Смесительно-дозирующий модуль (СДМ)

Regl3 Scheme Tiny

Типовая технологическая смесительно-дозирующего блока АЛПО РТСА/ПОТОК (из ПТР НИИПБТ, ред.3)

Спирт и подготовленная вода, соответственно из емкостей 1 и 3 (см. обозначения на схеме), подаются насосами 53 и 9 на вход смесительно-дозирующего блока Линии (далее - СДБ). Потоки воды и спирта проходят через обратные клапаны 5 и 48, шаровые краны 6 и 49 и сетчатые фильтры (с рейтингом 500 мкм) 7 и 50.

Управление расходом воды и спирта через смеситель осуществляется при помощи изменения производительности насосов (поз. 9 и 53) и регулирования пропорциональных задвижек (поз. 19 и 62).

Насосы, управляются частотными преобразователями. Помимо защиты двигателей насосов от перегрузок и низкого качества питающего напряжения, частотные преобразователи обеспечивают дистанционное включение электроприводов и плавное управление их частотой (т.е. производительностью насосов) по командам автоматической системы управления.

Благодаря автоматическому регулированию производительности насосов по давлению (датчики 12, 37, 56), в процессе работы давления воды и спирта на входе смесителя 21 остаются стабильными, вне зависимости от характеристик потока на входе блока. Это облегчает условия работы управляющих задвижек с позиционерами 19 и 62, повышает качество удержания требуемых расходов жидкостей и расширяет динамический диапазон работы блока по входному напору и выходному гидравлическому сопротивлению.

В качестве управляющих задвижек используется оборудование производства германской компании Burkert – системы регулирования 8802, включающие седельные пневматические клапана 2702 или 2712 (или аналогичные) диаметром от 8 до 25мм, а также электропневматические позиционеры 8635 (или логичные) во взрывобезопасном исполнении.

В процессе работы блока система управления поддерживает требуемый мгновенный массовый расход воды и спирта, который рассчитывается в зависимости от уставок производительности, крепости продукта и измеренной крепости применяемого спирта. Для измерения массы (и нормализованного объема) поступающих на смеситель 21 жидкостей используются приборы производства германских компаний Endress+Hauser или Krohne. Измерение массового расхода, прошедшей массы, плотности и температуры спирта выполняется при помощи кориолисового расходомера моделей PROMASS 80F или PROMASS F 300 [1] (для производств, требующих повышенной точности удержания крепости сортировки, возможно также  использование приборов PROMASS 83 или OPTIMASS (поз. 61). Крепость спирта пересчитывается из плотности и температуры, вне прибора, по стандартной методике. Измерение мгновенного объемного расхода воды производится при помощи электромагнитного расходомера PROMAG 50 (поз. 17), с дальнейшим пересчетом ненормализованного объемного значения в массовое (вне прибора) при помощи температурных поправочных коэффициентов. Температура воды измеряется при помощи внешнего датчика 18, установленного рядом с PROMAG 50H или PROMAG H 300 [2]. Если для производства используется обессоленная вода с проводимостью менее 5мкСм/см, то для прямого измерения массового расхода воды должны применяться приборы PROMASS 80, PROMASS 83, PROMASS F 300 или OPTIMASS.

Значение массового расхода и массы смешанной сортировки на выходе смесителя (поз. 21)  формируется расчётным методом – по показаниям спиртового и водяного расходомеров. Значения объёмной крепости нормализованного расхода и объёма намешанной сортировки рассчитывается с учётом табличных поправок на эффект контракции смеси.

Для недопущения попадания в рабочий тракт СДБ пузырьков воздуха и для точной работы расходомеров перед ними установлены: водный воздухоотделитель 15 и  фильтр для спирта 59, оборудованные автоматикой воздухоотделения, состоящей из вибрационных или емкостных датчиков предельного уровня 16, 42 и выпускных воздушных электромагнитных клапанов 14 и 45. Управление воздухоотделением выполняется аппаратно: при формировании в корпусах воздушной подушки, понижении уровня жидкости ниже места установки датчика - его нормально-замкнутое реле включается и подает напряжение на клапан, который открывается, выпуская избыточный воздух. Такой способ управления выпуском воздуха значительно более надежен, нежели системы воздухоотделения с использованием механики и поплавковых камер. Кроме этого, датчик предельного уровня может регулироваться как по чувствительности, так и по величине гистерезиса, что очень важно для массовых расходомеров, крайне чувствительных к наличию в измерительном тракте воздушных включений. Также, с датчика снимается дискретный сигнал, который используется системой управления Линии для обнаружения различных аварийных ситуаций, связанных с незаполнением гидравлического тракта блока.

В качестве воздухоотделителя 15 используются воздухоотделители типа ВО собственного производства.

Фильтр для спирта 59 состоит из фильтродержателя типа ФД собственного производства и установленных в нем патронных фильтрующих элементов с рейтингом фильтрации 5 мкм.

Смешение воды и спирта осуществляется в вихревом форсуночном смесителе 21 под высоким давлением (спирт 3-6 атм., вода 4-10 атм.) на высоких скоростях и без доступа воздуха.

После смесителя располагается теплообменник 25 с запорной арматурой в виде шаровых кранов 23, 24, 27, 31, 34-36; управляющей задвижки с позиционером 34 и датчиков температуры 26, 35, 65.

Для решения задачи охлаждения водно-спиртовой смеси (сортировки) и её обработки используется оборудование Заказчика. При этом, не допускается свободный излив сортировки непосредственно с выхода смесителя или теплообменника в накопительную ёмкость при помощи прямой короткой трубы. Это ухудшает гидродинамические условия работы смесителя и снижает точность поддержания крепости. На выходе СДБ должен иметься какой-либо жидкостно-воздушный демпфер в виде воздухоотделителя, патронных фильтродержателей блока обработки сортировок, гидроаккумулятора, сифона в напорной ёмкости или просто вертикального колена трубопровода высотой более 3м. 

Смесительно-дозирующий блок является составной частью автоматизированной линии (установки) для приготовления и обработки водно-спиртовой смеси типа АЛПО РТСА/ПОТОК (ALCOJET), которая изготавливается ООО «РТС Автоматизация» по ТУ 5131-001-66316584-2011 «Установка автоматизированная для приготовления и обработки водно-спиртовой смеси», соответствует требованиям ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», ТР ТС 020/2001 «Электромагнитная совместимость технических средств». Декларация о соответствии принята на основании протокола испытаний №001/F-04/10/19, №001/G-04/10/19, №001/H-04/10/19 от 04.10.2019.


[1] PROMASS F 300 является более современным функциональным аналогом популярного прибора PROMASS 80F (доступного для применения и обслуживания, но снятого с серийного производства)

[2] PROMAG H 300 является более современным функциональным аналогом популярного прибора PROMASS 50H (доступного для применения и обслуживания, но снятого с серийного производства)