Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение арматуры в производстве бумаги»

Горобченко Станислав Львович

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.