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屋頂排熱風(fēng)機(jī)通過(guò)DCS實(shí)現(xiàn)煅燒沸騰床離心風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)基于室內(nèi)空

摘要：主要介紹離心風(fēng)機(jī)的一種聯(lián)鎖控制方案，提供了聯(lián)鎖原理模塊圖和組態(tài)程序流程框圖。
關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)；DCS；聯(lián)鎖控制；模塊組態(tài)

沸騰床離心風(fēng)機(jī)是我廠煅燒車間沸騰床工序的重要設(shè)備，主要作用是將布袋除塵器出氣加壓送到爐氣加熱器，加熱后的爐氣進(jìn)沸騰床。一旦風(fēng)機(jī)損壞，損失的不僅是設(shè)備的價(jià)值，還直接導(dǎo)致沸騰床的停車，影響全廠的純堿產(chǎn)量。離心風(fēng)機(jī)檢測(cè)點(diǎn)主要有2 個(gè)軸瓦溫度，1 個(gè)回油溫度和1 個(gè)供油壓力，這幾個(gè)參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況起著重要的監(jiān)視作用。風(fēng)機(jī)發(fā)生異常情況時(shí)，如果單靠人工操作存在很大的滯后性和危險(xiǎn)性。因此，通過(guò)DCS 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)鎖功能能夠充分發(fā)揮控制器快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，有效地對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

1 聯(lián)鎖方案

根據(jù)壓縮機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工藝提出的條件和我廠DcltaV DCS 工程的特點(diǎn)，離心風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖方案設(shè)計(jì)如下：軸瓦溫度大于85℃報(bào)警，超過(guò)90 ℃聯(lián)鎖停車，回油溫度大于60 ℃報(bào)警，超過(guò)90 ℃聯(lián)鎖停車，供油壓力低于0. 18 MPa 時(shí)開(kāi)啟備用泵，低于0. 1 MPa 時(shí)聯(lián)鎖停車。

1. 1 溫度聯(lián)鎖

考慮到干擾、維修、損壞等因素的影響，有可能導(dǎo)致溫度點(diǎn)波動(dòng)造成不必要的停車，對(duì)溫度點(diǎn)進(jìn)行了濾波容錯(cuò)處理。另外，一旦該點(diǎn)I/ O 通道發(fā)生錯(cuò)誤，控制器立即將其聯(lián)鎖自動(dòng)切除，不會(huì)造成工程誤停車。

1. 2 壓力聯(lián)鎖

除進(jìn)行上述處理外，將油泵切換的時(shí)間設(shè)置到最快，以便在油壓低于0. 18 MPa 時(shí)迅速開(kāi)啟備用泵供油，保證風(fēng)機(jī)的進(jìn)油壓力；如果開(kāi)啟備用泵后仍不能保證0. 1 MPa 以上的油壓力，立即停掉風(fēng)機(jī)以保設(shè)備安全。

1. 3 聯(lián)鎖保持

聯(lián)鎖停車后，即使所有聯(lián)鎖參數(shù)都恢復(fù)正常，聯(lián)鎖輸出信號(hào)也將繼續(xù)保持停車狀態(tài)，以便查找停車原因，防止故障擴(kuò)大化。只有所有聯(lián)鎖點(diǎn)正常后，操作工重新點(diǎn)擊畫(huà)面關(guān)掉自保持，執(zhí)行開(kāi)車操作時(shí)，微機(jī)才能輸出開(kāi)車信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)。

2 聯(lián)鎖模塊圖


圖1 DCS 控制器內(nèi)部組態(tài)圖

如圖1 為DCS 控制器內(nèi)部組態(tài)圖。T806A、T806B、T807、P810 分別是前后軸瓦溫度、回油溫度和供油壓力的數(shù)據(jù)處理模塊(編程塊) ，在模塊內(nèi)部通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的濾波容錯(cuò)，其內(nèi)部程序流程圖如圖2 所示(對(duì)于油壓判斷語(yǔ)句應(yīng)取最大值，且為“最大值小于設(shè)定值?”) 。


圖2 模塊內(nèi)部程序流程圖

CT806A、CT806B、CT807、CP810 分別是對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖切除模塊，值為0 時(shí)切除，為1 時(shí)投入，該模塊值由對(duì)應(yīng)的編程塊控制。在操作畫(huà)面中，我們能夠看到該點(diǎn)的聯(lián)鎖切除狀態(tài)。

CUT FJ 是聯(lián)鎖總切除模塊，值為0 時(shí)切除，為1時(shí)投入， 該模塊值可以通過(guò)操作畫(huà)面進(jìn)行操作。OnOff FJ 是開(kāi)停風(fēng)機(jī)的操作模塊，可以通過(guò)操作畫(huà)面進(jìn)行開(kāi)停車操作。DOHOLD 和HoldSwitch 兩模塊共同實(shí)現(xiàn)停車輸出自保持功能，HoldSwitch 模塊也是可操作變量，在操作畫(huà)面中可以改變其值(對(duì)應(yīng)圖3中的B) 。


圖3 操作畫(huà)面顯示

油泵切換程序組態(tài)相對(duì)簡(jiǎn)單，在這里不再詳述。

圖3 為操作畫(huà)面顯示，正常開(kāi)車時(shí)，A 指示綠色，B 為“ON”狀態(tài)，一旦聯(lián)鎖停車，A 指示紅色；再開(kāi)車時(shí)先將B 打到Off 狀態(tài)，再雙擊A 進(jìn)行開(kāi)操作，開(kāi)機(jī)后B 自動(dòng)置ON 狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

該聯(lián)鎖控制方案，通過(guò)模塊組態(tài)和編程，對(duì)過(guò)程控制點(diǎn)進(jìn)行了錯(cuò)誤處理和篩選，同時(shí)應(yīng)用智能判斷和相互關(guān)聯(lián)性，取出了正確的聯(lián)鎖參數(shù)，從而在一定程度上彌補(bǔ)了自控工程中的不足，使之更加符合生產(chǎn)要求。

經(jīng)過(guò)試運(yùn)行，該聯(lián)鎖方案完全符合設(shè)計(jì)要求，一方面通過(guò)聯(lián)鎖有效地保護(hù)了設(shè)備，另一方面也很好的解決了由于干擾、儀表?yè)p壞等原因而出現(xiàn)的誤聯(lián)鎖等問(wèn)題，使得煅燒車間沸騰床的生產(chǎn)穩(wěn)定性大大提高，為純堿廠的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。



摘要：本文研究的基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)，用C02濃度作為室內(nèi)人員相關(guān)污染物的控制指標(biāo)，以TV0C作為室內(nèi)建筑相關(guān)污染物的控制指標(biāo)，從而容許在室內(nèi)人員改變或建筑相關(guān)污染物濃度改變時(shí)調(diào)節(jié)入室新風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣品質(zhì) 節(jié)能 需求控制通風(fēng) 二氧化碳 揮發(fā)性有機(jī)化合物 1 基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)的理論研究

1.1 加大新風(fēng)量與改善室內(nèi)空氣品質(zhì)

室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)劣，直接影響室內(nèi)人員的身體健康，為了創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，各類有關(guān)空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范的修改中均加大了新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榧哟笮嘛L(fēng)量是確保良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)的可靠辦法。

1.2 需求控制通風(fēng)

從節(jié)能角度來(lái)講，希望在保證一定的室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，將新風(fēng)量控制在最小。這就不可避免的造成新風(fēng)能耗和室內(nèi)空氣品質(zhì)之間的矛盾同在提高室內(nèi)空氣品質(zhì)和節(jié)能的雙重要求下，需求控制通風(fēng)(Demand Control Ventlation 簡(jiǎn)稱DCV)工程應(yīng)運(yùn)而生。

1.3 基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)

研究表明，室內(nèi)空氣污染物主要來(lái)源于人體散發(fā)和建筑物相關(guān)污染，因此本文作者認(rèn)為，僅僅考慮C02作為污染物的指標(biāo)是不夠的，需要綜合考慮人員和建筑材料散發(fā)的有害物，并將其作為控制指標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)提高室內(nèi)空氣品質(zhì)與節(jié)能的統(tǒng)一。

2 基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)的實(shí)驗(yàn)研究
2.1 需求控制通風(fēng)實(shí)驗(yàn)工程硬件組成

根據(jù)檢測(cè)與控制工程的需要，制作了一套比較完整的實(shí)驗(yàn)工程，實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由以下幾部分組成：IAQ小室，C02和VOC傳感器、溫濕度傳感器，計(jì)算機(jī)的PLC控制器，風(fēng)門執(zhí)行器，以及風(fēng)管工程等。

2.2 需求控制通風(fēng)實(shí)驗(yàn)工程軟件組成

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程和測(cè)試結(jié)果

實(shí)驗(yàn)中采用甲醛和C02作為示蹤氣體。為了確保甲醛和C02濃度的均勻分布，氣體在回風(fēng)處釋放，隨新風(fēng)與回風(fēng)混合后一同送入靜壓層，最后通過(guò)孔板送入室內(nèi)，由于孔板送風(fēng)均勻性特點(diǎn)，使得污染物在到達(dá)工作區(qū)時(shí)濃度分布非常均勻。

3 結(jié)論
3.1 加大新風(fēng)量是確保良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)的可靠辦法，但是用加大新風(fēng)量來(lái)提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的方法多是以消耗能源為代價(jià)的；當(dāng)室內(nèi)人員或其它污染源變化時(shí)，固定新風(fēng)量的方法會(huì)引起過(guò)量通風(fēng)和欠通風(fēng)，不僅引起能量的消耗，還會(huì)帶來(lái)空氣品質(zhì)問(wèn)題。

3.2 傳統(tǒng)的僅以C02為控制指標(biāo)的需求控制通風(fēng)，可以較好的控制以人員為主要污染源的室內(nèi)空氣品質(zhì)，但是C02不能指示建筑物或其它非人員產(chǎn)生的污染物，因而該方法存在缺陷。

3.3 基于空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)，用C02濃度作為室內(nèi)人員相關(guān)污染物的控制指標(biāo)，以TVOC作為室內(nèi)建筑相關(guān)污染物的控制指標(biāo)，從而容許在人員改變或建筑相關(guān)污染物濃度改變時(shí)調(diào)節(jié)新風(fēng)量，可以較好的控制室內(nèi)空氣品質(zhì)。

3.4 基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)的實(shí)驗(yàn)研究表明；對(duì)于雙參數(shù)的定值控制，只要合理地選擇PID參數(shù)，控制工程均能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定，具有良好的控制品質(zhì)，因而，基于室內(nèi)空氣品質(zhì)的需求控制通風(fēng)用于實(shí)際工程實(shí)踐不存在問(wèn)題。

作者介紹：
耿世彬，男，1965年，副教授，主要從事地下空間空氣環(huán)境保障的教學(xué)與研究。210007

屋頂排熱風(fēng)機(jī)
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安徽負(fù)壓風(fēng)機(jī)

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