【導(dǎo)讀】礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。而廠礦企業(yè)對供水供液的要求也越來越大，在供。液系統(tǒng)方面面臨的矛盾和問題日益突出。能、能適應(yīng)供液系統(tǒng)復(fù)雜環(huán)境的恒壓、穩(wěn)流等優(yōu)良的供液系統(tǒng)成為必然趨勢。了研究，采用合理方案對供液系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。相對于傳統(tǒng)的供液管路系統(tǒng)，進(jìn)行了空間布局和結(jié)構(gòu)安裝圖的繪制。

　　

【正文】 曲線 經(jīng)研究分析，采用 1臺 80DL 3型調(diào)速水泵與 1臺， DA1一 8O 6型恒速水泵并聯(lián)運行是最優(yōu)化方案 . 通過以上的分析，可以得出下面的結(jié)論： ① 變頻調(diào)速給水方式具有節(jié)能的優(yōu)點，但具體問題應(yīng)該具體分析，如果選泵或運行調(diào)度不當(dāng)，就不一定能夠收到良好的節(jié)能效果。 ② 零流量附近存在水泵調(diào)速運行的“低效區(qū)”，必須輔以其他措施才能達(dá)到節(jié)能目的。例如采用氣壓 給水。 ③ 為充分發(fā)揮水泵調(diào)速的節(jié)能優(yōu)勢，增大高效運行的流量范圍，系統(tǒng)設(shè)定的工作壓力應(yīng)等于或略大于調(diào)速水泵高效區(qū)右端點的揚程。 ④ 調(diào)速泵與同型號恒速泵并聯(lián)運行會出現(xiàn)新的“低效區(qū)”，必須增加調(diào)速泵數(shù)量才能消除。 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 33 頁 ⑤ 不同型號水泵并聯(lián)時應(yīng)對流量大的水泵實行調(diào)速， 與同型號水泵并聯(lián)相比，不同型號水泵并聯(lián)可以減小甚至避免新的“低效區(qū)” 可以推斷，對于多泵并聯(lián)的系統(tǒng)。如果選泵合理．只需對 1臺水泵進(jìn)行調(diào)速運行，就能實現(xiàn)系統(tǒng)在除零流量附近以外的其他任何區(qū)域高效運行，但應(yīng)注意根據(jù)流量的變化合理調(diào)度恒速泵。 閥門的 選型 閥門的分類 閥門種類繁多用途各異，按用途可分為：供水、化工、石油等；按介質(zhì)可劃分為煤氣閥、空氣閥、水蒸汽閥等；按材質(zhì)可劃分為鑄鐵、鑄鋼、鋼板焊接閥等；按溫度可劃分為低溫閥、高溫閥等；按壓力級別可劃分為低壓閥、高壓閥；按結(jié)構(gòu)種類可劃分為： A閘閥、截止閥、球閥 —— 用于啟閉管道介質(zhì)流動； B止回閥 —— 用于自動防止管道內(nèi)的介質(zhì)倒流；蝶閥 —— 用于啟閉或調(diào)節(jié)管道內(nèi)介質(zhì)作用；排氣閥用于排除出管道內(nèi)的空氣，同時也起進(jìn)氣的作用 [31]。 在給供液管網(wǎng)中常用的閥門是閘閥和蝶閥，車間供夜系統(tǒng)常用的閘閥 Z45TlO和蝶閥 D371X— 10，本課題采用者兩種閥門。 另外，在閥門安裝時要考慮到電動閥和手動閥的配合使用，這樣更有利于供液系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。 閘閥與蝶閥的優(yōu)缺點比較 閘閥的優(yōu)缺點： (1)暗桿閥適用于非腐蝕性介質(zhì)及地下管道。 (2)明桿閥適用于腐蝕性介質(zhì)及室內(nèi)管道。 (3)平行式閘閥兩密封面相互平行，大多制造為雙閘板的，閘板容易制造不易變形，但不適用于污物及含雜質(zhì)的介質(zhì)中。 (4)閘閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜高度尺寸較大，尤其臥式大口徑閘閥占據(jù)空間大，密封面容易磨損，閥體下槽容易積物。其優(yōu)點是：流體阻力小，介質(zhì)可以從 兩方面流動，修理簡單容易，故在供液管道中多選用暗桿單閘板閘閥即： Z45T一 10。由于近年來企業(yè)生產(chǎn)供水量需要不斷增加，供液管道口徑也越來越大，原使用的閘閥從體積、重量、高度、扭矩均不能適應(yīng)現(xiàn)代管道的需要，所以大口徑閥門閘閥勢必要以蝶閥代替。 蝶閥的優(yōu)缺點： ① 蝶閥體積小節(jié)省空間。 ② 蝶閥啟閉的力矩小于閘閥，開啟更簡便容易。 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 33 頁 ③ 蝶閥啟閉標(biāo)志指針丟失或指針有誤，容易引起操作失誤，也也可能使傳動裝置損壞。 傳感器的選型 供液管水壓傳感器 大量用于企業(yè)車間、廠礦和生活供水供液管水壓測控，管道壓力測控等壓力測控場合。 PY206 供液管水壓傳感器簡介 供液管水壓傳感器采用進(jìn)口高精度感應(yīng)芯體，先進(jìn)的貼片工藝，配套帶有零點、滿量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路，將被測量介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成 4～ 20mA、 0～ 5VDC、 0～ 10VDC、 ～ 等標(biāo)準(zhǔn)電信號。 供液管水壓傳感器采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛 石壓機(jī)、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控制。 供供液管水壓傳感器也稱之為：水壓力傳感器， 水壓力變送器 ，管道油壓壓力傳感器， 油壓傳感器 ,氣壓傳感器 ,風(fēng)壓傳感器 ,恒壓供水壓力傳感器 ,通用壓力變送器，油壓變送器 ,氣壓變送器 ,風(fēng)壓變送器 ,液壓變送器 ,恒壓供水壓力變送器，水泵壓力測控儀器，管道水壓力傳感器 , 水泵壓力傳感器 ，液壓變送器，多用途壓力傳感器 。 PY206 供液管水壓傳感器概述及特點 A、采用進(jìn)口感壓芯片； B、先進(jìn)的貼片工藝，具有零點、滿量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償； C、高精度和高穩(wěn)定性放大集成電路； D、全封焊結(jié)構(gòu)、抗沖擊、耐疲勞、可靠性高； E、輸出信號多樣化（有電流型、電壓型）； F、結(jié)構(gòu)小巧，安裝方便； G、采用高溫補(bǔ)償最高介質(zhì)溫度可達(dá) 350 度。 PY206 供液管水壓傳感器應(yīng)用 A、液壓及氣動控制系統(tǒng)； B、石化、環(huán)保、空氣壓縮； C、樓宇自動化、恒壓供水系統(tǒng)； 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 27 頁 共 33 頁 D、工業(yè)過程檢測與控制；實驗室壓力校驗 F、電站運行巡檢、機(jī)車制動系統(tǒng)； E、城市管網(wǎng)、油田管道、大小型水電站壓力測控 PY206 供液管水壓傳感器主要參數(shù) 被測介質(zhì)： 氣體、液體及蒸氣（弱腐蝕性） 壓力類型： 表壓 量 程： ～ 60 Mpa～ 120 Mpa 間任意可選（量小量程為,量大量程為 120MPa） 輸 出： 4～ 20mA（二線制）、 0～ 5VDC、 0～ 10VDC、 ～ （三線制） 綜合精度： 177。 %FS（量程 60MPa 以下）、177。 %FS、177。 %FS 供 電： 24V Dc（ 9～ 36VDC） 絕緣電阻： ≥ 1000 MΩ /100VDC 負(fù)載電阻 : 電流輸出型：最大 800Ω 電壓輸出型：大于 50KΩ 介質(zhì)溫度： 20～ 85℃、 20～ 150℃、 20～ 200℃、 20～ 300℃（可選） 環(huán)境溫度： 20～ 85℃ 儲存溫度： 40～ 90℃ 相對濕度： 0～ 95% RH 密封等級： IP65/IP68 過載能力： 150%FS 響應(yīng)時間：≤ 10mS 穩(wěn) 定 性：≤177。 %FS/年 振動影響：≤177。 %FS/年（機(jī)械振動頻率 20Hz～ 1000Hz） 電氣連接：緊線螺母直接出線；標(biāo)準(zhǔn)配線 3米 連接螺紋： M20 ，其它螺紋可依據(jù)客戶要求設(shè)計 連接螺紋材料： 304/316L 不銹鋼 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 共 33 頁 變頻器的選型 變頻器的額定輸出電流應(yīng)大于水泵的實際工作電流。 由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而是含有高次諧波成分，所以水泵的工作電流將有所增加。一般講水泵電機(jī)應(yīng)用在變頻器系統(tǒng)中，其實際工作電流是應(yīng)用在工頻 50Hz狀態(tài)下額定電流的 。 在驅(qū)動多臺水泵時 ,一定要保證變頻器額定輸出電流大于所 有水泵實際工作電流的總和。 在變頻器的產(chǎn)品說明書中所說的變頻器容量一般以標(biāo)準(zhǔn)條件為準(zhǔn)，是在變頻器過載能力以內(nèi)進(jìn)行加減速的。以富士變頻器為例：在過載能力為 150%額定電流情況下允許 1分鐘。，因此應(yīng)增加變頻器的容量，以加大變頻器輸出電流的能力。否則只能以犧牲同步性，將加速時間設(shè)置增大，例如 ，此時雖然不會過電流而使保護(hù)電路動作，但很可能因反應(yīng)遲緩?？傊冾l器容量的選擇要有一定的富裕量。 根據(jù)芯片拋光車間的生產(chǎn)需要，這里 選用 SIMOVERT MV 交流調(diào)速柜， 輸入3AC， 2 X1200V， 170A， 50 60Hz，輸出 3AC， 06v， 65A， 2066Hz。配用干式整流變壓器。 提供輸入電源，型號 ZTSGN 630／ 6，額定容量 630KVA。 本章小結(jié) 本章主要是對除了管路之外的配套系統(tǒng)的選型，包括泵的選型，閥門的選型、傳感器的選型和變頻器的選型。在泵的選型時 ，進(jìn)行了嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析、參數(shù)分析和性能分析；對于傳感器，本設(shè)計選用 PY206 型水壓傳感器，并對其進(jìn)行了詳細(xì)的闡述；另外，本章在進(jìn)行變頻器的選型時，主要分析了選擇變頻器的容量時最基本的原則以及變 頻器加速時間與變頻器容量選擇的關(guān)系。 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 29 頁 共 33 頁 5 總結(jié) 從開題報告到設(shè)計初稿，再到終稿的完，我學(xué)到了很多知識。此過程中不僅使我對知識有了更全面的了解，而且豐富了大腦 ，開拓了視野， 研究了芯片拋光車間供液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局與工作原理，對辦公軟件和繪圖軟件有了更熟練的操作，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。同時，自己在專業(yè)知識上和快速準(zhǔn)確查閱到有效的資料上有了新的提高 。 本課題的工作總結(jié)如下： ① 學(xué)習(xí)了供液管路系統(tǒng)的研究背景及相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。 ② 對芯片拋光車間供 液系統(tǒng)管路的工作原理、結(jié)構(gòu)布局等做了詳細(xì)的分析研究。 ③ 芯片拋光生產(chǎn)車間循環(huán)供液系統(tǒng)有出水點壓力要求嚴(yán)、用水點多、出水量少的特點 ,經(jīng)研究分析本課題，采用同程系統(tǒng)：經(jīng)過每一并聯(lián)環(huán)路的管長基本相等；同時，如果通過每米長管路的阻 力損失接近相等，將采用管徑偏大的進(jìn)、出液管，則管網(wǎng)的阻力不需調(diào)節(jié)即可保持平衡。這種方式能確保進(jìn)、出液管壓力基本平衡，供液水量僅隨支管管徑大小而變化，可避免形成負(fù)壓、出現(xiàn)斷液的情況。另外，還特別采用了多臺泵并聯(lián)和變頻調(diào)速技術(shù)。 ④ 對 學(xué)習(xí)了管路系統(tǒng)和配套設(shè)施選型依據(jù)，對系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行合理選型。 ⑤ 用組態(tài)軟件和 AUTOCAD 對芯片拋光車間的空間結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計進(jìn)行繪圖。 通過，這一系列的研究學(xué)習(xí)，本課題達(dá)到了基本的目標(biāo)，但是還存在一些不足，以后有待完善和改進(jìn)。 中北大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 30 頁 共 33 頁 參考文獻(xiàn) [1] 黃國濤，沈致和 . 芯片拋光生產(chǎn)車間循環(huán)給水系統(tǒng)的設(shè)計 .山西建筑 ， 20xx, 15(34): 14~15 [2]胡赤兵 ,桑瑞鵬 . 利用實現(xiàn)泵站變頻恒壓供液控制系統(tǒng) . 排灌機(jī)械 ， 20xx, 23(3): 42~45 [3] 王曉瑜 . 基于 PLC 和 HMI 的變頻恒壓供液系統(tǒng)設(shè)計 . 制造業(yè)自動化 ， 20xx, 33(5): 120~122 [4]李萬軍 . 基于 S7200 的恒壓供液控制系統(tǒng) 中的應(yīng)用 . 工業(yè)控制計算機(jī) ， 20xx, 23(10): 103~104 [5] 陳宏志 . 變頻恒壓供液應(yīng)用效果分析 .中國農(nóng)村水利水電 ， 20xx, 12(1): 53~54 [6] 陳景文 . 高層建筑變頻恒壓供液控制系統(tǒng)設(shè)計 .中國給水排水 ， 20xx, 23(24): 30~34 [7] 周力 . 基于 PLC 的變頻恒壓供液模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 .機(jī)電工程 ， 20xx, 22(3): 14~17 [8] 劉大銘，沈暉 . 基于 PLC 變頻調(diào)速恒壓供液系統(tǒng)設(shè)計 .寧夏工程技術(shù) ， 20xx, 5(3): 252~257 [9] 太原理工大學(xué)建筑與環(huán)境工程學(xué)院 . 工業(yè)供水工程壓力管路的安全防護(hù)措施 .太原理工大學(xué)學(xué)報 ， 20xx, 35(3): 360~361 [10]高巍，蔣興旺 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