一种催化剂配置釜的安全联锁系统论文和设计-王冰

全文摘要

本实用新型是一种催化剂配置釜的安全联锁系统，结构包括催化剂配置釜、DCS机柜、DCS操作站控制面板、自动控制阀门组、变送器组、现场液位计和管道组，实现了自动控制催化剂配置过程中的物料添加，无需打开手操孔，因而可使工作人员远离生产危险，减少生产事故的发生，同时可通过DCS监控面板，远程检测和调控催化剂配置釜在工作时的各项参数，保证了釜内条件的稳定，从而保证了釜内配制的催化剂质量的稳定和高效。

主设计要求

1.一种催化剂配置釜的安全联锁系统，其特征在于，包括催化剂配置釜、DCS机柜、DCS操作站控制面板、自动控制阀门组、变送器组、现场液位计和管道组，所述自动控制阀门组包括进料自动控制阀门、进水自动控制阀门、出水自动控制阀门、氮气自动控制阀门和排气自动控制阀门，所述变送器组包括压力变送器和温度变送器，所述管道组包括进料管道、循环水进水管道、循环水出水管道、氮气管道和排气管道，所述DCS机柜与DCS操作站控制面板通过网络信号连接，所述自动控制阀门组通过电缆与DCS机柜连接，从而实现DCS操作站控制面板与自动控制阀门组之间的信号连接，所述管道组均与催化剂配置釜固定连接，所述进料自动控制阀门固定安装于进料管道上，所述进水自动控制阀门固定安装于循环水进水管道上，所述出水自动控制阀门固定安装于循环水出水管道上，所述氮气自动控制阀门固定安装于氮气管道上，所述排气自动控制阀门固定安装于排气管道上，所述现场液位计固定安装于催化剂配置釜的右侧壁上，所述压力变送器固定安装于催化剂配置釜的上部，所述温度变送器固定安装于催化剂配置釜的左侧壁上，所述现场液位计、压力变送器和温度变送器均通过电缆与DCS机柜连接，所述现场液位计、压力变送器和温度变送器上均设有声光报警器。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种催化剂配置釜的安全联锁系统，其特征在于，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、现场液位计、进料自动控制阀门、进料管道之间对应连接，构成进料自动控制机构。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂配置釜的安全联锁系统，其特征在于，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、温度变送器、进水自动控制阀门、循环水进水管道、出水自动控制阀门、循环水出水管道之间对应连接，构成温度自动调控机构。

4.根据权利要求1所述的一种催化剂配置釜的安全联锁系统，其特征在于，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、压力变送器、氮气自动控制阀门、氮气管道、排气自动控制阀门、排气管道之间对应连接，构成压力自动控制机构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及安全控制领域，特别是一种催化剂配置釜的安全联锁系统。

背景技术

为适应化工生产的新特点，一些过程控制领域中的新技术正在由理论研究转向生产时间，如信息综合处理技术、现场总线控制系统、各种智能控制技术、软计算技术和快速仿真技术、多媒体技术等。过程控制采用的技术工具，由基地式仪表、气动单元式组合式仪表、电动单元组合式仪表Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，发展到现在的可编程单回路、双回路、三回路调节器和分散综合控制(DCS)。当前，传统的DCS正借助于微处理器硬软件和通信网络技术，朝着标准化、开放化和尽量采用市场通用的优良硬、软件的方向，逐渐地、相互融合地向开放的DCS发展。

目前的催化剂配置釜的加料过程多为现场手动操作，对操作过程存在不可监控性，由于釜内材料反应时，会产生高压高温，当需要开启手孔操作时会存在很大的生产安全隐患和人身安全威胁；并且，由于配置釜内情况不可实时监控，很可能因为温度过高，使釜内物料汽化，产生釜内超压危险，甚至引发爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种催化剂配置釜的安全联锁系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

为达到以上目的，提供以下技术方案：

一种催化剂配置釜的安全联锁系统，包括催化剂配置釜、DCS机柜、DCS操作站控制面板、自动控制阀门组、变送器组、现场液位计和管道组，所述自动控制阀门组包括进料自动控制阀门、进水自动控制阀门、出水自动控制阀门、氮气自动控制阀门和排气自动控制阀门，所述变送器组包括压力变送器和温度变送器，所述管道组包括进料管道、循环水进水管道、循环水出水管道、氮气管道和排气管道，所述DCS机柜与DCS操作站控制面板通过网络信号连接，所述自动控制阀门组通过电缆与DCS机柜连接，从而实现DCS操作站控制面板与自动控制阀门组之间的信号连接，所述管道组均与催化剂配置釜固定连接，所述进料自动控制阀门固定安装于进料管道上，所述进水自动控制阀门固定安装于循环水进水管道上，所述出水自动控制阀门固定安装于循环水出水管道上，所述氮气自动控制阀门固定安装于氮气管道上，所述排气自动控制阀门固定安装于排气管道上，所述现场液位计固定安装于催化剂配置釜的右侧壁上，所述压力变送器固定安装于催化剂配置釜的上部，所述温度变送器固定安装于催化剂配置釜的左侧壁上，所述现场液位计、压力变送器和温度变送器均通过电缆与DCS机柜连接，所述现场液位计、压力变送器和温度变送器上均设有声光报警器。

优选地，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、现场液位计、进料自动控制阀门、进料管道之间对应连接，构成进料自动控制机构。

优选地，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、温度变送器、进水自动控制阀门、循环水进水管道、出水自动控制阀门、循环水出水管道之间对应连接，构成温度自动调控机构。

优选地，所述DCS机柜、DCS操作站控制面板、压力变送器、氮气自动控制阀门、氮气管道、排气自动控制阀门、排气管道之间对应连接，构成压力自动控制机构。

本实用新型的有益效果为：

1.实现了催化剂配置过程中物料添加的自动控制，无需打开手操孔，因而可使工作人员远离生产危险，减少生产事故的发生。

2.可通过DCS监控面板，远程检测和调控催化剂配置釜在工作时的各项参数，保证了釜内条件的稳定，从而保证了釜内配制的催化剂质量的稳定和高效。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中所示附图标记为：1-催化剂配置釜，2-进料管道，3-进料自动控制阀门，4-排气管道，5-氮气管道，6-氮气自动控制阀门，7-排气自动控制阀门，8-现场液位计，9-声光报警器，10-循环水进水管道，11-进水自动控制阀门，12-循环水出水管道，13-出水自动控制阀门，14-温度变送器，16-压力表，17-压力变送器，19-DCS机柜，20-DCS操作站控制面板。

具体实施方式

以下结合附图对本设计方案进行详细说明。

如图1所示，一种催化剂配置釜的安全联锁系统，包括催化剂配置釜1、DCS机柜19、DCS操作站控制面板20、自动控制阀门组、变送器组、现场液位计和管道组，所述自动控制阀门组包括进料自动控制阀门3、进水自动控制阀门11、出水自动控制阀门13、氮气自动控制阀门6和排气自动控制阀门7，所述变送器组包括压力变送器17和温度变送器14，所述管道组包括进料管道2、循环水进水管道10、循环水出水管道12、氮气管道5和排气管道4，所述DCS机柜19与DCS操作站控制面板20通过网络信号连接，所述自动控制阀门组通过电缆与DCS机柜19连接，从而实现DCS操作站控制面板20与自动控制阀门组之间的信号连接，所述管道组均与催化剂配置釜1固定连接，所述进料自动控制阀门3固定安装于进料管道2上，所述进水自动控制阀门11固定安装于循环水进水管道10上，所述出水自动控制阀门13固定安装于循环水出水管道12上，所述氮气自动控制阀门6固定安装于氮气管道5上，所述排气自动控制阀门7固定安装于排气管道4上，所述现场液位计8固定安装于催化剂配置釜1的右侧壁上，所述压力变送器17固定安装于催化剂配置釜1的上部，所述温度变送器14固定安装于催化剂配置釜1的左侧壁上，所述现场液位计8、压力变送器17和温度变送器均14通过电缆与DCS机柜19连接，所述现场液位计8、压力变送器17和温度变送器14上均设有声光报警器9。

优选地，所述DCS机柜19、DCS操作站控制面板20、现场液位计8、进料自动控制阀门3、进料管道2之间对应连接，构成进料自动控制机构。

优选地，所述DCS机柜19、DCS操作站控制面板20、温度变送器14、进水自动控制阀门11、循环水进水管道10、出水自动控制阀门13、循环水出水管道12之间对应连接，构成温度自动调控机构。

优选地，所述DCS机柜19、DCS操作站控制面板20、压力变送器17、氮气自动控制阀门6、氮气管道5、排气自动控制阀门7、排气管道4之间对应连接，构成压力自动控制机构。

其中，催化剂配置釜1上部还安装有压力表16，压力变送器17通过与压力表16连接，实现与催化剂配置釜1的连接。

其中，DCS操作站控制面板20可监控自动控制阀门组的实时状态，当自动控制阀门组中的任何一个阀门出现故障时，可通过DCS操作站控制面板20调控相应的自动控制阀门状态。

实施例

在DCS操作站控制面板20中预先设定进料量、压力值范围、温度值范围和釜内的液位高度值范围，打开进料自动控制阀门3，物料通过进料管道2进入催化剂配置釜1内，达到预设的进料量后，进料自动控制阀门3自动关闭，同时，现场液位计8检测催化剂配制釜1内的液位高度，并将釜内实时的液位高度信息通过DCS机柜19反馈给DCS操作站控制面板20，如果釜内物料的液位高度超过预先设定的液位上限或者液位下限，现场液位计8上的声光报警器同时接收到DCS机柜19的液位高信息，并发出声光报警，以提醒工作人员对釜内的进料情况加以处理；

加料开始后，开启进水自动控制阀门11和出水自动控制阀门13，通过循环水进水管道10和循环水出水管道12，实现利用循环水对催化剂配置釜1的温度调控，温度变送器17实时监控催化剂配置釜1内的温度，并将温度信息通过DCS机柜19反馈给DCS操作站控制面板20，当实时温度低于预先设定的温度下限时，温度变送器14上的声光报警器同时接收到DCS机柜19的低温信息，发出温度过低的声光警报，同时关闭进水自动控制阀门11和出水自动控制阀门13，反之，当实时温度信息高于预先设定的温度上限时，温度变送器14上的声光报警器同时接收到DCS机柜19的低温信息，发出温度过高的声光警报，重新打开进水自动控制阀门11和出水自动控制阀门13，加快循环水的循环，降低催化剂配置釜1的温度；

进料完成后，打开氮气自动控制阀门6和排气自动控制阀门7，氮气通过氮气管道5进入催化剂配置釜1，同时，将釜内空气通过排气管道4排出催化剂配置釜1，从而实现对催化剂配置釜1内的空气进行氮气置换，在氮气置换的过程中，压力变送器17将催化剂配置釜1内的压力信息实时传输至DCS机柜19，DCS操作站控制面板20读取DCS机柜19中的实时压力信息，DCS操作站控制面板20根据釜内压力实时信息控制氮气的冲入量和空气排空时间，当催化剂配置釜1内压力达到预先设定的压力值上限时，压力变送器17上的声光报警器同时接收到DCS机柜19的高压信息，并发出压力过高声光报警，同时，关闭氮气自动控制阀门6，当催化剂配置釜1内压力达到预先设定的压力值的下限时，压力变送器17上的声光报警器同时接收到DCS机柜19的低压信息，并发出压力过低声光报警，同时，关闭排气自动控制阀门7。

设计图

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主设计要求

设计方案

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