蒸汽供热系统遥控阀门控制设计报告.doc

蒸汽供热系统控制设计报告 长期以来蒸汽供热系统收费一直是个让人头疼的问题，涉及到一个全民素质提高和收费综合管理问题。针对这种情况，现对蒸汽供热系统控制作出以下设计方案。一、设计目的远距离控制蒸汽计量间的阀门开与关，避免管理人员与用户正面冲突二、设计要求 1、能远距离控制用户供热用汽；2、尽可能的减少投入成本；3、控制系统做到无人值守、免维护、长期稳定可靠运行三、控制原理如图： 在仪表箱内安装无线遥控装置，利用遥控装置来控制阀门的开、关。遥控开关发射器设开、关两按钮，按“开”时，接收器得到指令，发出电压信号，电磁阀得电导通，压缩气源推动气缸活塞运动打开阀门；当仪表箱掉电或者按“关”时，电磁阀失电，阀门关闭。四、设计中的难点及解决1、遥控问题遥控距离的远近受发射功率的影响，基于这一点，尽可能的选用大功率发射装置。本设计从实际应用和投资成本考虑选用的遥控距离理论达到3000米，实际遥控距离至少能达到3050米（受空间障碍物影响），这一距离足能满足使用要求。当然，如果加大成本，也可选用GSM手机短信远程控制，这种控制只需在办公室发个短信或者打个电话就能查询和控制现场阀门的工作状态，完全不受空间与时间的限制，真正实现全智能、超远距离控制。2、阀门的选型阀门的选型很关键，主要体现在两个方面：第一，本设计采用是气动开关阀，不采用电动阀的原因是，一旦意外断电或者用户自行断电，阀门将无法控制；不采用调节阀是因为，要达到用遥控装置来发送模拟信号（调节阀是受420mA模拟信号控制）在技术上很困难，也可以实现，但是成本会增加很多；第二，本设计采用的开关阀为单作用气开式，以防止用户自行拔掉气管断气，一旦气源被拔掉，开关阀将自行复位回到关闭状态。3、阀门动力源的选用要想阀门动作，必须有动力源。既然是气动阀，当然要采用压缩气体。既要成本低又要不能有毒、腐蚀性，还要尽量避免氧化性气体，以防止发生泄漏时危害人畜，或者腐蚀、氧化气路及气路零部件，尤其是氧化电磁阀换向轴，以防止换向失控。基于这些考虑，本设计阀门动力源使用氮气，氮气作为动力源成本低，而且还是惰性气体。当然也可选择二氧化碳，道理亦然。4、电磁阀的选用最关键也最难解决的就是电磁阀的选用。要防止用户自行断电而造成阀门失控，那么就要采用常闭型电磁阀，正常情况下电磁阀一直得电，从而使阀门处于开的状态，一旦用户断电，电磁阀失电，气源关闭，阀门回复初始关闭状态。但是阀门正常运行“开”的状态时间不确定，有可能开一个月，也有可能开一年，这对于电磁阀来说就是一个挑战，目前无论是国内还是国外电磁阀都无法达到这种要求。电磁阀长期通电只有一个结果，就是线圈烧毁，或者由于一直长期处于某一状态而换向失灵。在考察国内外各品牌电磁阀的性能后，再在设计上改变一下常规思路，本设计利用时控触发电路来控制两个或多个性能优良的电磁阀轮流工作，从而保证电磁阀的长期可靠稳定运行，这就解决了电磁阀这一棘手问题。5、系统电源以及元器件电压等级的选择本系统中，仪表柜内配置有流量积算仪、时控触发集成线路、电磁阀、遥控接收器等等，同时还要给蒸汽流量表、压力变送器供电，所以电源的选择也很重要。电压等级越高，电器元件热效应就越大。但是也并不是电压等级越低越好，还有很关键的一个系统稳定问题，电压越低，输出越不稳定，也越容易受到外界干扰。综合考虑，本设计采用DC24V作为控制回路和电器元件的电压等级，再综合容量计算，最终采用DC24V、5A作为控制系统的开关电源。6、其他一些完善措施为加强控制系统无人值守、免维护、长期稳定可靠运行，本设计又添加了几处改善：一是给电磁阀和开关电源添加风扇降温功能，二是在电磁阀前添加汽水分离调压阀，防止气源不净、秋冬季压缩气凝露导致电磁阀、气动阀失灵，也同时给压缩气源降压减少阀门动作时对管道的冲击。结束语：本套方案最初考虑采用无源设施设计，不用外接220V电源。但经反复考虑和多次验证后觉得无源设计不现实、不可行。仪表箱电源除了给流量计、压力变送器、二次表供电外，还要给接收器供电，最关键的也就是接收器。目前市场上有自带电源（干电池）的流量计、压力变送器，也有在接收器上安装电池的，如果接收器靠自带电源（电池有3V、4.5V、6V、9V、12V）输出为干接点或者相应电压（不高于自带电源电压），那么这个电压不足以驱动电磁阀动作，准确地说短时间可以，但长时间使用不现实，毕竟自带电源容量有限。例：市场上一款常规蓄电池，DC12V，容量7Ah，售价70元左右，我们把它作为接收器的工作电源和输出电源，然后选一个DC12V、4.8VA的电磁阀来控制，那么理论上电磁阀最多能工作17.5小时，此外还有一