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气力传输系统
摘要 前言
节能环保高效分析 气力输送系统概述 总体设计方案 系统调试 设计总结
附件 1泵体总体设计图 2电器柜接线图 3程序
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一.前言
气力输送利用气体能量对固态颗粒及粉体进行传送是一项古老而有效的技术,克服了机械传输照成的“尘土飞扬”带来的环境问题,严重恶化工作条件,污染环境。其带来的应用已有100多年的历史。随着国家对节能,减排,高效的高度重视,气力传输系统正好迎合了市场的需求。对其研究意义重大。
气力输送工程技术是一项综合技术,涉及流体力学、材料学、自动化控制等领域。气力输送技术广泛应用于能源、化工、冶金、建材、粮食等行业,适合小颗粒固体物料的输送。气力输送是运用压缩空气为动力,利用气流来输送物料,通过发送器、阀门及密封的管道将物料送到指定的地点。
由于气力输送系统具有非常明显的优点:1、气力输送是全封闭型管道输送系统、为无泄漏输送;不污染环境;2、设备简单,占地面积小,布置灵活;3、有利于长距离集中输送;4、可以采用PLC等进行控制,自动化程度高。所以随着我国经济的快速发展,环境保护的要求也越来越高。气力输送系统设备及系统自动化管理水平也有很大的提高,气力输送技术理论研究不断深入,设计计算方法也不断完善。
结合其优点,我们对气力传输系统的设计前途感到很有前景。我们利用运行可靠的可编程控制器PLC,再采用触摸屏进行人机互动,实现了实时控制和状态显示。 2节能、环保、高效分析:
节能:由于气力传输是管道传输,没有回程。传输线路全是管道,没有机械部分,没有运输中需要的容器(如车运)。只是靠空气推动,到终端空气进入大气,没必要进入始端。不像汽车和输送机等,还要把装介质的容器返回始端。这样就在输送方式上能源节省一半。在我们设计的系统中,全采用气路控制也做到了安全节能。
环保:气力传输系统是靠管道传输,气密性好,传输介质与外界隔离,不仅不受外界环境影响,同时也不会对外部环境有什么影响。
高效:为了体现高效,在我们设计时采用仓泵,对压力和传输介质的“量”和“压”有这很高的要求。对系统进行反复的实验,取得了最佳的传输效果。在实际中运输中这远比汽车或输送机来的高效,通过PLC的控制自动的对传输介质进行运输,避免了实际中的种种客观因素,如没有即时输送照成物料堆积。
总而言之:气力传输系统结合节能环保高效于一身,避免了水处理灰尘带来的污染和浪费,气力传输即不会污染水资源也使灰尘得到利用,变废为宝,用于水泥制造等,又使工厂增加一笔客观收入。
二.系统系统概述
2.1气力传输系统的分类
1正压气力除灰系统2微正压气力除灰系统3负压气力除灰系统4双套管紊流输灰系统,输送方式各有其用途 2.2系统构成
系统主要由以下几部分组成:气源系统(空气压缩机)、仓泵系统(下仓泵)、输送管道、储料系统(上仓泵含布袋收尘装置)和控制系统(电磁阀控制箱、PLC控制系统、触摸屏及远程控制系统)。
2.2.1各系统部分的主要功能 1气源系统
气源系统为整套系统提供能量,为气力除灰系统提供干燥洁净的
压缩空气,通常由空压机、过滤器、干燥机等组成。
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此系统采用一台小型压缩机代替工业用空气压缩机。主要为整个系统提供气源(输送用气和仪用气),保证气动阀门的动作和系统输送足够的动力。 2仓泵系统
作为真个系统的核心,仓泵系统包含进料阀、排气阀、出料阀、排堵阀和进气阀五个阀门,同时仓泵本体留有开观察视窗,方便观察内部物料的状态。 3输送管道
输送管道是通过灰气混合物的装置,将飞灰输送至指定地点,通常包括管道及防堵装置。 4储料系统
此系统担负着工业品中的两个作用:1、进料仓(主要是提供灰粉的收集);2、储料仓(提供输送出去物料的储藏地,方便外运)。在此系统中进料口也特意制作了一个布袋,在此为模拟工业中的布袋收尘器的作用,避免粉尘外溢影响大气环境,此功能在工业中已经被广泛的运用。
5控制系统(见图4-7)
控制系统包括电磁阀的控制回路;PLC自动控制系统(三菱系列PLC);模拟屏(提供系统监视及控制);系统留有远程控制接口,可以实现远程和集中控制功能。此系统包含电接点压力表,测定气源压力和输送压力限值。
控制系统是系统的控制中心,通过控制系统实现系统各设备(或阀门等)的协调有序动作,保证系统的正常运行,同时提供各种参数显示和告警信号输出。控制系统的中心是可编程控制器PLC,系统动作的执行通过现场控制箱来实现,通过对现场控制箱的电磁阀的动作来实现仓泵设备各阀门的动作,以压缩空气为执行介质。
三.总体设计方案
3.1方案的选择
方案一:我们预先的设计,采用对气力传输进行模拟,硬件采用小管道,塑料仓泵(核心部分)等进行微型气力输送系统模拟,控制部分采用小型PLC+单片机结合控制,导致硬件仓泵承受压力太小,单片机的稳定性能不高,和实际要求不符。
方案二:因此设计了两个仓,一个仓泵,还有一个是灰斗兼灰库(节约实验成本,运行效果和实际一样)。控制部分采用Q00jPLC,采用远程I/O,模拟量等来模拟实际。硬件设计图见附录1.
前者为了节省实验成本,不过操作起来只能模拟运动过程,没有实际参考价值;后者虽然加大了成本,但能实现我们预想的设计要求,得到重要参数,在实际中得以参考。所以我们选择第二个方案。在我们以后的还能够更加深入的研究。
3.2气力传输系统的设计与实现 (添加)远程io,模拟量控制等 3.2.1随心所欲的三菱PLC
在本次设计中我们反复推敲讨论,根据可编程控制器PLC强大的自动控制功能,可靠性高,体积小,安装简单,寿命长,编程简易,可现场修改,还有一大特点是三菱所特有快速编程。使编程语言化在加上功能的齐全,操作起来让人随心所欲。 3.2.3传输装置设计(硬件):
根据控制要求我们订做了量两个仓体,总体结构图(见附录1)
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根据设计结构图组成实体如下图(图3-1),在线了工业化的气力传输系统。在出料管上用法兰固定了一段有机玻璃管,便于系统调试,直观实验现象。使系统达到最佳传输效果。这个装置的设计不经可用来传输粉尘,还可以是任何粉粒状没有沾粘性的物质。还有个最大的功能就是用于传输介质的测试,用于实验,测得的相关参数(气灰比,传输介质重力,仓和管道等压力等)用于大型设备调试的提供重要依据。
模拟布袋除尘
灰库兼灰斗 出料管可视 排堵排气管 进料阀 排气阀 仓泵 排堵阀 压力控制阀 控制系统进气口 空气过滤器 进出口压力表
出料阀 电磁阀 图 3-1 物料传输部分
3.2.2控制功能设计(软件)
为了切合实际要求,我们使用远程和本地控制,本地使用开关继电器直接控制,便于实际维修和调试。远程和现场控制切换开关在本地控制板上。利用CC-LINK对AJ65SBTB1-16T和AJ65SBTB1-16T进行通信对阀门进行控制,在用模拟量模块来测得仓泵压力,物料重力和管
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