选型策略（精选9篇）
选型策略 篇1
在化工设计中, 阀门以其独特的优势被广泛应用在化工管道系统设计中, 具有十分重要的作用。阀门能够更有效地控制化工管道运行情况, 其选用是否合理直接影响到管道运行安全和效果, 具有十分深远的影响。总的说来, 阀门选型是否合理, 所消耗的成本费用在化工设计中占有较大比例, 在一定程度上影响到化工管道是否能够正常安装和埋设的关键因素。基于此, 为了确保化工设计合理, 确保管道能够正常实施, 加强阀门选型策略的研究是十分有必要的, 对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。
1化工设计中阀门选型关键性因素
在化工设计中, 阀门选型应遵循相应因素, 确保选型合理, 具体表现在以下几个方面:
1) 应确定阀门的用途, 阀门是为了满足哪方面的需要, 选择什么样的控制方式, 对管道压力都应该进行全面了解, 只有在了解到所需要阀门具有什么样的功能之后, 才能合理选择管道阀门。
2) 当前市场上阀门种类较多, 不同阀门无论是自身性能还是生产过程都存在着明显的差异, 基于种种考虑, 在选择阀门时候, 应一定要明确所选阀门种类。
3) 化工设计中, 应注意阀门选用端口连接应用, 确保在化工设计中充分发挥阀门重要性。
4) 选择质量高的阀门, 这点毋庸置疑, 阀门的制造材料直接影响到阀门的整体质量。只有充分考虑到上述几方面的阀门选型关键性因素, 才能确保阀门的质量[1]。
2常用阀门选型分析
在常用阀门的选型中, 首先应考虑到阀门的特点、性能和质量, 在使用过程中所产生的影响进行综合考量, 故此, 应对化学工程实际应用进行仔细考虑。
2.1闸阀的选型分析
就当前市场上常见的阀门种类来看, 最常见的就是阀杆带动阀板控制升降运动, 这种阀门在实际应用中, 性能较为突出, 具有良好的调节性能, 最主要的优势特点主要集中在密闭和开关方面。但是这种闸阀同样存在明显的缺陷, 主要是由于此种闸阀整体构造较为复杂, 一旦出现故障, 进行维修时会面临十分严重的困难。故此, 基于上述几种特点, 在一般情况下, 化工设计中常用阀门应选择闸阀, 其适用范围较广, 其中包括油品、蒸汽、固体颗粒介质, 同时能够更好地使用用排气阀和真空系统, 具有十分突出的应用性能。需要注意的是, 如果适用于固体颗粒介质, 那么除了选择闸阀以外, 还需要配备两个吹孔, 介质温度如果偏低, 可以采用专门的闸阀, 确保应用效果[2]。
2.2旋塞阀选型分析
旋塞阀主要是应用在需要快速开关和封闭管道上, 并不适合应用在蒸汽和高温度的介质方面, 但是能够应用在高粘度和悬浮颗粒介质中, 同样能够起到良好的性能。但是这种旋塞阀在实际应用较少, 难以应对复杂的介质需求。
2.3蝶阀选型分析
蝶阀更适合应用在结构长度较短, 尺寸较大的管道, 对于需要快速开关和闭合以及流量的场合, 更适合蝶阀使用, 在油品和压缩空气介质方面, 同样可以使用, 但是需要保证在温度<80℃, 压力≤1MPa条件下, 就蝶阀和闸阀而言, 闸阀压力损失较小, 所以蝶阀更适合应用在对管道压力要求不严格的设计中。
2.4截止阀选型分析
截止阀适合应用在流体阻力要求不高的管道设计中, 无论是高温还是高压介质管道, 截止阀都能展现突出的性能, 一些DN <200mm的蒸汽管道设计同样可以选择截止阀, 小型阀门选型中, 同样可以选择截止阀。对于调节性能要求不高, 并且口径小的管道, 可以采用截止阀, 如果介质是有毒气体或者液体, 应选择截止阀, 主要是由于截止阀具有水分突出的密封性能, 能够有效避免有毒气体或者液体泄漏[3]。一般在发酵中, 同样会选用截止阀, 这种阀门密封性能优良, 换垫十分便捷, 在安装过程中只需要保证流体方向和阀门方向相同即可。
2.5节流阀选型
节流阀同截止阀的整体构造有着极其相似之处, 可以同样应用在调节性能不高、口径小的管道设计中, 不过两者唯一的区别就是节流阀中有节流元件。节流阀尺寸一般不会太大, 具有十分突出的节能优势, 更符合当前可持续发展战略, 但是节流阀控制进度不高, 不适合要求较严格的管道。
3结语
综上所述, 在化工设计中常用阀门选型十分严格, 应对不同的介质需要, 应选择不同的阀门类型, 在很大程度上影响到化工设计是否合理, 后续化工生产效率和安全。阀门选用时, 不仅需要考虑到阀门的特点、性能, 还需要考虑到阀门质量, 结合实际情况对比分析, 选择最为合理的阀门。
参考文献
[1]李翔宇, 李彦菊.关于化工设计中的常用阀门选型策略的探讨[J].中国化工贸易, 2015.
[2]吉守军.浅谈化工设计中的常用阀门选型策略[J].中国机械, 2014.
选型策略 篇2
企业上ERP 的方式有：自主开发、合作开发、购买软件。其中自主开发和合作开发都需要企业有比较强大的研发能力，而且有足够的时间和经费，所以一般以购买软件为主。目前做EPR的软件公司很多，大的小的，良莠不齐、各有所长，他们说的合做的，我们看到的和听到的都不一样，正因为如此，招标才成为必要。项目招标是项目立项后的首要工作，也是项目选型前的关键工作。
具体执行上，可以自己主持招标，也可以有经验的单位或机构主持招标。高层领导及各部门负责人要弄清楚自己的整体需求，明白自己有什么，没有什么，想要什么，做到心中有数，然后再展开招标工作。整体需求并不代表项目的最终需求或详细需求，当投标方中标并签订项目合同后，必须以此为依据，与招标公司共同进行详细需求分析并编写《系统调研分析报告》及项目的详细需求。
需要进行招标方的企业介绍及项目说明，项目实施的范围及各系统内容。重点是项目需求，要让人明白项目要做什么，以及要实现的目标。项目需求里尽可能具体地分析，将问题找准，将指标量化，提高招标质量。
一、对投标人的资质初步筛掉。
A、对投标人资质的要求，对投标人资质的要求无外乎：
1、公司的合法性和正规性;
2、公司实力，包括资本、人才和财务经营指标；
3、项目能力，包括成熟的ERP解决方案及自主产品，在同行业的软件开发及项目实施的经验和案例。
B、投标书的投递形式和截至时间。
C、交代投标书要附带电子文档光盘，便于在接到投标书后组织审查和评定，评选出三家优秀进入第二阶段。
二、进行第二阶段的讲标、演示及考察。
A、投标方公司内了解各部门提出需求、考察，编写出《系统调研报告》。
B、参加投标调研方签定《公司资料保密协议》。
C、投标方演示系统，中高层领导全程参与。
D、各部门经理进行选择软件公司，并说明对软件公司优势。
E、高层领导评估，选定投标方。
F、软件公司带领专业实施人员与中高层领导推行成功的公司进行考察，以及软件公司考察。
发动机缸体试制工具选型策略 篇3
发动机缸体加工的特点
发动机缸体加工具有以下特点:
1) 需要采用的加工工艺多, 包括金属切削、珩磨、气密检测及清洗。
2) 加工的部位多, 几乎六个面都需要进行加工。
3) 发动机缸体加工的特征虽然只有两个, 即孔与面, 面的平面度要求高, 孔的数量多、种类多。按孔的性质分, 可分为光孔、螺纹孔两类, 其中光孔有沉孔、通孔、斜孔与深孔, 光孔的加工方法主要有钻、扩、铰与珩磨等。
4) 加工特征的尺寸精度要求高, 有的特征要求高达五级精度。
5) 非标特征多, 主要是指一些非标孔。
发动机缸体加工的上述特点, 决定了加工发动机缸体需要选择的工具种类多、精度高, 工具选型有别于加工一般零件的选型。
工具选型原则
加工发动机缸体需要的刀具种类多, 刀具精度要求高, 在试制阶段主要的试制成本都体现在刀具上, 发动机缸体主要包括两方面的成本, 一是夹具的制作费, 二是刀具的制作费。其中刀具成本占发动机缸体试制成本的60%以上, 所以在选择试制发动机缸体时应遵循以下原则, 方可确保发动机缸体试制质量, 同时又能做到更好地控制成本。
(1) 实用性是指选择的工具要实用, 同时要有良好的综合性能, 使用的范围要宽, 即刀具要有较好的加工柔性。
(2) 经济性是指购买的刀具要物美价廉, 性价比高。在发动机试制阶段, 经济性尤其重要, 因为在发动机试制阶段委托方一般给被委托方的费用相对较少, 如果按批产发动机缸体的加工思路来选择工具, 只能是无利可图, 或赔得血本无归。
(3) 针对性是指在加工发动机缸体一些特殊结构要求, 选择的工具结构、工具材料或结构形式要有针对性。
(4) 高效性发动机缸体试制, 要求的进度往往较紧, 试制一般是运用数控机床来完成的, 选择的刀具应适应数控机床高效、高速的特点, 要求有较好的刚性与强度, 同时还要具有较好的综合加工性能。
(5) 建议优先选择国产品牌工具众多大型汽车制造企业发动机缸体生产线上绝大多数都是优先选择国外进口刀具来进行大批量发动机缸体生产。在发动机缸体试制阶段, 试制的节拍要求相对不严, 在满足试制加工要求的前提下, 建议优先选用国产工具, 一是为了拉动内需, 促进国内经济增长;二是发展民族工业, 支持国内工具制造业的发展, 缩短与国际工具制造业的差距;三是进口刀具的订货周期往往较长, 选择国产工具可缩短试制的准备周期;四是国产工具相对进口工具价格低廉, 可大大节约试制成本。
工具选型技术操作
1.刀柄的选型
刀柄与夹套是夹持刀具的工具, 试制发动机缸体需要的刀柄与夹套数量较多, 大多特征的加工选用常规弹簧夹套刀柄均可满足发动机缸体的试制加工, 但发动机缸体两侧面往往形状不规则。另外, 缸体上往往有多处细长深孔, 在加工过程中会造成刀具与工件干涉现象。解决的方案主要有两种, 一是定制加长刀具, 二是选细柄径加长刀柄, 长径比超大的刀具本身刚性较差, 如果选择将本身长径比就较大的刀具加长, 显然会削弱刀具的刚性与强度, 为规避干涉, 选择将刀具加长的方式不可取, 所以在试制发动机缸体时一定要准备一定数量的细柄径加长刀柄 (见图1) 。发动机缸体上分布有很多精度在6~7级的定位销孔, 在预加工底孔后, 采用铰削方式完成, 这些孔铰削时使用的刀具要求高, 同时对刀柄、夹套的要求也相应增高, 采用普通的弹簧夹头刀柄来铰削, 孔的稳定性差。在试制加工发动机缸体时, 必须配置部分数量液压刀柄, 尤其是配备齐相应规格的液压夹套 (见图2) , 刀柄可选择互换。发动机缸体上的轴瓦槽、止推面、开挡等都由定制三面刃铣刀加工, 刀杆需要加长, 如果将刀柄与刀杆做成一体结构, 会使制作刀具的费用相应增加, 最好将刀柄与刀杆采用锥联方式, 所以在试制发动机缸体时, 还应配置莫氏刀柄。为确保刀具的刚性, 莫氏锥度的选择应视刀具的重量来定, 选莫氏4号或莫氏5号, 曲轴孔精铰刀, 重量较重, 一般选用莫氏5号刀柄夹持 (见图3) 。
2.刀具的选型
在试制阶段, 一般不会使用复合刀具, 这无疑增多了刀具的种类。在试制加工前应编制好加工工艺流程, 按工艺流程编制刀具明细表, 做好加工前的准备工作, 不得遗漏任何一种刀具, 尤其是非标刀具。
(1) 通用刀具的选择加工发动机缸体时会用到一些通用刀具, 这些刀具的选择跟加工一般零件的选刀一样, 可参照刀具制造厂的样本进行选用。
(2) 长径较大刀具的选择发动机缸体上有很多的小直径深孔, 长径比最大可达30多倍, 孔的直径小, 深度长, 这样的刀具往往刚性较差, 怎样提高刀具的刚性, 应作为设计这类刀具的主要原则。方法是:在满足加工要求的前提下, 尽可能将刀具长度制作得越短越好, 而夹持柄部应尽可能做得粗一些, 柄部与刀杆过渡处应采用圆锥过渡, 可增加刀具刚性与强度, 避免直角过渡应力集中, 为确保冷却充分, 排屑顺畅, 对于直径稍大的深孔钻头、加长丝锥还应制作内冷孔。
(3) 三面刃铣刀的选择发动机缸体上的轴瓦槽、止推面、气缸孔底部的退刀槽、曲轴孔安装的开挡、两端面反选安装面等特征一般是选用三面刃铣刀来加工。加工一般需要制作加长刀杆, 为确保刀具的刚性, 刀杆在满足加工要求的前提下制作得越短越好;而直径应尽可能大, 尤其是加工止推面的刀杆对刚性的要求更强, 只有刀具的刚性好才能确保止推面的平面度与曲轴孔的垂直度, 刀杆柄部制作成锥度选用莫氏锥柄刀柄夹持, 与刀柄的联接定位更准确, 同时, 制作相应简单。另外, 止推面选用加长镗刀来加工也是可行的工艺方法。
(4) 铰刀值的设定发动机缸体上有很多不同规格的标准或非标准公差定位销孔。非标孔的铰刀制作, 一般制造商选择孔的公差中值来制作, 其实按这样的值制造的铰刀, 在设备上铰制出的孔很差, 无论设备的精度有多高, 都会出现主轴跳动。另外刀具与刀柄的夹持也会存在偏差, 用这样的直径值制造的铰刀在机铰后, 以及在加工铝合金缸体时, 加工出的孔往往会偏出孔的上公差值, 铝合金的铰刀直径应按被加工孔的下公差值或-0.002mm来制作, 而铸铁缸体定位孔铰刀应按被加工孔的公差中值来制作, 这是由于两种材料散热性不一样。
(5) 气缸孔刀具的选择气缸孔是发动机缸体的关键特征之一, 分粗加工、半精加工与精加工三步。粗加工与精加工均采用镗削工艺, 粗加工刀具选用粗镗刀, 我们通常选用特固克的刀具, 半精加工选用单刃精镗刀, 由于缸孔半精加工对后续精加工的影响较高, 包括对孔的圆度与表面粗糙度要求都较高, 所以必须选用品质较好的精镗刀进行缸孔的半精加工, 我公司选用山高的精镗刀加工缸孔取得了良好的较果。因为缸孔的深度较深, 无论粗镗刀与精镗刀均需要配置加长转接头。
(6) 曲轴孔刀具的选择曲轴孔是发动机缸体的又一关键特征, 加工分粗加工、半精加工与精加工三步, 粗加工选择定制球头刀具铣削排量, 球头刀直径应比曲轴孔直径小1mm。半精加工选用镗削的方式, 由于曲轴孔较深, 又是断续切削, 孔的同轴度、圆度及表面质量要求都很高, 半精加工用的镗刀必须具有较好的刚性, 同时要求镗刀具有良好的防振性能, 所以必须购买品质较好的防振镗刀, 我公司购置的山特维克的防振镗刀加工曲轴孔 (见图4) , 质量稳定性好。发动机缸体曲轴孔的精加工业界普遍采用玛帕的一长一短铰刀, 刀具的价格高, 定制周期长, 在试制阶段如果选用玛帕的刀具不仅成本高, 而且影响试制的进度, 所以这不是最佳方案。目前国内有几家刀具制造企业在曲轴孔铰刀制作方面也颇有研究, 在发动机缸体试制阶段不是很要求节拍的情况下, 这些企业制作的曲轴孔铰刀也能满足曲轴孔试制要求, 由于设备主轴存在跳动, 加上曲轴孔铰刀较长, 根据加工经验, 曲轴孔铰刀的直径值不能按曲轴孔的公差中径值来制作, 否则加工出的曲轴孔一定会超出曲轴孔的上限值0.002~0.004mm, 合理的曲轴孔铰刀直径值应按曲轴孔的下限值甚至低于下限值-0.002mm来制作。
(7) 珩磨头的选择珩磨工序是加工发动机缸体缸孔的最后一道工序, 缸孔内表面既是装配表面又是工作表面, 其加工质量的优劣直接影响到发动机的装配性能和使用性能。缸孔内表面的最终加工手段目前业界普遍采用平顶珩磨的工艺方法, 珩磨头是进行缸孔珩磨的工具, 发动机缸孔表面的精度要求极高, 需要有精细的规则网纹, 目前业界普遍采用两种品牌的珩磨机进行缸孔珩磨, 一种是纳格尔公司的珩磨机, 另一种是格林公司的珩磨机。我公司拥有一台纳格尔公司的珩磨机与一台国产珩磨机, 在试制发动机缸体阶段, 为缩减加工成本与试制周期, 我们选择用国产珩磨机与国产珩磨头进行发动机缸体试制, 虽然效率低, 但加工出的缸孔能满足用户设计图样要求。
珩磨头在使用前应进行规圆处理, 珩磨头在加工正式产品前, 应用试件进行反复的修正, 以消除砂条上有可能凸出的砂粒, 从而避免在加工正式件时在缸体内壁出现划伤, 影响内壁的表面质量。
3.量具的选择
发动机缸体加工, 需要运用的检具较多, 主要会用到一些通用量具与量规, 带精度要求的小直径光孔与螺纹孔会用到一些定制的光面塞规与螺纹塞规, 但气缸孔与曲轴孔由于精度要求高, 还需要记录装配用分组数据提供给用户, 所以必须定制气动量仪来进行检测。单管气动量仪与多管气动量仪价格会有很大区别, 曲轴孔一般由多个孔组成, 在大批量生产阶段一般会采用多管曲轴孔气动量仪进行曲轴孔检测。在试制阶段为节省经费, 检测曲轴孔的气动量仪也可以采用单管量仪加长手柄来进行检测 (见图5) , 发动机缸体形位公差的检测均可采用三坐标测量机来进行。
结语
浅析PLC的选型 篇4
一、PLC生产厂家的选择
确定PLC的生产厂家，首要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟习程度和设计风俗、配套产品的同等性以及技术服务等方面的要素。从PLC本身的可靠性考虑，原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的题目。
作者小我认为，平常来说，对于控制自力设备或较简单的控制体系的场合，配套日本的PLC产品，相对来说性价比有肯定上风。对于体系规模较大网络通信功能要求高、开放性的分布式控制体系、长途I/O体系，欧美生产的PLC在网络通信功能上更有上风。
另外对于一些非凡的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相干行业领域有投运业绩、成熟可靠的PLC体系。
二、输入输出(I/0)点数的估算
PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的悉数输入/输出点数的总和为依据。在平常情况下，PLC 的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增添10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行调整。
三、PLc存储器容量的估算
存储器容量是指可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，各种PLC的存储器容量大小可以从该PLC的基本参数表中找到，例如：西门子的 S7-314 PLC的用户程序存储容量为64KB，S7-315-2DP PLC的用户程序存储容量为128KB。程序容量是存储器中用户程序所行使的存储单元的大小，是以存储器容量应大于程序容量。设计阶段，因为用户应用程序还未编制，是以，需要对程序容量进行估算。
怎样估算程序容量呢?众多文献中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，另外再按此数的25%考虑余量。
四、PLC通信功能的选择
如今PLC的通信功能越来越壮大，许多PLC都支撑多种通信协议(有些需要配备响应的通信模块)，选择时要根据实际需要选择合适的通信体式格局，
PLC体系的通讯网络首要情势有下列几种情势：
(1)PC为主站，多台同型号PLC为从站，构成简易PLC网络;
(2)1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，组成主从式PLC网络;
(3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;
(4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通讯网络)。
为减轻CPU通讯使命，根据网络构成的实际需要，应选择具有不同通讯功能的(如点对点、现场总线、工业以太网等)通讯处理器。
五、PLC机型的选择
PLC的类型：PLC按结构分为团体型和模块型两类;团体型PLC的I/0点数较少且相对固定，是以用户选择的余地较小，通常用于小型控制体系。这一类PLC的代表有：西门子公司的S7-200系列、三菱公司的FX系列、欧姆龙公司的CPM1A系列等。
模块型PLC提供多种I/O模块可以在PLC基板上插接，方便用户根据需要合理地选择和配置控制体系的I/O点数。是以，模块型PLC的配置比较无邪，平常用于大中型控制体系。例如西门子公司的S7-300系列和S7-400系列、三菱公司的Q系列、欧姆龙公司的CVM1系列等。
六、I/O模块的选择
(一)数字量输入输出模块的选择：
数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求。例如对输入模块，应考虑输入旌旗灯号的电平、传输距离等应用要求。输出模块也有许多的种类，例如继电器触点输出型、AC120V/23V双向晶闸管输出型、DC24V晶体管驱动型、DC48V晶体管驱动型等。通常继电器输出输出型模块具有价格低廉、行使电压范围广等好处，但是行使寿命较短、相合时刻较长、在用于感性负载时需要增添浪涌吸取电路;双向晶闸管输出型模块相合时刻较快实用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。
另外，输入输出模块按照输入输出点数又可以分为：8点、16点、32点等规格，选择时也要根据实际的需要合理配备。
(二)模拟量输入输出模块的选择：
模拟量输入模块，按照模拟量的输入旌旗灯号类型可以分为：电流输入型、电压输入型、热电偶输入型等。电流输入型通常的旌旗灯号等级为 4～20mA或0～20mA;电压型输入模块通常旌旗灯号等级为0～10V、-5V～ 5V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入旌旗灯号。
模拟量输出模块同样分电压型输出模块和电流型输出模块，电流输出的旌旗灯号通常有0～20mA、4～20mA。电压型输出旌旗灯号通常有0～10V、-10V~ 10V等。
选型策略 篇5
关键词：污水处理厂,水泵选型,节能技术
作为污水处理厂重要设备之一的水泵, 其耗电量约占全厂总电能用量的38%左右。水泵能否高效运行直接对污水处理厂的污水处理效率和运行成本产生着至关重要的影响。但实际生产中水泵运行往往不能高效运转, 并且其能耗较大, 控制方式较为落后。因此水泵的优化选型即合理确定流量Q和扬程H值及采用节能降耗的新技术对降低污水处理厂的运行成本具有实质性的意义和作用。
一、例证节能技术对污水处理厂水泵的作用和影响水泵节能的因素
(1) 例证节能技术对污水处理厂水泵的作用。
以我公司下属一处理160000m3/d污水厂的配置为例, 其水泵在整个运行过程中起着不可小觑的作用。水泵的主要工作是提升进水, 回流污水, 排放剩余污泥和外排处理污水, 其中20kW以上使用变频器的水泵 (见表1) 。
使用变频器控制的水泵达到了以下几种效果:使泵机的转速在可控制范围, 取消了阀门调节和降低了设备的故障率, 最终节电效果明显。同时实现了电机的软启动, 使设备的使用寿命得以延长, 避免了对电网的冲击。水泵在低于额定转速的状态下运行, 降低了噪声对环境的影响;采用计算机控制技术则实现了系统的全自动控制, 提高了设备的稳定性和可靠性;使变频器具有了过载和过压、过流和欠压等自动保护功能及声光报警功能;自动化程度高, 操作简单, 且可与压力、液位、阀门等其他自控装置进行电气联锁。因此必须对变频器进行研究, 以至于更好地实现节能的功效。
(2) 影响水泵节能的因素。
①工艺运行状况及附属管线因素的影响。
当水泵流量低于设计流量时, 由于液流离心力的作用容易在泵出口处形成轴向旋涡, 轴向旋涡的存在使叶轮出口的液流从叶轮背面又返回到工作面, 造成二次回流, 使得水泵运行效率降低。此外工艺管线设计存在不合理, 例如管路弯头和阀门设计过多, 造成额外的水力损失。前池设计不合理或者水泵入口最小淹没深度不足, 均会诱发水泵进和出口产生旋涡的现象, 额外增加电能损耗。
②水泵效率因素的影响。
水泵效率与自身各种损失密切相关, 主要因素为机械因素所造成的损失、水力因素所造成的损失和容积因素损失:a.机械因素所造成的损失。包含叶轮圆盘粗糙造成与液体之间产生的阻力而造成的损失, 泵轴与填料密封装置之间产生摩擦力所造成的损失, 以及轴与轴承之间的摩擦损失, 其中以叶轮圆盘粗糙造成与液体之间产生的阻力而造成的损失为主。b.水力因素所造成的损失。这里的损失主要指液流进入吸入室和叶轮扩散管时过程中产生的摩擦力而造成的损失, 因流道转弯及收缩或扩大等因素所产生的阻力损失和液流流入叶道时产生的冲击损失。c.容积因素所造成的损失。水泵内部存在着许多间隙, 并且间隙两端的压力存在差异。液体通过间隙从高压侧向低压侧泄漏, 造成从泵内获得一定能量的液体并没有完全输送出来同时以节流损失的形式将能量损失掉。所以泄漏部位点通常有叶轮密封环、级间密封环和平衡轴向力装置。
(3) 水泵电动机效率的影响。
水泵电动机功率与水泵轴功率密不可分, 而轴功率与水泵实际流量、扬程等参数具有关联, 即
N =ρgVh/1000η (kW)
式中:ρ——水密度, 单位为kg/m3;g——9.8;V——流量, 单位为m3/h;h——扬程, 单位为m;η——水泵效率。
如果电动机设计选型不当, 电动机的适配功率与泵轴功率不相互匹配, 则出现“大马拉小车”的现象, 造成不必要的电能浪费。其次电动机效率与外部供电电压质量的好坏有关, 如果电源质量不合格势必造成更多的水泵电动机能耗。
二、水泵的优化选型
在污水处理厂中, 水泵是整个污水处理运行过程中的重中之重。污水处理厂由于其进水水质特点, 大多使用特制的污水泵, 例如潜水排污泵和立式污水泵等。因此对污水处理厂水泵进行优化选型不仅会对污水处理投资造成很大的影响, 同时与节约能源和降低成本以及提高经济效益都密不可分。污水处理厂水泵的优化选型首先应遵循以下原则:①在规定年份内, 水泵应满足扬程和流量的技术要求, 其运行工作点应控制在高效区范围内。②在水泵长期运行的过程中, 应使多年平均扬程下的装置保持高效率和低运用费。③在校核最高扬程下, 水泵能正常高效工作。
基于上述原则, 对水泵进行优化选型可从以下几方面入手:
(1) 确定水泵稳定运行工作点。
当水泵安装到特定的管路系统中工作时, 实际工作扬程和流量与泵本身的性能和管路的特性的关系密不可分, 即泵稳定运行时的工作点由泵性能曲线H—Q与管路特性曲线He—Qe决定 (见图1) , 两曲线的交点 (He, Qe) 即为运行工作点。图1中η—Q 为泵的效率曲线, 其上有一最大值点为泵的最高效率点;通常水泵运行的工作点应该位于泵的最高效率区内, 一般为最高效率点的92%左右, 只有这样水泵才能够高效运行。曲线H-Q的数值由水泵生产厂家提供, 曲线He-Qe的数字化则由具体的管路系统自然形成, 两者都具有固定性。可根据具体的管路进行流体力学计算, 曲线方程一般具有下列通式形式, 即: He=K+Be2与H-Q曲线方程进行联立求解, 即可解得泵的工作 (Qe, He) 。
(2) 确定流量Q。
针对流量变化不大的情况, 能较容易选对水泵流量, 直接根据流量确定即可。但污水处理厂的污水主要来自工业废水、生活污水和雨水径流等, 水量具有在时间段上的不确定性, 表现为在不同的时间段内, 流量差异较大。此时如果按某一峰值流量Qmax作为泵选型时所需的流量Q值, 结果可能造成所选泵大部分时间都运行在小流量工作点上, 偏离高效区, 增加运行费用和能量损失。如图2所示, 由于Q偏大, 为了使泵能稳定运行于Qe点, 只有减小出口调节阀的开度, 人为增加△h的能力损失, 增加运行费用因此对于污水处理厂这种变流量的场合而言, 一般可取Qe=Qmax/1.2较为合适。
(3) 确定扬程H。
在泵流量Q确定后, 同时可以确定泵进出口管径, 进而完成整个管路系统的布置, 管路装置的扬程He=K+Be2同时也可以确定获得 (Qe, He) 点。目前我国进行污水处理厂的设计时, 存在水头损失普遍偏高的情况, 进而导致水泵的扬程计算值偏高。从水泵的有效功率:Nu=rQH可以看出:r、Q一定时, Nu和H成正比, 因此降低水泵的扬程, 会有显著的节能效果。降低水泵的扬程可以采取以下措施:①各个结构总体布置要紧凑, 连接管路要短且直, 管材的阻力系数尽量要小, 减少水头损失。②改非淹没式的堰为淹没式的堰, 水流的落差可以大大减小。③利用地形实现污水自流, 弥补部分污水管路水头损失。
(4) 水泵具体选型。
根据可以明确的流量Qe和扬程He从水泵的产品样本中选出合适的型号。选用流量与扬程尽量达到设计要求且效率高的污水泵, 例如液下泵和潜污泵与普通卧式离心泵相比, 安装形式简单, 而且当直接能耗相等时, 液下泵和潜污泵的间接能耗大大小于通卧式离心泵的间接能耗。此外水泵机组尽量采用同一泵型, 以便维修管理, 不同流量大小搭配的水泵的型号尽量一致。
在实际选泵的过程中, 对于选出的泵所能提供的流量和扬程没有必要与管路所要求的流量Qe和扬程He完全相符。对于如何选用一个最优规格的水泵, 原则上就是根据视曲线He—Qe与曲线H—Q与 (Qe, He) 点的接近程度, 如果最为接近的即是最优规格的。但该过程实施的过程较为繁琐, 此时可借助一些专用的泵选型软件, 提高工作效率, 合理地对泵进行优化选型。
三、水泵节能的原则和技术改造具体措施
(1) 水泵节能改造原则
首先是从与水泵节能有紧密关联的附属工艺设施、水泵本体和配套电动机三方面入手, 关键是提高水泵和电动机的运行效率, 减少无功损失, 同时遵循即安全性、可靠性和经济性的原则, 切实保障水泵机组的安全运行和保障设备安全及人员操作安全。其次尽量节省投资, 对目前现有的装置和设备充分利用, 做到安全性、实用性与经济性的有机结合。
(2) 水泵节能技术改造的具体措施
(1) 工艺设计方面的节电措施。依据水泵产品样本, 在满足工艺要求的条件下, 选择效率高的水泵, 或者选用新型节能换代泵型, 如选用高效率三元流型节能水泵叶轮, 并经优良的铸造工艺制造, 使水泵的工作效率提高。
(2) 加强水泵的维护检修:①严格执行水泵检修质量标准, 提升泵内过流部件表面粗糙度。对于已经腐蚀的水泵表面, 利用现代防腐技术, 进行零件表面处理, 减少泵的内部阻力损失。为减少轴封摩擦引起的机械损失, 采用柔性石墨填料代替普通油浸石棉填料, 及时更换已经磨损的叶轮和口环、填料和轴承。定期调整转子轴向间隙, 防止叶轮口环和轴向间隙不当引起的容积损失。②改良泵的密封结构, 采用机械密封装置代换原填料密封装置, 以减少摩擦机械损失和减少泄漏。据已有测试结果显示, 采用机械密封与采用填料密封相比, 可减少泵轴功率消耗的3%左右, 使泵的运行效率提高6%左右。
(3) 水泵实际运行工况点的控制方面。当设计选型过于传统或者水泵容量选择偏大时, 泵的实际运行工况与其最佳工况点就会出现较大偏离。如果水泵长时间偏离高效区间运行, 就可能造成电能的极大浪费。对于离心泵和小型混流泵, 可通过切削叶轮和叶片, 或者更换小叶轮来降低泵的使用容量。通过改变叶轮直径, 使泵的特性曲线下移, 让实际运行工况点接近最佳工况点, 一旦水泵运行于高效区间内, 轴功率就会降低, 达到节能的目的。对于轴流泵和斜流泵, 可以改变叶片角度或前置导叶的叶片角度, 达到改变水泵的最佳工况。此外在运行上还可通过微机控制多台水泵并联运行的方式, 使负荷合理分配, 使扬程-流量特性曲线中的工作点处于高效区。
(4) 水泵的调速节电方面。对水泵进行合理调速, 使水泵以适应负载变化的需要, 达到降低输入功率的效果。以往对流量和扬程的调节是利用控制阀门开度大小来实现的, 一旦有一部分能量损失在调节阀上, 就加大了管道系统的阻力。在水泵技术改造时选用了2台ABB公司生产的ACS800型变频器, 对笼型异步电动机进行高效无级调速, 改善了水泵电动机的起动性能, 其节电率一般在30%左右, 调速范围从20%～100%, 是目前较为有效的节电技术措施。
四、结束语
水泵是污水处理厂运行的重要设备, 对水泵进行优化选型是污水处理厂优化设计和经济运行的重中之重, 并且与节约能源和降低成本, 提高经济效益都密切相关。如果对水泵采用变频调速、优化组合和污水源热泵等先进而又高效的节能技术, 将会大大降低污水处理厂的能耗, 从而节约运行成本, 并且会取得良好的经济效益。因此对于污水处理厂而言, 首先应加强对泵的优化选型工作, 努力保证水泵能够高效运行, 其次运用先进且高效的节能技术对泵类设备进行节能技术改造, 从而达到节能降耗的目的。
参考文献
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[4]濮阳槟, 李伟.污水处理厂水泵机组的节能设计.电工技术[J].2005 (4)
选型策略 篇6
配电通信网是实现配电自动化的重要技术手段,主要包括光纤通信、电力线载波通信和无线通信3 种通信方式,这3 种通信方式对应的通信技术包括x PON光接入网技术、工业以太网技术、中压和低压电力线载波通信技术、2G/3G无线公网技术和无线长期演进(Long Term Evolution,LTE)专网技术等。由于这些技术具有各自的优劣势,因此,在配电通信网建设中,其技术选型显得尤为重要,需要遵循一定的策略,结合配电通信网建设的实际情况,针对不同的建设场景、不同的供电区域、不同的配电自动化业务需求以及配电网一次网架特点等作出相应的选择。
1 河北南网配电通信网总体建设方案
河北电力南网配电通信网的建设以现有SDH/MSTP骨干光传输网以及PTN为依托,在配电终端和配电子站之间根据不同供电区域及业务需求,结合配电网一次网架的结构特点,采用与之相适应的x PON光接入网、工业以太网、电力线载波通信(PLC)、2G/3G无线公网和无线LTE专网等配网通信技术实现通信。河北电力南网配电通信网总体建设方案如图1 所示。
该总体建设方案自下而上涉及终端层、接入层、子站通信层和主站控制层[1]。
1)终端层。终端层指站所终端设备(Distribu-tion Terminal Unit,DTU)、馈线终端设备(Feeder Terminal Unit,FTU)和配变终端设备(Transformer Terminal Unit,TTU)等配网终端设备所在的配电自动化信息采集层。DTU/FTU/TTU等配电终端设备负责采集开闭所、环网柜、柱上开关、配电变压器、箱式变压器、配电房等配电自动化系统的监控数据,还包括电能质量监测、视频监控等信息。DTU/FTU/TTU等配电终端设备与配网通信终端ONU等设备直接相连。
2)接入层。配网通信接入层指配网通信终端与通信子站之间的通信网络。通过x PON、工业以太网、电力线载波通信、2G/3G及LTE专网等接入网技术接入DTU、FTU和TTU等配电自动化终端设备,实现配电终端和配电子站之间的通信。上联设备OLT、工业以太网交换机、主载波通信设备、2G/3G/4G基站设备等直接连接到SDH/MSTP/PTN骨干光传输网。
3)子站通信层。子站通信层为骨干通信网,由光传送网和数据网构成,可以采用现有SDH/MSTP/PTN光传输网和IP调度数据网实现通信主站和通信子站之间的通信。光传送网采用地市SDH/MSTP光传输网络,现阶段,以SDH传送方式为主;数据网包括调度数据网和综合数据网。其中,通信主站按照地区调度中心或者区域调度中心进行设置,可以设置在石家庄调度中心以及保定、沧州、衡水、邢台和邯郸地市调度中心;子站通信层一般设置在110 k V变电站,也可以根据需要设置在220 k V变电站。
4)主站控制层。主站控制层包括配电自动化主站和配电通信网统一网管系统等。配电自动化主站实现对配电网的监控与管理,配电通信网统一网管系统实现对x PON光接入网、工业以太网和电力线载波通信(PLC)等网络的统一网络管理功能。主站控制层设在各地市地调中心,对配电网设备的运行情况进行监控,并支撑配网调度、生产管理等业务需求。
考虑到电力通信业务的IP化及宽带化发展需要,现有SDH/MSTP及PTN光传送网技术将向OTN及分组光传送网(Packet Optical Transport Network,POTN)方向演进与发展,因此,配电通信网需要考虑未来依托OTN/POTN进行建设,OTN/POTN可为接入层配电终端到配电子站之间的通信提供高速、大容量业务汇聚和调度能力,为子站通信层和主站控制层之间的通信提供高速承载通道[2,3,4]。
2 配电通信网的技术特点及优劣势分析
2.1 x PON的技术特点及优劣势分析
x PON技术包括EPON和GPON技术,具有大带宽、传输速率高、安全可靠、易扩展、灵活快速的业务提供方式、可保证业务Qo S、网管统一、抗多点失效等技术特点,能够满足配电自动化绝大多数的应用需求;在标准的完整性、技术和产品成熟度、产业链及性能指标等方面具有较大优势。特别是,x PON光接入网的组网结构天然符合配电网一次网架的树形、环形和链形拓扑结构,组网容易[5]。
由于光纤铺设成本较高,因此,在需要考虑建设成本的场合,可以采用x PON技术和其他通信技术相结合的组网方式。
2.2 工业以太网的技术特点及优劣势分析
由于工业级以太网交换机采用工业化设计手段,因此,该技术具有满足工业级要求、多业务处理灵活、带宽高、组网方式以环形为主、具有环网保护等技术特点;在有效解决配电环境中的电磁干扰、温湿度变化等问题,以及提高配电通信网的可靠性方面有较大优势。
由于工业以太网技术存在无法抗多点失效、需要进行光电转换、扩容复杂、光纤铺设成本较高等缺点,考虑到光纤通信技术未来的发展趋势,工业以太网通信方式会逐步过渡到x PON光接入网通信方式。
2.3 电力线载波通信的技术特点及优劣势分析
电力线载波通信(PLC)可以分为中压电力线载波通信和低压电力线载波通信,中压和低压电力线载波通信还可以进一步分为窄带电力线通信和宽带电力线通信。窄带电力线通信技术具有实现简单、可传输的距离较长等特点,适用于低压用电信息采集;宽带电力线通信具有速率较高、实时性能较好、性能较稳定等特点,适用于中压电力线通信。
电力线载波通信由于利用电力线作为传输媒介实现通信,因此具有无需敷设专用通信线路、施工简单、部署简便的先天优势。
由于电力线信道具有信号衰减大、噪声源多且干扰强、受配电线运行情况影响等特性,因此,窄带电力线通信表现为传输速率较低、实时性能差、可靠性一般等缺点;宽带电力线通信由于采用频率较高,导致信号在电力线中传输衰减较快、传输距离有限等。
2.4 无线公网通信的技术特点及优劣势分析
无线公网通信技术(2G/3G等)具有覆盖范围广、无需申请专用无线频段、网络易部署、易扩展、维护方便等特点;无线公网通信具有无线覆盖范围广的技术优势,网络建设初期投入小、成本低。
由于无线信道易受到外界环境因素的干扰,导致存在传输速率低、安全可靠性低、传输时延不固定等缺点,且存在租用网络、选址扩容受限等问题。
2.5 无线专网通信的技术特点及优劣势分析
无线专网通信采用230 MHz的TD-LTE技术,具有覆盖广、传输速率高、安全可靠、实时性和频谱适应性强、网络易部署、易扩展、维护方便等特点,可应用于“三遥”业务;无线专网通信同样具有无线覆盖范围广的技术优势,同区域组网成本可显著降低。无线专网通信存在需要申请频点资源、成本较高等问题。
综上所述,由于各种通信方式既有优势,又存在不足,因此,在配电通信网建设场景比较复杂、业务需求各异的情况下,只有采取多种通信方式因地制宜、优势互补的技术选型策略,才能够达到配电通信网的建设目标,为实现配电自动化提供技术保障。
3 配电通信网技术选择策略
由于配电通信网技术有各自的技术特点和优劣势及其适用场景,因此,在进行技术方案选型时,需要遵循一定的策略方法,综合考虑配电通信网的技术特点、不同建设场景、不同供电区域特点、不同配电自动化业务需求、二遥和三遥配置情况以及配电网一次网架特点等相关因素做出选择,同时,兼顾配电通信网的服务性能和投资效益。上述各种通信方式在各种应用场景下的技术选择策略分析如下。
3.1 光纤通信技术选择策略
在配电通信网建设时,可依据光纤通信的技术特点及电力业务通信需求、供电区域类型及特点、二遥和三遥配置情况以及配电通信网服务性能和投资效益等策略要素选择光纤通信方式。
3.1.1 依据光纤通信技术特点及业务需求
光纤通信可选用x PON(包括EPON和GPON)技术或工业以太网技术,x PON技术主要选用EPON技术。由于光纤通信具有安全、可靠和实时传输等技术优势,因此,从电力业务的通信需求来看,对安全性、可靠性和时延等有严格要求的通信场合,应选用光纤通信。
x PON技术适用于对安全性、可靠性及实时性有严格要求的场合;工业以太网技术适用于具有较高可靠性和实时性需求、对价格不敏感、满足长距离通信要求的场合。
3.1.2 依据不同供电区域类型及特点
河北南网供电区域划分为A、B、C、D 4 个类型,A类供电区域包括石家庄市区核心区、市区(一环和二环间)和正定新区起步区;B类供电区域包括保定、邢台、邯郸、沧州、衡水市5 个市区核心区、核心区以外市区及发达县城;C类供电区域包括县城及园区;D类供电区域指农村区域。
依据上述供电区域类型及特点,光纤通信主要适用于A、B类供电区域,因此,在A、B类供电区域中,新建、扩建及改建的配电线路,应优先采用光纤通信方式;运行的配电线路或者线路通道具有敷设光缆条件的情况,也应优先采用光纤通信方式。
3.1.3 根据“二遥”和“三遥”配置情况
由于“遥控”功能对安全性、可靠性和时延等有严格的技术指标要求,因此,对于配置有“遥控”功能的配电自动化区域以及实现故障自动隔离的馈线自动化区域,应采用光纤通信方式,满足实时响应需要。
具体来说,实现“三遥”功能的配电终端设备,在A、B、C和D 4 类供电区域中都优先选用光纤通信方式;实现“二遥”功能的配电终端设备,在A、B、C类供电区域中,只是在光缆经过“二遥”终端的情况下,选用光纤通信方式。
3.1.4 依据服务性能和投资效益
考虑到EPON网络拓扑具有多样性、高速率、适用于IP业务、无源光器件、保护多样性、终端设备成熟等优点,且对未来配电网业务应用具有更强的适应性,应优先选用EPON技术组网方案;在环网配电网结构、有特殊时延要求(例如分布式智能配电自动化)或者长距离传输的情况,可选用工业以太网通信方式。
从传输距离来看,如果110 k V变电站与通信站点间的距离小于20 km,宜采用x PON光接入网方式;若距离在20 ~ 80 km,宜采用工业以太网交换机方式。但对于目前河北南网配电网一次网架而言,在A、B类城市供电区域中,10 k V中压配电线路一般在5 km范围以内,城市密集区可在1 km范围以内,因此,在A、B类城市供电区域中,光纤通信组网方式可优先选用EPON技术进行组网。
考虑到EPON光接入网的建设成本相对于工业以太网通信方式要低,占有一定优势,因此,在需要考虑投资效益的情况下,优先选用EPON技术进行组网。
3.2 电力线载波通信方式选择策略
对于10 k V配电通信网建设,主要采用中压电力线载波通信。在配电通信网建设时,可依据电力线载波通信的技术特点及电力业务通信需求、供电区域类型及特点、二遥和三遥配置情况以及配电通信网服务性能和投资效益等策略要素选择电力线载波通信方式。
1)依据电力线载波通信技术特点及业务需求。由于电力线信道衰减大、干扰强、电力线载波通信易受配电线运行情况影响,对于窄带电力线通信而言,影响更大,而宽带电力线通信在所用的频带内可有效地抗干扰,因此,一般选用宽带电力线通信。从配电自动化业务通信需求角度看,对可靠性和实时性有较高要求的配电自动化业务,如“三遥”业务等,可选用中压宽带电力线载波通信方式[6]。
2)依据不同供电区域类型及特点。电力线载波通信主要适用于无法铺设光缆且配电网一次网架结构变动不频繁的区域。从供电区域的类型来看,由于在A、B类供电区域中,优先选用光纤通信方式,因此,对于光缆不能到达或者不具备光缆敷设条件的配电终端站点(如石家庄老城区原有配电网,有些地方无法进行光纤光缆敷设)、地理环境复杂(如河流、湖泊等)难以建设的配电终端站点、或者没有光缆且近期没有光缆改造计划的地区,可考虑选用电力线载波通信方式作为光纤通信的补充手段,为配电通信网的末梢节点提供通信接入。
3)根据“二遥”和“三遥”配置情况。从电力业务通信需求来看,由于配电自动化“三遥”终端一般选用光纤通信方式,因此,实现“三遥”功能的配电终端设备,在A、B、C和D 4 类供电区域中采用光纤通信方式的情况下,如果光缆无法敷设,可选用电力线载波通信方式作为补充通信手段。
4)依据传输距离。从传输距离来看,电力载波通信适用于110 k V变电站与通信站点间的传输距离在10 km范围内的场合。中压电力线载波通信可以采用电容耦合或者电感耦合方式;采用架空线路传输时,传输距离应小于10 km;采用电缆线路传输时,传输距离应小于6 km。
3.3 无线通信技术选择策略
无线通信方式包括无线公网2G/3G技术和230 MHz无线专网TD-LTE技术。在配电通信网建设时,可依据无线通信的技术特点及电力业务通信需求、供电区域类型及特点、“二遥”和“三遥”配置情况以及配电通信网服务性能和投资效益等策略要素选择无线通信方式。
1)依据无线通信技术特点及业务需求。由于无线信道易受外界环境因素的干扰,导致无线公网安全可靠性低、实时性差,因此,从业务通信需求来看,对实时性、安全性等要求不高、不需要“遥控”功能的配电终端通信应用场合,可选用无线公网通信方式;对实时性、安全性等有较高要求的应用场合,可选用230 MHz TD-LTE无线专网通信技术作为补充手段。
2)依据不同供电区域类型及特点。无线通信方式主要适合于覆盖范围广、空间遮挡较少、终端节点较少的地区以及无法铺设光缆的应用场合。从供电区域的类型来看,在A、B类供电区域中,在光缆不能到达或者难以建设的配电终端站点,可选用无线通信方式作为光纤通信的补充手段;在C类供电区域中,优先选用无线通信方式;在D类供电区域中,由于无线通信的覆盖方式与该区域的特点比较吻合,所以主要选用无线通信方式。
3)根据“二遥”和“三遥”配置情况。从业务通信需求来看,在不需要“遥控”功能的配电终端设备应用场合,如配电自动化“二遥”、“一遥”终端设备可选用无线通信方式。对于230 MHz TD-LTE无线专网通信技术,由于该技术比2G/3G无线公网技术具有更高的安全可靠性和实时性,因此,随着该技术的成熟及推广应用,可根据业务及应用场景需要,应用于“三遥”业务。
4)依据投资效益。由于无线通信的无线覆盖范围广、网络易部署等特点,可以带来网络建设投入小、成本低的优势,因此,在需要考虑网络建设投资效益的区域,对于可靠性要求较低、实时性要求不高的业务,可以考虑选用无线公网通信方式。无线通信方式优先选择无线公网技术,包括GPRS、CDMA和3G(TD-SCDMA、WCDMA、CDMA-2000)等技术。为满足配电自动化业务相关传输速率、可靠性和安全性要求,可基于国家电网公司授权频点(230 MHz频段)或无同频干扰的公共频点,建设电力无线LTE专网通信系统。
为全面确保配电通信系统满足电力安全防护的要求,配电通信网采用的各种通信方式,包括光纤通信在内,须对“遥控”等对通信安全性要求高的电力业务使用认证加密技术进行安全防护。
综上所述,光纤通信、电力线载波通信和无线通信方式由于各自的技术特点不同,具有不同的应用场景,因此,在配电通信网建设时,需要综合考虑配电通信网的技术特点、不同供电区域类型、“二遥”和“三遥”配置情况等相关因素做出选择,同时,兼顾配电通信网的服务性能和投资效益。
4 配电终端设备接入的通信方式选择
河北电力南网配电网一次网架存在架空线路、电缆线路和混合线路3 种情况,不同电力线路的配电终端设备不同,因此,不同终端设备接入的通信方式需要根据电力一次网架结构特点作出相应的选择。具体选择原则如下。
4.1 纯电缆线路场景
纯电缆线路的开闭所、环网柜全部采用光纤通信方式接入,对于无法敷设光缆或者不具备光缆敷设条件的开闭所、环网柜可采用无线通信或者电力线载波通信方式接入。其中,无线通信选用无线公网通信方式接入,电力线载波通信方式选用中压宽带电力载波通信方式。
4.2 混合线路场景(电缆和架空混合线路)
1)A、B类供电区域的市区核心区域及市区混合线路的开闭所、环网柜及柱上开关(包括联络、分段和分支柱上开关)采用光纤通信方式接入;对于无法敷设光缆或者不具备光缆敷设条件的开闭所、环网柜及柱上开关(包括联络、分段和分支柱上开关)可选用中压电力线载波通信方式或者无线公网通信方式接入。
2)B类供电区域的市郊区域混合线路主干开闭所、环网柜及柱上开关(包括联络、分段柱上开关)采用光纤通信方式接入;对于无法敷设光缆或者不具备光缆敷设条件的开闭所、环网柜及柱上开关(包括联络、分段柱上开关)可采用中压电力线载波通信或者无线通信方式接入;混合线路的末端开闭所、环网柜采用无线公网通信方式接入。
3)C类供电区域的县城和园区区域混合线路开闭所、环网柜及柱上开关(分支柱上开关)采用无线公网通信方式接入,光缆经过的“二遥”终端,选用光纤通信方式接入。
4.3 纯架空线路场景
D类供电区域的农村区域电力线路一般采用纯架空线路方式建设,柱上开关(分支柱上开关)采用无线公网通信方式接入。
综上所述,配电网各种配电终端设备接入的通信方式,可根据配电终端设备类型及应用场景,结合光纤通信、无线通信和电力线载波通信的技术特点进行选择。
5 结语
文章基于河北电力南网配电通信网的总体建设方案和要求,在对上述通信技术的优劣势进行分析的基础上,综合考虑不同的供电区域、不同的业务需求、服务性能和投资效益以及配电网一次网架的特点等多种因素,提出多种通信方式因地制宜、优势互补的技术选型策略。其结论是:在A、B类供电区域,优先选用光纤通信技术,光缆无法敷设的“三遥”站点,采用电力载波通信方式作为补充,光缆无法敷设的“二遥”站点,采用无线通信方式作为补充;在C类供电区域,优先选用无线通信技术,在光缆经过的“二遥”终端站点,可选用光纤通信方式;在D类供电区域,主要选用无线通信技术。
摘要：配电通信网是实现配电自动化的重要基础设施。配电通信网建设采用何种通信技术,依赖于其建设场景和具体业务需求。文章依据河北电力南网配电通信网的总体建设方案和要求,重点探讨其技术选择策略,在对配电通信网技术的优劣进行分析的基础上,综合考虑不同的供电区域及业务需求等多种因素,提出多种通信方式因地制宜、优势互补的技术选型策略,对于配电通信网的建设具有参考价值和指导作用。
关键词：配电通信网,光纤通信,电力载波通信,无线通信
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离心泵选型 篇7
关键词：离心泵,选型,流量,扬程,局部阻力损失
一、概述
离心泵的主要部件有:叶轮、吸入室、压出室、密封装置等。根据设计及实际需要, 各部件结构有所不同, 而在实际生产中, 要根据不同的位置, 输送介质成分选择合适的泵的类型, 一是流量要求, 二就是扬程要求, 三是功率和效率, 另外就是安全性也就是保证泵有足够的汽蚀余量。这就涉及到泵的选型问题, 选型即用户根据使用要求, 在泵的已有系列产品中选择一种适用的, 而不需另外设计、制造的泵。选型的主要内容是确定泵的型号、台数、规格, 转速以及与之配套的原动机功率。选型一般有以下步骤:1、根据给定的流量和扬程的要求及经济原则, 确定水泵的类型及台数;2、根据选定的水泵, 选择配套电动机;3、确定进、出水管的材料、和经济管径;4、确定水泵工作点及安装高度;5、校核水泵的吸水高度。举实例说明选型过程, 如:
现生产需要流量:Q=260 m³/h扬程:H=125m
二、泵的选型
1、选型原则
所选用的泵设计参数应尽可能地靠近它的正常运行工况点, 从而使泵能长期地在高效率区运行, 以提高设备长期运行的经济性;力求选择结构简单、体积小、质量轻的泵。为此, 应在可能的情况下, 尽量选择高转速;力求运行时安全可靠。对水泵来说, 首先应考虑设备的抗汽蚀性能。对于有特殊要求的泵, 除以上要求外, 还应尽可能地满足其他方面的一些要求, 如安装地理位置受限制时应考虑体积要小, 进出口管路要能配合等。
2、选型的已知参数
根据实际要求, 确定最大流量和最大扬程Hmax, 然后分别加上适当的安全裕量, 作为选用泵的依据。其裕量的大小, 视用途的不同而不同。我国给水泵的流量裕量为最大流量的5%一10%, 扬程裕量为最大扬程的10%~15%, 即
式中qv, H——计算流量和计算扬程。
3、选型方法
(1) 计算泵的流量、扬程, 考虑富裕量 (5%——10%) :
(2) 查《煤炭电工手册 (修订版) 第三分册》选用
D280-43×4型水泵, 流量280m3/h, 扬程172 m, 转速r/min, 汽蚀余量4.7, 泵效率77%, 轴功率170.3 kw, 配带功率230 kw, 泵重量910kg, 尺寸1450×790×730, 允许吸上真空高度6 m, 泵口径:吸入200 mm, 排出200 mm。
(3) 确定泵的级数泵泵单级=137/43=3.186取4 (4) 确定管路系统
选管材:无缝钢管选管径:根据经济流速V经
查水工业工程设计手册选取吸排水管管径
排水管外径245 mm壁厚16 mm
吸水管内径273 mm壁厚17 mm
(5) 确定管路特性
查《流体力学》得局部阻力损失:
弯头1.978阀3.9滤网4出水口1进水口0.5
(6) 确定工况点
由两条曲线交点查出实际工况点
(7) 校核
泵的允许吸上高度H s=6m
结束语
泵是目前我们离不开的生产生活工具, 离心泵的选型方法对我们的生产生活有很重要的指导意义, 但由于泵的种类繁多, 人力选型花费时间较长, 而且容易出现遗漏和差错,
参考文献
[1]郭立君编.泵与风机.中国电出版社, 1987
[2]张克危编.流体机械原理 (上册) .机械工出版社, 2000
牧草收获机械的选型 篇8
一、牧草收获机械种类
1. 割草压扁机：
主要有往复式割草压扁机和圆盘式割草压扁机，其结构由割台、压扁辊等部份组成。工作时，牧草经切割后送入压辊压扁，在地面上形成一定形状和厚度的草铺，不损伤叶片，以加快茎秆中水分的蒸发，促使茎叶干燥趋于一致，其干燥时间可缩短30%-50%。
2. 搂草机：
主要有指盘式搂草机、栅栏式搂草机和搂草摊晒机，用于收割后牧草的翻晒、并铺、摊铺，以加快牧草的干燥。
3. 打捆机：
主要有方捆打捆机(包括小型方捆机、中型方捆机、大型方捆机)和圆捆打捆机，其配置的压实系统，可以使打成的草捆从内到外一样密实，将牧草包装成规则的形状，便于运输并长期保存。
4. 草捆搬运与堆垛机械：
主要包括自走式或牵引式方捆捡拾车和多功能搬运机等。
二、牧草收获机械的选型
1. 了解割草机械分类及性能
(1)割草机械分类。割草机械根据用途分为坡地、平地和草坪割草机等。按悬挂方式分为悬挂式和半悬挂式，悬挂式又有前悬挂、后悬挂和轴间悬挂之分。按行走动力驱动方式分为牵引式和自走式，而牵引式又有牵引架式与中枢轴牵引架式之分。按割刀方式分为机械传动割草机和液压传动割草机。按切割部件结构分为往复式割草机和圆盘式割草机。按割草幅宽分为窄幅割草机与宽幅割草机。按压扁方式分为橡胶辊、钢辊和锤片式，各种不同的压扁方式有不同的作业适用条件。
(2)割草机械性能。 (1) 搂草。搂草器轮齿调整方便和适当，以不触地作业、不刮耙草坪地皮为宜，并不翻起泥土和枯死植物残余，以减少其随后发酵和滋生细菌的可能。 (2) 收割。性能好的割草机械，可以快速割断作物，即使遇到地头、圆形障碍物、隔离树和树篱等都能从容控制，迅速均匀的收割干净利落，保持收割后的草条蓬松。 (3) 压扁。带有脆弱叶子的豆科以及禾本科作物(如紫三叶、白三叶、紫花苜蓿和百叶根等)，适合选用橡胶辊，通过压裂茎秆，消除茎秆角质层和维管束对蒸发的阻碍。不带有脆弱叶子、角质层厚和表面坚硬的作物(如雀麦、猫尾草、羊茅和鸭茅属等)，可选用钢制锤片;钢制锤片选择可翻转的方式，正面是半圆形面、反面是菱角面;对于中等坚硬的作物可选择半圆形面朝下，这样可使草料有效避免损伤;对于非常坚硬的作物可选择菱角面朝下，能有效地将作物茎秆压裂。具有脆弱叶片和坚硬角质茎秆的作物(如芦苇等)，可选用V型尼龙指杆，既可保护脆弱叶片，还可压裂茎秆上坚硬的角质层。 (4) 割茬控制。合适的割茬高度应控制在50-70mm，割茬过低会造成草皮裸露，草场再生缓慢，不利于草地的持久利用，还会使下一茬的牧草生长推迟。
2. 了解调制机械类型
调制机械按动力来源，分为人力、畜力和动力调制机。按作业项目，分为摊晒机和搂草机，摊晒机又有摊行机、翻草机、摊条机、翻条机之分，搂草机又有横向搂草机和侧向搂草机之分。根据主要工作部件、工作原理和工作方式，分为垂直旋转式和水平旋转式。
3. 掌握机器的内在质量
(1)保护装置。机器有无设置安全保护装置，磨损后是否可以直接进行更换。
(2)易损件。机器的易损零部件是否耐磨，磨损后是否可以局部进行更换。
浅谈PLC的选型 篇9
我公司采矿设备由8条漂浮式采盐船组成, 采船的一半重量由卤水的浮力支撑, 另一半重量由4条液压驱动的履带支撑并推动控制采船行驶。8条采船分别在14个长1.25 km, 宽2.5 km的深水盐田采收光卤石矿。深水盐田, 水深在1.8~2.1 m之间, 在盐田底层沉积有40 cm厚的固态光卤石矿。采船的采矿工艺流程为:采船两端的双螺旋集料器将光卤石矿收集到初级泵的入口, 初级泵将矿浆 (光卤石和卤水的混合物) 吸到矿浆管, 再经增压泵加压, 将浓度为35%的矿浆送至加工车间。
采盐船的PLC采用美国AB公司的Controllogix5000, 利用美国TRIMBLE公司的MS-860 GPS导航。此套控制系统实现了采船的自动导航, 以及流量、浓度等参数的自动控制, 很大程度上降低了工人的劳动强度, 同时提高了采收率, 实现了光卤石采收作业的高产、稳产。
2 确定控制方案后, 对PLC工程设计进行选型
2.1 PLC生产厂家的选择
确定PLC的生产厂家, 主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术服务等方面的因素。从PLC本身的可靠性考虑, 原则上只要是国外大公司的产品, 不应该存在可靠性不好的问题。我公司所选用的美国AB公司的Controllogix5000 PLC, 其运行平稳、动作可靠、调试方便, 为公司PLC维护降低了投入。
2.2 输入输出 (I/O) 点数的估算
PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的输入/输出点数的总和为依据。在一般情况下, I/O点数应该有适当的余量, 通常根据统计的输入输出点数, 再增加10%~20%的可扩展余量后, 作为输入输出点数估算数据。但是, 在使用PLC过程中, I/O点数的花费, 占用大量的开支, 当前PLC的每一点平均价高达近千元, 所以减少所需的I/O点数是降低系统硬件的主要措施。因此, 我们在统计输入输出点数时, 应该尽量利用电路组合、矩阵输入等方法减少I/O点数, 争取在满足控制要求的前提下做到成本的最优化。
我公司采船PLC采用13槽机架, 除装有模拟量、数字量I/O模块外, 还有以太网模块、设备网模块及与GPS进行通讯的MV156-GSC模块。模拟量、数字量的输入信号主要来自于流量计、密度计、液位仪表及液压压差开关, 输出信号主要用于控制3台液压泵及履带的转向、提升及设备的保护等。利用prosoft公司的MV156-GSC通讯模块和GPS通讯, 获取采船的位置和姿态数据, 控制采船的履带转向系统, 使采船自动按航道作业。
2.3 PLC存储容量的估算
存储容量是指可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元的大小, 因此存储器容量应大于程序容量。程序容量大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍, 加上模拟I/O点数的100倍, 以此数为内存的总数字 (16位为一个字) , 另外再按次数的25%考虑余量。我公司采船每船包括84路开关量输入, 36路开关量输出, 39路模拟量输入, 33路模拟量输出, PLC内存扩展为1.5 M。
2.4 PLC通讯功能的选择
现在PLC的通讯功能越来越强大, 很多PLC都支持多种通讯协议 (有些需要配备相应的通讯模块) , 选择时要根据实际需要选择合适的通讯方式。我公司PLC系统采用了ROCKWELL的以太网、控制网、设备网。上层管理网根据以太网协议构建。因9条采船分散作业, 距中心码头较远, 且流动性大, 故9条采船采用data-linc公司的SRM6300无线以太网模块构成无线以太网, 与中心码头通讯, 实现中心码头对9条采船的监控和生产管理。在每条采船上还装有通过以太网与PLC连接的上位监控系统, 实现采船操作人员对采船的操作。底层设备通过设备网连接, 包括有初级泵变频器、增压泵变频器、液压泵软启动器、卤水泵电机启动器、淡水泵电机启动器、排污泵电机启动器等。
2.5 PLC机型的选择
PLC按结构分为整体型和模块型。整体型PLC的I/O点数较少且相对固定, 因此用户选择的余地较小, 通常用于小型控制系统。模块型PLC提供多种I/O模块, 可以在PLC基板上插接, 方便用户根据需要合理地选择和配置控制系统的I/O点数, 因此, 模块型PLC的配置比较灵活, 一般用于大中型控制系统。我公司采船选用的就是模块型PLC机架。
2.6 I/O模块的选择
2.6.1 数字量输入输出模块的选择
数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求。例如对输入模块, 应考虑输入信号的电平、传输距离等应用要求。输出模块也有很多种类, 例如继电器触点输出型、AC120 V/23 V双晶闸管输出型、DC24 V晶体管驱动型等。通常继电器输出型模块具有价格低廉、使用电压范围广等特点, 但是使用寿命较短、响应时间较长, 在用于感性负载时需要增加浪涌吸收电路;双向晶闸管输出型模块响应时间较快, 适用于开关频繁、电感性低功率因数负荷场合, 但价格较贵, 过载能力较差。
另外, 输入输出模块按照输入输出点数又可分为8点、16点、32点等规格, 选择时也要根据实际的需要合理配备。
2.6.2 模拟量输入输出模块的选择
模拟量输入模块按照模拟量的输入型号类型可分为:电流输入型、电压输入型、热电耦输入型等。电流输入型通常的信号等级为4~20 m A或0~20 m A;电压型输入模块通常信号等级为0~10 V、-5~+5 V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入信号。
模拟量输出模块同样分为电压型输出模块和电流型输出模块, 电流输出的信号通常有1~20 m A、4~20 m A。电压型输出信号通常有1~10 V、-10~+10 V等。
模拟量输入输出模块, 按照输入输出通道数可以分为2通道、4通道、8通道等规格。
2.7 功能模块的选择
功能模块包括通讯模块、定位模块、脉冲输出模块、高速计数模块、PID控制模块、温度控制模块等。选择PLC时应考虑到功能模块配套的可能性, 选择功能模块设计硬件与软件2个方面。硬件方面, 首先应考虑功能模块可以方便地和PLC相连接, PLC应该有相关的连接、安装位置与接口、连接电缆等附件。软件上, PLC应具有对应的控制功能, 可以方便地对功能模块进行编程。
3 结语
我公司采船PLC系统自2003年投运以来, 显示状况良好, 控制功能正常。因此, 选择PLC时, 应根据控制功能的实际需要, 选出合理性价比的PLC。
摘要：PLC即可编程逻辑控制器, 其控制技术是一种用于控制系统的实际应用技术, 经过几十年的发展, 已由原来单一的逻辑控制发展到集逻辑控制、运动控制和过程控制于一体的或各具重点的综合性控制系统, 通过可编程逻辑控制器 (PLC) 在漂浮式采盐船中的选型应用, 讨论一下PLC的选型。
关键词：PLC,I/O点数,分布式控制,主站,从站
参考文献