Xem mẫu
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
Trong giai ®o¹n nµy kh«ng khÝ ®îc ®a vµo ®¸y lß th«ng qua tÇng than . KhÝ
than kh« ®îc ®a ra ë ®Ønh lß , qua lß ®èt , lß h¬i nhiÖt thõa råi phãng ra kh«ng
khÝ qua èng khãi . ë giai ®o¹n nµy chØ cã van kh«ng khÝ ®îc më , cßn van h¬i
níc vÉn ®ãng .
2.2 Giai ®o¹n thæi lªn chÕ khÝ lÇn 1 .
Hçn hîp kh«ng khÝ vµ h¬i níc qu¸ nhiÖt ®îc ®a vµo ®¸y lß nh lµ mét t¸c
nh©n khÝ ho¸ . Hçn hîp khÝ than ®îc ®a ra ë ®Ønh lß , qua lß ®èt h¬i nhiÖt thõa ,
tói röa thuû phong råi ra kÐt khÝ . Trong giai ®o¹n nµy nhiÖt ®é ë z«n khÝ ho¸ gi¶m
®i , khÝ than t¹o ra lµ hçn hîp cña khÝ than kh« vµ khÝ than Èm . ë giai ®o¹n nµy t¹i
z«n khÝ ho¸ x¶y ra c¸c ph¶n øng sau :
C + O2 = CO2
2C + O2 = 2CO
H2O + C = CO + H2
M«i trêng khÝ bao quanh côc than cßn d O2 nªn ph¶n øng tiÕp tôc x¶y ra ®Ó
t¹o ra CO vµ H2 . Cµng lªn cao nång ®é CO2 vµ CO cµng t¨ng nhng nång ®é O2
cµng gi¶m . ë cuèi z«n khÝ ho¸ m«i trêng khÝ quyÓn chuyÓn dÇn sang d¹ng khö ,
nång ®é oxy trë nªn v« cïng nhá , nång ®é CO , CO2 t¨ng vät lªn , trong z«n khö
CO2 vµ H2O l¹i bÞ khö thµnh CO vµ H2 .
H¬i níc qu¸ nhiÖt vµo z«n oxy ho¸ sÏ lµm gi¶m nhiÖt ®é cña z«n nµy v× ph¶n
øng thu nhiÖt . Trong dßng khÝ cã hiÖn tîng ch¸y CO vµ H2 nªn bÒ mÆt nhiªn liÖu
thÊp h¬n h¼n so víi nhiÖt ®é dßng khÝ , ®iÒu ®ã ng¨n trë viÖc t¹o d¹ng xØ , dÉn ®Õn
qu¸ tr×nh khÝ ho¸ lu th«ng dÔ dµng vµ ®Òu ®Æn h¬n .
2.3 Giai ®o¹n thæi xuèng chÕ khÝ .
Trong giai ®o¹n nµy hçn hîp h¬i níc vµ kh«ng khÝ ®îc ®a qua lß ®èt
(nh»m ®èt nãng khÝ) råi ®îc ®a sang lß khÝ ho¸ theo chiÒu tõ dØnh lß ®Õn ®¸y lß .
T¹i ®©y t¸c nh©n khÝ ho¸ (kh«ng khÝ vµ h¬i níc qu¸ nhiÖt) sÏ ph¶n øng víi nhiªn
liÖu lµm ph¸t sinh khÝ than , khÝ than nµy ®îc ®a ra ë ®¸y lß , qua van 3 ng¶ vµo
tói röa , th¸p röa vµ kÐt khÝ . C¸c ph¶n øng x¶y ra còng t¬ng tù nh ë giai ®o¹n
thæi lªn chÕ khÝ lÇn 1 .
2.4 Giai ®o¹n thæi lªn chÕ khÝ lÇn 2 .
Giai ®o¹n nµy t¬ng tù nh giai ®o¹n thæi lªn chÕ khÝ lÇn 1 .
2.5 Giai ®o¹n thæi s¹ch .
------------------------------------------------------------------------------------------- 8
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
Gièng nh giai ®o¹n thæi giã nhng ë ®©y khÝ than kh« ®îc ®a vÒ kÐt khÝ ,
môc ®Ých nh»m thu håi khÝ than vµ t¨ng lîng khÝ N2 trong khÝ than . Thæi s¹ch c¸c
khÝ than cßn d trong c¸c lß , chuÈn bÞ cho chu kú tiÕp theo .
5 giai ®o¹n c«ng nghÖ kÓ trªn ®îc thùc hiÖn trong mét chu kú chÕ khÝ , hÕt
chu kú nµy sÏ thùc hiÖn chu kú tiÕp theo nh cò . Mçi chu kú ®îc thùc hiÖn trong
vßng xÊp xØ 180 gi©y .
3. HÖ thèng ®iÒu khiÓn van c«ng nghÖ cña lß t¹o khÝ .
§Ó thùc hiÖn c¸c giai ®o¹n c«ng nghÖ kÓ trªn vµ lÆp l¹i theo tõng chu kú ë ®©y
sö dông hÖ thèng dÇu cao ¸p ®Ó ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ . Nguyªn lý ho¹t ®éng
®ãng më van c«ng nghÖ ®îc m« t¶ tãm t¾t trªn h×nh vÏ I_4 .
T¹i c¸c van c«ng nghÖ ®îc bè trÝ c¸c xylanh pitt«n ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng më .
C¸c xylanh nµy cã thÓ ®îc ®iÒu khiÓn b»ng dÇu cao ¸p . Khi ®ãng më c¸c van
c«ng nghÖ hÖ thèng ®iÒu khiÓn sÏ ®iÒu khiÓn dÇu cao ¸p t¸c dông vµo mÆt tr¸i hoÆc
mÆt ph¶i cña pitt«n lµm cho pitt«n dÞch chuyÓn kÐo theo cÇn ®ãng më cña van c«ng
nghÖ . HÖ thèng dÇu cao ¸p ®îc thùc hiÖn nhê m¸y b¬m cao ¸p vµ ®a vÒ thïng
chøa cao ¸p . Thïng nµy ®îc coi lµ bé d÷ tr÷ n¨ng lîng cho hÖ thèng ho¹t ®éng
khi mÊt ®iÖn , m¸y b¬m ngõng ho¹t ®éng .
4. Nguyªn t¾c ®¶m b¶o an toµn .
KhÝ than lµ mét hçn hîp dÔ næ , mÆt kh¸c khÝ ra lß cã nhiÖt ®é cao , v× vËy nÕu
cã kh«ng khÝ lät vµo lµ næ ngay . Do ®ã nguyªn t¾c thiÕt kÕ hÖ thèng tù ®éng ph¶i
®¶m b¶o ®îc :
- ë giai ®o¹n nµo ®ã , van nµo ph¶i më van nµo ph¶i ®ãng , ®ãng sím bao
nhiªu , muén bao nhiªu gi©y lµ ph¶i ®óng nh vËy kh«ng ®îc sai sãt .
- NhiÒu khi trôc trÆc ®ét xuÊt nh hÖ thèng ®iÒu khiÓn dõng , mÊt ®iÖn, c¬
cÊu g·y háng … th× c¸c van c«ng nghÖ ph¶i vÒ vÞ trÝ dõng m¸y (tøc lµ vÞ
trÝ an toµn , khÝ than vµ kh«ng khÝ kh«ng thÓ lÉn vµo nhau ®îc) .VÞ trÝ
dõng m¸y ®îc x¸c ®Þnh trong b¶ng tr¹ng th¸i c¸c van ë c¸c giai ®o¹n .
§Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò an toµn trªn hÖ thèng cÇn ®¹t ®îc :
4.1 : Van kh«ng khÝ t¨ng N2 thæi lªn , van thªm kh«ng khÝ thªm N2 thæi xuèng
ph¶i ®ãng sím vµ më muén so víi van h¬i níc khi thæi lªn , thæi xuèng lµ 3% .
4.2 : Van kh«ng khÝ lÇn 2 ph¶i ®ãng sím h¬n van èng khãi vµ ph¶i lµm sao khi
®ãng ph¶i rÊt nhanh vµ khi më ph¶i chËm .
------------------------------------------------------------------------------------------- 9
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
4.3 : Thêi gian ®ãng më cña c¸c van ph¶i ®¹t ®îc : c¸c van h¬i níc vµ van
kh«ng khÝ t¨ng N2 , thêi gian ®ãng më lµ tõ 1 ®Õn 2 gi©y . C¸c van 3 ng¶, èng
khãi , van kh«ng khÝ lÇn 1 (van thæi giã) lµ tõ 2 ®Õn 3 gi©y .
4.4 : Trêng hîp mÊt ®iÖn ®ét xuÊt th× c¸c van ph¶i tù ®ãng vÒ vÞ trÝ dõng m¸y
an toµn, trêng hîp nµy thùc hiªn nhê c¸c c¬ cÊu sau ®©y : Khi mÊt ®iÖn hÖ
thèng ®iÒu khiÓn kh«ng ho¹t ®éng , c¸c tÝn hiÖu ra ®Òu b»ng 0 . B¬m dÇu cao ¸p
còng dõng , song ¸p lùc dÇu cao ¸p do cã thïng dÇu cao ¸p dù tr÷ nªn kh«ng
gi¶m ngay mµ vÉn ®ñ ®Ó thao t¸c ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ (cã thÓ t¸c dông
trong vµi giê) . C¸c r¬le trung gian ®îc bè trÝ c¸c tr¹ng th¸i sao cho khi toµn bé
hÖ thèng kh«ng ®iÖn th× c¸c vÞ trÝ ®ãng më ®êng èng dÇu cao ¸p cho nã ®îc
gi·n ®Õn c¸c van cÇn ®ãng më vµ ®a chóng vÒ vÞ trÝ dõng m¸y an toµn ®· nªu .
C¸c vÊn ®Ò nªu ë 4.1 , 4.2 , 4.3 lµ do hÖ thèng ®iÒu khiÓn thùc hiÖn .
I_4 : Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn .
Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn nh h×nh I_5 .
Toµn bé m¸y bao gåm c¸c bé phËn chÝnh sau :
- Bé ®iÒu khiÓn tù ®éng ZK .
- Bé thao t¸c b»ng tay SC .
- B¶ng hiÓn thÞ qu¸ tr×nh lµm viÖc .
- C¸c r¬le trung gian DF ®iÒu khiÓn hÖ thèng dÇu cao ¸p .
- Vµ sensor c¶m biÕn vÞ trÝ c¸c van c«ng nghÖ .
Bé phËn trung t©m cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn lµ bé ®iÒu khiÓn tù ®éng ZK cÊu
t¹o b»ng bé ®iÒu khiÓn ch¬ng tr×nh PLC . Bé nµy cã chøc n¨ng ®a c¸c tÝn hiÖu
®iÖn ®Ó ®iÒu khiÓn tù ®éng c¸c r¬le trung gian DF . C¸c r¬le nµy khi cã tÝn hiÖu sÏ
t¸c ®éng ®ãng më c¸c ®êng èng dÉn cao ¸p ®Õn xylanh pitt«n cña c¸c van c«ng
nghÖ . VÞ trÝ ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ sÏ lµ tÝn hiÖu cã hay kh«ng cã ®iÖn cña
c¸c r¬le t¬ng øng . Bé thao t¸c b»ng tay SC cho c¸c tÝn hiÖu ra t¬ng tù nh bé tù
®éng ZK vµ ®îc nèi song song víi bé tù ®éng ZK . Tuy nhiªn bé SC kh«ng ®iÒu
khiÓn tù ®éng mµ ph¶i thao t¸c c¸c giai ®o¹n b»ng tay . Bé nµy cã t¸c dông thay thÕ
bé tù ®éng khi khëi ®éng lß hoÆc khi cã sù cè . T¹i c¸c van c«ng nghÖ cßn bè trÝ
c¸c sensor c¶m biÕn tr¹ng th¸i kiÓu ®iÖn tõ JC ®a tÝn hiÖu vÒ ®Ó hiÓn thÞ trªn b¶ng
tr¹ng th¸i hÖ thèng , ®ång thêi ph¶n håi ngîc vÒ bé tù ®éng ZK . T¹i ®©y tÝn hiÖu
------------------------------------------------------------------------------------------- 10
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
sÏ ®îc xö lý vµ t¸c ®éng vµo c¸c tr¹ng th¸i lµm viÖc cña hÖ thèng , ®¶m b¶o hÖ
thèng ho¹t ®éng an toµn .
C¸c th«ng sè ®Æt thêi gian cña c¸c giai ®o¹n , c¶ chu kú vµ c¸c thao t¸c khi vËn
hµnh m¸y ®îc ®Æt trªn c¸c phÝm bÊm cña bé tù ®éng ZK hoÆc ®iªï khiÓn trªn bé
thao t¸c b»ng tay . Thêi gian mçi giai ®o¹n trong mét chu kú phô thuéc vµo tÝnh
chÊt cña nhiªn liÖu ®Ó quyÕt ®Þnh vµ thêng xuyªn ph¶i thay ®æi cho phï hîp víi
tÝnh chÊt cña nhiªn liÖu tõng thêi kú tõng ngµy còng nh yªu cÇu cña c«ng nghÖ
trong viÖc khèng chÕ tû lÖ thµnh phÇn khÝ than theo yªu cÇu s¶n xuÊt NH3 .
Ch¬ng II : x©y dùng hÖ ®iÒu khiÓn khèng chÕ lß t¹o
khÝ
------------------------------------------------------------------------------------------- 11
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
HÖ thèng ®iÒu khiÓn c«ng nghÖ lß t¹o khÝ ®îc thiÕt kÕ gåm 4 bé phËn chÝnh
®¶m nhiÖm c¸c chøc n¨ng sau :
- Bé ®iÒu khiÓn tù ®éng .
- Bé thao t¸c b»ng tay .
- C¸c r¬le trung gian .
- Bé hiÓn thÞ , c¸c sensor kiÓm tra c¸c tr¹ng th¸i van c«ng nghÖ vµ nguån
cung cÊp .
Trong ®ã bé ®iÒu khiÓn tù ®éng lµ quan träng nhÊt , nã ®¶m nhiÖm hÇu hÕt c¸c
chøc n¨ng ®iÒu khiÓn . Víi ph¹m vi cña ®å ¸n nµy em chØ ®Ò cËp tíi thiÕt kÕ vµ x©y
dùng bé ®iÒu khiÓn tù ®éng . C¸c bé phËn kh¸c cã liªn quan lÊy c¸c th«ng sè kü
thuËt , c¸ch l¾p ®Æt gièng nh cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng hiÖn cã do Trung
Quèc l¾p ®Æt t¹i nhµ m¸y .
II_1 : C¬ së tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ x©y dùng bé ®iÒu khiÓn tù ®éng .
1. Yªu cÇu chung .
ViÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn cÇn tháa m·n ®îc c¸c yªu cÇu
chung sau :
- §¶m b¶o ®iÒu khiÓn c¸c van c«ng nghÖ ®óng tr¹ng th¸i (theo b¶ng tr¹ng
th¸i) chØ ®Þnh cho c«ng nghÖ vµ mçi chu kú thêi gian còng nh thêi gian
cña tõng giai ®o¹n .
- §¶m b¶o chÆt chÏ c¸c yªu cÇu vÒ an toµn , thø tù ®ãng më c¸c van c«ng
nghÖ gi÷a c¸c giai ®o¹n chÕ khÝ vµ thêi gian ®ãng më cña c¸c van nh ®·
tr×nh bµy ë trªn .
- §¶m b¶o ®é tin cËy , cã thÓ thao t¸c sang bé ®iÒu khiÓn b»ng tay khi qu¸
tr×nh kiÓm tra néi bé ph¸t hiÖn cã hiÖn tîng bÞ trôc trÆc .
- §¸p øng mét sè chøc n¨ng cho viÖc theo dâi vËn hµnh .
- §¶m b¶o tÝnh n¨ng cã thÓ thay ®æi mÒm dÎo theo c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ
vÒ chu kú , tû lÖ phÇn tr¨m c¸c giai ®o¹n c«ng nghÖ vµ ph¬ng thøc vµ
ph¬ng thøc vËn hµnh .
2. Tr¹ng th¸i vËn hµnh cña c¸c van c«ng nghÖ .
Víi quy tr×nh c«ng nghÖ ®· nãi ë trªn : viÖc ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ sÏ
®îc thùc hiÖn theo 5 giai ®o¹n . §ång thêi c¨n cø vµo c¸c yªu cÇu an toµn trong
------------------------------------------------------------------------------------------- 12
T.g: Phan ViÖt Cêng
nguon tai.lieu . vn
