离心泵技术论文篇二
离心泵的管理和维修技术探讨
摘要：离心泵是机械装备制造业中比较通用的一种机械，广泛应用于社会生产的各个行业和部门。近年来，伴随着石油化工和国民经济的发展，对离心泵的安全可靠性能提出了更为严格的要求。离心泵作为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工生产尤为重要。基于此，本文就离心泵的管理和维修技术展开分析与研究。
关键词：离心泵;管理;维修
中图分类号：C93文献标识码： A
引言
随着社会经济的快速发展及企业管理体制的不断改革，离心泵故障管理及维护受到了越来越多人们的关注，在我国现阶段，寻找离心泵馆长的维修技术已经成为一个新的课题，对离心泵进行良好的日常保养，完善设备的保养机制，是延长离心泵使用寿命的关键。
一、离心泵的基本构造
(一)叶轮。常见的离心泵结构中，主要有开式、半开式和闭式三种型式的叶轮。开式叶轮仅有叶片，没有前后盖板;半开式类型的叶轮则是由后盖板和叶片组成;而闭式叶轮不但有叶片，还有前盖板和后盖板。在各泵体结构中，离心泵主要通过叶轮对液体做功，也是唯一的做功部件。
(二)泵体。径向剖分式和轴向剖分式是两种普遍的离心泵壳体类型。离心泵中的单机泵壳体大多数为蜗壳式，多级泵壳体按径向剖分壳体划分成圆形和环形两种壳体类型。泵壳内腔呈现螺旋形是蜗壳式泵壳的主要特征。
(三)泵轴。泵轴主要是用来传递机械能，它是由联轴器和电动机相连，从而可以将电动机的转矩通过泵轴传送到叶轮。
(四)轴承。离心泵的轴承多为滑动轴承，所以润滑剂要求就比较严格，常用透明油作为润滑剂。
(五)密封环。减漏环是密封环的另一种说法，在不同资料下可能显示有所不同。
(六)填料函。填料函的主要作用是封闭泵轴和泵壳之间的狭小空隙，保证泵内水流和泵外空气不能相互泄露。主要构造是由填料、填料筒、填料压盖、水封环和水封管组成。
二、离心泵的基本工作原理
研究离心泵工作原理可为处理故障与制定预防措施提供技术依据。在通常情况下，离心泵就是利用物体离心力作用，来达到对液体物体完成输送的目的。在离心泵工作前，须事先将泵内叶片间和贮液槽内充灌满流体，然后再启动离心泵开始正常运转，此时离心泵内的流体就会随着叶轮高速旋转产生离心力运动，并在叶轮中心向外周作径向运动，最后顺叶片流道进入到排出管内。同时泵内的原有流体被旋转甩出后，叶轮中心即形成了一个低压区，而暂处于高压区贮液槽的流体就会源源不断的被吸收到叶轮中心，再依靠叶轮高速旋转被甩出进入到排出管内，形成流体不间断的被吸入和排出的循环输送作业，从而实现离心泵连续不断地将液态物体抽出进行输送
三、离心泵常见故障处理措施
(一)离心泵排液不畅和排液后中断的解决措施
检查泵内气体是否处于真空状态，泵壳和入口管线内的流体是否全部注满，如果不是真空要立即排净空气，没有灌注满的要及时重新添加达到要求标准。检查泵内叶轮转速有无异常，发现叶轮表现出过低的转速时，要立即进行调整适当提速。检查入口滤网、底阀有无附着的杂物，有就须立即排除异物，避免再次发生堵塞;检查吸入侧管道连接处有无漏气，有就需及时排尽气体，检查吸入口淹埋深度是否太浅，调整合适位置避免异物堵上。
(二)离心泵运行中出现震动或异响的解决措施
检查离心泵的轴承情况及间隙大小，检查泵内油质清洁度和润滑程度，并进行逐一排除故障隐患。损坏轴承要及时进行更换处理，间距大的了要及时调整轴距到适当的位置;对已经污染了的油质要马上进行杂质清除，对润滑不到位的部件，要立即更换新的润滑油脂。至于对那些过高震动频率的，则应及时更换、调整离心泵的轴承、轮齿等部位。
(三)离心泵功率消耗太大的解决措施
检查叶轮与耐磨环、泵壳有无摩擦，而进行适度的修理。检查流液密度是否合适，轴承有无损坏，如果有就及时进行修理或者更换轴承，调整零部件。检查泵轴是否有弯曲，并及时矫正。检查联轴器是否存在对中不良、轴向间隙太小，进而调整对中和轴向间隙到合适位置。
(四)水泵不能正常运转的解决措施
首先，检查离心泵的原动机运行有无异常，电源接入是否正确，如存在有原动机异常和电源接错的问题，须加以整改处理好;也可用手盘联轴器直接检测，如遇故障问题严重的，可通过拆解泵壳，观察泵体内有无被卡的现象。检查泵内系统的水头、净压头等部件磨损情况，对凡是发现有磨损的零部件应及时更换。检查叶轮的完好程度及叶轮之间的间隙，及时更换掉完好程度差的损坏叶轮，调整间隙大的叶轮间隙到合适的位置为止。检查吸液槽的真空状态与吸入的高度位置，对没有排尽空气的要再排气，使吸液槽内达到真空状态，同时，对泵内系统的水头位置设置过高的，要重新调整。
(五)离心泵流量不足，扬程不达标的解决措施
导致离心泵的流量和扬程不够的主要原因为：叶轮的转速太低或叶轮的转动方向不对、泵吸入口串气、吸入口管线、滤网或叶轮堵塞、灌注不够、叶轮损坏、口环的间隙过大，漏损过大、吸入管中压力接近汽化压力、泵体内有气体。如离心泵在出现如下情况时，可采取下面的方法进行处理：①检查调整。②检查入口管线法兰。③清理入口过滤器。④更换叶轮。⑤增加入口压力，提高灌注头。⑥更换口环。⑦适当地增加入口压力，同时降低传输介质的温度。⑧放空排气或向有关系统卸压。
四、离心泵的管理和维护的优化策略
现代工业系统中，离心泵的适用范围从基本的生活需求到石油化工行业都有广泛涉及，不但用来输送水，而且还用来输送石油等其他不同性质的液体。按照不同的输送媒介，离心泵的种类也变得纷繁复杂，常见的有防腐泵和清水泵两种。为了保证一定的使用年限，减少企业成本提高经济效益，就必须不定期对离心泵加强管理和维护。
(一)做好离心泵安装工作，确保正常运行。离心泵是石油化工生产中的核心装置，其重要性不言而喻。而离心泵安装工作是前提和基础部分，要求安装工作人员一定要严格按照规范要求，确保设备的科学安装和正常运行。首先，设备的基础尺寸和位置一定要符合要求，横纵坐标的位置一定要合理，一般偏差不能超过20mm，地脚螺栓孔中心位置的偏差应该控制在10mm以内，地脚螺栓孔壁铅的垂直角度偏差应该在2毅。其次，安装中，一定要慎重选择垫铁的位置，在垫铁安装之前，一定要调整泵的标高、水平度，使其达到设计的标准值。只有精准的安全，才能确保离心泵运行的稳定性和安全性，垫铁的主要作用是使泵的重量以及运转过程中产生的惯性力均匀地传递给基础部分，这样能减少离心泵自身承载的荷重，确保其能长久运行。最后，离心泵安装中，需要安装两个垫铁，其中一平二斜，固定离心泵，如果一般离心泵的荷载比较大，可以选用三个垫铁，但是，数量最好不要超过三个。离心泵的安装是系统性的工作，对安装技术人员提出较高的要求，技术人员一定要注重每一个安装细节，确保每一个环节的工作质量，这样更能提高运行的可靠性，保证离心泵工作运行的效率。
(二)合理使用离心泵，提高运行效率。合理使用离心泵要求技术人员严格按照规范操作开展工作，避免离心泵低流量运行。一般离心泵在正常运行时，高压力下顺利运行，但是如果出现低流量运行，会导致离心泵故障问题。低流量运行时，离心泵内就会出现径向漩涡现象，此时就会产生很大的径向推动力，此时，离心泵就无法正常运转。石油离心泵的实际流量比较小，如果处于不合理连续转动运行中，就会导致轴折断。但是，一般离心泵的流量都比较低，很多时候能将大部分轴功率转化为热能，将能量传递给泵内的液体，进而引起整个外壳温度上升，此时，泵体温度升高，在长期小流量运行状态下，就会发生震动等故障现象。因此，一定要避免离心泵在低流量状态下运行，这样才能保证离心泵的正常工作，提高运行效率。其次，还应该做好离心泵润滑工作，基本都是滚轴承类型，润滑剂的养护和使用能确保离心泵的正常运行，在不受外界干扰的情况下，保证机械不会因为负荷力而变形。润滑工作也是重要的环节，一定要使润滑达到良好的状态。在选用润滑油时，一定要慎重选择比较良好的润滑油，在不同转速的情况下，应该形成油膜，这样更有助于提高离心泵的安全运行。同时，选用的润滑油应该具有高粘度性，离心泵在不同的条件下，都能有效的保护其使用寿命，确保离心泵不会受到负荷力以及温度等因素的影响，进而确保离心泵内部部件的顺利运行，避免离心泵在运行过程中轴和固定轴之间的摩擦，减少离心泵故障问题。
结束语
随着科技的不断发展,，离心泵的管理和维护对技术人员的业务水平提出了更高的要求，因此，企业各部门的操作人员必须加强理论知识的学习，并在实际工作中熟练运用。只有对离心泵的管理和维护工作充分重视，才能够保证其利用率、可靠性和安全性得到大幅度提高。
参考文献：
[1]刘福玉,刘福磊,孙广军,张凤霞.探讨多级离心泵常见故障检测与维修[J].才智,2012,20:36.
[2]席玉洁.离心泵故障诊断专家系统的应用研究[D].北京化工大学,2011.
[3]陈来保,潘金亮,焦红志,李京沛.高速离心泵常见故障原因分析及处理[J].河南化工,2008,08:38-39.
[4]朱力勇.离心泵常见故障分析与处理[J].中国石油和化工标准与质量,2013,17:79.
[5]白俊华.离心泵常见故障原因及预防措施[J].现代农业科技,2011,03:265-266.
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随着我国电力技术和科技的快速发展，电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ，仅供参考!
变频器应用技术论文参考范文篇一：《变频器节能技术应用与研究》
【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。
【关键词】变频器;节能;水泵;风机
0 引言
锅炉是比较常见的用于集中供热设备，通常情况下，由于气温和负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式，不论供热需求大小，水泵、风机都要满负荷运转，拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制，代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能随负荷变化，从而节约大量电能。
1 变频器应用在水泵、风机的节能原理
图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中，曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时，阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时，阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时，流(风)量从Q2减小到Q1，阻力曲线从R2移到R1，扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时，H(n2)移到H(n1)，流(风)量从Q2减小到Q1，扬程(风压)从HA移到HC。
图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线
图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出，流(风)量Q1时，采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。
图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线
如果不计风机的效率η，则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表，而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表，后者较前者面积相差为HCHBBC，即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。
2 水泵、风机的节能计算和分析
通常转速n与频率f成正比，若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时，其实际转速则降为额定转速的80%，即实际转速nsn和额定转速nn：nsn=(■)nn=0.4nn。设K为电机过载系数，则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时，实际功率为：
Psn=Kn■■=K(0.4nn)3=0.064Kn■■=0.064Pn
节能率 =■=■=■=93.6%
表1 电动机节能率
供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速，其中：
表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
根据表2的数据，一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费：
(11-1.73)×24×190×0.37=15640.344元
表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
根据表3的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费：
(18.5-3.95)×24×190×0.37×5=122743.8元
表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
根据表4的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费：
(37-32.9)×24×190×0.37×5=34587.6元
综上所述，胜利车间安装变频后，一个保温期合计节约电费：
15640.344+122743.8+34587.6=172971.744元
节能效果明显。
通过上述分析和实际应用，锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。
(1)水泵、风机的电动机工作电流下降，温升明显下降，同时减少了机械磨损，维修工作量大大减少。
(2)保护功能可靠，消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象，延长了使用寿命，能长期稳定运行。
(3)电动机实现软起动，实现平滑地无级调速，精度高，调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。
(4)安装容易，调试方便，操作简便，维护量小。
(5)节能省电，燃煤效率提高。
(6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能，容易实现生产过程的自动控制。
3 结束语
引进变频器可以实现能源的有效利用，避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制，来降低管道阻力，减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下，这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术，自动化的运行能增加电力运行的可靠性，节省人力投入，从而实现了成本的节约。
【参考文献】
[1]赵斌，莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力.
[2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京：中国电力出版社，1998.
[3]梁学造，蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局.
变频器应用技术论文参考范文篇二：《变频器技术改造实践与应用》
【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用，并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。
【关键词】自动化控制;变频器;技术改造
1 锅炉风机电机应用变频器调速控制
以DHL141.57/150/90AⅡ热水锅炉为例，每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台，各电机主要技术参数如下：
型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A)
引风机 Y280S4 75 380 139.7
鼓风机 Y200L4 30 380 57
在进行变频器改造以前，各风机在正常情况下的运行数据统计如下：
平均电流 最大电流 最小电流
引风机 142 145 139
鼓风机 59 63 57
首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试，并考虑到风机电机功率设计时配置，选择相匹配功率的变频器来控制电机，变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机)，电压等级为380V，通过一段时间的运行测试，引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A)，鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等)，电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。
2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制
以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例，其电动机的技术参数分别为：
序号 型号 功率 额定电流 流量
补水泵 1#泵 Y180M4 18.5 35.9 25
2#泵 Y180M4 18.5 35.9 25
循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630
2#泵 Y315M14 132 237 630
3#泵 Y315M14 132 237 630
4#泵 Y2315M4 132 240.4 630
正常补水时泵出力太大，紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要，同时启动时出力又太大，连续供水补水效率高，效果也好。补水泵改用变频器调节补水，不仅仅在于考虑它对电机的节能效益，更重要的是从生产设备运行安全角度考虑，变频器选用富士FRN132P11S―4CX，电压等级为380V。
为充分利用变频器，采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换，出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上，如下图中，1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠，变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内，控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室;
图1 补水泵电机变频器接线，虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题
锅炉的安全运行是全队动力的根本保证，虽然变频调速装置是可靠的，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供热，所以，必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统)，在生产过程中，采用手工切换如能满足设备运行工艺要求，建议尽量不要选用自动旁路，对一般的小功率电机，采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。
对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机)，在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机。所以，必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。
采用变频调速控制后，如果变频器长时间运行在1/2工频以下，随着电机转速的下降，电机散热能力也下降，同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的，仍旧能够正常运行而不至温度过高。
变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意，如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中，要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上，不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁，同时要求在机械上实现机构互锁，以确保变频器的运行安全。
低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和可靠运行，对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间，如果温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。
要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。
随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高，在热电行业中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器，投资较低、效益高，一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展，使得变频器的性能价格比大大提高，为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。
参考文献：
[1]王占奎.变频调速应用百例.北京：科学出版社出版，1999.4
[2]吴忠智，吴加林.变频器应用手册.北京：机械工业出版社，2002.7
变频器应用技术论文参考范文篇三：《浅议变频调速技术的应用》
摘要：调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。
关键词：变频器，控制技术，应用
电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的
调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
1.变频调速技术的现状
电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。
1.1国外现状
采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定:
1.1.1市场有大量需求
随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。
1.1.2功率器件发展迅速
变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。
IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。
1.1.3控制理论和微电子技术的支持
在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。
1.2国内现状
从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。
进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。
因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。
2.变频调速技术未来发展的方向
变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。
3变频调速技术的应用
纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约1.1亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。
有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。
参考文献
[1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) .
[2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) .
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第十一届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交漉会 －３５１? 脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀周立年 （许继联华国际环境工程有限责任公司，北京 １０００８５） 摘要循环泵的汽蚀在湿法脱硫工艺经常出现，但并没有引起重视。本文从汽蚀原理上分析出循环 泵汽蚀极容易发生，指出了避免汽蚀现象发生的一些措施。 石灰石一石膏法烟气脱硫工艺中，循环泵的工作效率关系到吸收塔内浆液喷淋效果，影响到脱硫效率和耗电量。通常对循环泵的腐蚀和磨蚀比较注意，循环泵的汽蚀现象不容易发现而没有 引起足够的重视。我们在脱硫作业中发现循环泵叶轮叶片出现一些坑坑点点损坏现象，循环泵电流下降，脱硫效率降低，经过仔细分析认为是汽蚀作用比较大，同时存在的腐蚀、磨蚀现象，也 加重了循环泵叶轮叶片的损坏。为此，我们必须对循环泵的汽蚀作认真的研究，避免或者减轻汽蚀现象的发生。 一、汽蚀机理 汽蚀现象是当水泵内液体流通时水汽化成汽泡，汽泡再凝结成水的过程中，对水泵流通金属表面的破坏，这种现象称为汽蚀或空蚀。 在一个标准大气压时，水加热到１００℃会沸腾，产生大量气泡。当容器内压力小于一个标准 大气压时，降低一定温度水也会沸腾。例如，当水温在５０℃时，水面上的压降到１２．３ ｋＰａ，水 会开始汽化而沸腾，当水面上的压力升到大于１２．３ ｋＰａ时，水就会停止汽化沸腾。所以水和汽 在温度一定时，通过变化压力可以互相转化。 循环泵的运转过程中，泵各处的流速和压力变化巨大，在叶轮进浆处压力最低。这个地方的浆液温度为５０℃，当这个地方浆液压力小于或等于１２．３ ｋＰａ时，浆液就会汽化，形成许多细小 的汽泡，有些汽泡会附着在叶轮叶片和泵壳内壁上，同时溶解在浆液中的ＳＯ：、０：、ＣＩ等腐蚀性 气体会因为压力降低而逸出，这些气体腐蚀性极强。由于吸收塔内浆液加入了大量的氧化空气， 所以吸收塔内是一个充满大量空气汽泡的石膏一石灰石浆液混合液体，在进入循环泵之前，已经充满了气体，更加有利于汽化现象发生。 浆液中ＳＯ：、０：、ＣＩ气体在总压力（气体和汽体）等于１０１．３３ ｋＰａ时溶解于ｌＯＯｇ水中的气体质量为：Ｓ０２：６．４７ 是一种强腐蚀性气体。 循环泵叶轮边缘是泵体内压力最低和最高的切换点，浆液中瞬间形成许多蒸汽和气体混合的 小气泡，当小气泡随水流到达压力较高区域时，汽泡急剧凝结而消失，同时，汽泡周围的浆液以 很高的速度填充汽泡空间。 从汽泡产生到消失，时间极短。估计这段时间，如叶轮叶片进口处浆液的相对速度为３０ｍ／ Ｓ，叶轮叶片汽蚀破坏部位与叶片进口边的距离为３ｃｍ，汽泡从产生到消失的时间约为０．００１Ｓ。 汽泡在短暂的时间内消失，会产生很强的水锤压强，局部压强可达到２００ＭＰａ以上，这样高的瞬 时冲击压强作用在叶轮叶片上足以使表面上微观裂缝处产生破坏作用。同时，汽泡中的ＳＯ：、 ０：、ＣＩ等腐蚀性气体，也会借助汽泡凝结及气体压强而产生的热量，加快叶轮叶片表面的化学 腐蚀破坏作用。所以叶轮叶片表面首先出现坑坑点点的“点蚀”损坏现象。ｇ；０２：０．００３１ ｇ；ＣＩ：０．４５９ ｇ。浆液中ｓ０２、ｃＩ气体含量大于０２含量， ?３５２? “十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会（２００７） 二、循环泵产生汽蚀的现象 ２．１对循环泵过流部件产生破坏作用汽蚀破坏最严重的是叶轮，及叶轮上的叶片部件，叶轮口环间隙处会产生汽蚀破坏现象。 ２．２产生噪声和振动 汽蚀发生时，会有汽泡的破灭产生的各种频率的噪声，如炒豆子的燥裂声，同时机组会有振 动现象。 ２．３循环泵效率下降 循环泵汽蚀严重时，由于浆液中有大量汽泡，实际上改变了浆液的密度，叶片表面充满了汽 泡，造成脱流，造成泵实际扬送的充满汽体的浆液，而不是单纯的浆液，使循环泵的功率、扬程 和效率均会迅速下降，如图所示： 三、汽蚀的界限Ｐｎ ３．１、泵汽蚀余量ＮＰＳＨ， 泵汽蚀余量Ａｈｒ是由泵本身的特性决定的， 是表示泵本身抗汽蚀性能的参数，与泵本身的设 计、制造和泵的使用转速有关。泵的汽蚀余量Ａｈｒ越低，说明泵的抗汽蚀性能越好，反之，泵 的抗汽蚀性能越差。 ３．２、装置汽蚀余量ＮＰＳＨ。：图１Ｑ 装置汽蚀余量是由外界的吸入装置特性决定 汽蚀对特性曲线的影响 的，是表示装置汽蚀性能的参数，（例如吸收塔浆液循环泵吸人装置的装置汽蚀余量是由塔内液 面高度及管道系统阻力所决定的）。装置汽蚀余量越高，泵越不容易汽蚀，反之，泵越容易 汽蚀。 ３．３、泵产生汽蚀的界限： 泵产生汽蚀的界限是泵汽蚀余量ＮＰＳＨ，等于装置汽蚀余量ＮＰＳＨ。。当装置汽蚀余量低到等 于泵汽蚀余量ＮＰＳＨ，时，泵就己经开始汽蚀，换言之，泵的汽蚀余量高到等于装置汽蚀余量时，泵就已开始汽蚀。 四、装置汽蚀余量计算为使循环泵不发生汽蚀，装置汽蚀余量（ＮＰＳＨ。）必须大于泵的汽蚀余量（ＮＰＳＨ，），为了 安全还应增加１ｍ的安全余量即：ＮＰＳＨ。≥ＮＰＳＨ，＋１ ｍ 装置汽蚀余量是指泵入口处单位重量液体所具有的高于汽化压力能头的能量。影响循环泵装 置汽蚀余量的条件有：吸收塔内浆液高度与循环泵入口高度之差，泵人ｌＺｌ管道直径、长度、形 式、阀门，入口管道内壁光洁度，当地绝对标高，浆液温度，以及浆液中汽体含量和汽泡大 小等。 泵的汽蚀余量为循环泵的结构的设计参数所决定，由泵厂商在泵试验中确定。 装置汽蚀余量的计算如下式： ＮＰＳＨ。＝（Ｈ砒ｍ—Ｈ，。。）／１０ｐｐ＋Ｈｓ 式中：Ｈ。——泵安装地点的环境压力，ｋＰａ； Ｈ，。。——浆液汽化压力，ｋＰａ； 第十一届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会 ‘３５３? Ｈｓ——泵入口总水头，ｍ； ｐｐ——浆液密度，ｔ／ｍ３ 泵入口总水头计算如下式：Ｈ。＝Ｚｌ～Ｈｎｌ—Ｈｉｉ ｚ。——循环泵实际提升高度（吸收塔内浆液面与循环泵中心线之差），ｍ； Ｈ。．——循环泵进口管段沿程水头损失，ｍ； Ｈｉｉ——循环泵进口管段局部水头损失之和，ｍ；Ｈｎｌ＝ｆ×Ｌ／Ｄ×Ｖ２／２９ Ｆ——泵进口管内壁摩擦系数； Ｌ——泵进口管当量长度，ｌＩｌ； Ｄ——泵进口管内径，ｉｎ； Ｖ——泵进口管浆液流速，ｍ／ｓ； ｇ——重力加速度，ｇ＝９．８１ｍ／ｓ２；Ｈｉｉ＝Ｈ＾一ＨＢ—Ｈｃ—ＨＤ ＨＡ——泵进口管过滤网水头损失，ｉｎ； Ｈ。——泵进口管蝶阀水头损失，ｍ； Ｈ。——泵进Ｉ＝Ｉ管收缩段水头损失，ｍ； Ｈ。——泵进Ｉ＝Ｉ管与吸收塔接头型式水头损失，ｍ； 五、泵的汽蚀余量计算泵的汽蚀余量的计算如下式：ＮＰＳＨ，＝Ｖ０２／２９＋ｈＷ０２／２９ 由泵的汽蚀余量计算公式可以看出，减少泵的汽蚀余量，提高泵的汽蚀性能应该采取以下措施： 降低泵的转速，采用低转速泵。 入值采用求导方式取最小值点，加大叶轮进口直径，符合ＫＯ值在４．５—５．５之间，为高汽蚀余量泵。 增加叶片进口宽度，从而减小Ｖｏ和Ｗｏ。 增加了盖板进口部分曲率半径，采用两段圆弧设计，从而减低Ｖｏ值。叶片数量最少，排挤系数小。 叶片进口冲角在保证效率的情况，采用正冲角。 叶片进口采用自然流线角度，流体阻力小。 加大平衡孔设计，进出口压力得到平衡，减小泄流量。 采用能耐酸腐蚀、耐磨蚀、强度高、韧性大的金属材料。国际和国内通用材料有：Ａ４９（双 相耐磨白口铁）或１．４５１７、１．４４６０、１．４５３９、１．４５２９等双相钢，也可以采用衬胶方式，均表现 出比较良好的耐腐蚀、耐磨损性能。 六、循环泵汽蚀实例计算某６００ＭＷ机组脱硫吸收塔，循环泵浆液输送量为９８００ｍ３／ｈ，吸收塔浆液面与泵进１２１之差为９．６ｍ，进口管直径为１．２ｍ，进１２１管几何长度为６．２６ｍ，石膏浆液比重１．１５ ｔ／ｍ３，循环泵必需汽 蚀余量ＮＰＳＨ，＝８．７ ｍ。 ｍ。 根据当地标高，Ｈａｔｍ为９０ ｋＰａ，Ｈｖａｐ为１３ ｋＰａ。ＰＰ为１．１５ ｔ／ｍ３。经过计算，Ｈｓ＝９．７ “十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会（２００７） ＮＰＳＨ。＝（Ｈａｔｍ—Ｈｖａｐ）／１０ｐｐ＋Ｈｓ＝（９０—１３）／１０×１．１５＋９．７＝１５．７ 由于ＮＰＳＨ。＋１＝８．７＋１＝９．７ｍ ｍ 该泵的装置汽蚀余量大于泵的汽蚀余量加ｌ米的数值，满足汽蚀余量的要求，不会发生汽蚀现象。 七、循环泵避免汽蚀现象的措施改进循环泵的内部结构和参数。 循环泵进口管道适当加粗，减少弯曲和变径，改进管道与吸收塔的接口形式。 减少循环泵进口管道长度。 调试及正常生产时，降低吸收塔低液位的使用频率，保持正常液位操作，保持较高的装置汽蚀余量与泵的汽蚀余量的差值。 吸收塔内氧化空气管出口尽量设计在较高的位置上，减少浆液中的空气含量。 在石灰石进入制浆前设筛子或者过滤装置，提高石灰石的纯度，减少石灰石中的ＳｉＯ：及异物，避免进入吸收塔内造成对循环泵叶轮叶片的损坏。 在石膏排放泵出口设过滤器，在往塔内回输时可以净化石膏浆液，减少ＳｉＯ：及异物在浆液 中循环，减少对泵的损坏。 脱硫装置开始运行时严格检查烟道及浆液系统的杂质和异物。 使用质量良好的浆液喷头，减少破损喷头对泵的损伤。 八、结论湿法脱硫工程中循环泵极容易形成汽蚀，和循环浆液中充满大量氧化空气、浆液温度较高有 关，同时浆液中有大量腐蚀性气体，加剧了循环泵叶轮叶片的破坏。在循环泵外部配置设计时应 充分注意，改善各种装置的外部条件，避免汽蚀的发生。对泵生产厂商要求浆液泵在研制和生产 时，采取专门的防范措施，避免汽蚀、腐蚀、磨蚀对泵的损伤。参考文献 《选矿设计手册》冶金工业出版社 《水泵原理、运行维护与泵站管理》化学工业出版社 《锅炉设计手册》机械工业出版社 《化学分析手册》化学工业出版社 脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀作者： 作者单位： 周立年 许继联华国际环境工程有限责任公司,北京,100085 相似文献(10条) 1.会议论文 王乃华.鲁天毅 石灰石/石膏湿法烟气脱硫金属浆液循环泵国产化研究及实践 2006 本文介绍了襄樊五二五泵业有限公司成功开发烟气脱硫金属浆液循环泵的有关情况.包括:泵的水力模型、结构、机械密封、材料的研究成果,经工业 性考核和鉴定该泵已达国际先进水平,完全可实现我国火电机组湿法脱硫装置的各种金属浆液循环泵的国产化. 2.会议论文 孙克勤.徐海涛.徐延忠 利用自主工艺包实施WFGD核心设备国产化 2004 本文对石灰石-石膏湿法烟气脱硫关键设备吸收塔浆液输送及分配系统——浆液循环泵及FRP喷林管道进行国产化研究及工程实施的过程进行了介绍 。试验数据表明,由江苏苏源环保工程股份有限公司与连云港中复连众复合材料集团公司联合开发的FRP喷淋管道及与石家庄泵业集团有限公司联合开发 的大流量浆液循环泵完全满足600MW等级火电厂湿法烟气脱硫工程的需要,部分指标已达到或接近世界先进水平,此两项设备已成功应用于太仓港环保发电 有限公司一二期烟气脱硫工程中,其成功开发将对推动我国烟气脱硫技术及装备的国产化产生深远的意义。 3.会议论文 龙辉.钟明慧 影响600MW机组湿法烟气脱硫厂用电率主要因素分析 2005 针对影响600MW机组湿式石灰石—石膏法脱硫岛厂用电率的主要因素,对煤收到基硫分高低、烟气量大小、采用的不同脱硫设备等对脱硫厂用电率的 影响进行了详细分析,结论是应根据工程具体煤种情况核算硫系统主要6kV设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等)的轴功率,在初步 设计(预设计)阶段对可能出现的厂用电率计算后,完成湿式石灰石—石膏法脱硫岛硫部分厂用变容量的选择. 4.会议论文 王乃华 石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫装置用泵及其国产化 2003 为了实现石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫装置用泵国产化,满足市场用泵需求,襄樊五二五泵业有限公司根据输送浆液的腐蚀磨蚀特性,在引进技术 基础上进行了大量研发工作,并取得了良好的应用业绩,实现了烟气脱硫装置中吸收塔循环泵、各种渣浆泵、长轴液下泵以及搅拌机等多种设备的国产化. 5.会议论文 朱晨曦.吴志宏 烟气脱硫浆液循环泵国产化研究 2006 本文介绍了湿法烟气脱硫装置(WFGD)脱硫浆液循环泵国产化的研究过程，将成果转化为产品并应用于实际工位，达到了设计参数要求，同时填补国 内湿法脱硫大型石膏浆液循环泵(合金泵)空白，突破与掌握了脱硫大型浆液循环泵创新技术和关键技术。 6.会议论文 黄河 FGD浆液循环泵叶轮叶片断裂原因分析及防范措施 2008 针对石灰石-石膏湿法脱硫系统浆液循环泵保证寿命期内叶轮叶片断裂的现象，探讨了其断裂的因素。结合断样金相组织分析、断面能谱成分和扫描 电镜分析结果，提出了该位置断裂的原因及防范措施。 7.期刊论文 赵芳.黄魁 烟气湿法脱硫优化运行讨论 -科技信息2009,""(34) 从分析烟气湿法脱硫系统的运行特性出发,提出合理控制吸收塔内浆液的pH值、石膏浆液的密度和石灰石粉的颗粒度,优化浆液循环泵的运行,加强烟 气、废水系统的管理等控制策略.结合脱硫单耗调控、能耗排序优化、入炉煤的合理掺混,并结合系统和设备改造与完善,最终达到优化运行的目的. 8.期刊论文 周祖飞.ZHOU Zu-fei 燃煤电厂烟气脱硫系统的运行优化 -浙江电力2008,27(5) 介绍了燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统运行优化的研究成果,主要内容有以吸收塔浆液pH值控制为核心的脱硫化学反应工艺的细调,增压风机和 GGH等设备及系统运行方式的调整优化,以及循环泵的节能组合投运等提高脱硫运行经济性的措施. 9.会议论文 龙辉.于永志 影响600MW机组湿法烟气脱硫装置厂用电率主要因素分析 2006 针对影响600MW机组湿式石灰石-石膏法脱硫岛厂用电率的主要因素,对煤收到基硫分高低、烟气量大小、采用的不同脱硫设备等对脱硫厂用电率的影 响进行了详细分析,国内现设计的600MW机组采用湿法烟气脱硫工艺时,设计煤种为高热值,低硫分(硫分低于0.7％),并且脱硫烟气系统不设GGH或设GGH时 ,脱硫厂用电率为1.0％～1.1％;当采用低热值,高水分设计煤种,脱硫厂用电率在1.7％以上.当采用高硫分(硫分高于4％)、中等热值的煤种时,脱硫厂用 电率最高可达1.98％.应根据工程具体煤种情况核算脱硫系统主要设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等主要设备)的轴功率,在初 步设计阶段核算脱硫部分厂用电率后,完成湿式石灰石-石膏法脱硫岛脱硫部分厂用变容量的选择. 10.学位论文 杜谦 并流有序降膜组脱除烟气中SO<,2>过程的研究 2004 在当前的湿法烟气脱硫技术中占主导地位的是喷雾型石灰石—石膏法烟气脱硫.喷雾型吸收塔具有许多优点,但也存在一些问题.如因喷雾的要求,循 环泵能耗较大、对喷嘴的要求高;雾滴被气体包夹,脱水除雾困难,塔内难实现高气速,且烟气带水对尾部设备腐蚀较严重等.随着对脱硫过程的深入了解 ,吸收塔内的化学过程能得到很好的控制,结垢问题基本得到解决.本文针对喷雾型吸收塔存在的问题及塔内结垢问题得到解决的基础上,提出了新型并流 有序降膜式湿法烟气脱硫工艺,旨在利用降膜反应器的一系列优点,如塔内降膜能提供充分有效的气液接触反应面,是一种高效的气液反应器;塔内气、液 膜互不贯通,可防止脱硫后烟气中携带雾滴,可省却除雾器,简化系统设备,同时可减轻尾部设备的腐蚀;塔内能实现高气速,可缩小塔体;塔内气相压降小 ,降膜通过布液器采用溢流方式形成,且可实现低液气比,系统能耗低等特点,从而降低脱硫装置投资及运行成本;同时本文旨在利用并流有序降膜塔内气、 液接触的表面积相对已知,是一种良好的研究脱硫过程机理的反应器的特点,对湿式石灰石-石膏法脱硫过程进行比较准确的研究,以便更深入了解湿法脱 硫过程,为合理设计和运行脱硫设备提供理论依据.本文最后对新型并流有序降膜式湿法烟气脱硫过程进了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了比较 分析.结果表明,模型能较准确地对并流降膜式湿法烟气脱硫过程进行模拟,能较准确地对系统脱硫率、浆液中剩余石灰石含量及各离子浓度进行预测.
关于离心泵开题报告
离心式水泵的工作原理是是靠叶轮产生的真空把水从下面吸上来再打到高处，如果泵体内没水的话，真空形不成，那水就吸不上来了，如果液位高于水泵，可以利用自灌的方式把水引入泵体内，不然也需要灌水。知道它的原理就好设计论文的开题了。
摘要：为了提高传统水泵房控制方式的不足，实时监控泵房各设备的运行状态，设计了基于PLC的排水泵房自动排水监控系统，分析了系统的构成和控制软件的编制。该系统采用西门子PLC作为控制器，通过检测部件等系统自动检测液位和其他参数，对水泵的运行进行自动化控制，并将数据传到上位机中，实现远程检测。
关键词: 水泵，PLC，自动控制
1研究背景
1.1课题来源
我国排水泵房控制系统仍由很多依靠传统的人工操作方式，而传统的自动控制大多为常规的继电器带动接触器控制，其控制器通常为电位器之类，是基于电气原理的纯电气自动控制，属于模拟控制方式。如一位式的模拟控制方式，这种控制方式精度低，可靠性差，除了一些精度要求不高的场合外，现阶段一般很少采用。
随着集成技术的迅猛发展，以微处理器为核心的单片机、PLC、工控机迅速渗透到工业控制的各个领域，产生了计算机自动控制。计算机自动控制的控制器是各种类型的计算机(包括单片机、工控机及PLC等)，其最大的优点是控制器能够存储并辨识特殊的语言(程序)，根据程序的控制思想发出各种指令，控制执行机构的动作，使被控制量满足系统的要求。本次毕业设计就是将落空的排水泵控制系统进行改造，从而实现整个系统采用计算机控制技术对水泵实行自动控制和状态检测。
1.2研究目的、意义和任务
从排水泵房控制系统比较落后，完全是人为手动控制的现状来看，它十分需要增加一套控制系统，从而减轻操作人员工作量，优化运行，延长系统设备运行寿命。本课题就是设计一控制系统来解决以上问题。本系统在设计的'时候是以某工程排水泵排水系统为蓝本进行设计的。但本系统的使用并不局限于某工程排水泵排水系统。
本课题主要的任务是设计检测部分、控制部分和网络(控制器和微机通讯)部分，通过检测部分检测主水仓、补水仓液位和各泵的运行参数，并送至控制器中，通过控制器实现电动控制或自动控制。并且将数据传到地上控制室的上位机中，实现远程检测。
2 文献综述
目前，许多工厂的排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均人工完成，完全依赖于工人的工作态度和责任心，同时人工控制也无法准确预测水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的风谷期自动开停水泵，这将严重影响工厂自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
2.1控制系统总体概述
本套系统设计控制分为三部分：
现场手动控制
地下控制室电动控制
地上主控制室远程检测
通过传感器对主水仓液位的检测，来自动判断启动几台水泵进行排水(自动检测控制)，或由人为地选择启动几台水泵进行排水(电动控制或手动控制)。同时也类似地控制水泵的停止。在水泵运行的过程中对水泵的相关参数进行监控，如压力、流量、温度、转速、负压。出现故障时进行报警，若出现严重故障时，则立即停止水泵，并报警。并且把所检测到的所有数据传到地上主控制室内的上位机中。
2.2系统控制要求
2.2.1 整体要求：
1、实现以下控制：
手动控制、电动控制、自动监测控制
手动控制时要能自动切断电动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和电动控制。
2、电动控制：根据所要起动的泵来自动决定阀的开闭，只需人为的来决定起动或停止哪台泵。
3、自动检测控制：不需人为的介入，根据主水仓的液位自动实现泵的启动、运转参数检测、泵的停止及故障诊断报警。
2.2.2 具体要求：
1、现场手动控制/非手动控制转换(非手动控制包括电动控制和自动检测控制)，电动控制/自动检测控制转换
2、现场手动控制直接经过电控部分控制，而电动控制/自动检测控制则经过控制器来控制
3、自动检测控制实现水泵的自动起动：
(1)根据水位信号，确定要起动水泵的台数和哪台水泵起动;
(2)关闭要起动水泵的排水阀，并确定排水管路及各分配阀的开关状态;
(3)开启真空泵;打开真空泵与水泵连接的排气阀(;水泵开始排气，并检测水泵吸入口的负压信号;
(4)当吸入口负压信号到达预定值时，起动水泵(降压启动，由电控实现);打开排水阀，关闭真空泵与水泵连接的排气阀，关掉真空泵，水泵进入正常排水运行。
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵。
4、水泵运行时的参数监控：
水泵进入正常排水运行时，检测水泵运行的参数有：
(1)、水位信号
(2)、水泵的排水压力信号
(3)、水泵吸入口的负压信号
(4)、水泵的流量信号
(5)、水泵的转速信号
(6)、水泵轴承的温度信号
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵以上参数及主水仓液位。并把这些参数传到地上控制室的上位机中。
5、自动检测控制实现水泵的自动停止：
(1)、根据水位信号，确定停止水泵台数和停哪台水泵;
(2)、切断要停止水泵的电源，关闭排水阀;
(3)、根据水位信号，当水位低于最低水位时，停止最后一台水泵，步骤同上。
(4)、水泵全部停止后，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
6、抢险排水：
(1)当水位信号超过警戒水位时(井底水平高度)，所有水泵全部开动(起动程序同上，逐台起动，防止起动电流过大);
(2)随着水位信号的逐淅下降，当水位信号低于安全警戒线时，逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)当水位信号低于最低水位时，停掉所有水泵(停止程序同上)，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
7、水泵运行的故障诊断及故障报警
(1)、水泵不吸水(真空信号);
(2)、流量小(真空信号，压力信号);
(3)、水泵不上水(压力信号、流量信号);
(4)、转速变化大(转速信号、压力信号、流量信号);
(5)、轴承过热(温度信号);
(6)、内部声音异常，可能原因是流量大，吸入高度过大，吸入处有空气渗入，所吸入的液体温度过高。(流量信号、负压信号、温度信号)。
出现以上故障，及时报警通知操作人员;严重故障时，报警并停止出现故障的水泵。
3 设计方案
3.1 手动控制方案的确定
1.现场手动控制直接经过电控部分来分别控制各个元件，其所需开关有：
·现场手动控制/非手动控制转换开关
·各水泵起动/停止开关
·各水泵排气阀、排水阀、分配阀打开/关闭开关
2.输出开关量有：
·各阀开启信号灯
3.2 系统电动控制/自动检测控制方案的确定
根据现场具备的条件及系统的控制要求，得到泵房控制系统的控制I/O点配置及参数显示，主要包括：
1、输入开关量：
·电动控制/自动检测控制模式选择开关
·显示各泵参数按键
·泵控制按钮
2、输入模拟量：
·输入温度
·输入负压
·输入压力
·输入液位
·输入转速
·输入流量
3、输出开关量：
·真空泵、主水泵电机起停
·电磁阀/电动阀开关
·手动模式信号灯
·电动模式信号灯
·自动模式信号灯
·故障报警灯
现场控制由PLC控制网络组成，第一台PLC检测主水仓、补水仓的液位、控制3台水泵、并控制第二台PLC，第二台PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一台上位机组成，主要接收井下控制室传上来的主水仓液位及各台泵的运行参数。
4 进度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查阅文献资料并撰写开题报告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工艺及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰写论文
2011年11月1日—2011年11月30日 论文定稿，准备答辩
参考文献
[1]潘新民.微型计算机控制技术.北京：航空航天大学出版社，1999
[2]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京，冶金工业出版社，2002
[3]黄继昌.传感器工作原理及应用实例.北京：人民邮电出版社，1998
[4]泵装置手册编辑委员会.泵装置手册.北京：机械工业出版社，1992
[6] 聂梅生.水工业过程设计手册水工业工程设备.北京：中国建筑工业出版社，1999
[7] 秦曾煌.电工学上册电工技术.北京：高等教育出版社.1999
[8]SIEMENS SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册，订货号：6ES7 298-8FA21-V1-5D00. 2000
[9]李茂林.低压电器及配电电控设备选用手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，1998
[10]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京：机械工业出版社，2001
[11]周军.电气控制及PLC.北京：机械工业出版社，2001
[12] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护.北京:机械工业出版社，2002
