數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用·用技術(shù)·空分中的變負(fù)荷控制路少中劉連芳舒行科果勇(長春工業(yè)大學(xué)吉林長春130012)[摘要]以某化肥廠空分設(shè)備為例,詳細(xì)介紹了自動變負(fù)荷控制系統(tǒng)及其工作原理,以及各關(guān)鍵工藝參數(shù)的實(shí)現(xiàn)過程;變負(fù)荷技術(shù)在空分中的應(yīng)用還要受到壓縮機(jī)喘振曲線的限制,進(jìn)而介紹嘴振的知識,在通用性能曲線的限制下使得變負(fù)荷控制在空分設(shè)備中正常穩(wěn)定的運(yùn)行。關(guān)鍵詞]空分設(shè)備自動變負(fù)荷控制系統(tǒng)防喘振中圖分類號TQ16文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A文章編號]1007-9416(2010)06-0086-02引言較長時間的緩慢過程。若某一時刻加量過快,將會對同步電機(jī)構(gòu)隨著空分技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的空分工藝流程組織也經(jīng)歷成威脅,加量太慢又不能使尾氣透平機(jī)的功率得到充分的利用了幾代變革。目前出現(xiàn)的全低壓制氧機(jī),采用的是低溫法分離針對空分裝置各主要參數(shù)諸如空氣量、氧氣量、膨脹空氣量、膨空氣,由內(nèi)壓縮流程完成生產(chǎn)。其主要工藝流程包括以下幾個脹空氣旁通量、粗氬流量、氬餾分量、空壓機(jī)排氣壓力和下塔阻部分:空氣壓縮,空氣冷卻,空氣純化,換熱液化和低溫精餾。力等的頻繁變化的特點(diǎn),采用適合的調(diào)節(jié)方式對這些變動的負(fù)荷目前空分行業(yè)廣泛關(guān)注的是面對當(dāng)前空分設(shè)備大型化程度的提進(jìn)行調(diào)節(jié),使空壓機(jī)保持在適當(dāng)?shù)墓r下運(yùn)行高,如何減少產(chǎn)品氣放散量,保證物料平衡,井且在不同的負(fù)荷情況下怎樣控制設(shè)備的總能耗、保證整個系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行馬2閃↑是設(shè)計者著手研究的方向。1空分工藝過程(如圖1)該空分設(shè)備采用常溫分子篩吸附、增壓透平膨脹機(jī)、料上塔和全精餾無氫制氬技術(shù)、氧氮產(chǎn)品內(nèi)壓縮流程來源于一臺僅有1/3負(fù)荷能力的電機(jī)和一臺具有2/3負(fù)荷尾氣透平機(jī)。流程如上圖所示。在上述裝置剛剛啟動運(yùn)作時,還未曾產(chǎn)生尾氣,所以此時空壓機(jī)只是依靠同步電機(jī)拖動。如果nNRTI此時的負(fù)荷量超過同步電機(jī)所能承受的范圍,電機(jī)可能有損壞的危險。隨著生產(chǎn)過程不斷進(jìn)行,氣體溫度以及尾氣量也開始增加,尾氣透平機(jī)開始工作,整個系統(tǒng)的負(fù)荷亦隨之增大2變負(fù)荷控制系統(tǒng)2ri由空分工藝流程可知空分系統(tǒng)的負(fù)荷變化范圍不僅大而且是圖2其中由圖5可以看出,進(jìn)行平滑處理后的波形外緣更加平滑,這樣有利于尋找拐點(diǎn)。在找到相同的拐點(diǎn)后,利用均方差算法可求得兩張波形的相似度。中2+y2s5結(jié)語物鏡檢測系統(tǒng)的研究成果大大提高了光纖熔焊機(jī)內(nèi)部的鏡頭邊緣位置p、邊緣方向日可分別由下式確定的檢測效率和檢測精度,并且提供了一套業(yè)內(nèi)檢測標(biāo)準(zhǔn)。面且間P-cosa(3)接地提高光纖熔焊機(jī)的熔焊質(zhì)。同時也填補(bǔ)了國內(nèi)在光纖熔焊設(shè)備領(lǐng)城鏡頭自動檢測的一項空白。sia=參考文獻(xiàn)][]于起峰,陸宏偉,劉肖琳.基于圖像的精密測量與運(yùn)動測量e。s6(4)[M]北京:科學(xué)出版社,2002[2】劉桂雄,申柏華,馮云慶,等,基于改進(jìn)的 Hough變換圖像因此灰度值h1和h2區(qū)城之間的邊緣可表示為:分割方法門]光學(xué)精密工程,2002,6(3):257-260. LIU GU- XIONG,rc。s+ysin6·P(P12P2)SHEn BO-HUA FENG YUNQING, et al. Method of image segXcos日(5) mentation based on improved hough transform[). optics Preci-3檢測系統(tǒng)軟件的設(shè)計開發(fā)sion Engineering, 2002, 6(3): 257-260在構(gòu)建檢測系統(tǒng)的硬件平臺和和研究亞像寨邊緣定位算法之3】張強(qiáng)勁,楊丹,張小洪,等,基于多尺度模棚邏輯的小波邊后,物鏡檢測系統(tǒng)軟件的架構(gòu)如圖2所示緣檢測方法[J.重慶大學(xué)學(xué)報,2005,28(10):62-65. ZHANG光纖在對焦時有兩種情形:一是邊緣清晰,二是纖芯清晰。 QIANG-JN, YANG DAN, ZHANG XIAOHONG,etal.根據(jù)熔接機(jī)的實(shí)際工作圖像,我們把焦距取在兩者之間。對稱 edge detection method based on multi- scale fuzzy點(diǎn)的尋找的依據(jù)是波形圖的完全對稱,如果不對稱,則繼續(xù)搜 Joumal of Chongqing University( Natural Science EditionlogicaL尋。由于攝像頭分辨率的限制,翰出的波形圖不是很平滑。因28(10):62~65此,必須在波形配對軟件里對波形圖像進(jìn)行平滑處理。[4]朱穎,江澤濤.基于 Sobel算子的亞像素邊緣檢測方法[J.南由圖3可以看出,光纖在對焦后是規(guī)則圖形,但邊緣精度要呂航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,19(2):100-102.ZHU求較嚴(yán)格,因此,采用亞像素邊緣定位算法可以對物鏡做精確YING, JIANG ZE-TAO.ASub- pixel edge detection method的檢測和定位based on Sobel operator J] Journal of Nanchang Institute of4波形配對軟件的設(shè)計開發(fā)Aeronautical Technoiogy(Natural Science), 2005, 19(2): 100-102與檢測系統(tǒng)配套的波形配對軟件的架構(gòu)如下圖所示;在配對軟件中,對波形上各個點(diǎn)之間的比較采用均方差算法,然后得出一個平均相似度。應(yīng)用披求·數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用變負(fù)荷調(diào)節(jié)的關(guān)鍵是根據(jù)空壓機(jī)所承載負(fù)荷的變化情況,確通用性能曲線如圖2所示根據(jù)氧氣負(fù)荷來確定分離空氣量,再由分離空氣景確定出出塔氮曲線方程為氣嫌和氫氣量。液體產(chǎn)量是按照工藝要求決定,根據(jù)產(chǎn)品量和分離空氣量,井且由冷量平衡式,初步確定膨脹空氣量,從面進(jìn)通用性能曲線不會因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力步確定膨脹空氣旁通和加工空氣爨的初值,由加工空氣量的初等工藝參數(shù)變化而使嗒振線發(fā)生偏移。其中容易測鼉,橫坐值,可以進(jìn)一步校算膨脹空氣量,最終確定加工空氣量,由此就可以確定其他工藝參數(shù)3變負(fù)荷系統(tǒng)工作原理標(biāo)7可轉(zhuǎn)化為D,此時檢測以下三個參數(shù)即P2P1h就該公司現(xiàn)有的空分設(shè)備控制系統(tǒng)由集散控制系統(tǒng)和基于此系能夠得到不受工況影響的通用性能曲線及嗡振界限線,之后以此統(tǒng)的高級工藝流程控制系統(tǒng)組成。此流程控制系統(tǒng)可以在Wn-為基準(zhǔn)再加上安全裕度可以得到防喘振控制線。dows XP環(huán)境下運(yùn)行,內(nèi)部集成了80%~110%負(fù)荷范圍內(nèi)任意壓縮機(jī)的防喘振可以通過PLC實(shí)現(xiàn)。正常工況下,根據(jù)壓縮工況點(diǎn)的工藝參數(shù)數(shù)學(xué)計算模型,可以實(shí)現(xiàn)在不同工況下系統(tǒng)的機(jī)此時的壓力比D,通過防嗒振控制線,計算出此時流量設(shè)定安全穩(wěn)定運(yùn)行自動變負(fù)荷控制通常有兩種方式:一種是根據(jù)某一目標(biāo)被控點(diǎn)與入口流噩進(jìn)行比較,通過比較結(jié)果確定閥的開度,從而使壓量來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品負(fù)荷變化的自動控制即目標(biāo)控制方式,另一種是人縮機(jī)入口流量大于喘振極限流量為的去改變某一被控量的設(shè)定值即指令控制方式。兩者之間的區(qū)5結(jié)語空分設(shè)備流程復(fù)雜,生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)。其中的變負(fù)荷過程復(fù)雜,指令控制方式是一種預(yù)知的、階躍的控制方式,實(shí)現(xiàn)起來是二個多參數(shù)變化的復(fù)雜過程,同時空分設(shè)備變更空氣量變負(fù)荷有一定的預(yù)見性,于兩種方式的優(yōu)點(diǎn),我們通常在系統(tǒng)設(shè)計中機(jī)特性曲線的限制,在生產(chǎn)實(shí)踐中將通用特性曲線應(yīng)用于防振司時運(yùn)自動變負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行之前,空分設(shè)備是穩(wěn)定的,并且提前給控制,對工藝參數(shù)經(jīng)常變化的場合,具有很好的適用性。該廠采定負(fù)衠調(diào)整速率。流程控制系統(tǒng)內(nèi)的工藝數(shù)學(xué)模型對80%~110%用先進(jìn)的自動變負(fù)荷技術(shù)大大提高了空分設(shè)備調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性,使負(fù)荷范圍內(nèi)的每一工況點(diǎn)都進(jìn)行了精確計算。自動變負(fù)荷系統(tǒng)在能耗最大限度的降低,保證了經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)先判[參考文獻(xiàn)[趙大為.大型空分設(shè)備的研制開發(fā)[冶金動力,2004年第自動根據(jù)讀取的當(dāng)前負(fù)荷下各工藝參敬實(shí)時值,計算出達(dá)到日標(biāo)6則負(fù)荷下的過程耗時;與此同時系統(tǒng)也會計算出目標(biāo)負(fù)荷工況下的2]馬志勇,羅萬里.空壓機(jī)負(fù)荷及防喘振控制系統(tǒng)[J].瀘天科關(guān)鍵參數(shù)的目標(biāo)值,并顯示在關(guān)鍵參數(shù)控制表中的輸入值欄內(nèi)技.1994年第3期參數(shù)在集散控制系統(tǒng)上處于屏蔽狀態(tài)時操作人員就會失去操作設(shè)計幅報等空分設(shè)備變魚荷調(diào)節(jié)主要參數(shù)的關(guān)系及計算門為系統(tǒng)時刻變負(fù)荷而做好準(zhǔn)備。自動變負(fù)荷系統(tǒng)在運(yùn)行中,關(guān)鍵[4陳明敏,江楚標(biāo),空分設(shè)備變更氧氣產(chǎn)量的節(jié)能操作[]深權(quán)限,當(dāng)所有關(guān)鍵參數(shù)的目標(biāo)值、模型值及實(shí)時值都達(dá)到一致后,冷技術(shù).2002(2):20-22.即可認(rèn)為變負(fù)荷控制系統(tǒng)的完成。4負(fù)荷調(diào)節(jié)限制5]張水護(hù)等大型空分設(shè)備自動變負(fù)荷技術(shù)應(yīng)用[6劉軍奮,談空分設(shè)備自動變負(fù)荷控制技術(shù)[]深冷技術(shù)也要考慮到振曲線的限制,由于空分設(shè)備普網(wǎng)符性曲線和空壓20194機(jī)特性曲線的雙重作用,會對空壓機(jī)的變負(fù)荷范圍受到限制,因[7]王彥軍,楊繼全,離心式壓縮機(jī)的防喘振控制系統(tǒng)[]齊齊此在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中,整個裝置的調(diào)節(jié)范圍要比預(yù)期的小。從嚼哈爾大學(xué)學(xué)報第19卷第1期振機(jī)理分析來看,只要使壓縮機(jī)的實(shí)際流景不小于喘振極限流量[8]魏龍,袁強(qiáng)離心式壓縮機(jī)的喘振及控制[J風(fēng)機(jī)技術(shù),2004P,系統(tǒng)就不會發(fā)生喘振。也就是說當(dāng)負(fù)荷減小時,采用部分年第1期回流的方法,保證Q>QP。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中工況會經(jīng)常變化[作者簡介從而導(dǎo)致原來的性能曲線以及喘振界限線也隨之發(fā)生變化。所以路少中(1979.11--)女,碩土,現(xiàn)就讀于長春工業(yè)大學(xué)電此處采用的是通用性能曲線控制法預(yù)防喵振的發(fā)生。氣與電子工程學(xué)院控制理論與控制工程專業(yè),研究方向:信號檢測與倍息處理。透干機(jī)商步電機(jī)空壓機(jī)以控制器圖1某化肥廠離心式空氣壓縮機(jī)組6#