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空压机热回收系统设计,设计
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分类号无锡职业技术学院毕业设计(论文)题目空压机热回收系统英文并列题目AIRCOMPRESSORSYSTEMWITHHEATRECOVERY院系控制学院班级电气21201学生姓名陈洛学号2010120103所在团队指导老师(1)栗小宽职称副教授指导老师(2)职称答辩委员会主任主答辩人二零年月二零15年3月毕业设计(论文)开题报告学生姓名陈洛学号2010120103班级电气21201所属院系专业控制技术学院指导教师栗小宽职称副教授所在部门控制技术学院毕业设计(论文)题目空压机热回收系统题目类型工程设计(项目)论文类作品设计类其他一、选题简介、意义根据美国能源署统计。压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占很小的一部分15,大约85的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。放任这些“多余”热量排放到空气中,既影响了环境,制造了“热”污染,而且现在的生产型企业,求热若渴,看着不得不放弃掉的热能,怎能不心疼其实对于这些被浪费的热量,我们大可不必“望热兴叹”,采用空压机热能回收技术,这些看似多余的热量,其中大部分是可以被回收利用的。最为常见的是制取热水,用于洗澡等,如铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业,可将回收的空压机余热加热自来水到50至60,供工人洗澡使用。尤其厂矿企业独立配置锅炉供热的,可以为锅炉提前预热,或单独使用空压机余热回收直接供热,这不仅降低了能耗成本,而且避免了对环境的污染。反渗透纯水制取用热食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中,往往用到大量的反渗透纯水。纯水需要在25的特定温度下制取,当春季、秋季和冬季水的温度低于25时,必须投入设备、消耗燃料为水升温。回收空压机的余热用来生产纯水,不但可以减少燃料的消耗,甚至可以减少加热设备的投入成本。采暖用热在长江流域及北方地区,冬季需要供热采暖,而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖,不但节省了能源的消耗,还可以减少锅炉的装机容量,进一步降低设备上的投资。空压机余热回收是指一款新型高效的余热利用设备,靠吸收空压机废热来把冷水加热的,没有能源消耗。作为一种新型高效的余热利用设备,主要用于解决员工的生活、工业用热水等问题,因为企业本身就现在用螺杆式空压机,只是增加了螺杆空压机的功用,为企业节省能源的消耗,从而节省大量的成本。二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)第一、基于PLC触摸屏热回收控制部分设计第二、主要研究的内容有1、如何用PLC方便准确的实现系统的控制2、如何使用触摸屏进行良好的监测3、挑选哪种合适的PLC4、要熟悉所采用的PLC的主要功能,以其为核心设计整个系统第三、要解决的问题1、在没有实物参照的情况下,运用计算机模拟整个PLC控制系统的运行,通过触摸屏显示出来。并估算出大概的物理量2、合适元器件型号的选择第四、预期目标1、选择合适的PLC,熟悉它的主要功能,能够以其为核心设计出整个控制系统2、通过触摸屏把整个控制系统在计算机上显示出来第五、研究步骤、方法及措施通过了解PLC热回收控制系统,系统分析,先把系统结构框图画出来,一步一步对应配上相应的电气原理图以及PLC程序图。选出适宜的电气设备,例如相应的温湿度传感器,电动机,水泵,最后整理出程序,链接各电器设备安装调试。二、设计(论文)体系、结构(大纲)第一章空压机热回收系统工艺流程第二章空压机热回收系统的控制要求及总体设计21主要控制要求22控制系统结构示意图第三章空压机热回收柜体结构及电气元器件31主控制柜设计32热量计就地箱设计33柜内电气元器件第四章空压机热回收系统软件设计41主控制柜电路411供电电路412水泵主电路、控制电路413补水电磁阀控制电路414PLC机架图415I/O表416水箱液位/温度42热量计就地箱第五章空压机热回收系统软件设计51S7200PLC程序511主程序512信号输入、输出513风扇控制514SBR515PID516SCALELTOR517SLTR518MBUS52MCGS触摸屏画面第六章结论参考文献指导教师意见签字年月日院(系)审批意见签章年月日毕业设计(论文)任务书2015年3月5日毕业设计(论文)题目空压机热回收系统题目来源校内指导教师栗小宽职称副教授所在部门控制学院学生姓名陈洛学号2010120105班级电气21201所属院系专业控制技术学院自动控制系专业外语翻译要求无课题需要完成的任务1、查阅热回收处理、PLC相关文献、收集资料;2、提出热回收处理的设计方案并进行论证;3、完成系统的主电路图、控制电路图的设计及相关器件选型、电气图纸设计;4、完成设计思路与实现;5、完成相关程序设计及调试;6、完成论文一份,包括课题的任务、设计图纸、程序等。序号内容时间安排1查找相关资料,了解相关技术,确定课题方案393122进行系统方案的设计、论证,确定相关参数及选型3133273完成启停测试系统设计,PLC程序编写328424完成系统集成,进行整机功能调整与测试434105软件调试4114146整理相关技术资料,完成毕业设计论文4154237完善毕业设计论文,准备毕业答辩424430课题计划安排计划答辩时间答辩提交资料论文教研室主任审核意见签名摘要我们知道,压缩机将空气压缩成压缩空气会产生大量的热量,而这部分热量需通过空压机的冷却器与水或空气进行热交换进行排放,以保证压缩机在9O左右正常工作,并让压缩空气在不高的温度下进入用气设备。传统的空压机是将冷却剂(在空压机中一直循环的)与冷却器冷却水进行热交换(水冷型的空压机),而进行过热交换后的水通过冷却塔冷却循环使用(热能直接排放至大气中)。现对空压机冷却回路进行改造,冷却器为空压机的常规配置,保留其的作用是防止在工厂浴室不需要用水时由冷却器继续进行空压机的冷却。关键词空压机、余热回收ABSTRACTWEKNOWTHATTHECOMPRESSORCOMPRESSESAIRINTOTHECOMPRESSEDAIRWILLPRODUCEALOTOFHEAT,WHICHISPARTOFHEATTHROUGHAIRCOMPRESSORCOOLERFORHEATEXCHANGEWITHWATERORAIREMISSIONSTOENSURETHATCOMPRESSORSWORKATABOUT9O,ANDCOMPRESSEDAIRINTOTHEGASATLOWTEMPERATUREEQUIPMENTCONVENTIONALAIRCOMPRESSORSAREREFRIGERANTLOOPSINTHEAIRCOMPRESSORWITHCOOLERCOOLINGWATERHEATEXCHANGERWATERAIRCOMPRESSOR,OVERHEATINGAFTERTHEEXCHANGEOFWATERTHROUGHTHECOOLINGTOWERCOOLINGCYCLEHEATISDISCHARGEDDIRECTLYINTOTHEATMOSPHERENOWTHEAIRCOMPRESSORCOOLINGCIRCUITWASMODIFIED,ANDCOOLERSFORAIRCOMPRESSORSGENERALCONFIGURATION,RETAININGITSFUNCTIONISTOPREVENTBATHROOMDOESNOTREQUIREWATERFROMACOOLERINTHEFACTORYCONTINUETHECOOLINGAIRCOMPRESSOR目录第一章空压机热回收系统工艺流程1第二章空压机热回收系统的控制要求及总体设计221主要控制要求222控制系统结构示意图3第三章空压机热回收工艺设计431主控制柜设计432热量计就地箱设计533空压机热回收系统触摸屏画面设计6第四章空压机热回收系统软件设计941主控制柜电路9411供电电路9412水泵主电路、控制电路10413补水电磁阀控制电路12414PLC机架图13415I/O表15416水箱液位/温度2142热量计就地箱25第五章空压机热回收系统软件设计2651S7200PLC程序26511主程序26512信号输入、输出28513风扇控制36514SBR37515PID50516SCALELTOR51517SLTR53518MBUS5352MCGS触摸屏画面55第六章结论60参考文献61无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书1/60第一章空压机热回收系统工艺流程(空压机热回收系统工艺流程)如图所示自来水流经补水阀、循环水泵到达空压机换热片,吸收热量后通过管道,流入3T水箱。无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书2/60第二章空压机热回收系统的控制要求及总体设计21主要控制要求循环水泵共2台,当空压机启动时,系统通过采集空气压缩机风扇表面温度与进水温度进行比较处理后,对循环水泵的起停进行控制,PID并根据比较后值的大小进行分析和3T水箱中水位高低,对自来水补水阀开启程度大小进行调节,(补水阀开启程度随温度差值按一定比例变大而变大)。系统通过不间断的检测3T水箱中的水温与用户预设水温值进行比对来决定循环加热次数。当3T水箱中的水温达到预设上限,切3T水箱水位达到上限时系统将自动启动供热泵,将热水送到10T水箱中进行储存,等待用户试用。同时可以通过手动开关对以上水泵、电磁阀进行控制。1循环泵的手自动控制,一用一备(工频);手动控制设置启动、停止按钮;绿色运行指示灯、红色停止指示灯、黄色故障指示灯;手自动切换开关;自动控制根据空压机运行状态3T水箱液位、温度进行连锁;当运行水泵故障,启用备用水泵2供水泵的手自动控制,一用一备(工频);手动控制设置启动、停止按钮;绿色运行指示灯、红色停止指示灯、黄色故障指示灯;手自动切换开关;自动控制根据3T水箱液位、温度10T水箱液位进行连锁;当运行水泵故障,启用备用水泵3自来水补水阀的手自动控制,一用一备(DN32);手动控制设置打开、停止关闭;开位置绿色指示灯、关位置红色指示灯;手自动切换开关;自动控制根据3T水箱液位热水供水泵进行连锁;4触摸屏显示;1提供热回收PID工艺流程画面;2显示空压机、热水循环泵、热水供水泵、自来水补水阀的状态;3显示3T10T水箱的液位与温度。4以上设备的手自动操作界面,自控参数设定界面;5PLC系统时间设定与修改。6热量计数据显示无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书3/6022控制系统结构图(控制系统结构图)第三章空压机热回收柜体结构及电器原件无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书4/6031主控制柜外观设计32热量计就地箱设计无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书5/60柜内电器元件无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书6/60行母体名称注释产品目录编号厂商电路图使用位置1控制柜A105332DIIHC32DIYWL控制柜10532控制柜A106216DOIHC16DOYWL控制柜10623控制柜A10734AIIHC4AIYWL控制柜10734控制柜F63熔断器RT186A永上控制柜635控制柜F103熔断器RT186A永上控制柜1036控制柜F113熔断器RT186A永上控制柜1137控制柜F123熔断器RT186A永上控制柜1238控制柜F133熔断器RT186A永上控制柜1339控制柜F138熔断器RT186A永上控制柜102810控制柜F1001熔断器RT18326A茗熔控制柜100111控制柜F1022熔断器RT186A永上控制柜102612控制柜F10221熔断器RT18326A茗熔控制柜102213控制柜FR101过载继电器LRD05C施耐德控制柜10114控制柜FR111过载继电器LRD05C施耐德控制柜11115控制柜FR121过载继电器LRD08C施耐德控制柜12116控制柜FR131过载继电器LRD08C施耐德控制柜13117控制柜H63电源指示XB7EVM1LC施耐德控制柜6318控制柜H107故障指示灯XB7EVM5LC施耐德控制柜10719控制柜H117故障指示灯XB7EVM5LC施耐德控制柜11720控制柜H127故障指示灯XB7EVM5LC施耐德控制柜12721控制柜H137故障指示灯XB7EVM5LC施耐德控制柜13722控制柜H10081开到位XB7EVB3LC施耐德控制柜100823控制柜H10082关到位XB7EVB4LC施耐德控制柜100824控制柜HL138报警灯蜂鸣器TPWS521R天德控制柜102825控制柜K107中间继电器RJ2SCLAC220V和泉控制柜10726控制柜K117中间继电器RJ2SCLAC220V和泉控制柜11727控制柜K127中间继电器RJ2SCLAC220V和泉控制柜12728控制柜K137中间继电器RJ2SCLAC220V和泉控制柜13729控制柜K1004中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜100430控制柜K1007中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜100731控制柜K10051中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜100532控制柜K10052中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜100533控制柜K1161中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116134控制柜K1162中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116235控制柜K1163中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116336控制柜K1164中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116437控制柜K116中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116538控制柜K1166中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116639控制柜K1167中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜116740控制柜K1168中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜1168行母体名称注释产品目录编号厂商电路图使用位置41控制柜K1173中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜1173无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书7/6042控制柜K1174中间继电器RJ2SCLDC24V和泉控制柜117443控制柜KM104接触器LC1D09M7C施耐德控制柜10444控制柜KM114接触器LC1D09M7C施耐德控制柜11445控制柜KM124接触器LC1D09M7C施耐德控制柜12446控制柜KM134接触器LC1D09M7C施耐德控制柜13447控制柜LM231BUSBAR24VBUSBAR国产控制柜102248控制柜LM232BUSBAR24VBUSBAR国产控制柜102249控制柜M1023风扇KA2206/220V卡固控制柜102150控制柜P1211信号隔离器HK6041宇通控制柜121151控制柜P12151信号隔离器HK6041宇通控制柜121552控制柜P1221信号隔离器HK6041宇通控制柜122153控制柜P12251信号隔离器HK6041宇通控制柜122554控制柜Q61空气开关IC65N3PD20A施耐德控制柜6155控制柜Q101空气开关IC65N3PD6A施耐德控制柜10156控制柜Q111空气开关IC65N3PD6A施耐德控制柜11157控制柜Q121空气开关IC65N3PD6A施耐德控制柜12158控制柜Q131空气开关IC65N3PD6A施耐德控制柜13159控制柜Q1020空气开关IC65N2PD4A施耐德控制柜102060控制柜Q1022空气开关IC65N2PD4A施耐德控制柜102261控制柜Q1027空气开关IC65N2PD4A施耐德控制柜102762控制柜S104转换开关XB2BD33CZ施耐德控制柜10463控制柜S1051红色带灯按钮XB5AW34M1C施耐德控制柜10564控制柜S1052绿色带灯按钮XB5AW33M1C施耐德控制柜10565控制柜S114转换开关XB2BD3310施耐德控制柜11466控制柜S1151红色带灯按钮XB5AW34M1C施耐德控制柜11567控制柜S1152绿色带灯按钮XB5AW33M1C施耐德控制柜11568控制柜S124转换开关XB2BD33C0施耐德控制柜12469控制柜S1251红色带灯按钮XB5AW34M1C施耐德控制柜12570控制柜S1252绿色带灯按钮XB5AW33M1C施耐德控制柜12571控制柜S134转换开关XB2BD33C0施耐德控制柜13472控制柜S1351红色带灯按钮XB5AW34M1C施耐德控制柜13573控制柜S1352绿色带灯按钮XB5AW33M1C施耐德控制柜13574控制柜S1005转换开关XB2BD33C0施耐德控制柜100575控制柜S1124报警确认XB7EA51C施耐德控制柜112476控制柜T1022温控仪TYPJWT6011F国产控制柜102177控制柜T1026变压器A20V/AC24V100W国产控制柜102678控制柜U1022直流电源DR120MW控制柜102279控制柜BARNBARN控制柜6380控制柜BARPEBARPE控制柜6381控制柜X1022插座AC220V两角永上控制柜1020无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书8/60第四章空压机热回收系统的电路设计41主控制柜电路411供电电路(系统供电部分)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书9/60(220V供电部分)412水泵主电路、控制电路(循环水泵A)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书10/60(循环水泵B)(供水泵A)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书11/60(供水泵B)413补水电磁阀控制电路(补水电磁阀)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书12/60414PLC机架图(PLC机架图)(32DI)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书13/60(16DO)(4AI)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书14/60415I/O表DIPART01无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书15/60DIPART02无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书16/60DIPART03无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书17/60DIPART04无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书18/60DOPART01无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书19/60DOPART02无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书20/60416水箱液位/温度(3T水箱温度无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书21/60(3T水箱液位无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书22/60(10T水箱液位无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书23/60(10T水箱液位无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书24/6042热量计就地箱(就地箱内部线路示意图)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书25/60第五章空压机热回收系统的软件设计51S7200PLC程序511主程序系统上电,首次扫描各子程序。PID手动预设值计算。无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书26/60PID出水温度信息采集,且与目标值、PID手动预设值计算,输出最后结果。首次扫描,M200置位状态为1。(主程序)无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书27/60512信号输入调节阀开度大小计算(模拟量执行器反馈信号除以320调节阀反馈开度)3T水箱进水温度采集,温度上、下限给定【VD50(6400)PID调节输出值时,将最小开度VW110写入PIDVW202无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书34/60当调节阀最小开度VW110空压机风扇表面温度上限时VD58时,复位M100,Q00失电,循环水泵停止运行。无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书36/60514SBR0首次扫描周期,复位M20至M27、M00/M01。M00得电上升沿置位M01PLC与温度传感器通信无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书37/60读取从站数据读取从站数据无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书38/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书39/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书40/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书41/60指令交换无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书42/60SBR10无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书43/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书44/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书45/60SBR11无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书46/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书47/60无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书48/60SBR12无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书49/60515PID0INIT无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书50/60PIDEXE516SCALELTOR无锡职业技术学院毕业设计(论文)说明书51/60
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