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锋速达通风降温系统

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风机安装与维护

屋顶通风降温_冶金厂热力设施设计基于ARM9的自适应矿井主扇风机

冶金厂热力设施设计 ?????? (engineering design of heat power?facilities in metallurgical works) 冶金厂的供热、供压缩空气、供风和余热利用设施的设计。保证安全可靠和经济合理地供应冶金生产所需的蒸汽、热水、压缩空气和向高炉供风,并有效地利用各冶金工艺过程中所产生的余热资源(二次能源)。热力设施既是冶金生产正常运行的必要条件,又是节约能源、降低消耗的重要环节。 热力设施工程设计范围主要包括:冶金厂供热系统设计,工业锅炉房设计,自备热电站设计,冶金厂余热利用设计,高炉鼓风机站设计,压缩空气站设计和冶金厂热力管网设计。 简史 ??????? 20世纪40年代,国外冶金厂热力设施一般采用:工业锅炉房或自备热电站向全厂供热,离心式鼓风机向高炉供风,往复式压缩机向各用户供应压缩空气,余热利用技术只在少数国家(如前苏联等)得到采用。中华人民共和国建立后,随着冶金工业的恢复和建设,设计了一批向大型冶金企业供应生产和生活用汽和高炉用风的热电鼓风机站,并为中小型冶金企业设计了工业锅炉房、压缩空气站、离心式电动鼓风机站和平炉的余热利用装置。60年代以后,节约能源的要求日益紧迫。在国外,回收转炉煤气的技术得到应用,为充分利用高炉、转炉产生的煤气资源,设计了电能与热能联合生产的热电联产动力站,可调静叶轴流式高炉鼓风机也得到采用。在中国,热电联产、集中供热的设计扩展到了中型冶金企业;在余热回收利用方面,开发了铁合金电炉冷却构件、轧钢连续式加热炉炉底管的汽化冷却技术,循环方式向多样化发展,并设计了转炉及其他工业炉烟气余热锅炉、锻锤废汽利用和高炉冲渣水余热利用装置;高炉供风设计不断更新,设计了由汽轮机驱动的静叶可调轴流式高炉鼓风机站。80年代以后,国外冶金厂热力设施设计在余热利用和采用大型、高效鼓风机方面有了迅速发展。在中国,通过国际技术交流与合作,干熄焦余热发电、由大型同步电动机驱动的全静叶可调轴流式鼓风机站、150t大型炼钢电炉的热水冷却余热利用装置相继建成投产。 设计基础资料 ????????? 主要包括:冶金工厂各车间用湿帘(用户)对蒸汽、热水和压缩空气的温度、压力、消耗量、质量和使用制度的要求;高炉冶炼对风量、风压的要求;冶金工艺过程中产生的可利用余热资源的种类、温度、热量和特性;可供热力设施使用的煤气和其他燃料。设计热源设施时,需收集燃料的质量、产地、供应条件和运输方式,排渣的处理和综合利用条件。此外,还应取得当地气象、地形、地震、地质、水文和厂区供水、供电、交通运输、环境保护、总平面布置图等资料。 设计主要内容 ???????? 包括:正确确定热力负荷,合理选择介质参数,开发余热利用,设计热源、压缩空气站和鼓风机站,以及厂区管网。 冶金厂的热介质一般为不同压力参数和温度参数的蒸汽和热水。各用户对热介质需要量的总和称为热负荷。合理选择热介质参数和正确确定热负荷是热力设施设计的重要内容。热源设施一般有自备热电站、锅炉房和余热利用装置。 冶金厂的余热资源十分丰富,充分合理地设计余热回收利用装置是提高全厂能源利用率的重要途径,同时减少了矿物燃料的燃烧量,也是保护环境的有效措施。 高炉冶炼时需向炉内鼓入大量助燃空气,为此需设计建设高炉鼓风机站。高炉鼓风机站设计的中心环节是正确选择鼓风机组,既要保证高炉在最大冶炼强度时所需的风量和风压,又要满足高炉在不同季节和不同操作条件下的鼓风要求,并考虑风机经常在高效区运行,以获得最佳的经济效益。同时要合理选择鼓风机的原动机(电动机或汽轮机),以及先进可靠的自动调节系统和保安装置。 冶炼轧制工艺和设备对生产用压缩空气干燥度和清洁度的质量要求愈益严格。在压缩空气站的设计中,当一般用油润滑的压缩机不能满足要求时,除合理选用无油润滑压缩机外,还大量采用了干燥装置和除油、除尘装置。 热力管网设计需确保向用户输送各种介质并满足流量和温度、压力参数的技术要求。 发展趋势 ??????????? (1)流化床燃烧、联合循环等新型、高效、节能动力设备和换热装置正在发展,热力设施的工厂设计将积极采用,同时相应提高配套的装备水平,开发工艺过程控制的计算机系统,以保证运行的安全性和经济性;(2)大力开发余热回收利用的新技术,充分利用高品位余热资源,同时积极开拓中、低温余热资源的利用途径;(3)采用有效措施进行环境保护,治理灰渣、高温、噪声、氮氧化合物和二氧化硫等的污染。 相关文章

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2.3.2 积分分离PID控制算法
    在该系统中,如果e偏离较大,系统在启动、停止或大幅度调节时,由于积分项的作用,会出现饱和和较大的超调量。为了消除上述现象,可以采用积分分离算法,将PID和PD结合起来,在误差比较大,超过某一规定值时,取消积分,只用PD控制,改善系统的动态特性;在误差比较小时,采用PID控制,保持稳态特性。
    积分分离的PID算法为:
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2.3.3 积分分离PID控制算法参数设定
    在变频控制系统中,使用合适的KP,KI,KD,KE等参数,可以达到优质的控制效果。该工程中确定参数的方法是在实际中使用经验法来确定PID控制器的最优参数。先根据经验给定参数值,然后闭环运行观察系统的响应情况,根据响应情况反复调整参数,直到得到满意的结果为止。
2.4 控制流程
    系统软件使用C语言编写,使用模块化编程,采用了中断模式的程序结构,有效地提高了系统的效率。系统软件控制流程图如图5所示。

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3 抗干扰设计
    监控系统的工作环境往往是十分恶劣的,在运行时会受到来自系统内部和外部的干扰。嵌入式系统在比较复杂的情况下,会出现测量不准,控制错误,状态混乱,死机等情况。而矿井主扇风机是否正常运行,关系着矿山生产的安全,因此要保证监控系统的可靠安全运行,抗干扰设计是必不可少的。
3.1 硬件抗干扰设计
    在硬件方面,使用通过EMC认证的电源模块给系统供电。在PCB制作时,要严格按照PCB抗干扰设计的原则,布线时尽量减少回路面积,减少回路噪声;电源线和地线尽量粗,除减少压降外,还可以降低耦合噪声。信号采集模块输入以及开关量输入/输出时需要添加光电耦合隔离器,切断两个电路之间的电气联系。
3.2 软件抗干扰设计
    在软件方面,使用软件看门狗技术、软件陷阱技术,以及数字滤波技术。ARM9系统中自带看门狗定时器,当看门狗定时器溢出时,在中断子程序中使用跳转指令,跳转到错误处理程序,从而实现对“跑飞”程序的引导。在应用程序中插入软件陷阱程序,当CPU正常运行时,不会执行软件陷阱程序段,当系统受到干扰“跑飞”的时候,由于程序计数器PC值错误,落入了软件陷阱程序,软件陷阱程序就将程序引导到正确的程序地址。在程序关键的地方加入“NOP”指令,增强陷阱程序的捕捉能力。在采样温度、风压等环境参数时,由于电信号和磁场环境的干扰,采样值与实际值之间容易出现较大的偏差,该系统中使用防脉冲平均值滤波法。每次采样时,采样N(N>6)个值,去掉采样值的最大值和最小值,再将剩下的N-2个值取平均,得到的值作为最终采样值输入。这样,就可以有效地消除脉冲干扰。

4 结语
    安全生产是矿山工业永恒的主题,主扇风机作为保证矿山安全生产的重要设备,必须保证连续运行。而工作状态监控系统是保障主扇风机连续运行的重要手段,本文根据国内矿山工业主扇风机的使用状况,研究设计了一种基于ARM9的矿井主扇风机监控系统。系统可对轴温、风压、供电电压、供电电流等多种与主扇风机运行状况相关的参数进行实时监测记录,通过积分分离PID算法,使变频器对矿井风压进行自适应控制,同时通过RS485与上位机通信,实现远程控制。该设计有效地解决了目前国内大多数风机控制不能根据实际情况自动调整排风量,需要24小时人工值守,耗能大,可靠性和实时性差等问题,具有一定的实用性和推广性。




鼓风机的性能优点
    


            鼓风机是极为常见的一种通风送气设备,在生产生活中有着大量的应用。鼓风机由电机、气体过滤装置、空气室、底座、滴油嘴、传动装置、轴承、叶轮和机体等构成,它的设计合理、结构精巧,在工作性能上有着非常多的优点。


        ,屋顶风机厂家;    鼓风机的主要性能优点


            1、鼓风机的叶轮安装在机体内,运行时不存在摩擦,无需润滑和使用润滑油等油类物质,所输送的气体也就不含油类成分,因此鼓风机可用于食品、医药、化工等对气源要求较高的行业,实现理想气体输送。


            2、鼓风机可输送的气体介质范围广泛,常见的气体介质,如空气、二氧化硫、煤气等都可输送。另外,鼓风机还能根据生产的需要,经特殊设计后,用于输送各种易燃易爆、有毒有害和有腐蚀性的气体。


            3、鼓风机是以容积的改变来实现气体输送,它的设计原理决定了其压力变化对流量变化影响较小,而转速变化对流量变化影响较大。在鼓风机选型的过程中,购买者有很宽的压力选择范围,而流量的控制则由对转速的选择来实现。


            4、鼓风机的整个机体中,只有轴承和齿轮副存在机械基础,在运行过程中会受到磨损,而其他部分的摩擦损耗极小。这样一来,鼓风机在选型过程中,就能有针对性的选择各部件的材质,在不影响总体使用寿命的前提下,降低鼓风机的制造成本。


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收录时间:2011年03月26日 05:12:47 来源:无忧备件网 作者:


自动化控制系统在矿井通风机中的应用
    

  【摘要】:根据建设现代化综合自动化矿井和降低能耗的要求,需要建设节能、高效、安全、先进的综合自动化控制系统,本文介绍了我矿2800kw主要通风机自动控制系统,它能够实现自动化倒台、监控、数字采集等一系列功能。
  关键词:通风机,自动化控制,应用
  
  0引言
  在煤矿生产中,通风机属一级保安负荷,直接关系到井下工作人员的人身安全以及煤矿的安全生产,湿帘空调。所以,对通风机运行的可靠性要求很高,另外,根据建设现代化综合自动化矿井和降低能耗的要求,需要建设节能、高效、安全、先进的综合自动化控制系统。这就要求矿井各主要生产环节都将实现计算机控制。
  平煤股份六矿随着生产的不断发展,在平煤股份六矿北山通风机安装了2800KW大功率通风机,实现通风机自动化控制,并在自动控制方式下可以实现遥控,达到了安全、可靠、高效、先进性综合自动化控制的要求。本文主要对平煤股份六矿大功率通通风机自动化电控系统进行介绍。
  1通风机电控系统简介
  平煤股份六矿北山新通风机是2台ANN-3600/2000N型矿井动叶可调轴流通风机,一用一备。通风机配套电机为异步电动机,额定电压为:6kV,额定功率:2800kW,每台通风机配一套润滑油站和液压泵站。由六矿北山35kV变电站馈出6kV电源直接供电,采用双回路供电方式。
  2通风机电控系统组成
  2.1通风机启动装置
  通风机直接启动冲击电流很大,给电网造成很大波动。而且这样对电机本身绝缘不好,会使电机受到冲击,降低电机寿命。而新通风机是“零角度”启动,而且配有软启动装置。这样可以大大减小启动电流,减少对电网的冲击,而且对电机和通风机没有冲击,有利于延长设备寿命。
  通风机电机启动方式采用大功率软启
  
  
  动装置来减少通风机电机的启动电流,高压软起动装置在结构上分为:主回路、旁路、反馈回路和控制回路等几个部分。其中主回路由三路晶闸管系统组成,每一路包括输入接线端子(接电源)和输出接线端子(接负载)。旁路主要部件是高压真空接触器,输入和输出端子分别跨接在三路晶闸管的电源和负载之间。反馈回路主要部件是分压电阻总成和反馈板,为控制器提供反馈信号。
  2.2通风机监控系统
  本系统由PLC低压控制柜、润滑油、液压泵站就地控制箱、UPS不间断电源,以及2套控制操作台组成,采用工控界最为成熟和典型的互备冗余的PLC监控模式,能够对高压起动柜的电量实现遥测、遥控功能,每套控制装置采用RS-485通讯协议实现与远程模块的现场控制总线联网。在通风机房控制室设二台监控管理计算机,采用工业以太网通讯方式采集各控制装置的信号,并进行集中控制和管理,可以通过工业以太网与矿调度室或机电设备管理服务器进行通讯,实现两者数据交换和共享,同时,接受矿调度室或机电设备管理服务器的控制、调度指令。具有极大的先进性、可靠性、安全性。
  新通风机监控系统对于不同的故障都有不同形式的报警。对这些故障报警,监控系统有不同形式的响应。比如,对一些不影响通风机正常运行的故障,监控系统只作用于报警,不作用于通风机的控制。对于那些影响通风机正常运行的故障,监控系统先发出预警,经过一段延时之后作用于跳闸。另外,监控系统还可以对通风机的一些故障作出判断后,可以自动消除故障。比如瞬时失电故障,实现自动恢复功能。当油站运行油泵发生故障时,另外一台油泵可以开启。而这些操作都不需要操作人员的干预,监控系统可以自动完成。
  2.3通风机监控系统核心
  系统采用公司的S7-300系列PLC作为每个子控系统的控制核心,辅之以著名的工业监测、监视、控制软件MCGS(网络功能),
  为保证本控制系统的先进性,我们机房内的所有设备均采用PLC控制,每个子控系统的控制核心,辅之以著名的工业监测、监视、控制软件MCGS,为保证扇通风机运行的可靠性,PLC选用日本西门子S系列作为控制核心。
  2.4通风机监控系统供电保证方式
  为了确保PLC工控机的安全和可靠运行,为系统提供纯净稳定的控制电源,选用山特公司的型号为C10KS的在线式不间断电源(UPS)一个,另配24Ah电池20个。可以保证通风机监控系统在掉电状态下可靠运行2小时以上,从而保证了通风机的可靠运行。
  2.5通风机监控系统采集的数据
  2.5.1采集通风机的数据
  对通风机主要采集通风机运行的风量和负压数据,通风机轴承温度,电机两端轴承和定子温度双重检测以及通风机振动,喘振失速,叶片角度等参数。这些参数的实时监测可以保证通风机的安全可靠运行。
  2.5.2采集电气参数的数据
  对于通风机电气部分采集高压进线柜检测电压、电流信号,高压电机起动柜检测主电机电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数等参数。
  高、低压柜部分提供所需检测电参量的(4~20mA)信号及各开关(隔离开关、断路器、储能机构、以及故障保护动作)动作的非电量接点信号,并通过系统与高压综保的通信接口(RS-485)协议代码进行通讯,实现对高压部分进行监测。
  2.5.3采集润滑油站和液压站的数据
  监控系统对于两台油泵的运行状态、两个油箱加热器状态及监控油站工艺参数:出油管油温、流量、油压、油箱油温、油位、过滤器差压、冷却水管流量、动叶执行器状态等数据进行监测。
  2.5.4采集风门等电气设备的数据
  监控系统还对通风机的风门、检修门状态及电机制动装置状态等通风机辅助设备进行在线监控。
  3监控系统控制方式
  3.1通风机系统工作方式
  通风机系统设有自动、手动、检修三种控制方式。在自动方式运行下,是按预先编制的程序进行集中控制。手动方式是当监控管理计算机和控制PLC全部瘫痪时,通过硬件设备起停按钮紧急开车方式。主要的保护通过继电器起作用,确保通风机及相关设备不出安全事故。当通风机检修方式下运行是用于另一台通风机在运行,本台通风机检修完成后的短时试运行或通风机调试方式,过程类似自动方式,只是进风由检修门进风。
  
  图1:通风机启动流程
  以上各种不同运行方式是满足通风机在不同状态下生产的需要所做的。在不同的运行方式下,采用不同的运行状态。通风机具体启动流程如图1所示。
  根据采集的数据和信息,建立各类信息库。根据工艺要求编程,自动进行通风机所属设备的顺序起动、停止和各类保护。通风机叶片根据稳定风量和通风机运行的状况进行叶片角度的自动调节。操作站以人机对话方式指导操作,在自动状态下,可用键盘或鼠标器实现通风机受控设备的起停操作。
  4.调试运行情况
  通过二个月的调试,可以看到在操作站彩色屏幕上可显示通通风机房平面图及工艺流程的剖面图,剖面图上有动态的实时参数值显示、设备状态显示和事故报警信息显示等几十幅可切换的动态画面;实时显示、记录所检测的各个数据,绘制实时曲线和历史曲线,并提供历史数据的查询。显示系统的实时报警信息,实时报警打印,并提供历史报警信息的查询;打印班、日报表,设备运行时刻表,定时或随机打印时、天、月、年的统计报表。
  该通风机自2008年7月中旬安装调试结束后投入运行至今,通风机运行稳定可靠,没有出现异常情况,通风机各项运行参数均在正常范围之内。在通风机的试运行中,对通风机的“一键倒机”、“正常倒机”等功能均进行了测试,通风机倒机顺序可靠有效,没有出现异常情况。我们还对新加设的就地集中控制装置和通风机瞬时失电自动恢复功能均进行了测试,都动作稳定可靠。监控系统详细的监测数据和有效的保护措施,保证了通风机的安全可靠运行,极大的减少了事故发生。
  5.结论
  新通风机自动化系统安装后通风能力由原来的152m/s增加到395m/s,倒台时间由原来的7分钟降低到3分钟,为六矿增产计划(以风定产)提供了科学依据,还提高了矿井的安全系数和工人作业环境,因为通风机叶片角度可以根据负荷情况,进行调节。这样我们可以做到根据矿井实际需要风量进行调节,可以避免矿井用风的损失,从而节能,提高企业经济效益.


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收录时间:2011年02月27日 15:17:23 来源: 作者:徐建国


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