Условные цифровые обозначения трубопроводов для жидкостей и газов

Наименование среды транспорти­руемой трубопроводом	Обозначение
Вода	- I - I -
Пар	- 2 – 2 -
Воздух	- 3 - 3 -
Азот	- 4 - 4 -
Кислород	- 5 - 5 -
Инертные газы:
Аргон	- 6 - 6 -
Неон	- 7 - 7 -
Гелий	- 8 - 8 -
Криптон	- 9 - 9 -
Ксенон	- 10 - 10 -
Аммиак	- II - II -
Кислота (окислитель)	- 12 - 12 -
Щелочь	- 13 - 13 -
Масло	- 14 - 14 -
Жидкое горючее	- 15 - 15 -
Горючие и взрывоопасные газы:
Водород	- 16 - 16 -
Ацетилен	- 17 - 17 -
Фреон	- 18 - 18 -
Метан	- 19 - 19 -
Этан	- 20 - 20 -
Этилен	- 21 - 21 -
Пропан	- 22 - 22 -
Пропилен	- 23 - 23 -
Бутан	- 24 - 24 -
Бутилен	- 25 - 25 -
Противопожарный трубопровод	- 26 - 26 -
Вакуум	- 27 – 27 -

- 35 -

Цифровое обозначение может сопровождаться дополнительным буквенным индексом, например, вода чистая - I ч; пар перегретый - 2 г; пар насыщенный 1й - 2н и т.п. Для жидкостей и газов, не указанных в табл. 2.3,могут быть использованы для обозначения и другие циф­ры, но обязательно с необходимыми пояснениями этих новых услов­ных обозначений.

2.3 Примем синтеза функциональных схем автоматизации оборудования

Процесс синтеза функциональных схем можно формализовать. Предварительно, в зависимости от общей цели формулируется зада­ча. Затем по приведенным выше рисункам выбираются обозначения технологического оборудования и приборов. При отсутствии готовых обозначений они синтезируются описанным выше способом из элемен­тов. В последующем формируется графически схема, реализующая поставленную задачу. Приведем ряд простых примеров:

Пример I. На участке трубопровода, по которому протекает продукт, необходимо установить показывающие манометр и термометр. Функциональная схема, решающая поставленную задачу, приведена на рис. 2.21 поз. А. Для синтеза схемы использованы элементы условных обозначений: рис.2.3 поз. ЗА., 1Б; рис.2.4 поз. 1А; рис.2.2.поз.4А, 5А. Пример 2. На участке трубопровода необходимо осуществлять дистан­ционный контроль с регистрацией давления и температуры среды, а, также дистанционный контроль расхода продукта с интегрированием по времени (счётчик количества). Решение приведено на рис.2.21 поз. Б. Для синтеза схемы использованы элементы условных обозначе­ний: рио.2.3 поз. ЗВ, 1А, 4Б, 3Г, 1Д, 4Е.

Пример 3. В верхней части тарельчатой колонны осуществляется дистанционный контроль с регистрацией результатов температуры и давления. В нижней части колонны измеряется уровень и регистрирует­ся температура. Кроме того, необходимо получать информацию о зна­чениях температуры по высоте колонны. Функциональная схема, при­веденная на рис.2.21, поз. В, реализует поставленную задачу. Здесь для регистрации профиля температур по высоте колонны использована система датчиков с электрической передачей показаний на один вто­ричный прибор, поочередно подключающийся к каждому из датчиков и регистрирующий результаты, например, на диаграммной бумаге. Для легкости чтения схемы вторичные приборы вынесены в нижнюю часть схемы на один уровень. - 36 -

Рис. 2.21. Примеры синтеза функциональных схем контроля параметров:

А - местный контроль давления и температуры на участке трубопровода;

Б - дистанционный контроль с регистрацией давления, температуры и расхода (расходомер снабжен интегратором) на участке трубопровода;

В - дистанционный контроль параметров тарельчатой колон­ны с указанием точек контроля.

- 37 -

На функциональных схемах автоматизации может решаться вопрос о выборе метода регулирования машины или аппарата. На рис.2.22 синтезирован ряд схем регулирования производительности насосов.

Рис.2.22 Варианты регули­рования произво­дительности насосов:

1А - регулирова­ние давления ре­гулятором прямо­го действия путем дросселирования в напорном тру­бопроводе; 1Б - регулирование давления регуля­тором прямого действия путем дросселирования во всасывающем трубопроводе; 2А - регулирова­ние давления регулятором пря­мого действия перетоком жидкости из нагнетатель­ного патрубка во всасывающий; 2Б - регулирова­ние давления, регулятором пря­мого действия изменением часто­ты вращения вала;

3А - регулирование расхода с регистрацией результатов на щитовом приборе путем дросселирования в напорном трубопроводе; 3Б - регулирование расхода с регистрацией результатов на щитовом приборе путем перетока жидкости из нагнетательного патрубка во всасывающий (принято общее обозначение насоса).

Способ, которым решается эта задача, ясен из подрисуночной надписи. Выбор того или иного способа зависит от вида насоса. Наи­более универсальным, пригодным для всех насосов - порш­невых, шестеренчатых, лопастных - может считаться способ (поз. 2А)

- 38 -

по перетоку жидкости из нагнетательного трубопровода во всасываю­щий. Данный способ применяется и при регулировании производитель­ности компрессоров. Экономически наиболее целесообразным способом регулирования производительности является воздействие на частоту вращения вала (поз. 2Б). Он может быть также применен для насосов всех типов, однако требует либо легко регулируемого привода, либо специальных муфт или другого дополнительного оборудования.

Варианты регулирования работы теплообменных аппаратов приведе­ны на функциональных схемах (рис.2.23).

Рис.2.23. Варианты ре­гулирования температуры на выходе теплообменного аппарата:

1А - регулятор температуры с воздействием на подачу тепло­носителя; 1Б - регулятор температуры с воздействием на подачу теплоносителя путем байпасирования потока; 2А - регулятор те­мпературы, с воздействием на нагреваемый продукт путем байпаси­рования потока; 2Б - регулятор температуры с воздействием на задатчик регулятора расхода теплоносителя.

На этом же рисунке (поз.2Б) показан вариант синтеза двухконтурной схемы регулирования температуры нагрева (охлаждения) сырья. Подобная схема часто позволяет качественно стабилизировать процесс.

Используя условное изображение емкости из рис.2.13 пос.4В или 4Г, можно синтезировать ряд функциональных схем регулирования уровня (рис.2.24).

- 39 -

Рис.2.24. Варианты регу­лирования уров­ня жидкости:

1А - регулиро­вание уровня регулятором прямого дейст­вия с воздейст­вием на сток жидкости;

1Б - регулиро­вание уровня регулятором прямого дейст­вия с воздейст­вием на приток жидкости;

2А - регулирова­ние уровня с воздействием на сток и реги­страцией резуль­татов на щито­вом приборе;

2Б - регулирова­ние уровня с воздействием на приток с коррекцией расхода по стоку и регистрациями параметров на щитовых приборах,

В заключение рассмотрим способы регулирования аппаратов воз­душного охлаждения, нашедших применение в нефтяной, нефтеперера­батывающей и нефтехимических отраслях промышленности (Рис.2.25). Регулирование с помощью жалюзи (поз 1А) позволяет изменять толь­ко расход воздуха, не изменяя расхода энергии. Если жалюзи распо­ложить за теплообменным аппаратом, то прикрытие их позволяет со­хранить в объеме трубного пучка аппарата теплый воздух, что пре­дохраняет продукт от переохлаждения в трубах. Часто вентилятор снабжается механизмом дистанционного (ручного) поворота лопастей, к которому вместо штурвала присоединён электропривод (электродви­гатель и понижающая передача). Принципиальная схема регулирования температуры продукта путем автоматического поворота лопастей вен­тилятора аппарата с помощью электромеханического привода приведе­на на поз. 1Б. Регулирование работы аппаратов воздушного охлажде­ния может осуществляться реверсом электродвигателя, применяемом во избежание переохлаждения конденсируемого или охлаждаемого про­дукта (поэ.2А).

- 40 -

При этом вентилятор начинает вместо нагнетания просасывать воз­дух через поверхность оребренных труб. Через менее нагретые ниж­ние трубы пропускается воздух, предварительно нагретый в самых горячих верхних рядах труб. Теплообмен в этом случае осуществля­ется по прямотоку. Если двигатель снабдить системой изменения числа оборотов, то в этом случае достигается более качественное регулирование.

Рис.2.25. Способы управле­ния температурой охлаждения продукта в аппара­тах воздушного охлаждения:

1А - воздействи­ем на жалюзи; 1Б - поворотом лопастей венти­лятора; 2А - переключением работы электродви­гателя; 2Б - воздействием на форсунку подачи воды.

Методом регулирования является также и увлажнение воздуха с помощью распылительных форсунок (поз.2Б). Не исключается и рас­смотренная ранее схема регулирования путем байпасирования части продукта помимо аппарата воздушного охлаждения. Подробнее о при­менении аппаратов воздушного охлаждения при проектировании неф­теперерабатывающих и нефтехимических заводов можно познакомить­ся в специальной литературе [17].

- 41 -