(論文)-鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-12-04 01:41本頁面
【導(dǎo)讀】河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 莀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁薃袇膆肄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆薀袂莆莂蕿羅腿羋蕿肇蚇薈袇膇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻羀芀芃蝕肂膃薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀螇聿膀薈螆?bào)⑸F螅袁膈莀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁薃袇膆肄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆薀袂莆莂蕿羅腿羋蕿肇蚇薈袇膇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻羀芀芃蝕肂膃薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀螇聿膀薈螆?bào)⑸F螅袁膈莀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆薇袈羄芁薃袇膆肄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀莈薀蒁螀膁蒆薀袂莆莂蕿羅腿羋蕿肇蚇薈袇膇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞螈肅芇蟻羀芀芃蝕肂膃薂蠆螂荿蒈蚈襖膁莄蚈羆莇芀螇聿膀薈螆?bào)⑸F螅袁膈莀螄
【正文】 控制在 300177。10 mm ，因此所選水位傳感器的精度應(yīng)該高于 10/450=%FS， 因此選 擇該 測(cè)量精度 才 可以滿足要求。 佛山市順德區(qū)拓樸電子儀器有限公司生產(chǎn)的 PTP601 投入式水位傳感器可以滿足控制要求，該系列儀表采用擴(kuò)散硅壓阻芯體或陶瓷壓阻芯體 。 316 全不銹鋼結(jié)構(gòu)有多種量程可供選擇，選擇測(cè)量圍為： 100～ 500mm，測(cè)量精度在 1%FS 的型號(hào)可以滿足控制要求。該型號(hào)的傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下： 量程： 100～ 500mm(水位高 /深度 ) 綜合精度 : %FS 輸出信號(hào) : 4～ 20ma(二線制 )、 0～ 5V、 1～ 5V、 0～ 10V(三線制 ) 供電電壓 : 24DCV(9～ 36DCV) 負(fù)載電阻 : 電流輸出型：最大 800Ω ；電壓輸出型：大于 50KΩ 絕緣電阻 : 大于 2021MΩ (100VDC ) 密封等級(jí) : IP68 長(zhǎng)期穩(wěn)定性能 : %FS/年 振動(dòng)影響 : 在機(jī)械振動(dòng)頻率 20Hz～ 1000Hz 內(nèi)，輸出變化小于 %FS 電 氣 接口 (信號(hào)接口 ): 緊線防水螺母與五芯通汽電纜連接 機(jī)械連接 (螺紋接口 ): 投入式 使用時(shí)可以采用 24V 直流電源為水位傳感器供電保證其正常工作，將 1～ 5V電壓信號(hào)作 為反饋量引入 PLC 模擬 量 輸入端口進(jìn)行控制運(yùn)算。 根據(jù)控制方案可以知道流量傳感器用于測(cè)量給水流量和蒸汽流量，這兩個(gè)信號(hào)可以有效地改善控制質(zhì)量，因此合理的選擇流量傳感器能夠有效的改善整個(gè)系統(tǒng)的控制質(zhì)量。知道所要控制的是 35t/h 鍋爐的汽包水位，即該鍋爐正常工作時(shí)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 硬件選型 12 每小時(shí)蒸發(fā) 35t 蒸汽也就是 有 35t 水被蒸發(fā)成為蒸汽 ， 水位穩(wěn)定時(shí)供水量為： 35 m3/h 。 上海正博自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的 LUGB99 型渦街 流量計(jì) 是一種基于卡門渦街原理流體振動(dòng)式新型 流量計(jì) ，它具有測(cè)量范圍廣、壓損小、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高和安裝、使用方便等優(yōu)點(diǎn) ， 廣泛應(yīng)用于封閉工業(yè)管道中液體、汽體和蒸汽介質(zhì)體積和質(zhì)量流量的測(cè)量。 該流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)如下： （ 1） 測(cè)量介質(zhì)：蒸汽、汽體、液體 （ 2） 傳感器的感應(yīng)元件不直接與被測(cè)介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定、可靠性高 （ 3） 傳感器內(nèi)無可動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，壓損小維擴(kuò)量小、使用壽命長(zhǎng) （ 4） 范圍度寬達(dá) 10： 1～ 15： 1 （ 5） 測(cè)量范圍：正常工作范圍，雷諾數(shù)為 20， 000～ 7， 000， 000；輸出信號(hào)不受液體溫度、壓力、粘度及組份影響。測(cè)量可能范圍，雷諾數(shù) 8， 000～ 7，000000 （ 6） 精度等級(jí)：液體，指示值的 177。% ；蒸汽，指示值的 177。% （ 7） 輸出信號(hào)： 低電平： 01V；高電平：大于 4V；占空比為 50% : 4～ 20ma(三線制 ) （ 8） 電源電壓： 24DCV （ 9） 殼體材料：碳 鋼；不銹鋼 (1Cr18Ni9Ti) （ 10） 規(guī)格： (管道內(nèi)徑 ) 2 3 50、 6 80、 12 150、 200、 250、300(大于 DN300 口徑為插入式 ) （ 11） 工作狀況下流量范圍 (單位： m3/h)，見表 表 工作狀況下流量范圍 DN(mm) 液體 汽體 蒸汽 20 540 880 25 112 10120 32 12100 15200 40 230 18150 20300 50 350 30300 30450 65 680 50420 60800 80 10130 70600 1001300 100 20200 1201000 2002021 125 30300 1801500 3003000 150 45450 2402021 4504500 200 90900 4804000 9009000 250 1201200 7008000 120012021 300 1802021 90010000 160016000 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 硬件選型 13 根據(jù)過程 控制儀表量程選擇原則儀表量程應(yīng)該為被測(cè)量參數(shù)的 4/3～ 3/2 倍 ，流量計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠檢測(cè)的最大流量為： ～ 52 m3/h，因此汽包送水管道直徑選用50 mm 并用 LUGB99 型渦街 流量計(jì) 檢測(cè)流量可以檢測(cè)的流量范圍是 3～ 50 m3/h，可以滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測(cè)汽包給水流量信號(hào)。 由于 LUGB99 型渦街 流量計(jì) 既可用于液體流量檢測(cè)也可 用于蒸汽流量檢測(cè)，因此還可以選擇該流量計(jì)作為汽包負(fù)荷蒸汽流量的檢測(cè)傳感器。正常工作時(shí)汽包蒸汽壓力大約是 ， 由蒸汽密度表可以查到蒸汽密度大約是 2700Kg/ m3， 根據(jù)過程控制選擇儀表量程原則儀表量程應(yīng)該為被測(cè)量參數(shù)的 4/3～ 3/2 倍 ， 流量計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠檢測(cè)的最大流量為： ～ m3/h 因此汽包蒸汽管道直徑選用 20 mm，并用 LUGB99 型渦街 流量計(jì) 檢測(cè)流量可以檢測(cè)的流量范圍是 8～ 80 m3/h，可以滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測(cè) 蒸汽流量 信號(hào)。 電機(jī)是鍋爐汽包供水的動(dòng)力設(shè)備，電機(jī)的準(zhǔn)確選型關(guān)系到汽包能否準(zhǔn)確供水進(jìn)而影響到汽包水位的穩(wěn)定 。 控制的鍋爐蒸發(fā)量為： 35t/h，汽包壓力 ， 管道直徑 50mm 因此可以對(duì)正常工作時(shí)電機(jī)的功率作如下估算： 2 23 5 0 0 0 1 0 / 5 0 0 0 0 0 3 . 1 4 2 . 5 953 6 0 0 1 0 0 0 0 Wk g m sPKs? ? ? ??? ? () 由計(jì)算結(jié)果可以知道選用 功率為 100Kw的三相異步電動(dòng)機(jī)完全可以滿足工作要求 ，由于使用變頻調(diào)速不必選用繞線型異步電動(dòng)機(jī)，選用鼠籠型 電機(jī)就可以滿足要求。濟(jì)南華力貝爾機(jī)電設(shè)備有限公司 生產(chǎn)的 YJTG三相變頻調(diào)速電機(jī)專門為變頻調(diào)速設(shè)計(jì)可以根據(jù)技術(shù)要求設(shè)定其額定電壓為 380V 額定功率為 100Kw。 變頻器是電機(jī)的供能設(shè)備 ， 合理選擇變頻器關(guān)系到電機(jī)能否正常工作為汽包供水。由電機(jī)的選型可以知道電機(jī)在 50Hz 三相交流電下工作時(shí)電機(jī)的功率大約是100Kw， 當(dāng)三相交流電動(dòng)機(jī)在基頻以下工作時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出工作，而此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)小于額定轉(zhuǎn)速 ， 因此電機(jī)的輸出功率也會(huì)小于額定功率，同時(shí)由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩保持不變 ， 其工作電流同在 50Hz 三相交流電下工作時(shí)電流基本一致。 根據(jù)以上的分析可以選擇羅克韋爾公司的 1336PlusII 系列 1336FB150 型號(hào)的變頻器。給變頻器可以輸入 380V480V 50/60Hz 三相交流電 ， 輸出 380480V 三相交流電并通過控制信號(hào)控制其輸出頻率，其容量是 149Kw，可以 滿足設(shè)備功率要河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 硬件選型 14 求。該型號(hào)變頻器具有豐富靈活的控制接口，可以通過控制信號(hào)方便 地 改變變頻器的工作特性。 設(shè)計(jì)時(shí)將變頻器連接在 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上， 就可以 利用 PLC 控制變頻器的輸出電壓和頻率。 接觸器是系統(tǒng)中用到的重要開關(guān)設(shè)備，接觸器的合理選擇能保證交流電動(dòng)機(jī)能夠準(zhǔn)確及時(shí)的啟動(dòng)、停止。根據(jù)分析三相交流異步電機(jī)的最高工作電流是工作于50Hz 交流電壓下 ， 其工作電流為： 100 1523 380Kw Av ?? () 因此根據(jù)設(shè)計(jì)的要求 浙江宏立電器有限公司生產(chǎn)的 HLC3X系列空調(diào)接觸器主要適用于 50Hz 或 60Hz、在 AC7b 使用類別額定工作電壓為 230V 或 480V 時(shí)額定電流至40A電路中，適用于起動(dòng)和控制三相交流電動(dòng)機(jī) (壓縮機(jī) )及其它三 相負(fù)載，選擇 五套該類型接觸器 同時(shí) 帶動(dòng) 一臺(tái) 電機(jī)可以滿足設(shè)計(jì)要求。 由于系統(tǒng)的主要耗電設(shè)備是電動(dòng)機(jī)
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