Remontoff23.ru

Про Ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристики автоклавов для силикатного кирпича

Автоматизация производства силикатного кирпича

Компания: АСК «АВТОКЛАВ-КОНТРОЛЬ»

Используемая продукция ОВЕН:

Предприятие «Гнездово» — одно из ключевых звеньев экономики Смоленской области. Автоклавное отделение содержит 11 автоклавов для обработки силикатного кирпича-сырца, в месяц завод производит 6 млн. штук кирпича. На предприятии была проведена модернизация автоматизированной системы управления автоклавного отделения силикатного цеха с целью повышения контроля за процессом запарки сырца и безопасности эксплуатации оборудования. В основу автоматизированной системы были положены приборы ОВЕН.

Ключевым моментом в технологии производства силикатного кирпича, в большей части определяющим качество готового продукта, является автоклавная обработка сырца. На предприятии «Гнездово» используются автоклавы отечественного и польского производства. Для обеспечения выпуска качественной продукции при проведении процесса запаривания необходимо обеспечивать плавный набор давления в автоклаве, временную выдержку на заданном уровне и плавный сброс. Резкие скачки давления, а также неточность времени выдержки приводят к снижению прочности готового продукта.

Для получения продукции надлежащего качества и обеспечения безопасности эксплуатации оборудования на предприятии «Гнездово» было проведено масштабное перевооружение автоматизированной системы контроля (АСК) автоклавного отделения силикатного цеха. В разработанной системе «АВТОКЛАВ-КОНТРОЛЬ» реализованы следующие функции:

  • индикация значений температуры образующих автоклавов, разности температур верхней и нижней образующих в реальном времени, представление на экране монитора цветных графиков изменения давления в автоклаве, контроль отклонений технологических параметров от установленных значений, сигнализация отклонений (текстовая и анимационная на экране монитора, звуковая и световая);
  • контроль времени реализации технологического цикла на каждом автоклаве, расчет и индикация интегрального показателя «давление-время» для учета времени выдержки сырца при колебаниях давления;
  • контроль безопасности эксплуатации автоклавов, контроль температуры обводов и их разности, сравнение этих параметров с предельно допустимыми значениями; звуковая и световая сигнализация об опасных режимах работы;
  • ведение архива параметров технологических процессов на основе промышленной базы данных SIAD;
  • создание отчетов о параметрах работы автоклавов за заданный оператором промежуток времени;

Рабочее место оператора оборудовано промышленным компьютером, который позволяет достичь высокого уровня надежности функционирования системы и обеспечить ее бесперебойную работу в условиях повышенной температуры и влажности, а также избежать повреждения жесткого диска от вибрации, создаваемой технологическим оборудованием.

В качестве устройств сопряжения с объектом используются шесть модулей аналогового ввода ОВЕН МВА8. Несмотря на то, что продукция ОВЕН позиционируется как бюджетная, качество ее изготовления и функциональность не уступает устройствам ведущих мировых производителей, что позволяет заменять более дорогие импортные аналоги (например, модули ADAM фирмы Advantech) и значительно снизить стоимость системы без ущерба для качества конечного продукта.

Звуковая и световая сигнализация осуществляется с помощью модуля дискретного ввода/вывода ОВЕН МДВВ с релейными выходами, к которым подключаются сирены и сигнальные фонари.

Модули МВА8 и МДВВ объединены в сеть RS-485. Преобразование интерфейса RS-485 в интерфейс RS-232 обеспечивает преобразователь ОВЕН АС3. Ввиду того, что в системе используются измерительные и выходные модули одного производителя, в качестве протокола обмена по сети RS-485 используется протокол ОВЕН. Поскольку приборы МВА8 и МДВВ поддерживают и универсальные протоколы (Modbus, DCON), возможно расширение системы за счет устройств других производителей.

Читайте так же:
Как усилить поддон душевой кабины кирпичами

Температура образующих автоклавов измеряется с помощью термопар ТХК(L), установленных в специальных бобышках на корпусах автоклавов. Давление пара в автоклаве фиксируется датчиками давления ОВЕН ПД100-ДИ (предел измерения 16 кгс/см2 и класс точности 1.0). Термопары и датчики давления подключены к универсальным входам приборов МВА8. Система контролирует работоспособность датчиков и кабельных линий связи, и в случае выявления неисправности оператор получает информацию о нарушении конкретного канала измерений.

В качестве среды визуализации используется программное обеспечение SCADA Trace Mode. Система позволяет генерировать отчетные документы о прохождении цикла обработки сырца в табличной и графической формах. Отчеты могут создаваться за любой указанный оператором промежуток времени с произвольной периодичностью выборки данных из архива. Система также создает отчеты в формате html, который удобен для просмотра на любом компьютере с помощью Интернет-браузера.

Внедренная АСК на предприятии «Гнездово» позволила увеличить точность выполнения технологических режимов, сократить общее время обработки, получить экономию энергоресурсов, упростить процесс управления и обслуживания, исключить ошибки персонала, повысить безопасность эксплуатации оборудования. Оператор получает объективную информацию о ходе техпроцесса и отчеты о выполненной работе.

Устройство автоклава

Автоклав (рис. 89) представляет собой стальной цилиндр, склепанный или сваренный из отдельных звеньев-обечаек. С торцов цилиндр закрыт выпуклыми днищами, из которых одно или оба закрываются герметическими крышками 1 с помощью механизма 2. Автоклав с одной крышкой называется тупиковым (рис. 89, а), а с двумя — проходным (рис. 89, б). Наиболее распространены тупиковые автоклавы.

В производстве силикатного кирпича применяются автоклавы длиной от 17 до 24 м и диаметром 2 м со стенками толщиной 14-15 мм. Автоклавы работают под давлением 8—12 ат (изб.)

В автоклавах современной конструкции болтовые затворы для крепления крышек заменены безболтовыми быстродействующими затворами байонетного типа. Один из таких затворов показан на рис. 90.

На крышке по ее окружности расположены зубья. При наложении крышки на фланец автоклава, который имеет выступы 2 с пазами по числу зубьев, зубья свободно размещаются между ними. При повороте крышки механизмом поворота (червячным редуктором 5) на угол, равный половине шага зубьев, последние входят в пазы на выступах и крышка закрывается. Кроме описанной конструкции, в которой при закреплении поворачивается вся крышка, существуют байонетные затворы, в которых поворачивается специальное кольцо, соединяющее крышку с автоклавом.

Чтобы между крышкой и автоклавом не оставалось щели, через которую будет выходить пар, в автоклавах с байонетными затворами ставят резиновую уплотняющую прокладку. Прокладка прижимается стальными кольцами с помощью пружин и стержней.

Рис. 89. Автоклавы:

а —тупиковый, б — проходной: 1 — крышка автоклава: 2 — механизм для подъема и опускания крышки. 3 — мгнометт 4 — предохранительный клапан, 5 — корпус автоклава, 6 — паровыпускная магистраль, 7 — паровпускная магистраль. 8 — конденсационная магистраль

Читайте так же:
Движение по полосе для маршрутных транспортных средств кирпич

Для компенсации температурных деформаций корпус автоклава устанавливают горизонтально на фундаментных столбах на роликовые опоры; одна из опор делается неподвижной.

Рис. 90. Автоклав с байонетным затвором:

1 — фланец автоклава, 2 — выступы на фланце, 3 — крышка, 4 — рукоятка редуктора, 5 — редуктор, 6 — подвеска крышки, 7 — зубчатый сектор

Внутри автоклава проложен рельсовый путь для передвижения вагонеток с кирпичом.

Насыщенный пар, необходимый для запаривания кирпича, поступает в автоклавное отделение из собственной котельной или из центральной магистрали теплоснабжения. Затем пар из центрального паропровода поступает по отдельным трубам в каждый автоклав. В тупиковый автоклав пар поступает через центральное отверстие в глухом днище, а в проходной — через отверстие в середине автоклава. Труба укреплена по всей длине автоклава параллельно рельсовому пути выше головок рельсов. В нижней части трубы просверлен ряд отверстий для выхода пара в автоклав. Для перепуска пара из одного автоклава в другой предназначена отдельная магистраль 2 (рис. 91). Арматура автоклавов состоит из вентилей, предохранительных клапанов, манометров.

Рис. 91. Схема паропроводов и арматуры автоклавов:

1 — паровпускная магистраль, 2 — пароперепускная магистраль, 3 — паровыпускная магистраль, 4 — конденсационная магистраль

Рис. 92. Подвесная электролебедка:

1 — блок, 2 — рельс, 3 — электродвигатель, 4 — ходовое колесо, 5 — барабан

Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду поверхность автоклавов и всех паропроводов покрывают теплоизоляцией.

Рис. 93. Поворотный кран-укосина:

1 — стойка стрелы, 2 —стрела, 3 — шатунная подвеска для крышки, 4 — крышка автоклава.

Крышки автоклавов закрывают и открывают с помощью подъемных электролебедок (рис. 92) и кран-балок. Более совершенным устройством для подъема и перемещения крышек являются поворотные краны-укосины.

Кран-укосина (рис. 93) состоит из вертикальной стойки 1 стрелы 2. Стойка соединена с крышкой 4 автоклава шарнирной подвеской таким образом, что крышка может вращаться в вертикальной плоскости вокруг своей оси и вокруг оси крана. Это позволяет открывать крышку при минимальном расстоянии между автоклавами в 1,5 м.

Автоклав паровой

Производство силикатного кирпича с каждым годом все больше набирает обороты. Это в первую очередь, объясняется высокой востребованностью данного строительного материала. Он доступен в плане стоимости, надежен, долговечен и обладает замечательными техническими характеристиками. Производство силикатного кирпича сегодня, это прибыльное и высокорентабельное производство, запуск которого предполагает приобретение необходимого оборудования. Заводы производящие силикатный кирпич представляют собой обширный перечень специального оборудования, это смесительные установки, прессы и автоклавы и т.д.

Автоклав паровой, это то оборудование, без которого, производство силикатного кирпича и газобетонных блоков невозможно. Автоклавы востребованны во многих промышленных сферах и, как правило, различаются по своим габаритам и способу загрузки обрабатываемого материала. Автоклав, в большинстве случаев, это сосуд, либо замкнутый, либо с открывающейся крышкой, при необходимости снабженный наружными, или внутренними теплообменниками. Автоклавы для осуществления контроля за происходящим процессом, комплектуются системой контрольно-измерительных приборов.

Параметры:

Автоклав горизонтальный, это наиболее распространенный тип агрегата, применяемый в строительной индустрии для придания нужной степени прочности силикатному кирпичу. В процессе автоклавирования, силикатные кирпичи обрабатываются насыщенным паром. В этом случае, температурное воздействие подразумевает необходимость наличия водной среды в кирпиче-сырце, благодаря чему, интенсивно протекает реакция образования цементирующего вещества. В автоклавах, температура насыщенного пара достигает 200°С, что в сочетании с давлением в 16 атм., позволяет создать оптимальные условия для затвердевания кирпича-сырца. Автоклавы газобетон, как правило, представляют собой трубу, диаметром 2м и длиной 19м, средняя вместимость автоклава (5965 м3) составляет 12 стандартных вагонеток. Режим функционирования автоклава: образование пара — 1,5 часа, выдержка материала — 5-6 часов, вывод пора — 1-1,5 часа. Автоклавирование кирпича-сырца, различает три основных стадии:

Читайте так же:
Чем отмыть сажу после пожара с кирпича

Первая стадия, заключается в образовании или впуске пара в автоклав. Эта стадия завершается тогда когда достигается равенство температур обрабатываемых изделий и теплоносителя.

Вторая стадия, протекает при постоянной температуре и стабильном давлении внутри автоклава. В это время, все физико-химические процессы, характерные для процесса твердения кирпичей, достигают наибольшей интенсивности.

Третья, она же заключительная стадия, предусматривает прекращение доступа пара и постепенный его вывод из автоклава. По окончании этой стадии, автоклав остывает, и осуществляется выгрузка готового продукта.

АСК ”Автоклавы»

Наименование: Автоматизация процесса контроля технологических режимов автоклавов при производстве силикатного кирпича

Завершен: 2013г

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

АСК ”Автоклавы» предназначена для автоматизации процесса контроля технологических режимов автоклавов при производстве силикатного кирпича в соответствии с требованиями технологии производства.

2 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

АСК «Автоклавы» содержит пять функциональных подсистем:

  1. Представление оператору на экране монитора обобщенной информации о загрузке автоклавов, выбранном технологическом процессе запаривания, состоянии протекающих в них технологических процессов, контроль установленного времени реализации технологических циклов запаривания (подъем давления-выдержка-сброс), сигнализация оператору о смене режима, учет вторичного использования пара (перепуски), отчет о количестве начатых, полных и завершенных технологических циклов по каждому автоклаву за смену.
  2. Измерение, индикация и регистрация на жестком диске текущих значений технологических параметров, построение графиков их изменения во времени (температура обводов, перепад температуры по высоте автоклава, давление пара в автоклаве, температура и давление в магистрали «острого пара»), косвенный контроль уровня конденсата на основе разности температуры по высоте автоклава, измерение индикация и регистрация значений давления, скорости изменения давления в переходных режимах, сигнализация оператору о достижении заданных значений или возникших отклонениях от допуска.
  3. Контроль безопасной эксплуатации автоклавов, (температура и перепад температуры по высоте автоклава, скорость изменения температуры, давление и скорость его изменения) сравнение этих параметров с предельно установленными значениями, сигнализация оператору об опасных режимах эксплуатации; регистрация на жестком диске обобщенной информации о режимах работы автоклавов.
  4. Ведение архива параметров технологических процессов на жестком диске (графики и их цифровые значения в виде таблицы, аварийные сообщения оператору).
  5. Экспорт основных данных и документов в формате HTML.

Система обеспечивает реализацию следующих основных функций контроля: измерение, индикация, регистрация, логико-программная обработка измерительной информации и сигнализация.

  • многоканальное аналого-цифровое преобразование значений сопротивлений ТСП-50 (ТПР) и измерение температуры по 23 измерительным каналам (по 2 канала для каждого автоклава и один канал для линии острого пара);
  • многоканальное аналого-цифровое преобразование унифицированных сигналов датчиков давления 4-20мА (0-5мА), измерение давления в автоклавах (по одному каналу для каждого автоклава), в магистрали «острого» и в магистрали «перепуска» пара всего 13 каналов;
  • отсчет и регистрация календарного времени начала и конца технологических циклов независимо по 11 автоклавам в формате: календарная дата, часы – минуты.
Читайте так же:
Силикатный кирпич физико механические по

Индикация (таблица «АВТОКЛАВЫ» на экране монитора для 11 автоклавов)

  • температуры верхних и нижних обводов автоклава Тв и Тн;
  • температуры в магистрали острого пара Топ;
  • скорости изменения температуры верхних и нижних обводов Vтв и VТн;
  • разности температуры верхней и нижних образующих ТвТн (перепад по высоте);
  • давления P в автоклавах и паропроводе «острого» пара;
  • давление в Линии Перепуска Пара (ЛПП) Рп;
  • скорости изменения давления в автоклавах VP.

Индикация (графики изменения параметров во времени на экране монитора):

  • температура верхних обводов Тв, температура нижних обводов Тн, разность температуры верхних и нижних обводов ТвТн (перепад по высоте), температура в магистрали острого пара Топ;
  • давление в автоклаве Р;
  • давление в магистрали острого пара;
  • индикация наименования выбранного технологического процесса, календарного времени начала каждого технологического цикла;
  • отсчет и индикация технологического и (от начала запуска технологического процесса) и календарного времени независимо по каждому из 11 автоклавов в формате часы-минуты (таблица);
  • индикация режима (цикла) работы автоклавов по участку (загрузка, подъем, выдержка, сброс, выгрузка).

Регистрация (запись в архив)

  • регистрация на жестком магнитном диске фактических значений давления, температуры верхних обводов корпуса, перепада температуры по высоте автоклава, скорости изменения температуры верхних и нижних обводов, скорости изменения давления, температуры и давления в магистрали острого пара (согласно требованиям технолога);
  • регистрация на жестком диске цветных графиков изменения давления, температуры верхних обводов, разности температуры верхних и нижних обводов, температуры и давления в магистрали острого пара;
  • регистрация в архиве в в формате год-месяц-число-часы-минуты начала и конца полных технологических циклов;
  • регистрация на жестком диске всех технологических сообщений в ходе исполнения технологического цикла;

Логико-программная обработка измерительной информации:

  • вычисление скоростей изменения температуры верхней образующей каждого автоклава и сравнение их с предельно допустимыми значениями (как по требованиям технологического процесса, так и по условиям безопасности);
  • вычисление текущих значений разности температуры по высоте и длине для каждого автоклава и сравнение их с предельно допустимыми значениями;
  • автоматическое включение стадии «ВПУСК ПАРА» при выборе типа обрабатываемого кирпича и повышении давления в автоклаве до 0.2 кг/см 2 ;
  • автоматическое переключение отсчета и контроля параметров из режима «ВПУСК ПАРА» в режим «ВЫДЕРЖКА» при достижении в автоклаве установленного технологическим процессом значения давления;
  • автоматическое переключение из режима «ВЫДЕРЖКА» на режим «СБРОС ДАВЛЕНИЯ» по истечении времени заданного программой технологического процесса;
  • ввод команд с клавиатуры оператором;
  • выбор программы запаривания из существующих шаблонов;
  • начало стадии «ЗАГРУЗКА» и окончание стадии «ВЫГРУЗКА«;
  • экспорт рабочего экрана, страниц, графиков и документов на печать, жесткий диск (сервер) (либо в формате HTML).
  • сигнализация оператору на экране монитора о нарушении режимов технологического процесса автоклавов;
  • предупредительная сигнализация оператору об изменении технологических режимов работы автоклавов.
Читайте так же:
Леново а319 восстановление кирпича

3 ПОДСИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

Система технологического мониторинга предназначена для наглядного представления оператору в графической и цифровой форме информации о состоянии технологического процесса и работе оборудования.

Для взаимодействия с системой контроля и вывода информации на экран оператора выводятся мнемосхемы и таблицы. В системе используется один главный экран (Рис.1) с контрольной панелью инструментов, кнопками переключения обзора для каждого автоклава, информационными табло состояния автоклава (ОТКЛЮЧЕН, НЕ ГОТОВ, ОТКРЫТ, ЗАКРЫТ, ЗАГРУЗКА, ВПУСК, ВЫДЕРЖКА, СБРОС ДАВЛЕНИЯ, ВЫГРУЗКА), температуры верхнего и нижнего обводов автоклавов, давления в автоклавах, перепада температуры по высоте автоклава, скорости изменения давления и температур.

Общий экран дает информацию сразу по всем автоклавам, но только на данный момент времени!


Рис. 1. Главный экран «Панель ОПЕРАТОРА-Нарушения» (Стартовая страница).

Отчет смены о работе автоклавов (Рис.2) формируется автоматически кроме столбцов загрузка и выгрузка. Для корректного заполнения документа в полном объеме необходима отметка Начала загрузки и Окончания выгрузки оператором автоклавов.


Рис.2 Кадр формирования отчета смены о работе автоклавов.

Выбор номера опрашиваемого автоклава (кнопки 1,2,3. 12) открывает доступ к мнемосхеме технологического процесса данного автоклава, его параметрам и трендам. При выборе номера (1. 12) интересующего оператора автоклава, предусмотрена возможность получения трех вариантов информации о автоклаве.


Рис.3 Мнемосхема контроля и управления автоклавом.

Через функциональную клавишу «Графики» производится переход к трендам (Рис.4) параметров технологического процесса во времени Тн, Тв, Тв-Тн, Р. По умолчанию окно графика показывает параметры в настоящем времени, однако если кликнуть по окну графика — появится панель контроля позволяющая отобразить график при любом времени опроса.


Рис.4 Тренды автоклава.

Кнопка «Помощь» открывает документ, содержащий сведения о производителе, контакты и краткое руководство пользователя СИСТЕМЫ.

Кадр «Рецепты технологических процессов» (Рис.5) используется технологом предприятия (вход по паролю технолога) для внесения изменений в существующие программы техпроцессов и создания своих программ. Условно принято наименование программы по марке кирпича.

Окно «Марка» содержит наименования техпроцессов.

В окне «Программа» вводятся значения таймеров для каждого цикла технологического процесса, значения давления пара.

Параметр Pxt — интегральная сумма произведения давления на время выдержки может рассчитывается автоматически или служить заданием для цикла выдержки.


Рис.5 Кадр изменения (создания) программы технологического процесса.


Рис.6 Смешанная информация с выборкой автоклава и периода просмотра.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector