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1、冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20□□級(jí)自動(dòng)化專業(yè):□□□指導(dǎo)教師:□□□1冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的概況冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)廣泛地用于火力發(fā)電、NdFeB制粉車間、聚苯乙烯樹脂制造、化肥廠的脫硫、冶煉、石油化工等的工業(yè)控制中。如下圖所示:圖1冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)主要控制范圍分布圖在火力發(fā)電、NdFeB制粉車間、聚苯乙烯樹脂制造、化肥廠的脫硫、冶煉、石油化工等的工業(yè)控制中,常常需要大量連續(xù)的冷卻循環(huán)水對(duì)一些如鍋爐、余熱發(fā)電機(jī)、真空爐等設(shè)備進(jìn)行冷卻,確保其正常工作。因此,冷卻循環(huán)水在些工業(yè)控制領(lǐng)域中就變得非常重要,是不可缺少的一部分。因?yàn)槔鋮s循環(huán)水主要是對(duì)一些大系統(tǒng)里
2、的一部分需要冷卻的設(shè)備進(jìn)行冷卻,所以,通常是把它從需要冷卻的系統(tǒng)中分離出來,看作是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),在設(shè)計(jì)大系統(tǒng)時(shí)只要考慮到了冷卻的問題,留有一定的空間,一般在設(shè)計(jì)及運(yùn)行中不會(huì)與其所要服務(wù)的系統(tǒng)產(chǎn)生沖突。2冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)控制方案2.1控制系統(tǒng)簡介37冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的功能主要是給一個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備、一個(gè)系統(tǒng)或多個(gè)系統(tǒng)提供循環(huán)的冷卻水,讓高溫的設(shè)備或系統(tǒng)工作在正常的溫度內(nèi)。冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)可以是一個(gè)大的系統(tǒng),也可以簡單地只由一個(gè)自來水進(jìn)水管和一個(gè)出水管組成,它隨著控制對(duì)象的不同而不同。一般的冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)主要由冷卻池、水泵、自來水、若干水管、
3、若干閥門等組成。它隨著控制對(duì)象的不同適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p小組成部分。冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的控制過程如圖2所示,自來水主要起冷水補(bǔ)充,由于系統(tǒng)在循環(huán)過程中會(huì)損失一部分的水,當(dāng)冷卻池里的水低于一定水位時(shí),就引入自來水,補(bǔ)充損失的水,冷卻池的作用主要是將回收的冷卻水,再進(jìn)一步冷卻,經(jīng)水泵抽水到需要冷卻的設(shè)備或系統(tǒng),而冷卻塔主要是把冷卻完設(shè)備之后的水進(jìn)行冷卻,再把它下放到冷卻池,形成一個(gè)循環(huán)。圖2冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)流程簡圖NdFeB制粉車間的冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng),是冷卻循環(huán)水控制當(dāng)中較典型的一種系統(tǒng),本次的設(shè)計(jì)也是針對(duì)NdFeB制粉車間這個(gè)對(duì)象進(jìn)行的。NdFeB制粉車
4、間是整個(gè)磁粉制造的核心環(huán)節(jié),主要由真空熔煉爐、真空快淬爐、真空連續(xù)晶化爐等設(shè)備組成,這些設(shè)備都是在高溫下工作,一旦冷卻水中斷,將會(huì)造成無法挽回的事故。為保證NdFeB制粉車間的真空熔煉爐、真空快淬爐、真空連續(xù)晶化爐等設(shè)備的正常運(yùn)行,為其提供源源不斷地冷卻循環(huán)水就變得至關(guān)重要。為了使系統(tǒng)簡單,一般把冷卻循環(huán)水系統(tǒng)獨(dú)立出來,在設(shè)計(jì)時(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)。2.2冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的控制對(duì)象在NdFeB制粉車間,主要的控制對(duì)象為真空熔煉爐、真空晶化爐和真空快淬爐。因?yàn)檫@三個(gè)爐都是在高溫的條件下進(jìn)行工作,在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,如果溫度過高,就會(huì)影
5、響其正常工作,甚至燒壞設(shè)備,所以要對(duì)其進(jìn)行冷卻,用循環(huán)水冷卻是一個(gè)較理想的方式。(1)真空熔煉爐用于高溫精密合金及磁性材料的熔煉提純,37生產(chǎn)用于精密鑄造和重熔電極的合金棒料。主要技術(shù)指標(biāo):極限真空6.6×10-2Pa壓升率1.2Pa/h中頻功率50-2000kW最高溫度2300℃裝料量20-2000kg規(guī)格型號(hào)/BJ-VIM-200KG(2)真空晶化爐使磁粉在通過加熱區(qū)和冷卻區(qū)過程中,翻滾充分,加熱和冷卻均勻,能大幅度提高磁粉性能。主要技術(shù)指標(biāo):極限真空度5×10-3Pa漏率0.5Pa*L/S可充正壓力0.05MPa溫度范圍0~800℃控溫精度±3
6、‰加熱帶長度2m冷卻帶長度2m爐管轉(zhuǎn)速0~60r/min總功率55kW規(guī)格型號(hào)XG-200型(3)真空快淬爐生產(chǎn)快淬Nd-Fe-B磁粉為主的專用設(shè)備。其工作原理是:電弧熔融金屬以一定流速溢流于水冷轉(zhuǎn)輪上,金屬熔液被快速冷卻凝固,從而使液態(tài)無序結(jié)構(gòu)凍結(jié),形成非晶或微晶結(jié)構(gòu)。主要技術(shù)指標(biāo):產(chǎn)量≥50t/y真空度≤5×10-3Pa出粉磷片厚度20~80um抽真空時(shí)間≤50min壓升率≤4×10-1Pa.L/S坩堝進(jìn)出水溫差(△T)≤8~10℃進(jìn)料粒度0.3~20mm轉(zhuǎn)輪溫升≤2℃用水量8t/h熔煉功率55kW設(shè)備外形尺寸4200mm×2800mm×3500
7、mm工作電流≤1000A規(guī)格型號(hào):GZK-50TC型(4)水泵主要技術(shù)指標(biāo):型號(hào)100FY(HY)-50泵額定轉(zhuǎn)速2900r/min流量100m3/h電機(jī)功率30kW揚(yáng)程50m372.3冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的工藝流程2.3.1冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的工藝流程圖圖3冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)工藝流程圖圖4系統(tǒng)局部控制圖37從上面圖3和圖4可以清楚地看到NdFeB制粉車間的冷卻循環(huán)水工藝流程,以及控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分。2.3.2控制系統(tǒng)的工作流程當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí),首先使水位繼電器檢測水池的水位,當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí),水池放水,當(dāng)水位低于設(shè)定值時(shí),打開電磁閥YV1往水池
8、注水,達(dá)到設(shè)定值時(shí),斷開電磁閥YV1;然后啟動(dòng)M1水泵,向熔化爐、快粹爐、晶化爐噴冷卻水,之后水經(jīng)過回水管到