自控蒸汽发生部控制系统Word格式文档下载.docx
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超大容量蒸汽输入输出通道设计、可满足现有蒸汽模具中最大规格尺寸产品的工艺生产;
针对加热,冷却,压缩空气吹扫均设有独立的动态控制接口,可有效缩短生产周期,提高效率;
完善的多层智能报警系统,时刻保证系统安全稳定;
可与当前任何品牌型号注塑机实现信号互锁,确保模具顺利调试;
主要部件全部原装进口,系统工作稳定,安全性,可靠性高;
全闭环系统控制输入输出温度的检测,数字显示模具实际温度,确保输出准确稳定。
蒸汽、冷水、空气、温度、压力等报警功能,用时间和动作与注塑机信号互锁。
热蒸汽输入输出管道均采用优质不锈钢DN40;
全PLC人机界面操作,触摸屏,键盘均可输入,操作简单;
集成式高效蒸汽热效控制系统,系我公司针对无锅炉用户开发的高效节能型产品,该系统内置了集成式的蒸汽发生器以及高效热效控制器,并采用新式集成结构,系统可以自己产生高压蒸汽,无需用户再外接锅炉蒸汽,同时,在蒸汽控制系统的配合下,该系统可将模具温度进行急冷急热变化控制,从而完成RHCM高光无痕产品的生产配合,
在当今高光无痕注塑工艺生产领域中,有蒸汽高光、电热高光、热水辅助、热油辅助等多种工艺,其中蒸汽技术是热变温高光工艺的核心代表,也是急冷急热技术的真正意义体现,由于蒸汽本身独有的热力学特征,使蒸汽辅助注塑产品拥有完美的外观效果,该工艺凭借高速的周期,稳定的工艺,最经济的成本消耗,成为了当前最为广泛使用的急冷急热变温高光无痕注塑系统技术。
由于高温蒸汽通常需要大型锅炉提供,其手续相当繁琐,因此针对这种情况下,我公司技术部门研究开发了集成式蒸汽发生系统,该系统是由一组特殊免检蒸汽发生装置组合而成的最新高效节环保能型产品,这样的组合可以合理的避让锅炉安全检查手续,安装后只需定期自检即可,从而给客户创造出了一个宽松的使用环境。
1.2CAD流程图
图1-1蒸汽发生部控制系统CAD流程图
第2章标准节流装置设计及计算程序设计
2.1标准节流装置简介
GB/T2624-93全称为《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》。
国内的压差流量计经历了仿制、统一标准设计和自行设计等阶段:
我国1959年由国家推荐的苏联27-54规程作为我国的暂行规程。
1993年2月3日由国家技术监督局批准GB/T2624-93代替GB2624-81,1993年8月1日实施。
该标准第一次等效用ISO5167(1991)与国际接轨,标志着我国现行的标准节流装置,在推广采用国际标准上的研究成果、提高测量精度方面,已取得了突破性的进展。
GB/T2624-93主要特点有:
1)以流出系数Kv代替流量系数α;
Kv值的计算中的β降阶计算由原流量系数α0计算中的最高阶β20降至流出系数Kv计算中的最高阶β8次幂。
2)提出五种命题以适应自控工程设计中各方面的需要。
3)提出迭代计算方法,给出计算机计算程序框图。
4)差压上限不再计算,而要由用户自行选定,要求设计者有更多的经验。
2.2具体应用实例
已知条件:
1、位号:
FI3013名称:
蒸汽流量指示
2、被测介质:
蒸汽等熵指数:
1.3
3、最大流量:
6300kg/h工作温度:
215℃
4、工况密度:
3.8kg/m3工作压力:
0.853MPa
5、工况粘度:
0.000023Pa·
s管道直径:
150mm
6、辅助计算
(1)求工作状态下各介质参数查表得工作状态下过热蒸汽的粘度η=31.83´
10-6Pa•s,密度ρ=38.3475kg/m3,管道的线膨胀系数λD=12.3´
1O-6mm/(mm•°
C),取过热蒸汽的等熵指数k=1.3。
(2)求工作状态下管道直径D=D20[1+λD(t-20)]=221[1+12.3´
10-6(550-20)]=222.44mm。
(3)计算雷诺数ReD:
ReD=0.354qm/(Dη)=0.354´
200000/(222.44´
31.83´
10-6)=107。
(4)选取差压上限考虑到用户对压力损失的要求,拟选用喷嘴,对于标准喷嘴,可根据式(3-33)取Δpmax=3δp=3´
59=177kPa选用最靠近的差压系列值,取Δpmax=160kPa,对应正常流量下的差压Δp为Δp=(200/250)2´
160=102.4kPa。
(5)求不变量A2。
(6)设C0=1,ε0=1。
(7)据公式进行迭代计算,从n=3起,Xn用快速弦截法公式进行计算,精度判别公式为En=δn/A2,假设判别条件为|En|≤5´
10-10(n=1,2,…),则Xn;
βn;
Cn;
εn;
δn;
En的计算结果列于表3-11。
当n=4时,求得的E小于预定精度,因此得β=β4=0.6922131,C=C4=0.9399332。
(8)求d20,设喷嘴材料为1Cr18Ni9Ti,查表得λd=18.2×
10-6。
(9)确定安装位置根据β=0.7和管路系统,查表可得根据实际管路系统情况,可将节流装置安装在任务书中图示位置上。
但节流件前直管段长度l1不满足长度要求,在流出系数不确定度上应算术相加±
0.5%的附加不确定度O。
假设温度,压力的测量不确定度为±
1%,则δρ/ρ=±
1%。
第3章调节阀选型及计算
3.1调节阀的选型
调节阀又称控制阀,是执行器的主要类型,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。
调节阀一般由执行机构和阀门组成。
如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动、电动、液动三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。
调节阀的产品类型很多,结构也多种多样,而且还在不断更新和变化。
一般来说阀是通用的,既可以与气动执行机构匹配,也可以与电动执行机构或其它执行机构匹配。
(1)从使用功能上选阀需注意的问题:
调节功能、泄漏量与切断压差、防堵、耐蚀、耐压与耐温、重量与外观。
(2)综合经济效果确定阀型:
高可靠性、使用寿命长、维护方便,备品备件有来源、产品价格适宜,性能价格较好。
(3)调节阀型式的优选次序:
根据上述观点,特提供调节阀的优选次序如下:
全功能超轻型调节阀、蝶阀、套筒阀、单座阀、双座阀、偏心旋转阀、球阀、角形阀、三通阀、隔膜阀。
在这些调节阀中,我们认为应该尽量不选用隔膜阀,其理由是隔膜是一个极不可靠的零件,使其隔膜阀也成为了可靠性差的产品。
3.2调节阀口径计算
调节阀的口径选择是由调节阀流量系数C值决定。
流量系数C的定义为:
在给定的开度下,当调节阀两端压差为0.1MPa,流体密度1g/cm3时,流经调节阀流体的体积流量数即位在该开度下流量系数,其单位为m3/h。
同理,在上述条件下,在调节阀最大开度下流经调节阀流体的体积流量即位最大开度下的流量系数。
该流量系数即位该调节阀的额定流量系数。
由制造厂作为调节阀的基本参数提供给用户。
调节阀流量系数C表示调节阀容量的大小,是一个表示调节阀流通能力的参数。
因此,调节阀流量系数C又称调节阀的流通能力。
从调节阀的流量系数C的具体计算到阀的口径确定,一般需经一下步骤:
(1)最大体积流量Qmax(m3/h)或质量流量Wmax(Kg/h);
(2)正常体积流量Qn(m3/h)或质量流量Wn(Kg/h);
(3)正常情况下调节阀上的压降ΔPn(SI制单位用KPa,MKS制单位用Kg/m2);
(4)阀前压力P1(SI制单位用KPa,MKS制单位用Kg/m2);
(4)正常情况相爱的阀阻比Sn;
(5)液体密度ρ(g/cm3);
(6)液体的运动粘度v(cts厘司);
(7)介质临界压力Pc(SI制单位用KPa,MKS制单位用Kg/m2);
(8)阀入口温度下介质饱和蒸汽压力Pv(SI制单位用KPa,MKS制单位用
Kg/m2);
(9)阀上游管道直径D1(mm)和阀下游管道直径D2(mm)。
3.3具体应用实例
位号:
PIC2303名称:
蒸汽压力调节
被测介质:
蒸汽最大流量:
3200kg/h
阀前压力:
1.0MPa阀后压力:
0.9MPa
工况密度:
4.2kg/m3工况粘度:
0.000023Pa·
s
工作温度:
215℃管道内径:
100mm
等熵指数:
1.29压缩系数:
1
C值计算步骤:
1、选定调节阀的类型,并据此查表得到压力恢复系数FL;
根据已知条件可选单座阀(JP),压力恢复系数FL=0.90
2、按下式计算液体的临界压力比系数FF:
3、判断流体是否为阻塞流:
经判断为非阻塞流,按SI制。
Q—液体体积流量ρ—被测介质工况密度
P1—阀前压力P2—阀后压力
4、根据需要对C值进行低雷诺数修正。
计算调节阀雷诺数Red
Q—液体体积流量v—运动粘度
5、由C/d2=0.0146即得:
选调节阀的口径为187mm。
6、结论:
选定单座阀(JP),取为选定口径,非阻塞流工况,不作噪声预估。
第4章课程设计心得
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关自动控制理论方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
通过这次课程设计,我对蒸汽部发生装置的工艺有了更加深刻的认识和了解,这对于难于接触现场实物的我们来说是一次难得的学习机会,通过对设计的预先准备和研究的同时熟悉对AUTOCAD、Word的应用,为毕业设计及日后走上工作岗位奠定了良好的实践基础,也使我对以前所学习的课程有深刻的理解,实现了理论与实际的结合。
同时也使我明白了完成一项课程设计需要做好充分的准备工作,能否真正的掌握所学的知识并将其准确地应用到实践中对于缺乏经验的我们来说是艰难的并且是意义深远的。
我们学习目的就是能通过实践将知识转换为实际的效益。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
参考文献
[1]HG/T20636~20639-1998,化工装置自控工程设计规定(上下卷)[S].
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[3]奚文群.调节阀口径计算指南[M].兰州:
化工部自控设计技术中心站,1991.
[4]董德发,张天春.自控工程设计基础[M].大庆:
大庆石油学院,1999.
[5]王骥程,祝和云.化工过程控制工程[M].北京:
化学工业出版社,2003.
[6]万辉.提高常减压加热炉热效率的技术改造[J].石油化工设备技术,2003.
[7]赖胜,孙德敏.最优自适应广义预测控制在常压加热炉中的应用[J].化工自动化及仪表,2003.
附录
#defineA0.154763891
#defineB7.890770326
#defineL0.2539
#include<
math.h>
main()
{doublec[10],b[10],x[10],g[10],E[10],e1=1;
inti,m;
c[0]=0.6;
for(i=1;
i<
10;
i++)
{if(i<
3)x[i]=A/(c[i-1]*e1);
Elsex[i]=x[i-1]-g[i-1]*(x[i-1]-x[i-2])/g[i-1]-g[i-2];
B[i]=sqrt(sqrt(x[i]*x[i]/(1+x[i]*x[i])));
c[i]=0.5959+0.312*pow(b[i],2.1)-0.1840*pow(b[i],8)+0.0029*pow(b[i],2.5)*pow(B,0.75)+0.0029*L*pow(b[i],4)/(1-pow(b[i],4))-0.0337*L*pow(b[i],3);
g[i]=A-x[i]*c[i]*e1;
E[i]=g[i]/A;
If(fabs(E[i])<
0.0000000005)break;
}
m=i;
=m,i++)
{printf("
i=%d\n"
i);
printf("
x=%16.15f\n,c=%16.15f,g=%16.15f,E=%16.15f\n"
x[i],b[i],c[i],g[i],E[i]);
运行结果为:
i=1
x=0.257939818333333,b=0.499764755527020,
c=0.669280328540815,g=-0.017870155357891,E=-0.115467214234691
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c=0.662566935916477,g-0.0000000000000077,E=0.000000000000497
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- 自控 蒸汽 发生 控制系统