低压长袋脉冲除尘器的电控系统设计【含CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览:(预览前20页/共111页)
编号:98919063
类型:共享资源
大小:6.79MB
格式:ZIP
上传时间:2020-10-18
上传人:好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**(实名认证)
江苏
IP属地:江苏
50
积分
- 关 键 词:
-
含CAD图纸
低压
脉冲
除尘器
系统
设计
CAD
图纸
- 资源描述:
-
喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有,,下载后全都有,,请放心下载,原稿可自行编辑修改【QQ:1304139763 可咨询交流】=====================
喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有,,下载后全都有,,请放心下载,原稿可自行编辑修改【QQ:414951605 可咨询交流】=====================
- 内容简介:
-
山西工程技术学院毕业设计说明书毕业生姓名:刘威作专业:机械电子工程学号:180533012指导教师:刘爱萍所属系(部):机械电子工程系二二年五月山西工程技术学院毕业设计(指导教师)评阅书题目:低压长袋脉冲除尘器的电控系统设计 机械电子工程系 系 机械电子工程专业姓名 刘威作 设计时间: 年月日 年月日 评阅意见:成绩: 指导教师:(签字)职务: 2020年 月 日山西工程技术学院毕业设计(同行教师)评阅书题目: 低压长袋脉冲除尘器的电控系统设计 机械电子工程 系机械电子工程专业 姓名 刘威作 设计时间: 年月日 年月日 评阅意见:评分内容具体要求分值得分说明书工作量字数2.5万字以上得20分;2万字以上,不足2.5万字得15分;2万字以下的10分。20图纸工作量图纸折合4张A0及以上得20分;不足4张A0,达3张以上,得15分;3张以下得10分。20说明书质量内容完整,装订顺序正确,结构合理,文字通顺;目录、字体、字号、行距等符合要求,公式、插图、表格使用合理;文献翻译质量、篇幅符合规定要求。存在02处错误得30分;35处错误得20分;5处以上得15分。30图纸质量图纸组成元素完整,表达方式合理,图框、标题栏、线型、线宽及字体字号符合相关标准。存在02处错误得30分;35处错误得20分;5处以上得15分。30总分(百分制)100成绩: 评阅教师:(签字)职务:2020年月日山西工程技术学院毕业设计答辩记录及成绩评定表 机械电子工程 系 机械电子工程 专业 姓名 刘威作 答 辩 内 容问题摘要答辩情况 记录员: (签名)成 绩 评 定指导教师成绩评阅教师成绩答辩组评定成绩综合成绩注:评定成绩为100分制,指导教师为20%,评阅教师为30%,答辩组为50%。专业答辩组组长: (签名) 2020年月日低压长袋脉冲除尘器的电控系统设计摘 要我省实施的燃煤电厂大气污染物排放标准中,对污染物排放浓度制订了各种指标,其中燃煤发电锅炉烟尘为5mg/m、二氧化硫为35 mg/m、氮氧化物的排放限量为50mg/m,并要求在烟囱和烟道处安装污染物排放监控。很多小型电厂因排放达不到环保要求,被迫停产。随着国民经济的发展以及越来越严格的环境保护要求,由于袋式除尘器除尘效果非常好,所以在很多工业部门广泛应用。文章介绍了低压长袋脉冲除尘器的研究动态,概述了不同的除尘方式所具有的特点。概述了低压长袋脉冲除尘器的工作原理,同时完成了系统的硬软件设计、调试仿真等。关键词:袋式除尘器;PLC控制;仿真DesignofelectriccontrolsystemoflowpressurelongbagpulsedustcollectorABSTRACTIn the emission standards of air pollutants from coal-fired power plants implemented in our province.A variety of indicators have been developed for pollutant emission concentration, among which soot from coal-fired power generation boiler is 5 mg/m、Sulfur dioxide is 35 and The nox emission limit is 50. Requires installation of pollutant discharge monitoring at chimneys and flues. Many small power plants have been shut down because their emissions have failed to meet environmental requirements.Withthedevelopmentofnationaleconomyandmoreandmorestrictrequirementsofenvironmentalprotection,bagfilteriswidelyusedinmanyindustrialsectorsbecauseofitsgoodeffect。This paper introduces the research trends of the low pressure long bag pulse precipitator and summarizes the characteristics of different dedusting methods.The working priniple of the low pressure long bag pulse precipitator is summarized,and the hardware sofware design,debugging and simulation and of the system are completed.The keyword:Bagfilter;PLCcontrol;Thesimulatioii山西工程技术学院毕业设计说明书目 录摘要iABSTRACTii1 概述11.1 安装除尘设备的目的与背景11.2 袋式除尘器在电厂中的应用11.3 国内外研究动态22 除尘器52.1 除尘器的分类52.1.1 各类除尘器的结构和工作原理52.2 采用低压长袋脉冲除尘器的原因192.3 袋式除尘器的定义与分类202.3.1 袋式除尘器的定义202.3.2 袋式除尘器的分类202.4 低压长袋脉冲除尘器的结构与工作原理242.4.1 低压长袋脉冲除尘器的结构与特点242.4.2 低压长袋脉冲除尘器的工作原理243 所用控制硬件介绍273.1 差压传感器273.2 可编程脉冲控制仪273.3 脉冲电磁阀283.4 压力传感器293.5 温度传感器303.6 提升阀314 电控系统的硬件设计334.1 PLC的发展与特点334.2 PLC的分类354.3 硬件的选择与系统组成374.4 I/O分配图404.5 除尘系统的控制流程图454.6 I/O分配表465 电控系统的软件设计505.1 GX WORKS2编程软件介绍505.2 软件系统的组成及程序设计505.2.1 提升阀控制系统505.2.2 除尘喷吹控制系统515.2.3 压缩空气系统设计535.2.4 氧量仪监测系统555.2.5 压力监测报警系统555.2.6 温度监测系统565.2.7 旁路系统585.2.7 灰位监测系统595.2.9 引风系统605.3 组态王6.55(Kingview)介绍615.4 组态仿真画面625.5 程序仿真与结果反馈65参考文献69附录71外文文献88中文翻译95致谢1011 概述袋式除尘器作为一种高效的除尘设备,目前已经广泛的应用于各个工业部门。近年来随着经济的高速发展以及越来越严格的环境保护要求,袋式除尘器在产量上有了相当大的增长,品种也日渐增多。随着现代生产工艺的要求。适宜的设计整个除尘系统的控制已经变得非常重要,不仅对于控制污染保护环境有重要作用,而且对于提高设备处理含尘气体的能力,降低人工劳动程度,增加系统的可靠性,也是具有非常重要的经济意义。1.1 安装除尘设备的目的与背景空气污染对人类和谐环境的生活造成了十分大的危害,控制大气污染物问题以及控制空气污染中的粉尘排放问题已经成为社会问题。粉尘是指直径很小并能长时间飘浮在空气中的的固体颗粒,许多粉尘在形成之后,表面往往还能吸附其他的气态或液态有害物质,成为其他有害物质的载体。粉尘不仅能够污染作业环境,影响作业人员的身心健康。还会对设备的精度、寿命造成较大的影响,使其工作效率大大降低。我省实施的燃煤电厂大气污染物排放标准中,对污染物排放浓度制订了各种指标,其中燃煤发电锅炉烟尘为5mg/m、二氧化硫为35 mg/m、氮氧化物的排放限量为50mg/m,并要求在烟囱和烟道处安装污染物排放监控。很多小型电厂因排放达不到环保要求,被迫停产。随着国民经济的发展以及越来越严格的环境保护要求,由于袋式除尘器除尘效果非常好,所以在很多工业部门广泛应用。袋式除尘器在产量上有了相当大的增长,品种也日渐增多。随着现代生产工艺的要求。适宜的设计整个除尘系统的控制已经变得更加重要,不仅对于控制污染保护环境有重要作用,而且对于提高设备处理含尘气体的能力,降低人工劳动作业,增加系统的可靠性,也具有重要的经济意义。1.2 袋式除尘器在电厂中的应用我国燃煤电厂烟气除尘使用袋式除尘器起源于20世纪80年代初,先后在巡检司发电厂、普坪村发电厂、内江电厂、淮南发电厂、南定热电厂、杨树浦电厂等小型燃煤机组上使用,由于当时的客观条件限制,没有坚持下来。其原因一是当时的火电厂烟尘排放在环保上没有要求;二是袋式除尘器当时的整体水平较落后,性能可靠的大型脉冲除尘器还未开发出来,也没有适合我国燃煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀性、寿命长的滤料,国产脉冲阀也不过关、寿命短,其它部件的加工和安装也不精良;三是对袋式除尘器的认识和使用经验不够,因此出现了“烧袋”、“糊袋”、“漏袋”和“清灰不灵”等现象。90年代后,基本上不再有电厂使用袋式除尘器,严重阻碍了大型脉冲袋式除尘器在国内的发展和应用。工业发达国家从20世纪70年代开始将布袋除尘器用于火电厂的烟气净化,由于这些国家的烟尘排放要求日趋严格,袋式除尘器的进一步发展,特别是除尘滤袋材质的发展,使滤袋寿命得到延长,使除尘布袋得到较广泛的应用。如美国到1989年底已有99套袋式除尘器用于火电厂的烟气除尘,总装机容量达214万kW,另有6套正在建设中。日本、德国、加拿大、澳大利亚和韩国等也纷纷将静电除尘器改为袋式除尘器,迄今为止发达国家已基本走完了用袋式除尘器取代和改造静电除尘器或其它种类除尘器的过程。特别是在澳大利亚,袋式除尘器已成为燃煤电厂烟气除尘的首选技术,而且有许多电厂的静电除尘器被改为袋式除尘器,如在新南威尔斯州目前仅有4台500MW机组仍在采用静电除尘器,其它机组已全部采用袋式除尘器来处理烟尘。另外在美国还有些电厂采用静电除尘器和袋式除尘器的混合体对燃煤电厂的烟气进行除尘,即前部为静电除尘器,后部为袋式除尘器。由于电厂锅炉出口的烟气温度较高,因此早期的电厂采用袋式除尘器时需要使用玻璃纤维作为滤料,因玻璃纤维的易脆特点,使电厂早期的袋式除尘器均采用大气反吹型。近年来,因使用聚丙烯酸纤维作为滤料,因此更多地使用布袋脉冲除尘器或振动型袋式除尘器。1.3 国内外研究动态低压长袋脉冲除尘器,是适应大型工业系统开发的一种大体型的袋式除尘器。传统的低压长袋脉冲除尘器其基本特点是:除尘器总体划分为若干个袋室,袋室进出口设置有烟气控制阀门;袋室里安装的滤袋规格要比气箱脉冲除尘器滤袋的规格成倍扩大,常见的滤袋规格为 130 mm6 000 mm和 160 mm6 000 mm等,甚至有长度达到8000 mm以上的更长的滤袋,单袋过滤面积常见为 3.0-4.0 m;除尘器脉冲阀按行布置,每个脉冲阀喷吹12-18条滤袋不等。这种滤袋长度增长的发展方式,有效利用了空间高度,使得单台除尘器处理大到百万级规模的风量成为可能。但是,低压长袋除尘器也因为这种结构与配置特点,带来许多不足。由于滤袋的长度的增加,除尘器花板的制造精度、滤袋与脉冲阀喷吹管的安装精度要求很高,尤其超过6m的长滤袋,其袋笼甚至需要做成2节式,以方便抽袋换袋。但是在长时间运行过程中,很难做到滤袋下端部不触碰磨损,袋笼接缝处也是一个磨损位置,滤袋增长使得脉冲清灰既不彻底、又容易因为喷口的安装偏差或者运行变形而导致滤袋出现撕裂磨损。在维修上,长滤袋抽换滤袋也极其不易。这些缺点与气箱脉冲除尘器相比,确实劣势明显,尤其是喷吹管为震动能量的传递管,就算安装精度达到要求,运行过程也会出现变形偏移偏转的运行误差,为了保护滤袋,往往在袋笼口部设置保护套管,这既浪费了滤袋的有效过滤面积又很难完全保护滤袋不受高压气流的的冲刷撕裂。目前的研究方向是多层式袋式除尘器。这里开发一种多层式袋式除尘器,简单地说,就是把传统气箱脉冲除尘器作为基础除尘单元,进行合理组合,其外观最明显的变化,就是除尘器袋室不再是单层布置,而是沿高度方向叠加多层过滤袋室,形成多层除尘单元以合理组合结构方式的除尘器。这种除尘器的运行原理,实际上就是气箱脉冲除尘器原理,结构上相当于以气箱脉冲除尘器为基本单元,积木式搭成的多层组合除尘器。这一改进,带来许多独特的新的技术特性,将是除尘器的一个新的技术发展方向。当然我们低压长袋脉冲除尘器也综合了分室反吹和脉冲清灰的特点,克服了普通分室反吹强度不足和一般脉冲清灰粉尘再附的缺点,而且加长了滤袋,充分发挥空气强力清灰的作用。具有清灰能力强、除尘效率高、排放浓度低、漏风率小、能耗少、刚耗少、占地面积少、运行稳定可靠、经济效益好等特点。适用于:冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业等的含尘气体的净化和物料的回收。由于采用分室停风脉冲喷吹清灰。喷吹一次就可以达到彻底清灰的目的。所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋和脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋和阀片的寿命。检修换袋可在不停系统风机,系统正常运行条件下分室进行。滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。滤袋龙骨采用多角形。减少了袋与龙骨的摩擦,延长了袋的寿命,又便于卸袋。低压长袋脉冲除尘器采用上部抽袋方式。换袋时抽出骨架后。脏带投入箱体下部灰斗。由人孔处取出。改善了换袋操作条件。箱体采用气密性设计,密封性好。检查门用优良的密封材料。制作过程中以煤油检陋,漏风率很低。进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。2 除尘器2.1 除尘器的分类近年来,随着经济的迅速发展,以原煤为燃料的锅炉增加很多,燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害,然而减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘器,而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度的关键所在。除尘器可分为两大类:干式除尘器:惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。2.1.1 各类除尘器的结构和工作原理一.干式除尘器干式除尘器不需要用水作为除尘介质,占所有除尘系统的90%以上。干式除尘器特点:使用范围广,大多数除尘对象都可以使用干式除尘器,特别是对于大型集中除尘系统而言;粉尘排出的状态为干粉状,有利于集中处理和综合利用。其缺点是:不能去除气体中的有毒、有害成分;处理不当时容易造成二次扬尘。需要注意的是:处理相对湿度高的含尘气体或高温气体时,需采取防结露等措施,否则易产生粉尘黏结、堵塞管道的现象。1.重力除尘器重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向,较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下,与气分离,沉降到除尘器锥底部分。属于粗除尘。重力除尘器上部设遮断阀,电动卷扬开启,重力除尘器下部设排灰装置。重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降,将粉尘从气体中分离出来的设备。粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备,在重力的作用下,粉尘粒子逐渐沉降下来,而气体沿水平方向继续前进,从而达到除尘的目的。图1 沉降变化示意图工作原理:利用粉尘与气体的比重不同的原理,使扬尘靠本身的重力从气体中自然沉降下来的净化设备,通常称为沉降室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备,只能用于粗净化。重力降尘室的工作流程:含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度进入沉降室,尘粒独立沉降,运行t时间后,使尘粒沉降于室底。净化后的气体,则从另一侧出口排出。2. 惯性除尘器惯性除尘器也叫惰性除尘器。是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向,利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。惯性除尘器亦称惰性除尘器。由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力,含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时,尘粒的运动轨迹将分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器。惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。前者是沿气流方向装设一道或多道挡板,含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。显然,气体在撞到挡板之前速度越高,碰撞后越低,则携带的粉尘越少,除尘效率越高。后者是使含尘气体多次改变方向,在转向过程中把粉尘分离出来。气体转向的曲率半径越小。转向速度越多,则除尘效率越高。图2 惯性力除尘器分离机理工作原理:利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同,将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物,使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多,尘粒便脱离气流而被分离出来,得到净化的气体在急剧改变方向后排出。这种设备结构简单,阻力较小,但除尘效率不高,这一类设备适用于大颗粒(20m以上)的干性颗粒。类型:1)碰撞式图3 碰撞式惯性除尘器碰撞式惯性除尘器的特点是:用一个或几个挡板阻挡气流直线前进,在气流快速转向时,粉尘颗粒在惯性力作用下从气流中分离来;碰撞式惯性除尘器对气流的阻力较小,但除尘效率也较低;与重力除尘器不同,碰撞式惯性除尘器要求较高的气流速度,约18-20m/s,气流基本上处于紊流状态。2)回流式图4 反转式惯性除尘器-多层隔板型回流式惯性除尘器的特点是:把进气流用挡板分割成小股气流。为了使任意一股气流都有相同的较小回转半径和较大回转角,可以采用各种百叶挡板结构。百叶挡板能提高气流急剧转折前的速度,有效地提高分离效率。但速度不宜过高,否则会引起已捕集的颗粒粉尘的二次飞扬,所以一般都选用12-15m/s的气流速度。百叶挡板的尺寸对分离效率也有一定影响,一般选用的挡板长度(沿气流方向)为20mm左右;挡板之间的距离约为3-6mm;挡板的安装斜角(与铅垂线夹角)为30左右,使气流回转角为150左右。3)钟罩式钟罩式惯性除尘器结构简单,阻力小,不需要引风机,并可直接安装在排气筒或风管上。但这种除尘器的除尘效率较底,一般仅为50%左右。钟罩式除尘器主要是利用碰撞和气流急速转向,使部分尘粒产生重力沉降原理设计的。当含尘烟气由长烟管进入大截面的沉降室前,由于锥形隔烟罩的阻挡而急速改变流向,同时因为截面扩大烟气流速锐减,从而有部分烟尘受重力作用而沉降分离出来。分离出来的尘粒由沉降室下部排灰口排出。净化后的烟气由沉降室上部的烟管排入大气。4)百叶沉降式图5 反转式惯性除尘器-百叶窗型百叶沉降式除尘器适用于小型立式锅炉,可直接安装在钢板卷制的烟囱上,对于粗大尘粒其除尘效率一般可达60%左右。百叶窗式惯性除尘器由百叶窗式拦灰栅和旋风除尘器组成,其中的百叶窗式拦灰栅主要浓缩粉尘颗粒的作用,有圆锥形和“V”形两种形式。百叶窗式惯性除尘器也是利用气流突然改变方向,使颗粒粉尘在惯性力作用下与气体分离。当含尘气体进入百叶窗式拦灰栏后,绝大部分气体通过拦灰栅叶片间的缝隙进入管道,并排入大气。这部分气体因突然改变方向,而与颗粒粉尘分离,得到了净化。颗粒粉尘由于惯性作用仍按原方向向前移动。绕过拦灰栅得到净化的气体一般占总气体量的90%,另含有浓缩了颗粒粉尘的10%气体进入粗粒去除室,依靠惯性作用去除,然后再进入旋风除尘器与去除细微的粉尘(如果排气量不大或排尘浓度不高,也可以取消粗粒去除室,使气体直接进入旋风除尘器除尘)被处理的10%气体可通过风机使其回到拦灰栅内,也可直接排入大气。3. 旋风除尘器应用范围及特点:旋风除尘器适用于净化大于510微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用以及阻力较低(80160毫米水柱)的净化设备,旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。图6 旋风除尘器工作原理:旋风除尘器的工作原理如图6所示,含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间,形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁,并随外旋流转到除尘器下部,由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。4. 布袋除尘器工作原理: 重力沉降作用含尘气体进入布袋除尘器时,颗粒大、比重大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相同。 筛滤作用当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来,此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时,这种作用就比较显著起来。 惯性力作用气流通过滤料时,可绕纤维而过,而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被捕获。图7 布袋除尘器 热运动作用质轻体小的粉尘(1微米以下),随气流运动,非常接近于气流流线,能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向,这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细,空隙率越小、其捕获率就越高,所以越有利于除尘。袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是,当用它处理含有水蒸汽的气体时,应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率,就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上,而且其效率比高。图8 逆风流吹风清灰袋式除滤尘和清灰过程5. 静电除尘器静电除尘器的工作原理:含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉尘颗粒相碰,则使尘粒荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,而得到净化的气体排出防尘器外。所运用范围为水泥、化肥等行业各种磨机,破碎点下料口,包装机及烘干机和各种相相似的分散源处置。图9 静电除尘器6.防爆除尘器由于铝粉爆炸性粉尘在一定的浓度下,在遇到火花或静电的状况下很有可能发作爆炸或熄灭。见图10。由于铝粉爆炸,最关键的要素是铝粉浓度,控制铝粉爆炸最有效的方法,就是控制铝粉的浓度。而该设备控制铝粉浓度的工具是除尘器,只需抛丸机除尘器的工作状态良好,除尘效果好,整个抛丸清算机设备的铝粉浓度就不会升高。因而保证除尘用具良好的除尘效果,是该设备能否正常运转的关键。除尘效果的优劣主要取决于过滤资料,当过滤资料梗塞时除尘效果就会大大降低。当过滤资料的通风及过滤状况良好时,除尘器的静压室和动压室的压差会稳定在一个固定的范围内,因而控制除尘器的压差是控制除尘器工作状态的最有效的方法。基于此点,迪砂公司创造了防爆的除尘器,主要做法是将压差控制仪,装置在抛丸清算机除尘器左近没有震动的中央,当抛丸机除尘器工作一段时间梗塞时,该仪器所检测的压差值就会发作变化,当检测值超出设定上下限时,压差控制仪就会控制除尘器的滤袋的清洁机构工作,如震打或反吹机构将除尘器滤材外表的灰尘去除,以保证除尘用具有良好的工作状态。当自动清洁仍不能满足请求时,压差控制仪会控制报警器报警,并控制设备自动关闭,以防不测。图10 防爆除尘器7.电除尘器电除尘器树立在电除尘器和尘源控制办法的根底之上,是处理小分散扬尘点除尘的新途径。它应用消费设备的排风管或密闭罩作为极板,在罩或管内安设放电极,接上高压电源而构成电场。含尘气体经过电场时,粉尘在电场力作用下汇集在罩或管壁上,净化后的气体经过排风管排出。图11 单管电除尘清灰靠人工振打或自重零落。特别适合于破碎、筛分车间和烧结输料皮带等分散扬尘点以及矿井巷道、小型锅炉的烟尘净化。简易式电除尘器虽然方式较多,但归结起来有罩式、管式和敞开式三种。图12 电除尘器除尘过程根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类:按气流方向分为立式和卧式,按沉淀极极型式分为板式和管式,按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式和湿式等。二湿式除尘器图13 湿式除尘器除尘器的种类繁多,结构形式不同,除尘效果不一。湿式除尘器俗称“水除尘器”,它是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。其主要除尘工作原理是:在除尘器中气体与液体的接触方式有两种,与预先分散(雾化或水膜)的液体(一般为水)接触,或是气体冲击(液体)层时鼓泡,以形成细小水滴或水磨。对于1m以上尘粒而言,尘粒与水滴碰撞效率取决于粒子的惯性。当气体与水滴有相对运动时,由于水滴的环绕气膜作用,当气体接近水滴时,气体流线将绕过水滴而改变流向,运动轨迹由直线变为曲线,而粒径大和密度大的尘粒则力图保持原来的流线而与水滴相撞,尘粒与水滴相碰状接触后凝聚为大颗粒,并被水流带走,显然,与含尘气体的接触面积越多(水滴直径越小,水滴越多),碰撞凝集效率越高;当尘粒的密度、粒径以及相对速度越大,碰撞凝集效率越高;气体的黏性、水滴直径以及水的表面张力越大,碰撞凝集效果越低;当气体中含有冷凝性物质(主要是水分)时,由于含尘气体经过洗涤后可能达到露点以下,使冷凝物质以尘粒为核心凝结,并覆盖于其表面上。当处理高温气体(尤其是含疏水性粉尘)时,可预先加湿含尘气体或喷入蒸汽,提高净化效率。1喷淋塔式洗涤除尘器图14 喷淋塔式洗涤除尘器在逆流式喷雾塔中,含尘气体向上运动,液滴由喷嘴喷出向下运动。因液滴和颗粒之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用,使较大的的粒子被液滴捕集。喷雾塔具有结构简单、压力损失小、操作稳定等特点,经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的颗粒。2 文丘里洗涤除尘器主要由文丘里管(有收缩管、喉管和扩大管三部分)和旋风分离器组成。图15 文丘里洗涤除尘器工作原理:含灰尘的气体进入收缩管,流速沿管逐渐增大。水或其他液体由喉管处喷入,被高速气流所撞击而雾化。气体中的尘粒与液滴接触而被润滑。进入扩大管后,流速逐渐减小,尘粒互相粘合,使颗粒增大而易除去。最后进入旋风分离器,由于离心力的作用,水与润滑的尘粒被抛至分离器的内壁上并向下流出器外,净制后的气体则由分离器的中央管排出。其优点是结构简单,除尘效率高。缺点是阻力大,不能用于净制不容许与液体接触的气体。除了除尘之外,还有降温作用。3冲击式除尘器图16 冲击贮水式除尘器冲击式水浴除尘器用于工业废气中那些湿度大、排放量大,含尘量大的气体有良好的净化除尘。特别适用于净化非纤维性、无腐蚀性的、温度不高于300的含尘气体。在用于具有粘性的生石灰运输系统中的除尘能获得很好的效果。从锅炉里出来的烟气从收尘器进口进入,并以相当高的速度冲击水面,其中大部分尘粒由于重量加大或与水黏附后边留在水中,此阶段为冲击阶段,在此阶段产生后,水面因气体的运动而形成一抛物线形的水滴、水雾和泡沫区域,含尘气体在此区域内又进一步水滴水雾净化。此为淋水浴阶段。又因为进入设备时,烟气的温度很高,筒体内在烟气的冲击下形成水雾,尘粒在改变方向,向上运动时,又被水雾进一步净化,此阶段为雾化除尘。通过以上三种方式净化后,干净的气体从冲击式冲击水浴脱硫除尘器的出口处进入烟囱。4水膜除尘器利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜,使粉尘被水膜捕获,气体得到净化,这类净化设备叫做水膜除尘器。包括冲击水膜、惰性(百叶)水膜和离心水膜除尘器等多种。图17 水膜除尘器水膜除尘器工作原理是:含尘气体由筒体下部顺切向引入,旋转上升,尘粒受离心力作用而被分离,抛向筒体内壁,被筒体内壁流动的水膜层所吸附,随水流到底部锥体,经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样,在筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜,达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单,金属耗量小,耗水量小。其缺点是高度较大,布置困难,并且在实际运行中发现有带水现象。6. 泡沫除尘器工作原理:含尘气体由进气口进入下部筒体,急剧翻转向上,较大的尘粒由于惯性作用,从气流中分离出来落入下部锥体。向上运动的气流与从进水口进入的水,经筛板相碰撞,部分尘粒被水带走。气流通过筛板上的小孔时,气水充分接触,在筛板上形成沸腾状的泡沫层,尘粒绝大部分被洗涤。净化后的气体经挡水板除去水雾,经排气口排出。泡沫抑尘与其它湿式抑尘方式相比,用水量可减少50%80%,抑尘效率比喷雾洒水提高35倍。泡沫抑尘具有特点泡沫能够无空隙地覆盖尘源,从根本上阻止粉尘向外扩散;液体形成泡沫后,总体积和总表面积大幅度增大,增加了与粉尘的碰撞效率,净化井下采掘面的工作环境;泡沫的液膜中含有特制的添加剂,能迅速改变粉尘的湿润性能,增加粉尘被湿润的速度;泡沫具有很好的粘性,粉尘和泡沫接触后会迅速被泡沫黏附。抑制掘进机截齿和煤岩作用产生的火花,杜绝由此产生的瓦斯和煤尘爆炸事故。耗水量小,避免了水雾除尘耗水量大而引起的综掘机沉陷,提高了工作效率。除尘效率高,大力改善了掘进机司机的视线,消除由此带来的安全隐患,并提高了断面质量和生产效率。图18 有溢流泡沫洗涤剂 图19 无溢流泡沫洗涤器6. 高温陶瓷除尘器对于燃煤联合循环发电系统(IGCC),发展既能满足燃气轮机要求同时又能满足环境保护要求的高温燃气净化系统是非常重要的,它是燃煤联合循环发电技术真正商用化的最关键技术之一。高温陶瓷过滤器,目前被普遍认为是最有前途的高温除尘设备。陶瓷过滤器对高温燃气中的粉尘进行过滤于用砂砾层(颗粒层除尘器)或纤维层(布袋除尘器)对气体净化都基于同一过滤理论。陶瓷过滤器的过滤元件目前普遍采用高密度材料,制成的陶瓷过滤元件主要有棒式、管事、交叉流式三种。图20为一种交叉流式陶瓷过滤器元件,它由薄的多空陶瓷板组成,通过烧结形成带有通道的肋状整体。含尘气体从短通道端进入过滤器,然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端,清洁气体通道的一端封死是清洁气体流入清洁气体汇集箱,短通道内所捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。图20 高温陶瓷除尘器2.2 采用低压长袋脉冲除尘器的原因目前的低压长袋脉冲除尘器也综合了分室反吹和脉冲清灰的特点,克服了普通分室反吹强度不足和一般脉冲清灰粉尘再附的缺点,而且加长了滤袋,充分发挥空气强力清灰的作用。具有清灰能力强、除尘效率高、排放浓度低、漏风率小、能耗少、刚耗少、占地面积少、运行稳定可靠、经济效益好等特点。由于采用分室停风脉冲喷吹清灰。喷吹一次就可以达到彻底清灰的目的。所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋和脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋和阀片的寿命。检修换袋可在不停系统风机,系统正常运行条件下分室进行。滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。滤袋龙骨采用多角形。减少了袋与龙骨的摩擦,延长了袋的寿命,又便于卸袋。低压长袋脉冲除尘器采用上部抽袋方式。换袋时抽出骨架后。脏带投入箱体下部灰斗。由人孔处取出。改善了换袋操作条件。箱体采用气密性设计,密封性好。检查门用优良的密封材料。制作过程中以煤油检陋,漏风率很低。进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。2.3 袋式除尘器的定义与分类布袋除尘器是除尘器中中的一种,它主要应用在一些大型的产房里,特别是那些粉尘很多的工厂。在我们的日常生活中我们很少看见,但是对于环境空气的质量它却有直观重要的作用,而一般布袋除尘器的滤料就是合成纤维、聚丙烯酸纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。2.3.1 袋式除尘器的定义袋式除尘器是利用织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的设备。新型滤料和自动清灰方式的出现,使这种已有一百多年历史的除尘设备日臻完善,广泛应用于现代工业。2.3.2 袋式除尘器的分类国家标准(GB6719-86)对袋式除尘器的分类命名袋式除尘器的分类:国家标准中对袋式除尘器的分类标准是以清灰方式进行分类。根据清灰方法不同,袋式除尘器可分为5大类,28种,见表1:表1袋式除尘器分类分类名称定义代号机械振动类袋式除尘器低频振动振动频率为60次/min,非分室结构LDZ中频振动振动频率为60-700次/min,非分室结构LZZ表1(续)机械振动类袋式除尘器高频振动振动频率为700次/min,非分室结构LGZ分室振动各种频率的分室结构LFZ手动振动用手振动实现清灰LSZ电磁振动用电磁振动实现清灰LDZ气动振动用气动振动实现清灰LQZ分室二态反吹清灰过程只有“过滤”、“反吹”两种工作状态LFEF分室反吹类袋式除尘器分室三态反吹清灰过程有“清灰”“反吹”、“沉降”三种工作状态LFSF分室脉动反吹反吹气流呈脉动供给LFMF气环反吹喷嘴为环缝形,套在滤袋外面,经上下运动进行反吹清灰LQF往复反吹喷嘴为条口形,经往复运动,依次与各滤袋出口相对,进行反吹清灰LWF回转反吹喷嘴为条口形或圆形,经回转运动,依次与各滤袋出口相对,进行反吹清灰LHF往复反吹喷嘴为条口形,经往复运动,依次与各滤袋出口相对,进行反吹清灰LWF分室反吹类袋式除尘器回转脉动反吹反吹气流呈脉动供给的回转反吹式LHMF往复脉动反吹反吹气流呈脉动供给的往复反吹式LWMF振动反吹并用类袋式除尘器低频振动反吹低频振动与反吹并用LDZF中频振动反吹中频振动与反吹并用LZZF高频振动反吹高频振动与反吹并用LGZF脉冲喷吹类袋式除尘器逆喷低压脉冲低压喷吹,喷吹气流与过滤后袋内净气流向相反,净气由上部净气箱排出LNDM逆喷高压脉冲高压喷吹,喷吹气流与过滤后袋内净气流向相反,净气由上部净气箱排出LNGM顺喷低压脉冲低压喷吹,喷吹气流与过滤后袋内净气流向一致,净气由下部净气联箱排出LSDM表1(续)分类名称定义代号脉冲喷吹类袋式除尘器顺喷高压脉冲高压喷吹,喷吹气流与过滤后袋内净气流向一致,净气由下部净气联箱排出LSGM对喷低压脉冲低压喷吹,使用环隙形喷吹引射器的逆喷脉冲式LHDM环隙高压脉冲高压喷吹,使用环隙形喷吹引射器的逆喷脉冲式LHGM分室低压脉冲低压喷吹,分室结构,按照程序逐室喷吹清灰,但喷吹气流只喷入净气联箱,不直接喷入滤袋LFDM长袋低压脉冲低压喷吹,滤袋长度超过5.5mm的逆喷脉冲式LCDM国家标准中对袋式除尘器的命名是以清灰方法与最有代表性的结构特征相结合来命名的。命名格式分为分室结构、非分室结构和袋式除尘器机组三种。以下图21、22、23命名示例中,X种特殊用途代号规定如表2所示:表2特殊用途代号名称代号名称代号普通型不做标记防爆型B高温型G移动型Y保温型W耐压性(高真空度)N根据结构特点的不同,袋式除尘器有以下形式:上进风式和下进风式:上进风式是指含尘气流入口位于袋室上部,气流与粒尘沉降方向一致。下进风风式是含尘气流入口位于袋室下部,气流与粒尘沉降方向相反。如果外部看是下进风式,但袋室设有导流板将含尘气流引入袋室上部扩散,应属于上进风式。圆滤式和扁滤式:圆滤式是指滤袋为圆筒形。扁滤式是指滤袋为平板形(信封形)梯形,楔形及非圆筒形的其它形状。吸入式和压入式:吸入式是指风机位于袋式除尘器之后,袋式除尘器为负压工作。压入式是指风机位于袋式除尘器之前,袋式除尘器为正压工作。内滤式和外滤式:内滤式是指含尘气流由袋内流向袋外,利用滤袋内侧捕集粉尘。外滤式是指含尘气流由袋外流向袋内,利用滤袋外侧捕集粉尘。分室结构袋式除尘器命名示例,见图21:图21 分室结构袋式除尘器命名示例非分室结构袋式除尘器命名示例,见图22所示:图22 非分室结构袋式除尘器命名示例袋式除尘机组命名示例,见图23所示:图23 袋式除尘机组命名示例2.4 低压长袋脉冲除尘器的结构与工作原理2.4.1 低压长袋脉冲除尘器的结构与特点脉冲袋式除尘器基本结构由上箱、下箱、灰斗、控制4部分组成。上箱体部分包括:上箱体、出风口、喷吹管等。下箱体部分包括:下箱、孔板、滤袋、框架。灰斗部分包括:灰斗、支腿、进风口、手动插板门。控制部分包括:灰位上限监测器、温度传感器、脉冲电磁阀等组成。袋式除尘的特点:1.除尘效率高,特别是对微细粉尘也有较高的除尘效率,一般可达99.99%以上。2.适应性强,可以捕集不同粒径的粉尘。例如,对于高比电阻粉尘,采用袋式除尘器比电除尘器优越。3.使用灵活,处理风量可由每小时数百立方米到数十万立方米。4.结构简单,可以因地制宜采用直接套袋的简易袋式除尘器,也可采用效率更高的脉冲清灰袋式除尘器。5.工作稳定,便于回收干料,没有污泥处理、腐蚀等问题,维护简单。2.4.2 低压长袋脉冲除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理是:由图24可以看到,含尘空气从除尘器的灰斗进入各室,并在灰斗导流装置的导流下,大颗粒的粉尘被分离,直接落入灰斗,而较细粉尘均匀的进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上,洁净气体透过滤袋进入上箱体,经排风管排入大气。随着过滤工况的进行,滤袋上的粉尘越积越多,当设备阻力达到限定的压力差时,由清灰控制装置按差压设定值自动按设定程序打开电磁脉冲阀,进行喷吹,利用压缩空气使袋内压力聚增,将滤袋上的粉尘进行抖落(即使粘细粉尘亦能较地清灰)至灰斗中,由排灰系统排出。脉冲清灰的工作原理:由图25可见,利用压缩空气在极短的时间内急速喷入滤袋,同时诱导数倍于己的空气形成冲击波。使滤袋产生急剧的膨胀和振动,之后滤袋回扁,这样一涨一扁的过程使滤袋表面的料尘脱落,达到清灰的目的。其中粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、黏附、扩散和静电等作用而被捕集。1.筛分作用含尘气体通过滤布时,滤布纤维间的空隙或吸附在滤布表面粉尘间的空隙把大于空隙直径的粉尘分离下来,称为筛分作用。对于新滤布,由于纤维之间的空隙很大,这种效果不明显,除尘效率也低。只有在使用一定时间后,在滤袋表面建立了一定厚度的粉尘层,筛分作用才比较显著。清灰后,由于在滤袋表面以及内部还残留一定量的粉尘,所以仍能保持较好的除尘效率。对于针刺毡或起绒滤布,由于毡或起绒滤布本身构成厚实的多孔滤层,可以比较充分发挥筛分作用,不完全依靠粉尘层来保持较高的除尘效率。2.惯性作用含尘气体通过滤布纤维时,大于1m的粉尘由于惯性作用仍保持直线运动撞击到纤维上而被捕集。粉尘颗粒直径越大,惯性作用也越大。过滤气速越高,惯性作用也越大,但气速太高,通过滤布的气量也增大,气流会从滤布薄弱处穿破,造成除尘效率降低。气速越高,穿破现象越严重。3.扩散作用当粉尘颗粒在0.2m以下时,由于粉尘极为细小而产生如气体分子热运动的布朗运动,增加了粉尘与滤布表明的接触机会,使粉尘被捕集。这种扩散作用与惯性作用相反,随着过滤气速的降低而增大,粉尘粒径的减小而增强。以玻璃纤维为例,纤维越细除尘效率越高。但纤维直径细的压力损失要比粗的纤维大,耐蚀性也越细越差。图24 低压长袋脉冲除尘器工作原理 图25 脉冲清灰工作原理4.黏附作用当含尘气体接近滤布时,细小的粉尘仍随气流一起运动,若粉尘的半径大于粉尘中心到滤布边缘的距离时,则粉-尘被滤布黏附而被捕集。滤布的空隙越小,这种黏附作用也越显著。5.静电作用粉尘颗粒间相互撞击会产生静电,如果滤布是绝缘体,会使滤布充电。当粉尘和滤布所带的电荷相反时,粉尘就被吸附在滤布上,从而提高除尘效率,使粉尘清理较难。反之,如果两者所带电荷相同,则产生斥力,粉尘不能吸附到滤布上,使除尘效率下降。所以,静电作用能改善或妨碍滤布的除尘效率。为了保证除尘效率,必须根据粉尘的电荷性质来选择滤布。一般静电作用只有在粉尘粒径小于1m以及过滤气速很低时才显示出来。在外加电场的情况下,可加强静电作用,提高除尘效率。3 所用控制硬件介绍3.1 差压传感器传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。差压传感器DPS(Differential Pressure Sensor)见图26,它是一种用来测量两个压力之间差值的传感器,通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差。图26 差压传感器特点:1.高性能价格比。2.全不锈钢结构设计,体积小巧重量轻,安装方便。3.性能稳定可靠。4.差压范围:0-10kPa2MPa。5.耐静压高达20MPa。3.2 可编程脉冲控制仪可编程脉冲喷吹控制仪采用抗干扰技术,能够确保在恶劣的环境工业环境下稳定、可靠的工作,可替代PLC控制,见图27。图27 可编程脉冲控制仪可编程脉冲控制仪相比其他控制仪产品的优势:1. 可编程脉冲控制仪可配接压差信号输入接口,当压差可编程脉冲控制仪达到设定压差值开关接通后,可编程脉冲控制仪开始顺序喷吹。2. 可编程脉冲控制仪电源采用特殊处理,电源稳定度及负载稳定度较高;输出波纹电压小;瞬态响应速度快;没有开关干扰;线路结构简单,便于维修等特点。3. 可编程脉冲控制仪的输出选用超大功率输出管输出,并设有浪涌吸收保护电路,抗干扰,响应快,超强稳定,品质优异;负载短路开路保护,使用寿命超长。4. 开关适用于控制各种电磁阀及电感性负载,可快速频繁开关而不影响寿命。在各种电磁电压干扰严重的现场也能保证可编程脉冲控制仪长期稳定运行。3.3 脉冲电磁阀脉冲电磁阀是脉冲除尘器清灰系统的控制开关,受到脉冲喷吹控制仪输出信号的控制,对除尘布袋和除尘滤芯进行喷吹清灰。工作原理:通过导线将电磁阀体内线圈输入正向脉冲信号,线圈产生的工作磁通,使动芯吸合,打开阀门。当停止正向脉冲信号输入时,动芯释放,动芯在弹簧力的作用下回复到初始状态,关闭阀门。另外有自保持型的,停止输入正向脉冲或断电后也能保持,需要输入负向脉冲信号才能复位;脉冲电磁阀的工作原理是利用电器的脉冲转化为机械的脉动使得脉动气体的强大能量变成动量在短时间内释放产生巨大冲力,用plc控制其脉冲的间隔应根据额定气体压力恢复时间l来确定。图28 脉冲电磁阀用途:一般安装在主油路或减振器背压油路中,在变速器自动升档及降档的瞬间或在锁止离合器锁止及解除锁止动作开始时使油压下降,以减少换档和锁止解锁冲击,使车辆运行更加平衡。其作用是控制油路中油压的大小。性能特点:1、脉冲电磁阀外漏堵绝,内漏易控,使用安全,特别适用于有腐蚀性、有毒性或高低温的介质。2、该设备系统简单,链接设备方便快捷,而且价格低廉。电磁阀是开关信号控制,与工控计算机连接十分方便。3、电磁阀响应时间可以短至几个毫秒,动作快速,功率微小,电磁阀外形尺寸小,既节省空间,又轻巧美观。3.4 压力传感器压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型,压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。图29 压力传感器3.5 温度传感器温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。接触式温度传感器是通过传导又或者是对流达到了热平衡的状态,使它的显示值可以直接地表示被测物体的温度的情况。一般来说,它的测量的精度是比较高的。在一定的温度内,它甚至能够测量出物体内部的温度的分别情况。接触式温度传感器是通过传导又或者是对流达到了热平衡的状态,使它的显示值可以直接地表示被测物体的温度的情况。一般来说,它的测量的精度是比较高的。在一定的温度内,它甚至能够测量出物体内部的温度的分别情况。但是如果测量的是运动的物体、热容量很小的物体或者是小目标的话,测量结果都会有比较大的误差,经常使用的温度计有压力式温度计、电阻式温度计、双金属温度计和玻璃液体温度计等等。它们在商业、农业还有工业上的应用都是非常广泛的,甚至在平时的生活中,人们都经常用到这些温度计。在电子、医药、冶金、国防工程和食品等部门,低温技术的应用越来越广泛了,还有对超导技术的大力研究,现在要测量低于120K 的温度的低温温度计已经得到了很好的发展,例如:声学温度计、低温热温度计、蒸汽压温度计还有低温气体温度计等等。图30 温度传感器3.6 提升阀提升阀也称作提高阀,提升阀的结构是由气缸、电磁换向阀、阀板、提高杆组成的。当要求开关限位时可加设检查开关,也可以使用气缸上自带的磁性开关进行限位检查,一般的旁通阀是带行程检查装置的。一般电控上操控提高阀的是只有操控电磁换向阀一个操控动作线,动作线的头数是依据所选的换向阀决定的。我们所说的高温是由用户自己设定的,当设定好极限温度后,当每到这个温度时PLC就会自动主动翻开提高阀,使得烟气不经过滤袋直接排出。其主要意图是保护滤袋不被烧坏。因此所谓的高温即是你选用滤袋能接受的Z高温度值,我们可以依据这个值来设定提高阀翻开的温度。布袋除尘器一般规划为正压作业方式,若在此条件下,要隔绝一个过滤室(使一个过滤室离线),只需把离线提高阀进行封闭。当离线清灰时,提高阀的启闭动力是由一个双作用气缸所提供,而受单电控电磁阀的操控。提高阀的方位由行程限位开关操控和显现。在除尘器作业状况下单室离线保护时,工作人员进入过滤室之前则必须将提高阀封闭,并将电磁阀及球阀一起封闭,而且一起将灰斗进风口处的手动调节阀封闭,然后的话方可翻开上部顶盖进行维修作业。图32 进气提升阀4 电控系统的硬件设计可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC,也可称可编程控制器)是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统,综合了计算机、自动控制、通讯等现代科技的一种新型工业自动控制装置,能长期在恶劣的工业环境中可靠运行;编程简单,使用方便,只需修改软件就能改变或增加控制功能,可以满足用户的特定要求;同时还具有很强的输入输出接口,既能处理数字量,又能处理模拟量;在结构上采用了模块式的组合结构,很容易与其它设备或计算机系统(如DCS、FCS等)组成集中控制系统。4.1 PLC的发展与特点1)PLC的发展现状目前,随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC,而且实现了多处理器的多通道处理。如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱。现在,世界上有200多家PLC生产厂家,400多品种的PLC产品,按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品,各流派PLC产品都各具特色。其中,美国是PLC生产大国,有100多家PLC厂商,著名的有A-B公司、通用电气(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商,如三菱、欧姆龙、松下、富士等,韩国的三星(SAMSUNG)、LG等,这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势,如:需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。特点:1.结构灵活不受环境的限制,有电即可组建网络,同时可以灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高的利用率,在移动性方面可与WLAN媲美。2.传输效果好可以很平顺的在线观赏DVD影片,它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps;为了确保QoS,HomePlug AV采用了时分多路访问(TDMA)与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问(CSMA)协议,两者结合,能够很好地传输流媒体。3.范围广无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙,但对于高层建筑来说,其必需布设N多个AP才能满足需求,而且同样不能避免信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络,它的规模之大,是其他任何网络无法比拟的。由此,运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段,将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。4.低成本充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏,同时也节省了人力。相对传统的组网技术,PLC成本更低,工期短,可扩展性和可管理性更强。目前国内已开通电力宽带上网的地方,其包月使用费用一般为50-80元/月左右,这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。5.适用面广PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案,广泛适用于居民小区,酒店,办公区,监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.545Mbps的高速网络接入,来浏览网页拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”。plc发展新动向PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活,易学易用、体积小,重量轻,价格便宜的特点。2).PLC的发展趋势1.产品规模向大、小两个方向发展 大:I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小:由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本。2.PLC在闭环过程控制中应用日益广泛3.不断加强通讯功能。4.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。5.编程工具丰富多样,功能不断提高,编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件,采用梯形图、功能图、语句表等编程语言,亦有高档的PLC指令系统6.发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。7.追求软硬件的标准化。4.2 PLC的分类PLC可以按照多种方法进行分类,但一般情况下,可以按照以下两种方法进行划分:1) 按I/O点数分类PLC所能接收的输入信号和输出信号数量分别称为PLC的输入点数和输出点数。其输入、输出点数的数目之和称为PLC的输入/输出点数,简称I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。一般而言,PLC控制系统处理的I/O点数较多时,则控制关系比较复杂,用户要求的程序存储器容量也较大,要求PLC指令及其他功能比较多。按PLC输入、输出点数的多少可将PLC分为以下3类。小型PLC:小型PLC输入、输出总点数一般在256点以下,用户程序存储器容量在16K字节左右。小型PLC的功能一般以开关量控制为主,适合单机控制和小型控制系统。中型PLC:中型PLC的输入、输出总点数在2561K点之间,用户程序存储器容量达到8M字节左右。中型机适用于组成多机系统和大型控制系统。大型PLC:大型PLC的输入、输出总点数在1K以上,用户程序存储器容量达到64M字节以上。大型机适用于组成分布式控制系统和整个工厂的集散控制网络。上述划分没有一个十分严格的界限,随着PLC技术的飞速发展,一些中小型PLC也具备中型或大型PLC的功能,这也是PLC的发展趋势。2) 按结构形式分类按照PLC的结构特点可分为整体式、模块式两大类。整体式结构:把PLC的CPU、存储器、输入/输出单元、电源等集成在一个基本单元中,其结构紧凑,体积小,成本低,安装方便。基本单元上设有扩展端口,通过电缆与扩展单元相连,可配接特殊功能模块。微型和小型PLC一般为整体式结构。模块式结构:模块式结构的PLC由一些模块单元构成,这些标准模块包括CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种特殊功能模块等。使用时将这些模块插在标准机架内即可。各模块功能是独立的,外形尺寸是统一的。模块式PLC的硬件组态方便灵活,装配和维修方便,易于扩展。目前,中、大型PLC多采用模块式结构形式,如西门子的S7-300和S7-400系列。PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,随着其性能价格比的不断提高,应用的范围还在不断扩大。总体来讲,PLC的应用大致可归纳为以下几类。1.开关量的逻辑控制:这是PLC最基本、最广泛的应用领域。PLC的逻辑控制取代传统的继电系统控制电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单机控制,也可用于多机群控及自动化生产线的控制等。如机床电气控制、装配生产线、电梯控制、冶金系统的高炉上料系统以及各种生产线的控制。 2.运动控制:PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。目前,大多数的PLC制造商都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,这一功能可广泛用于各种机械,如金属切削机床、金属成型机床、机器人、电梯等。3.过程控制:过程控制是指对温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。现代的大、中型PLC一般都有闭环PID控制模块,这一功能可以用PID子程序来实现,而更多的是使用专用PID模块来实现。4.数据处理:PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以通过通信接口传送到指定的智能装置进行处理,或将它们打印备用。数据处理一般用于大型控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。5.通信及联网:PLC通信包括PLC相互之间、PLC与上位机、PLC与其他智能设备间的通信。PLC与其他智能控制设备一起,可以构成“集中管理,分散控制”的分布式控制系统,满足工厂自动化系统发展的需要。4.3 硬件的选择与系统组成FX2N具有的特点是功能强、速度高的微型PLC,内置用户存储器8K步,可扩展到16K步,最大可扩展到256个I/O点,可有多种特殊功能扩展,实现多种特殊控制功能(PID、高速计数、A/D、D/A、等)。有功能很强的数学指令集。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接。选用三菱FX2N-128MR-001,同时扩展32ER单元。三菱FX2N-128MR-001是日本三菱公司的可编程控制器(PLC),继电器输出及输入64点,AC电源(交流电源、24V直流输入)。图33 三菱FX2N-128MR-001三菱FX2N-128MR-001的特点:1.系统配置即固定又灵活。2.编程简单。3.备有可自由选择,丰富的品种。4.另人放心的高性能。5.高速运算。6适用于多种特殊用途。7.外部机器通讯简单化。8.共同的外部设备。FX2N-128MR-001应用中应注意的问题:1三菱PLC FX2N-128MR-001要求环境温度在 055 ,如果周围环境超过 55 ,要安装电风扇强迫通风。2要在一定的湿度内,为了保证 三菱PLC FX2N-128MR-001的绝缘性能,空气的相对湿度应小于 85% (无凝露)。3应使三菱 PLC FX2N-128MR-001远离强烈的震动源,防止振动频率为 1055Hz 的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。4为了避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将三菱 PLC FX2N-128MR-001安装在封闭性较好的控制室或控制柜中,并安装空气净化装置。5三菱PLC FX2N-128MR-001供电电源为 50Hz 、220(110%)V 的交流电,对于电源线来的干扰, 三菱FX2N-128MR-001本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境,可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1 的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接 LC 滤波电路。6安装与布线:1动力线、控制线以及三菱PLC FX2N-128MR-001的电源线和 I/O 线应分别配线,隔离变压器与 三菱PLC FX2N-128MR-001和 I/O 之间应采用双胶线连接。2.三菱PLC FX2N-128MR-001应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。3.三菱PLC FX2N-128MR-001的输入与输出分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的 1/10 。4.三菱PLC FX2N-128MR-001基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设,以防止外界信号的干扰。5交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。控制系统由温度监测系统、旁路系统、压力监测系统、喷吹系统、氧量监测系统、密封系统、灰位监测等系统组成,其中温度监测系统、氧量监测系统、压力监测系统等当当前值等于设定值时发出报警信号,提示工作人员。如下图34所示。图34 控制系统组成图4.4 I/O分配图见下图35a、35b、35c、35d所示,本设计采用的是三菱FX2N-128MR-001同时扩展了32ER模块。图35a I/O分配图图35b I/O分配图图35c I/O分配图图35d I/O分配图4.5 除尘系统的控制流程图图36 控制流程图4.6 I/O分配表表3 I/O分配表使用名注释使用名注释M0辅助继电器X0152#室手动控制按钮M11#辅助继电器X0162#除尘室总控制按钮M22#辅助继电器X0172#室手动复位按钮M10辅助继电器(1#室灰位监测)X0201#室灰位监测控制按钮M112#室辅助继电器X0211#室灰位总控制按钮M20辅助继电器(左室温度监测)X0221#室灰位手动复位按钮M21右室温度监测辅助继电器X0232#室灰位监测M501#室辅助继电器X0242#室灰位总控制按钮M511#室喷吹完成关闭辅助按钮X025左室温度传感器M522#室辅助继电器X026左室温度传感器总控制按钮M532#室喷吹完成关闭X027手动复位按钮M150左室温度传感器辅助继电器X030右室温度监测M151右室温度传感器辅助继电器X032右室手动复位按钮M800特殊辅助继电器X033左旁路系统手动按钮M8000特殊辅助继电器X034旁路总控制按钮X000提升阀手动控制按钮X035右室旁路系统手动按钮X001与左室密封机互锁按钮X036右旁路总控制按钮X002总控制按钮X040密封机总控制按钮X0031#室差压传感器X041密封机手动总控制按钮X0051#室手动控制按钮X042右室手动互锁控制按钮X0062#室差压传感器X0431#室控制按钮X0072#室提升阀控制按钮X0441#手动控制按钮X0121#室总控制按钮X0452#室手动控制按钮X0131#喷吹室手动控制按钮X0462#室压缩空气手动控制按钮X0142#室手动复位按钮X047进风口引风机控制按钮X051出风口引风机X050引风机总控制按钮表3(续)使用名注释使用名注释X052出风口引风机总控制按钮X034旁路总控制按钮X053左氧量仪监测X035右室旁路系统手动按钮X054手动控制按钮X036右旁路总控制按钮X055左氧总控制按钮X040密封机总控制按钮X056手动复位按钮X034旁路总控制按钮Y0012#室提升阀X041密封机手动总控制按钮X057右氧量监测仪X060右氧手动控制按钮X061右氧总控制按钮Y0422#室脉冲电磁阀12X062右氧手动复位按钮Y0151#室脉冲电磁阀12X063压力监测Y0161#室脉冲电磁阀13X064总控制按钮Y0171#室脉冲电磁阀14X065压力手动复位按钮Y0201#室脉冲电磁阀15Y0001#室提升阀Y0211#室脉冲电磁阀16Y0021#室脉冲电磁阀1Y0231#室脉冲电磁阀18Y0031#室脉冲电磁阀2Y0241#室脉冲电磁阀19Y0041#室脉冲电磁阀3Y0251#室脉冲电磁阀20Y0051#室脉冲电磁阀4Y0261#室喷吹完成提示灯Y0061#室脉冲电磁阀5Y0272#室脉冲电磁阀1Y0071#室脉冲电磁阀6Y0302#室脉冲电磁阀2Y0101#室脉冲电磁阀7Y0312#室脉冲电磁阀3Y0111#室脉冲电磁阀8Y0322#室脉冲电磁阀4Y0121#室脉冲电磁阀9Y0332#室脉冲电磁阀5Y0131#室脉冲电磁阀10Y0342#室脉冲电磁阀6Y0141#室脉冲电磁阀11Y0352#室脉冲电磁阀7Y0221#室脉冲电磁阀17Y0362#室脉冲电磁阀8Y0402#室脉冲电磁阀10Y0372#室脉冲电磁阀9Y0412#室脉冲电磁阀11Y0724#旁路提升阀(右(控制13-16#室)Y0432#室脉冲电磁阀13Y0739-12室旁路提升阀指示灯Y0442#室脉冲电磁阀14Y07413-16室旁路提升阀指示灯表3(续)使用名注释使用名注释Y0452#室脉冲电磁阀15Y0751#密封风机(左)Y0462#室脉冲电磁阀16Y0762#密封风机(左)Y0472#室脉冲电磁阀17Y0773#密封风机(右)Y0502#室脉冲电磁阀18Y1004#密封风机Y0512#室脉冲电磁阀19Y060扬声器报警(左室温度传感器)Y0522#室脉冲电磁阀20Y061灯光报警(左室温度传感器)Y0532#室喷吹完成指示灯Y062喷水装置Y0541#室灰位扬声器报警装置Y063(右温度监测)声音报警器Y0551#室灰位报警指示灯Y0562#室灰位报警扬声器Y0572#室灯光报警器Y0713#旁路提升阀(右(控制9-12#室)Y0671-4#室旁路提升阀指示灯Y064灯光报警(右室温度监测)Y0705-8#室旁路提升阀指示灯Y0651#旁路提升阀(左)(1-4#室)Y1011#室压缩空气机1(脉1-10)Y0662#旁路提升阀(左)(5-8#室)Y1021#室压缩空气机2(脉11-20)Y112灯光报警器(右)Y1032#室压缩空气机1(脉1-10)Y113扬声器报警装置Y1042#室压缩空气机2(脉11-20)Y114压力传感器灯光报警装置Y105进风口引风机Y140报警扬声器Y106出风口引风机Y141灯光报警器Y107声音报警器(左)Y142声音报警器Y110灯光报警器(左)Y2271#室脉冲电磁阀16Y111声音报警器(右)T1-T401#除尘室定时器T41-T802#除尘室定时器Y112灯光报警器(右)T1001#提升阀定时器Y113扬声器报警装置T1012#提升阀定时器定时Y114压力传感器灯光报警装置T111定时器T112定时器T122定时器(2#室灰位监测)T113定时器T123定时器T114定时器T125压力传感器定时器T120定时器T2012#室延时定时器T121定时器表3(续)使用名注释使用名注释T126压力传感器定时器T132定时器T130定时器T133定时器T131定时器T2001#室延时定时器5 电控系统的软件设计5.1 GX WORKS2编程软件介绍是专用于PLC设计、调试、维护的编程工具。与传统的GX Developer 软件相比,提高了功能及操作性能,变得更加容易使用。图37 编程软件GX Works25.2 软件系统的组成及程序设计5.2.1 提升阀控制系统见下图38所示,其工作原理为:当PLC启动后,M8000特殊辅助继电器(作用为:做监视,在PLC运行时闭合)闭合。系统自动选择差压控制之后,当每个除尘室的差压值到达设定值之后,提升阀动作。具体动作为:M8000在PLC得电后接通常开触电闭合,当1#除尘室差压传感器X003差压值等于设定值时常开触电闭合,1#除尘室提升阀Y000得电通过定时器T100定时3S后,确保其关闭。图38 提升阀控制系统梯形图5.2.2 除尘喷吹控制系统脉冲清灰袋式除尘器是目前国内外应用最广泛的一种高效清灰袋式除尘器。脉冲清灰系统是袋式除尘器的核心,也是其技术的关键所在,其设计必须根据工艺的实际情况进行恰当的配置,这样才能保证除尘器高效的运行。根据实际工况,采用PLC自动控制低压脉冲离线清灰,如下图39a所示为1#除尘室喷吹控制系统,当1#室差压控制系统中差压值等于设定值时X003的常开闭合,等待1#室提升阀图39a 除尘喷吹控制系统梯形图图39a 除尘喷吹控制系统梯形图闭合(时间为3S),辅助继电器M50得电其常开闭合完成自锁。定时器T1和1#室脉冲电磁阀Y002得电动作0.3S之后,T1常闭断开常开闭合,定时器T2得电计时50S后进行下一步动作。如此依此循环控制,直到Y026喷吹完成指示灯点亮,辅助继电器M51控制其复位,喷吹完成。因2#除尘室-16#除尘室控制原理相同,便不一一放出。5.2.3 压缩空气系统设计图40a 压缩空气系统图40b 压缩空气系统图40c 压缩空气系统图40d 压缩空气系统如上图40a、40b、40c、40d压缩空气系统所示,其工作原理为:(以T1、T2为例)当1#除尘室的定时器T1当前值等于设定值之后,T1常开闭合,压缩机Y101动作,为压缩空气罐补充压力。当定时器T2的当前值等于设定值时常闭断开,Y101停止动作。每个除尘室都有2个空气压缩机提供压缩空气。因为每个除尘室的原理结构基本相同,所以2#室-16#室不再一一放出。5.2.4 氧量仪监测系统见下图41a、41b、41c所示,为氧量仪监测系统。工作原理为:当左室的氧量仪监测到不符合运行情况时,触电闭合并发出报警响应。因左室的氧量仪监测原理与右室的相同,所以这里便不一一列出。图41 氧量仪监测系统5.2.5 压力监测报警系统见下图42所示,其工作原理为:当压力监测值等于设定值时,触点动作并发出报警信号。其具体内容为:当当前压力值等于设定值时,常开触电X003闭合,通过常闭触点总控制按钮X004、定时器T2接通定时器T125、声音报警装置Y113和灯光闪烁装置Y114等进行报警,提示工作人员采取必要动作。图42 压力监测报警系统5.2.6 温度监测系统图43a 温度监测报警系统图43b 温度监测报警系统图43c 温度监测报警系统图43d 温度监测报警系统如上图43a、43b、43c、43d所示,其工作原理为:当左室与右室的温度监测值等于设定值时,触点动作执行喷水降温动作并发出报警信号。5.2.7 旁路系统下图44a、44b所示为旁路系统设计。当左旁路系统手动控制按钮X033、互锁按钮X001闭合时,常开触电闭合,经过旁路总控制按钮X034、互锁按钮X001接通提升阀Y065、Y066。提示灯Y067、Y070得电点亮,做出指示。右室原理与左室相同便不一一介绍。图44a 旁路系统图44b 旁路系统5.2.7 灰位监测系统如下图45a、45b、45c、45d所示,其工作原理为:当灰位监测值等于设定值时,触点动作并发出报警信号,提醒工作人员清理灰仓。图45a 灰位监测系统图45b 灰位监测系统图45c 灰位监测系统5.2.9 引风系统如下图46所示,当PLC工作时。引风机Y105、Y106得电持续工作,进行输灰与抽气工作。图46 引风系统5.3 组态王6.55(Kingview)介绍组态王kingview6.55是亚控科技根据自动化技术的发展趋势,面向低端自动化市场及应用,以实现企业一体化为目标开发的一套产品。该产品以搭建战略性工业应用服务平台为目标,集成了对亚控科技自主研发的工业实时数据库(KingHistorian)的支持,可以为企业提供一个对整个生产流程进行数据汇总、分析及管理的有效平台,使企业能够及时有效地获取信息,及时地做出反应,以获得最优化的结果。图47 组态王画面显示组态王kingview6.55保持了其早期版本功能强大、运行稳定且使用方便的特点,并根据国内众多用户的反馈及意见,对一些功能进行了完善和扩充。组态王kingview6.55提供了丰富的、简捷易用的配置界面,提供了大量的图形元素和图库精灵,同时也为用户创建图库精灵提供了简单易用的接口;该款产品的历史曲线、报表及web发布功能进行了大幅提升与改进,软件的功能性和可用性有了很大的提高。组态王6.55在保留了原报表所有功能的基础上新增了报表向导功能,能够以组态王的历史库或KingHistorian为数据源,快速建立所需的班报表、日报表、周报表、月报表、季报表和年报表。此外,还可以实现值的行列统计功能。组态王6.55在web发布方面取得新的突破,全新版的Web发布可以实现画面发布,数据发布和OCX控件发布,同时保留了组态王Web的所有功能:IE浏览客户端可以获得与组态王运行系统相同的监控画面,IE客户端与Web服务器保持高效的数据同步,通过网络您可以在任何地方获得与Web服务器上相同的画面和数据显示、报表显示、报警显示等,同时可以方便快捷的向工业现场发布控制命令,实现实时控制的功能。组态王kingview6.55集成了对KingHistorian的支持,且支持数据同时存储到组态王历史库和工业库,极大地提高了组态王的数据存储能力,能够更好地满足大点数用户对存储容量和存储速度的要求。KingHistorian是亚控新近推出的独立开发的工业数据库。具有单个服务器支持高达100万点、256个并发客户同时存储和检索数据、每秒检索单个变量超过20,000 条记录的强大功能。能够更好地满足高端客户对存储速度和存储容量的要求,完全满足了客户实时查看和检索历史运行数据的要求。5.4 组态仿真画面如下图48-图54所示为组态画面。其中反应罐代替了除尘室,其原因为组态王自带的模型图库中未发现有除尘室,同时本人也在“我要自学网”、“哔哩哔哩”等网站中学习相关课程与素材,由于时间紧张暂时未寻找到除尘室的素材,便先拿反应罐和其液位来表示。图48为组态王中创立的数据词典,其为开关、液位等。图48 组态王数据词典画面下图49所示为除尘室主画面,每一个反应罐代表每一个除尘室,当按下绿色按钮两个引风机和每个室的指示灯开始工作,红灯变为绿色。图49 除尘室整体主画面下图50所示表示为提升阀控制系统画面,其中提升阀用指示灯表示。当按下图中的绿色按钮时,提升阀指示灯点亮,椭圆图形进行闪烁。2#提升阀同理。图50 提升阀系统控制画面图51所示为温度监测报警画面,当按下图中的绿色按钮时,除尘系统进行工作,实时曲线图进行数据显示。当温度传感器检测到的当前值等于设定值时,控制指示灯点亮。目前存在的问题为在命令语言编写的过程中,指令出现了点问题,同时由于时间关系后期再进行完成。图51 温度监测报警画面下图52所示,为1#除尘室整体工作画面。当按下控制按钮时,烟尘在引风机的帮助下通过管道进入除尘室,通过一套整体的工序之后完成除尘效果,并由管道排放。图52 1#除尘室工作整体画面下图53和54所示,为压缩空气供给画面。当控制按钮动作之后,电机得电开始工作。反应罐中蓝色液位开始增加,其代表存储罐压缩空气的增加,右下角实时数据曲线进行记录。图53 压缩空气供给画面图54 组态王仿真画面5.5 程序仿真与结果反馈下图55所示为具有代表性的1#除尘室梯形图仿真模拟。从图中可以看出1#除尘室手动控制按钮、1#除尘室提升阀得电闭合,定时器T1和脉冲电磁阀Y002已经动作定时器T2正在计时。图55 GX Works2仿真画面下图56所示为具有代表性的1#除尘室梯形图仿真模拟。从图中可以看出已经完成定时器T1-定时器T13的定时工作,正在进行定时器T14的定时工作。说明程序可以正常工作。图56 GX Works2仿真画面下图57所示为2#除尘室的梯形图(节选),图中定时器T56正在进行定时工作。说明本人编写的2#除尘室的梯形图可以正常工作。图57 GX Works2仿真画面下图58所示为提升阀的梯形图程序,因为提升阀动作之后喷吹程序才可以正常工作,所以可以进一步判定本人编写的程序无问题出现。图58 GX Works2仿真画面下图59所示为灰位监测,此节选为可以进行报警闪烁梯形图,从图中可看出梯形图正常工作。可得出温度监测、压力检测等报警均无问题。图59 GX Works2仿真画面参考文献1吴中俊,黄永红.可编程控制器原理及应用.北京:机械工业出版社,20032廖长初.可编程序控制器的编程方法与工程应用.重庆:重庆大学出版社,20013张超火电厂除灰阀门PLC控制系统的设计【D】北京:华北电力大学,20024.刘滨,超低排放长袋脉冲袋式除尘器清灰系统设计探讨,中国水泥,2019.10 5.郭震,长袋低压脉冲除尘器的常见故障与处理分析,科技创新与应用,2020.1;6.曲子云,布袋除尘器在火力发电厂的应用分析,工程技术(全文版),2016.67.李云霞;闫小楼,自动控制系统在低压脉冲除尘器的应用,包钢科技,2015.68.常宏杰、张新聚、王惠贞,低压脉冲袋式除尘器清灰控制策略研究,环境工程2007.69.贾红芳,低压脉冲袋式除尘器在料场除尘系统中的应用,安徽冶金,2008.110.李克燕、胡少威,低压脉冲袋式除尘器自动控制系统,天津冶金,2008.411.李珊红、丁倩倩、李彩亭,低压脉冲长袋袋式除尘器清灰模拟,2018.812.姚宏威,袋式除尘器多层化设计,水泥工程,2019.1013.齐辉,脉冲逆喷反吹清灰袋式除尘器设计,设备管理维修,2018.1014.赵亚鹏,脉冲袋式除尘器在烟尘处理中的应用,煤炭与化工,2018.715.曹灵转,脉冲袋式除尘器的PLC自动控制与应用,电子技术与软件工程,2019.516.栗克;蔡秀凡;施红兵,低压脉冲袋式除尘器在锅炉烟尘处理中的应用,机械管理开发,2012,817.董一杰、张磊、张松,低能耗脉冲喷吹袋式除尘器的三维数值模拟及工程应用,环境工程学报,2019.618.孙国龙,脉冲喷吹袋式除尘器的关键技术研究,江苏科技大学,2018.519.袁勇,基于顺序控制法的袋式除尘器脉冲阀控制软件设计,冶金自动化,2018.120.乐文毅;段超龙;谢冬明,组合袋式除尘器内部流场的模拟研究,环境工程,2020.4.2621.文宏,基于PLC的脉冲袋式除尘器离线清灰控制方法研究,机电技术,2017.1222.赵承山,脉冲袋式除尘器收尘效率常见问题及对策,甘肃科技纵横,2019.523.苏海南、布特格勒其,脉冲袋式除尘器在集中供热系统25t/h锅炉中的应用,云南化工,2017.924.鲁浩,燃煤电厂袋式除尘器的优化仿真设计研究,华北电力大学,2012.1225.张小卫;卢勇,S7-300在低压长袋脉冲收尘器系统中应用,首届2010年全国(广州)机械装备先进制造技术学术交流大会论文集(河南分册),2010.11.0126.Abdullahi Abubakar;Changming Li;Lin Huangfu;Shiqiu Gao;Jian Yu,Simultaneous removal of particulates and NO by the catalyticbag filtercontaining V2O5-MoO3/TiO2,Korean Journal of Chemical Engineering,2020.4.1427.Benoit Brandelet;Christophe Pascual;Matthieu Deba,A cleaner biomass biomass energy production by optimization of the operational range of a fabric filter,Journal of Cleaner Production,2020.4.1328.Nguyen Duy Dat;Yong Ji Huang;Moo Been Chang,Reduction of polychlorinated naphthalenes(PCNS)emission from municipal waste incinerators in Taiwan:Recommendation on control tachnol technology,Chemosphere,2020.4.829.Dos Santos Luiz Guilherme Pancini;Sartim Rafael;Rocha Sandra Mara Santana,Flow distribution and jet behavior analysis of fabric filters pulse-jec cleaning,Journal of the Air&Waste Management Association(1995),2020.4.330.Mohammad Irwan F. Rozy;Masaki Ueda;Tomonori Fukasawa;Toru Ishigami;Kunihiro Fukui,Direct numerical simulation and experimental validation of flow resistivity of nonwoven fabric filter,AIChE Journal,202031.Ikram LabtainiApplied Rheology,Rheological properties and small-angle X-ray scattering studies of phosphate dust obtained from baghouse collectors,外文期刊,2019.1附录表4 指令表步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)0LDM800027OUTY0031ANDX00328MRD2ORX01129ANDT33ORM5030OUTT44ANIT40K5005ANIX01233MRD6ANIM5134ANDT47ANDT10035OUTT58OUTM50K39OUTT138ANIT5K339OUTY00412MPS40MRD13ANIT141ANDT514OUTY00242OUTT615MPPK50016ANDT145MRD17OUTT246ANDT6K50047OUTT720LDT100K321MPS50ANIT722ANDT251OUTY00523OUTT352MRDK353ANDT726ANIT354OUTT8表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)K500K357MRD88ANIT1358ANDT889OUTY01059OUTT990MRDK391ANDT1362ANIT992OUTT1463OUTY006K50064MRD95MRD65ANDT996ANDT1466OUTT1097OUTT15K500K369MPP100ANIT1570ANDT10101OUTY01171OUTT11102MRDK3103ANDT1574MPS104OUTT1675ANIT11K50076OUTY007107MRD77MPP91ANDT1378ANDT11108ANDT1679OUTT12109OUTT17K500K382LDT100112ANIT1783MPS113OUTY01284ANDT12114MRD85OUTT13115ANDT17表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)116OUTT18146OUTT23K500K3119MRD149ANIT23120ANDT18150OUTY015121OUTT19151MRDK3152ANDT23124MPS153OUTT24125ANIT19K500126OUTY013156MRD127MPP157ANDT24128ANDT19158OUTT25129OUTT20K3K500161ANIT25132MPP162OUTY016133ANDT20163MRD134OUTT21164ANDT25K3165OUTT26137ANIT21K500K3168MRD138OUTY014169ANDT26139LDT21170OUTT27140OUTT22K3K500173MPS143LDT100174ANIT27144MPS175OUTY017145ANDT22176MPP表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)177ANDT27208ANDT32178OUTT28209OUTT33K500K3181MRD212MPS182ANDT28213ANIT33183OUTT29214OUTY022K3215MPP186MPS216ANDT33187ANIT29217OUTT34188OUTY020K500189MPP220LDT100190ANDT29221MPS191OUTT30222ANDT34K500223OUTT35194MRDK3195ANDT30226MPS196OUTT31227ANIT35K3228OUTY023199MPS229MPP200ANIT31230ANDT35201OUTY021231OUTT36202MPPK500203ANDT31234MRD204OUTT32235ANDT36K500236OUTT37207MPPK3表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)239MPS272RSTM51240ANIT37273LDM8000241OUTY024274ANDX006242MPP275ORM52243ANDT37276ORX015244OUTT38277ANIT80K500278ANIX016247MPP279ANIM53248ANDT38280ANDT101249OUTT39281OUTM52K3282OUTT41252ANIT39K3253OUTY025285MPS254LDT39286ANIT41255OUTT40287OUTY027K500288MRD258OUTY026289ANDT41259LDT40290OUTT42260OUTT200K500K3293MPP263LDT200294ANDT42264OUTM51295OUTT43265LDM51K3266ORX013298MPS267ZRSTT1299ANIT43T40300OUTY030表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)301MPP332ANDT48302ANDT43333OUTT49303OUTT44K3K500336MPS306LDT101337ANIT49307MPS338OUTY033308ANDT44339MPP309OUTT45340ANDT49K3341OUTT50312ANIT45K500313OUTY031344MRD314MRD345ANDT50315ANDT45346OUTT51316OUTT46K3K500349MPS319MRD350ANIT51320ANDT46351OUTY034321OUTT47352MPPK3353ANDT51324ANIT47354OUTT52325OUTY032K500326MRD357MRD327ANDT47358ANDT52328OUTT48359OUTT53K500K3331MRD362MPS表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)363ANIT53K500364OUTY035395MRD365MPP396ANDT58366ANDT53397OUTT59367OUTT54K3K500400MPS370MPP401ANIT59371ANDT54402OUTY040372OUTT55403MPPK3404ANDT59375MPS405OUTT60376ANIT55K500377OUTY036408MRD378MPP409ANDT60379ANDT55410OUTT61380OUTT56K3K500413ANIT61383LDT56414OUTY041384OUTT57415MPPK3416ANDT61387MPS417OUTT62388ANIT57K500389OUTY037420LDT101390MRD421ANIX020391ANDT57422MPS392OUTT58423ANDT62表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)424OUTT63455OUTY044K3456MPP427MPS457ANDT67428ANIT63458OUTT68429OUTY042K500430MPP461MRD431ANDT63462ANDT68432OUTT64463OUTT69K500K3435MRD466MPS436ANDT64467ANIT69437OUTT65468OUTY045K3469MPP440MPS470ANDT69441ANIT65471OUTT70442OUTY043K500443MPP474MRD444ANDT65475ANDT70445OUTT66476OUTT71K500K3448MRD479MPS449ANDT66480ANIT71450OUTT67481OUTY046K3482MPP453MPS483ANDT71454ANIT67484OUTT72表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)487MPP518ANIT77488ANDT72519OUTY051489OUTT73520MPPK3521ANDT77492MPS522OUTT78493ANIT73K500494OUTY047525MPP495MPP526ANDT78496ANDT73527OUTT79497OUTT74K3K500530MPS500LDT74531ANIT79501OUTT75532OUTY052K3533MPP504MPS534ANDT79505ANIT75535OUTT80506OUTY050K500507MRD538OUTY053508ANDT75539LDT80509OUTT76540OUTT201K500K3512MRD543LDT201513ANDT76544OUTM53514OUTT77545LDM53K3546ORX017517MPS547ZRSTT41表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)T80577OUTY001552RSTM53578MPP553LDM8000579ANDY001554ORX000580OUTT101555ORM0K30556ANIX001583LDM51557ANIX002584RSTT100558OUTM0586LDM53559MPS587RSTT101560LDX003589LDM8000561ORX005590ANDX020562ANB591ORM10563ANIT40592ANIX021564ANIM51593OUTM10565OUTY000594OUTY054566MRD595LDM10567ANDY000596ANIT121568OUTT100597OUTT120K30K20571MRD600LDT120572LDX006601OUTY055T80602OUTT121573ORX007K10574ANB605LDX021575ANIT80606ORX022576ANIM53607RSTT120表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)609RSTT121K20611LDM8000641LDT111612ANDX023642OUTY061613ORM11643OUTT112614ANIX024K10615OUTM11646LDM20616OUTY056647OUTM150617LDM11648LDM21618ANIT123649OUTM151619OUTT122650LDM150K20651ORM151622LDT122652OUTY062623OUTY057653LDX026624LDX024654ORX027625ORX014655RSTT111626RSTT122657RSTT112628RSTT123659LDX030630LDM8000660ORM21631ANDX025661ANIX036632ORM20662OUTM21633ANIX026663OUTY063634OUTM20664LDM21635OUTY060665ANIT114636LDM20666OUTT113637ANIT112K20638OUTT111669LDT113表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)670OUTY064698MPP671LDX036699ANDY072672ORX032700OUTY074673RSTT113701LDM8000675RSTT114702MPS677LDX033703ANIX001678ORY065704ANIX040679ANIX034705OUTY075680ANDX001706OUTY076681OUTY065707MPP682OUTY066708ANIX041683MPS709ANIX042684ANDY065710OUTY077685OUTY067711OUTY100686MPP712LDT1687ANDY066713ANIT2688OUTY070714LDT3689LDX035715ANIT4690ORY071716ORB691ANIX036717LDIT6692ANDX042718ANDT5693OUTY071719ORB694OUTY072720LDT7695MPS721ANIT8696ANDY071722ORB697OUTY073723LDT9表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)670OUTY064698MPP671LDX036699ANDY072672ORX032700OUTY074673RSTT113701LDM8000675RSTT114702MPS677LDX033703ANIX001678ORY065704ANIX040679ANIX034705OUTY075680ANDX001706OUTY076681OUTY065707MPP682OUTY066708ANIX041683MPS709ANIX042684ANDY065710OUTY077685OUTY067711OUTY100686MPP712LDT1687ANDY066713ANIT2688OUTY070714LDT3689LDX035715ANIT4690ORY071716ORB691ANIX036717LDIT6692ANDX042718ANDT5693OUTY071719ORB694OUTY072720LDT7695MPS721ANIT8696ANDY071722ORB697OUTY073723LDT9表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)724ANIT10750ORB725ORB751LDT27726LDT11752ANIT28727ANIT12753ORB728ORB754LDT29729LDT13755ANIT30730ANIT14756ORB731ORB757LDT31732LDT15758ANIT32733ANIT16759ORB734ORB760LDT33735LDT17761ANIT34736ANIT18762ORB737ORB763LDT35738LDT19764ANIT36739ANIT20765ORB740ORB766LDT37741ORX043767ANIT38742OUTY101768ORB743LDT21769LDT39744ANIT22770ANIT40745LDT23771ORB746ANIT24772ORX044747ORB773OUTY102748LDT25774LDT41749ANIT26775ANIT42表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)776LDT43802ORB777ANIT44803ORX045778ORB804OUTY103779LDT45805LDT61780ANIT46806ANIT62781ORB807LDT63782LDT47808ANIT64783ANIT48809ORB784ORB810LDT65785LDT49811ANIT66786ANIT50812ORB787ORB813LDT67788LDT51814ANIT68789ANIT52815ORB790ORB816LDT69791LDT53817ANIT70792ANIT54818ORB793ORB819LDT71794LDT55820ANIT72795ANIT56821ORB796ORB822LDT73797LDT57823ANIT74798ANIT58824ORB799ORB825LDT75800LDT59826ANIT76801ANIT60827ORB表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)828LDT77855OUTY107829ANIT78856LDT130830ORB857OUTY110831LDT79858OUTT131832ANIT80K10833ORB861LDX055834ORX046862ORX056835OUTY104863RSTT130836LDM8000865RSTT131837ANIX047867LDX057838ORY105868ORX060839ANIX050869ANIX061840OUTY105870MPS841LDM8000871ANIT133842ANIX051872OUTT132843ORY106K20844ANIX052875MPP845OUTY106876OUTY111846LDX053877LDT132847ORX054878OUTY112848ANIX055879OUTT133849MPSK10850ANIT131882LDX061851OUTT130883ORX062K20884RSTT132854MPP854886RSTT133表4(续)步号指令I/O(软元件)步号指令I/O(软元件)888LDX063898LDT125889ORY113899OUTY114890ANIX064900OUTT126891MPSK10892ANIT2903LDX064893OUTT125904ORX065K20905RSTT125896MPP907RSTT126897OUTY113909END91外文文献Rheological properties and small-angle X-ray scattering studies of phosphate dust obtained from baghouse collectorsWritten by:Ikram LabtainiaikeAbstract: Baghouse dust collectors are using in the drying unit of Beni Idir situated in Beni-Idir Khouribga city, Mo- rocco, to retrieve phosphates particles from dust air-drying before its expulsion through the smokestacks. The phos- phate dust samples used in this study were taken from the filtration chamber of the baghouse dust collectors. The first sample (S1) is untreated calcium phosphate dust, the second (S2) is the calcium phosphate dust from the outside of filter media while the third one (S3) is the calcium phos- phate dust from the inside of filter media which causes clogging depth. In this paper, the rheology and the small- angle X-ray scattering (SAXS) of the three samples were in- vestigated to elucidate the changes in terms of local struc- ture, the viscosity, and the shear stress parameters. The rheological behavior of the dust samples was investigated for a solid mass concentration ranging from 50 to 60%, the three samples (S1) (S2) and (S3) had a solid mass concen- tration of C1=60%, C2=55% and C3=50% and a shear rate in the range from 1 to 1000 s1. The results indicated that during the filtration process, the pseudo-plastic behavior of the dust phosphate changed to that of Bingham. Com- paring the results of the samples viscosity, we found that the viscosity decreased during the process filtration. The SAXS results suggested that the dust phosphate samples possess a fractal surface structure of enormous dust parti- cles with a rough surface interface. This new study high- lights the rheological behavior of grain phosphates that could be extrapolated to other mining powder as grains material or in solution. It is important to understand the rheological characteristics of materials, their flow, and the subsequent deformation of matter as a result of the flow.Keywords:Phosphate dust;rheological properties;shear;viscosity1 IntroductionThe protection of the environment is a major concern for all industries whose OCP is part. In this light, OCP group had opted for the dust collectors with sleeves; to com- ply with the standards of dust emissions into the atmo- sphere and to respect the workplace exposure limits val- ues for dust. An adequate dust phosphate collection sys- tems need to take into consideration not only the sleeve properties but also the attributes of the phosphate dust capturing system.In defining the phosphate dust char- acteristics as an influencing factor in the performance of the collector system, a number of concerns must be stud- ied. These incorporate rheological properties and the local structure deduced from small angle X-ray scattering. How- ever, several authors have worked on the mechan- ical properties of calcium phosphate given the need for a good recognition of its rheological behavior. So far, dif- ferent studies have indicated the importance of dust rheo- logical study in the mineral processing unit operations. As in X-ray crystallography, SAXS descends structural in- formation from the interaction of the three-dimensional distribution of electrons in a sample with X-rays. Besides, most structural information about phosphate materials has been achieved using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction. A few studies have employed other experimental techniques such as the SAXS measure- ments on phosphates powder.The filtration process is joined by the engendering of particle puffs emitted during pneumatic cleaning of the baghouse phosphate dust collector. A little residue of phos- phate dust flows within the filter media and produces the clogging depth. For this purpose, the well understand- ing of the calcium phosphate dust rheological properties is fundamental. Consequently, in the interest of improv- ing the filtration performance and optimizing the pulse- jet cleaning during the drying operation, we have for the first time, made a detailed study of the rheological proper- ties and the local structure by SAXS analysis of the phos- phate dust samples obtained during drying process. In this paper, the rheological properties such as shear stress and viscosity of calcium phosphate dust as a function of the solid concentrations were investigated. Results revealed the non-Newtonian behavior of the phosphate dust ob- tained during filtration/cleaning stages. Using SAXS mea- surements, the focus is on the comparison between the three phosphate dust microstructure.3 Results and discussion3.1 RheologyFigure 1 is a plot of the three dust phosphate samples rheol- ogy. Figure 1 shows shear stress versus shear rate curves for non-Newtonian dust phosphate slurries.Figure 1: Shear stress dust as a function of rate of shear (sample S1: untreated phosphate dust, sample S2: calcium phosphate dust from the outside of filter and sample S3: calcium phosphate dust from the inside of filter).Figure 2: The effect of rate of shear on the dust viscosity (log-log scale) (sample S1: untreated phosphate dust, sample S2: calcium phosphate dust from the outside of filter and sample S3: calcium phosphate dust from the inside of filter).Figure 3: Viscosity versus shear stress (log-log scale) (sample S1: untreated phosphate dust, sample S2: calcium phosphate dust from the outside of filter and sample S3: calcium phosphate dust from the inside of filter).Figure 4: Model fitting (sample S1: untreated phosphate dust, sam- ple S2: calcium phosphate dust from the outside of filter and sam- ple S3: calcium phosphate dust from the inside of filter)tains the variation of the shear stress with the rate of shear at a solid mass concentration of 60%, the time per measur- ing point is 5 seconds. Untreated dust phosphate showed a pseudo-plastic behavior. Shear stress increased with in- creasing shear rates for the sample S1, which was typical of pseudo-plastic. Figure 1 (S2 and S3) illustrates the rhe- ological behavior curves of shear stress to a shear rate of the two samples S2 and S3. The mass solid concentrations of the samples S2 and S3 were of 55% 50%, respectively. The data plots show Bingham behavior. It is observed that the dust phosphate particles change their behavior from pseudo-plastic to Bingham during the filtration process. This is maybe explained by the agglomerates containing in the samples S2 and S3, the agglomerates are created be- cause of the moisture content in the samples which is 2%. Figure 2 shows the effect of rate of shear on the dust viscos- ity. The viscosity of the dust phosphate samples showed similar behavior. The viscosity decreased rapidly with ini- tial increases in shear rate particularly for the untreated dust phosphate (sample (S1) indicating that the dust phos- phate was a non-Newtonian fluid showing shear thinning. For the three samples, the viscosity diminishes and leans to a minimum at a shear rate of 1000s1.The changes in viscosity values of different samples are related to different particle interactions under shear . Figure 3 represents the viscosity versus shear stress of the three samples, as regards the fact that in terms of many applications the de- pendence of flow on shear stress is more suitablewe tend now to plot viscosity vs shear-stress curves in addition of plotting viscosity vs shear-rate. It is remarkable from the Figure 3 that the curve of the sample (S1) is characterised by a sharp, precipitous fall-off from a high-viscosity New- tonian plateau at low shear stress, then an equally sharp levelling-off towards a low-viscosity asymptote. This type of behaviour is associated with the behaviour of very shear- thinning slurries. Figure 3 demonstrates that the viscosity decreases when augmenting the shear stress then it cap- tures an asymptotic behavior. It is also noted that the plots log (viscosity) vs. log (shear stress) of the three samples show non-straight lines; this can be explained by the ef- fect of the particle roughness surface i.e. smooth or sharp. Other artifacts can also be present, even when end effects are eliminated in a well-made viscometer, there can still be wall effects giving real or apparent slip effects. This usually gives a little bit lower-than-expected viscosity. These can be overcome by roughening the surface of the viscometer geometries in contact with the liquid being measured.Figure 4 shows the adjustment of the rheogram ob- tained experimentally of the three samples to the rheolog- ical models. The rheological models have already been de- tailed in previous works. We did try to adjust the exper-imental data obtained for the three samples.It is found that the model which perfectly describes the rheological behavior the sample (S1) is the Casson model1/2=20, 815.y1/2 + 47, 277 with an R2 = 0, 9957 where = a2and the (yield stress) = b;: shear stress. As regards the sample (S2) we note that the Bingham model=0,02017.y+6,9709seems to be the perfect model that describes the fluid flow rheological behavior (R2= 0, 977) where = a and the (yield stress) = b. The Bingham model is a model that defines the behaviors of the slurries having linear rheological profiles. From figure 4 we notice that the Bingham model suits perfectly the rheological behavior of sample (S3). The viscosity and yield stress values for the Bingham model are: = a = 0, 0184 Pas and yield stress b = 0,0865 Pa.FIG1 plotofthethreedustphosphatesamplesrheol-ogyFIG2 The effect of rate of shear on the dust viscosityFIG3 Viscosity versus shear stressFIG4 Model fitting4 ConclusionThe rheological characterization of the dust phosphates deposits obtained from the baghouse dust collector showed that the pseudoplastic behavior of untreated dust phosphate changes to Bingham behavior during fil- tration/cleaning process. Additionally, the viscosity de- creased throughout the drying process. SAXS analysis pre- sented in the preceding section clearly demonstrate that the structure of the phosphate dust is spherical with a ra- dius of gyration in the range from 80 nm to 100 nm for the two samples S2 and S3 withdrawn from the baghouse dust collector meanwhile for the untreated phosphate dust, it was difficult to determine the gyration radius because of the large particles containing in the sample. Concerning the surface characteristics, it was concluded that for all samples there was a fractal surface structure of quite large powder particles with a rough surface interface.In this paper we described the local structure of the dust samples and the determination of rheological param- eters. This work demonstrated the dependence of the dust characteristics on the filtration process.Acknowledgement: Special thanks to Prof. Dr. Jan Skov Pedersen and Jeppe Lyngs from Aarhus University Den- mark for the SAXS apparatus.2 Method and materiel2.1 Phosphate dust samplesThe three phosphate dust samples are obtained from the baghouse dust collectors located at drying unit of Beni- Idir, Khouribga, Morocco. The first sample (S1) is taken from the conveyor that feeds the drying circuit, it is an un- treated phosphate dust that came from the central zone area with medium grade and 68.5% of Bone phosphate lime, the samples (S2) and (S3) are collected from the out- side and the inside respectively of the filter bag enclosed by the filtration chamber, they are a medium grade washed and dried phosphates that came from Sidi Chennane zone with 70.7% of bone phosphate lime. The two samples (S1) and (S2) have undergone a dry sieving to elimin
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。