы можем провести выбор того или иного клапана и определить основные тенденции развития арматуры и разобрать, какие типы арматуры в большей степени им могли бы отвечать.
2. Современные типы регулирующей арматуры
В настоящее время наиболее применяемыми являются:
– Шаровые краны
– Дисковые затворы, включая затворы сегментного, эксцентрикового типа
– Поворотно-дисковые затворы (относительно новый тип поворотной арматуры).
Общие виды арматуры различных типов представлены ниже.
Рис. 8. Шаровые краны
Рис. 9. Дисковые сегментные затворы
Рис.10. Дисковые эксцентриковые затворы
Рис. 11. Поворотно-дисковые затворы
Рис. 12. Дисковые затворы
Развитие поворотных заслонок идет по пути повышения точности регулирования, повышения пропускной способности при одном и том же диаметре и надежности при отсечке.
Рис. 13. Новые конструкции дисковых затворов с гарантированным перекрытием потока и повышенной пропускной способностью
Развитие дисковых затворов идет по пути сближения с шаровыми кранами через развитие затворов сегментного типа. В качестве примера можно привести дисковый затвор МАПАГ компании Метсо, заменяющий собой в технологически схемах, как дисковые затворы, так и шаровые краны. Общий вид подобного сегментного дискового затвора приведен на рис.14.
Рис.14. Современный дисковый затвор MAPAG уже неотличим от затвора сегментного типа и имеет такую же высокую регулирующую способность
3. Основные требования к регулирующей арматуре
Автоматизация и приборное обеспечение – одно из необходимых условий развития и технического прогресса любой отрасли промышленности. От поставщиков клапанов требуется более глубокое изучение процессов, и, в первую очередь, должны быть решены такие проблемы, как шум и кавитация. Поскольку получение целлюлозы и бумаги является длительным процессом и в основном однопоточным, надежность управления каждым устройством, участвующим в процессе, должна быть чрезвычайно высока. В этом отношении подобные требования должны быть распространены не только на регулирующие и отсечные клапаны, но и на другие машины и механизмы.
На целлюлозно-бумажных заводах предъявляют повышенные требования к коррозионной стойкости оборудования, так как не могут быть полностью предотвращены утечки целлюлозной массы, щелочи и т.д. Соединения между клапанами, приводами и другими узлами должны быть полностью герметизированы.
Производственные аппараты, такие, как рафинеры ТМР (дисковые или конические мельницы термомеханической массы) и насосы, а также кавитация в клапанах, вызванная большим перепадом давлений, создают вибрацию в трубопроводах. Поэтому оборудование, установленное на трубопроводах, должно быть рассчитано на довольно высокие температуру и вибрацию. При этом эксплуатационные качества клапанов, приводов и позиционеров всегда необходимо проверять в условиях производства.
В некоторых случаях транспортируемая среда может предъявлять высокие требования к регулирующим и отсечным клапанам. Целлюлозная суспензия, которая может содержать сучки или другие твердые включения, вызывает значительный износ и абразивное истирание. Эти явления вместе с ударными нагрузками на линии могут легко разрушить клапан, который установлен, например, на выдувке варочного котла. Аналогичные проблемы возникают и при процессах кристаллизации, гипсации и карамелизации, а также при переработке и транспортировке зеленых и белых щелоков. Большие сложности возникают и при сервисном обслуживании клапанов, регулирующих давление в ТМР-рафинерах, где загрязненный пар образует нарастания мелкодисперсной накипи на всех поверхностях.
Эти примеры показывают, что необходим широкий спектр исследований для того, чтобы подобрать оптимальный вариант клапана для каждого случая применения.
Особенно важным является выбор материалов. Конструкционные материалы основных деталей клапанов назначаются с учетом энергетических (температура, давление) и эксплуатационных (коррозионные свойства, наличие абразивов и т.п.) параметров. Набор используемых материалов в основном установлен практикой.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРЫ С ПОВОРОТНЫМ ЗАТВОРОМ
В настоящее время поворотная арматура получила широкое распространение во многих производственных процессах. Клапаны (от англ. слова valve, которое трактуется не только как "арматура", но и "клапан" и особенно этот термин применим к регулирующей арматуре, в дальнейшем мы будем использовать именно его) с поворотным затвором по сравнению с другими имеют высокую пропускную способность. Они отличаются небольшими габаритными размерами и более компактным дизайном. Целлюлозно-бумажная промышленность, являющаяся энергоемкой, требует разработки и внедрения клапанов с высокой пропускной способностью и небольшим перепадом давления на клапане.
Конец ознакомительного фрагмента. Получить полную версию книги.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=67024072) на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Если текст книги отсутствует, перейдите по ссылке
Возможные причины отсутствия книги:
1. Книга снята с продаж по просьбе правообладателя
2. Книга ещё не поступила в продажу и пока недоступна для чтения