流体控制系统（通用12篇）
流体控制系统 篇1
流体输送系统中集散控制的应用陈立新江苏江山制药有限公司, 江苏泰州214500摘要液体的流量测量是制药厂的重要控制组成环节。本文介绍了开发流体输送系统的自动化集散控制, 阐述了应用PLC流、体变输频送器系及统触中摸集屏散控, 根制据的工应艺用流量变化的要求, 通过现场各个电磁流量变送器、光电接近等传感器检测, 将公司内原先分别单独控陈制立的新旋转交换流体输送系统, 进行了程序优化、集中控制, 性能安全可靠。改善了整个工艺生产过程, 江提苏高江山了制生药产有自限动公化司水, 平21。4500摘要液体的关流量键测量词是制集药散厂控的制重;要P控LC制;组变成频环器节。;本触文摸介屏绍了开发流体输送系统的自动化集散控制, 中阐述图了分应类用号P LXC7、87变频器及触摸屏, 文根献据标工识艺码流量A变化的要求, 通过文现章场编各号1674-6708 (2014) 114-0200-02个电磁流量变送器、光电流接体近输等送传系感统器中检集测散, 控将制公的司应内用原先分别单独控制的旋转交换流体输送系统, 进行了程序优化、集中控制, 性能安全可靠。改善了整个工艺生产过程, 提高了生产自动化水平0。概述陈立新2) 号区域为各工艺参数设定区域, 通过面板TAB及上下江苏江山制药有限公司, 214500左右键移动输入位置, 按数字键输出数字, 输入数值结束后按关要键液词体集的散流我控量测制制量;药是P公L制C司;药变2厂0频的3器车重;要间触控成摸制功屏组引成进环了节旋。本转文的介连绍续了离开发子流树体脂输交送换系统的自ENTER确认输入。如果中途输入错误可按退格键或ESC重新输化集中散图控分制类系, 号统阐X述取78了代7应传用统P的L C、固文变定献频床标器离识及子码触交摸A屏换, 工根艺据, 工文占艺章地流编量面号变积1化6减7的4少-要6 7求7008, (%, 通20实过14现) 1场14各-0000-00电磁概流述量变现送了器各、光个电单接柱近运等行传周感器期检内测在, 不将同公区司内域原进先行分交别换单、独再控制生的、旋清转洗交等换流体输入。在自动模式下, 该区域背景颜色将显示是否存在故障。黄系统, 进我行制过了药程程公序, 司优缩2化短03、了车集再间中生成控功和制引, 清进性洗了能的旋安时全转间可的。靠连将。续改此离善子离了树子整脂交个交换工换工艺系序生统产的取过古代程龙传, 统酸提的高固了定生床色离表子示自控正常。红色表示自控流量故障, 此时按K16可以消自动交化换水工平艺钠。, 溶占液地通面过积树减脂少交70换%, 系实统现了, 去各除个单钠柱离运子行变周成期古内龙在酸不溶同区液域, 进交行后交换、再除生报、警清, 若仍然继续报警应切换至手动操作;键词洗等集过散程控道, 制工缩;序短P了使LC再;用生变。和频但器清原;洗先触的外摸时围屏间各。将种此流离体子输交送换工采序用的单古一龙控酸制钠, 溶调液节通过阀树脂交换系统3) , 号区域为手自动切换功能按钮;图分去类除号钠X离的78子实7变际成位古置龙由酸文反溶献液馈标, 识/交位码后置A道传工感序器使测用文。得章但编, 原号该先信1外6号7围4在-各67定种08 (位流2体器01输中4) 送连11采4续-用00单00一-0控0制, 4调) 号区域为手动控制下泵运行频率设定值。述节阀的实地际与位所置要由求反的馈位/位置置相传比感较器而测得形, 成该控信制号偏在差定, 位通器过中连不续断地调与节所阀要门求的位置相比较我而制形药成公控的司制开2偏0启3差车度, 间, 通成达过功到不引连断进调续了节控旋阀转制门的各的连种开续流启离量度子的, 树目达脂到的交连换。续系控统制取代各传种统流的量固的定目床的离。子换工艺, 占地面积减少70%, 实现了各个单柱运行周期内在不同区域进行交换、再生、清等过程, 缩短了再生设和定清值洗的时间。将此离进子料交调换节工阀序的古龙酸钠溶传液感通器过树脂交换系统, 除钠离子变成古龙酸溶液, 交后道工序使用。但原先外围各种流体输送采用单一控制, 调阀的实际位置由反馈/位置传感器测得, 该信号在定位器中连续地与所要求的位置相比较形成控制偏差, 通过不断调节阀门的开启度测, 量达值到连续控制各种流量的目的。设定1设备控制方1值式设备控制方式进料调节阀传感器通过观察通和过分观析察整和个树分脂析交整换个系树统脂, 交发换现系平时统各, 个发调现节平阀时的各开个度调一般节小阀于80%, 通过电能的测量的, 开发度现一流体般输小送于泵8的0%能, 力通由过于电阀能门的的测阻量力造, 成发了现很流大体的输浪送费。泵另的一能方面由于交换转测量值盘每50力0秒由 (于时阀间门随的工阻艺要力求造设成定了) 很由大伺的服浪电费机。驱动另旋一转方1面8度由, 于在交旋换转转过盘程中, 交换转盘分配阀的每上5下00阀秒口 (通时道间随随着转工盘艺旋要转求由设大定变) 小由再伺变大服, 电这机样驱会动造旋成转管道18内度流, 体压力瞬间变设备控制方式大, 对泵在会旋有转很过大程的中冲击, 、交对换交转换盘罐分内配树阀脂会的有上部下分阀破口坏通、道对随交换着罐转内盘过旋滤转树脂的分布爪有通过观察和分析整个树脂交换系统, 发现平时各个调节阀的开度一般小于80%, 通过电冲击, 长由期大的变影小响再会增变加大维, 护这成样本会和造检成修管时道间, 内一流旦体损压坏力也瞬会间严重变影大响, 物对料泵连续生产及物料的测量, 发现流体输送泵的能力由于阀门的阻力造成了很大的浪费。另一方面由于交换转产品质量。针对这样的情况, 我采用了集散控制方式, 利用变频器的功能, 根据工艺流量设每500秒 (会时有间很随工大艺的要冲求击设、定对) 交由伺换服罐电内机树驱脂动会旋有转部18分度破, 坏在旋、转对过交程换中罐, 内交换转盘定要求改变泵的转速, 根据交换转盘旋转周期调节变频器的输出, 这样就可以将所有分散2的.2操作方法配阀的上下过阀滤口树通道脂随的着分转布盘爪旋有转冲由大击变, 小长再期变的大影, 响这会样会增造加成维管护道成内本流和体压检力修瞬间变流量值集中在触摸屏上设定和显示, 现场流量传感器的模拟量测量值经PLC运算、PID调节, 对泵会有时很间大的, 冲一击旦、损对坏交换也罐会内严树重脂影会响有部物分料破连坏续、生对交产换及罐物内料过产滤品树脂质的量分。布爪有1) 在开始生产前, 在2号区域设置好各工艺流量, 并确控制变频器输出, 达到连续平稳地控制各种交换液的流量。击, 长期的针影对响会这增样加的维情护况成本, 我和采检用修时了间集, 散一控旦制损方坏也式会, 严利重用影变响频物器料的连功续能生产, 及物料认3号区域均处于自动模式下 (即按钮显示自动) 。开启各管品质量。针根对据这样工的艺情流况量, 设我定采要用了求集改散变控泵制的方转式速, 利, 用根变据频交器换的转功盘能, 旋根转据周工期艺流量设道手动阀门至全开, 此时按下K7键开始生产, 所有流体输送要求改变泵调的节转变速, 频根器据的交输换出转盘, 旋这转样周就期可调以节将变所频器有的分输散出的, 流这量样就值可集以中将在所触有分散的泵将开始运行并自动调节转速使流量至设定流量。量值集中在触摸屏上触设摸定屏和设显定示值, 现场流量传感器进的料模变拟频量器测量值经PLC运算传、感PI器D调节摸屏上设定和显示, 现场流量传感器的模拟量测量值经PLC运2) 如需要中断生产, 按下K8键, 系统中所有流体输送泵制变频器输出, 达到连续平稳地控制各种交换液的2#流离量心。机算、PID调节控制变频器输出, 达到连续平稳地控制各种交换将停止运行, 为防止流体因为重力作用, 反向流动形成倒灌, 液的流量。需关闭各管道手动阀门。当转盘周期旋转时, 自动调节降低变PLC测量值运算频器输出频率, 从而减少管道内瞬间压力, 避免瞬间大压力的触摸屏2设备操作界面说2设#离定心值机明进料变频器传感器破坏。2#离心机2.1流量设定画面区域功能介绍3) 如生产过程中需要暂时关闭某台泵, 只需在设定画面上将对应的手自动切换按钮切换至手动状态 (即按钮显示手PLC测量值运算动) , 并把4号区域内对应手动频率设置为0。设备操作界面说2#离心机明4) 如果需对某台泵进行检修, 则必须联系维修电工切断2设备操作界面说明.1流量设定画面区域功能介绍该泵电源。2.1流量设定画面区域功能介绍5) 如把旋转交换当固定床使用, 则需要进行如下操作:1) 号区域显示各工艺实际流量, 及通过背景颜色显示各 (1) 设定好各工艺参数, 如手自动, 自动设定流量等;泵工作情况。绿色为运行红色为停止; (2) 按F6, 弹出用户登录框; (3) 进行用户登录;电磁流量计, 输出标准的二进制4-20m A电流信号, 现场显示 (4) 按动F6, 此时F6旁边将出现调试。各泵将按各自设的人机界面也选择了西门子公司的OP277, 可以方便地显示和定方式工作;设定参数。通过PROFIBUS通讯协议, 利用紫色通讯线将PLC (5) 再次按F6, 此时F6旁调试字符将消失, 各泵将停止和触摸屏有机地结合。这样在触摸屏上就可以实时监控各个流运行。体的瞬时流量、累积流量、变频器输出频率等, 同时可设定自2.3系统显示累积功能介绍动控制时各个流体流量的报警限制值。可以用自动/手动切换方式控制该系统。实现通过在人机界面上设定限制值, 经PLC本系统共有2套独立累积功能。内置PID运算, 控制变频器, 调节流体输送泵的输出转速, 调1) 绿色区域为瞬时流量黄色区域为累积1天蓝色区域为节管道内的压力。使各个流体输送泵与树脂交换系统形成有机累积2;的整体。2) 按F8可以立即清空所有累积1区域内数据;3) 按F10, 将弹出用户登录窗口, 在进行登录后按F104结论将立即清空所有累积2区域内数据。本文介绍的流体输送系统设计方案和控制原理, 经过实践2.4系统操作权限的设置证明是确实可行的, 为公司连续生产节约了大量的电能, 改善由本单位负责为用户提供IPTV的办理、安装及维护。IPTV使用费由了生产运行环境, 提高了生产自动化水平, 保证了物料的产品通过设置用户名及密码, 分别授权相应操作设置功能。本单位向用户收取, 与IPTV运营商按比例分成。质量, 而且性能稳定可靠。作者认为本方案不仅适用于工业生3硬件配置及实现方法产老设备的工艺连续自动集中控制, 为公司节能降耗, 对中小主网络只需增加至IPTV运营商光纤接入专线, 配置相关数据, 不需为了提高控制系统的可靠性与灵活性, 系统采用了型使用调节阀控制的系统工程集中控制也具有参考价值。S要I进EM行EN大S量公资金司投入的。S7-300系列的CPU314, SM321, SM322, 参考文献SM33用1, 户室SM内3 3IP2T等V接信入号方模式块:, 通过PROFIBUS协议与OP277触摸[1]西门子S7-300 PLC.机械工业出版社.屏通讯, 系统控制集中, 操作简单, 性价比高, 满足了本系统[2]西门子人机界面 (触摸屏) 组态与应用技术.机械工业目前矿区宽带用户分为光纤宽带 (FTTB/H方式) 和ADSL宽带两类, 的所有控制编程要求。出版社.根据家为庭了网连络续终端测 (量电系脑统、笔管记道本内、流智能量手, 机传等感) 数器量采不用同了, 部E+分H用公户司自的[3]变频器世界.中国自动化网.
参考文献
[1]西门子S7-300 PLC.机械工业出版社.
[2]西门子人机界面 (触摸屏) 组态与应用技术.机械工业出版社.
[3]变频器世界.中国自动化网.
流体控制系统 篇2
磁流体流动控制在航空工程中的应用与发展
总结了国内外磁流体(MHD)流动控制的研究现状,重点介绍了磁流体流动控制的3个典型实验:调节超音速进气道激波系结构,抑制流体边界层分离,减弱诱导激波强度;对磁流体流动控制机理进行了初步分析,说明放电等离子体能在激励区产生高温等离子体层,由于局部气体高温高压诱导出激波,形成虚拟尖劈,从而改变原有流场结构,施加磁场的.主要用途是对放电电弧施加宏观的洛仑兹体积力,控制电弧运动的方向.最后,总结了磁流体流动控制的优势,并对国内MHD流动控制在航空工程上的应用与发展进行了展望.
作 者：程邦勤 孙权 苏长兵 李益文 喻永贵 作者单位：空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038 刊 名：空军工程大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF AIR FORCE ENGINEERING UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 11(2) 分类号：V211.3 关键词：磁流体 流动控制 高超声速 激波 边界层完美设计 流体动力 篇3
泡茶球
老实说，这家伙看上去是不是更像某个牌子的宠物玩具或Ann Summers店里售卖的情趣用品？无可否认，Eva Solo Tea Egg泡茶球绝对是极具艺术性和社交话题性的。但如果你以为它是只有在红茶故乡锡兰才有得卖的稀罕珍品，那就错了，因为它居然量产到连利德这类平价超市都有得卖。因为生产商相信它绝对会受到各类人群的欢迎，无论是平凡的上班族、老人小孩还是挑剔的上流社会人士或饮茶专家。
海外参考价 / 约150元 evasolo.com
厨宝名厨系列电水壶
一直以来你是不是总把电水壶看作一种“二进制”物体？我告诉你，其实它不是。我们来分析一下推理过程。首先，水壶存在/不存在。够明确的吧？其实不然，还存在一种变数：水壶既存在又外观超棒。厨宝电水壶采用另类的弧形壶身设计，搭配新颖的苹果糖红色烤漆，足够抢眼。其次，水壶功能开启/关闭。而名厨电水壶又不走中规中矩、非此即彼的“二进制”路线了：水壶功能开启，但可按预设温度自动关闭。大自然并不喜欢“二进制”，100℃的沸水会烫坏咖啡和某些茶叶或泡茶，要是用来冲利宾纳果汁，那就彻底毁了。
海外参考价 约人民币1180元
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惠人石磨慢速榨汁机
对于水果来说，这台榨汁机可谓“无情杀手”，因为它就像一头饥肠辘辘的狮子，将水果的汁液精华汲取得一滴不漏，只留下纤维化的残躯给腐食生物打打牙祭。说它是一种结合了手动榨汁机和高速电动榨汁机优点的产品毫不为过。众所周知，手动榨汁机打出来的果汁量少，且很多营养素都残留在未榨取的果肉里。而高速电动榨汁机锋利的刀片虽然能将果肉里的精华萃取出来，但很容易发热，导致果汁营养受损。这款惠人牌的慢榨机采用石磨的原理，慢慢将所有汁液从果肉挤压出来，且慢速冷压榨方式充分还原了水果的原汁原味，实在妙不可言。
海外参考价 约3870元
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SAGE BY HESTON BLUMENTHAL沏茶机
这款由著名美食家Heston精心研制的沏茶机想必能引起品茶爱好者的浓厚兴趣。以Heston对饮食的苛刻要求，你估计都不敢去想他到底耗费了多少种稀奇古怪的材料来进行实验才最终打造出这款煮茶机。不论怎样，我们需要知道的是用它来冲茶绝不会错就行了。无论是绿茶、白茶、乌龙还是花草茶，这款机器都得心应手。从水位到冲泡时间，它都掌握得恰到好处，你也可根据自己的口味预设冲泡时间。有了它，还去费工夫学茶道做甚？
海外参考价 约1960元
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阿莱西鸟笼式滤茶器
虽然并不是每个人都读得懂设计，但那些设计得别具匠心、美轮美奂的日常用品令人无法抗拒。无论你是平凡的上班族、精明的企业家还是挑剔的艺术家，好看又实用的东西总能勾起你的购买欲，就像这款出自意大利设计师之手的阿莱西鸟笼式滤茶器。将茶倒入滤茶器的时候，小鸟会发出轻柔的“咕咕”声，活灵活现的小鸟造型似乎还能和你发生眼神交流，让你的下午茶时间变得更为惬意。
海外参考价 约690元
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咖啡？还用上星巴克吗？
咖啡研磨机
厨宝推出了一款优质的磨盘式研磨机，正好配合你的名厨系列电水壶，不过价格不菲，售价约2160元。想花少点钱享受差不多的品质，可以考虑采用类似研磨技术的得力75015（约690元，dualit.com）。
浓咖啡煮壶
每次冬季去欧洲旅游时，都能看到很多艺术系学生坐在暖气片上，用毛毯裹着取暖，等待着他们惯用的比乐蒂“炉上香浓咖啡”（180元起，anothercoffee.co.uk）煮出香浓的意式浓咖啡打发漫长的一天。让人不由猜想它是否有刺激艺术灵感之功……
奶泡机
这款Hostess（女主人）牌的奶泡机（约440元，debenhams.com）虽然只是咖啡冲泡可有可无的配套工具，但一杯美味卡布奇诺若缺少了它打出来的奶泡，估计真会逊色不少。别忘了，它做热巧克力的水准也是超一流的哦！
一体机
清早睡意朦胧的时候，你最希望要的是不是一台懒人专用的一体式咖啡机。在大脑还没开始正常运转的时候帮你一键搞定所有操作。Krups EA6930 Falco Picto（约3920元，www.hartsofstur.com）正是理想之选。
流体控制系统 篇4
关键词：课程平台,设计,车辆流体
一、引言
随着现代计算机信息技术的不断发展, 提高高等院校的教学质量和水平, 让教学工作扩大使用范围, 不受时空限制, 充分利用教学资源。利用网络发展技术、数据库技术等计算机网络相关的信息技术和手段, 已广泛地被高校师生掌握。网络课程教学特点:
1.内容体现科学、严谨, 覆盖面广, 跟踪学术技术发展的前沿, 反映科学技术最新的动态。
2.课程设计平台多样化。网络课程设计内容以动态形式体现出来, 文本、图片和Power Point的讲稿是多媒体化的综合体现。文本、图片、动画、声音、视频等呈现手段得到广泛综合运用。
3.注重网络教学的方法与特点。网络课程平台的建设一定要认真地进行教学设计, 注意学生学习的自主性、学习时间的灵活性等特点, 注意主目录和子目录的导航系统的设计, 使学生能准确进入当前的位置, 同时能快速、方便地进入下一个学习内容。[1,2,3]
《车辆流体传动与控制》课程是车辆工程专业核心课程, 是一门系统性强、难度大、理论性强的课程, 为了提高教学效果, 提高学生的自主学习性, 我们研究开发了本课程的网络教学系统, 以适应教育的现代化[1,2,3,4]。
二、网络课程设计
网络系统以教学平台为基础, 每个系统之间实现相互连接, 整个系统都实现了教与学的交互过程, 教师可以利用这个平台提供的授课服务, 同时可以进行修改教学资源、答疑和测试考核等工作, 学生利用网络平台, 在此平台上查阅本课程的学习资源, 提出疑问、答题和测试等。课程设计内容的基本结构框架如图1:
整个系统包括六大模块, 网络平台框架结构平台主要由教学管理平台、教学内容平台、考核平台、设计平台和多媒体展示平台等部分组成。设计平台展示了各个相关系统的设计过程, 是对教学的更高要求, 也是对教学内容的升华。每个平台通过三级目录的形式提供快速浏览功能, 所谓三级目录就是:建立章、节、小节的三级目录树, 这样就将整个教材系统有层次地展现给学生。
最终的设计平台, 实际就是一个顶部和嵌套的左侧框架式网页, 顶部为标题框架, 左侧区域为导航框架, 右侧是各部分内容的展示区。框架的基本结构图2:
三、教学管理平台
教学管理主要包括计划管理、教学目标管理、教学过程管理、质量管理、教师管理、教学档案管理等。其中设计平台主要包括:课程简介、课程设置、教学大纲、教学日历和教材等内容。其中的每一部分在网页左侧的导航区都对应有一个超级连接, 点击超级连接各部分的详细内容会在右侧进行展示。
四、课程教学内容平台
本结构框架的主要内容主要是由课程的基础理论、应用及设计等三部分组成。超级连接方式和管理系统一样, 网页左侧主要是导航区, 每部分内容都有一个超级连接, 在页面右侧进行展示详细内容。同样, 课程考核平台、课程多媒体平台、课程设计平台以同样的页面显示器连接过程。
五、课程设计平台
设计平台建设主要内容包括两大部分, 由发动机和底盘组成。其中发动机部分主要包含了发动机的两大机构和五大系统。底盘部分主要包括悬架系统、转向系统和制动系统等。发动机部分设计效果图和视频, 本部分设计平台进行了例举分析内容。
设计平台是展示与课程相关系统的主要设计过程。包括设计所需的基本理论、方案、设计参数的确定及计算、设计步骤等内容。以空气悬架的设计为例对设计平台的应用进行详细介绍。单击设计平台下的“悬架系统”超级连接, 进入空气悬架的设计。从展示图中可以看出空气悬架的设计主要包括空气悬架简介及设计方案的选择, 设计参数的确定及计算和绘制CAD图三部分组成。
六、结论
本文简单介绍了《车辆流体传动与控制》网络课程设计与建设整个过程, 并介绍了平台设计主要研究内容。本网络系统设计整体结构良好, 界面清新, 内容科学严谨, 教学功能较齐全, 表现手段体现了综合型、立体型, 多媒体应用比较适宜。并结合《车辆流体传动与控制》这一课程完成了网络平台的建设。平台以网页为表现形式, 在设计时结合课程的特点, 采用框架式网页的整体布局, 左侧索引右侧显示, 达到了预期效果。
参考文献
[1]陈庚.谈网络课程建设的进展和不足[J].实践探索, 2004, (2) :51-54.
[2]昌灏, 林兴发.高校精品课程网络化建设中存在的问题与对策[D].武汉:湖北工业大学经济与政法学院, 2007.
[3]袁松鹤.现代远程教育网络课程建设的内容框架研究[J].广东广播电视大学学报, 2010, (6) :13-18.
流体个人小结 篇5
时间飞快，一学期光似的就快过去了。经过一学期的学习，我学习了一些常见化工单元操作的基础知识、流体力学的基本知识；能正确的查阅和使用一些简单的化工流体属性规格图表；动手操作能力得到了锻炼；增长了团队意识，提高了安全生产意识；最重要的是我在一学期的充实的学业中对将来的工作有了进一步的了解，知道了我以后的学习和发展方向。
这个学期里我们主要学习了流体输送技术。流体输送技术包括流体输送设备、流体输送机械、流体输送过程操作。流体输送主要设备有：贮罐的分类，贮罐的常用形式，贮罐的选用。管子的分类，常用管路、管件、阀件的特点和适用场合，管路的连接方式，管路布置与安装。流体输送机械主要是：离心泵及其类型、常用的离心泵的特点以及适用场合、不同的型号的主要性能参数与特性曲线、安装高度、性能的主要影响因素、工作原理，往复式泵的特性。流体输送过程操作主要是：流体输送方式及输送机械的选用。开课时老师曾说这个科目挂科率高，要好好听讲认真学习，通过学习这些内容，我对离心泵有了更多的认识，对往复式泵有了初步了解。我知道了化工生产中液体物料有动力输送、压力输送、真空抽料三种输送方法，也能够了解三种输送方法的特点、适用范围。
我们在实训期间进行了离心泵的串联及并联、旋涡泵、真空抽料、压力输送的实际操作。离心泵的开车、停车以及液位控制的仿真操作。发现这些操作还是看起来容易，做起来难，特别是流量计的操作，要十分精确的控制流量在某个数据还是有点难度的。在那段实训的过程中我学习了用离心泵、旋涡泵、真空抽料、压力输送方法输送流体的操作步骤及操作过程中的注意事项，了解了整个过程，再次意识到团队的意义。
由于理论与实践相结合的重要性，我们在实践中巩固所学知识，检验所学知识，提高了自己发现问题、分析问题、解决问题的能力；并且意识到在动手之前一定严谨的把整个过程研究一遍，每个微小的细节都不要放过，不然实际操作时可能发生一些十分严重的后果。
在整个一学期的学习中我仍然存在很多不足之处。课前的预习还不够全面和详细。同时通过实训的学习我也知道了理论与实际结合的重要性，在实训期间我们也出现了一些团队上的不合拍，分工不够明确导致合作不够默契而犯下一些开关阀门上的细节错误。以后的学习还要互相帮助，提高团队意识。
流体压强与流速的关系 篇6
关键词：流体压强与流速的关系；探究法
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）15-135-01
教材分析：流体压强与流速的关系选自义务教育课程标准实验教科书九年级《物理》第十四章《压强与浮力》第四节《流体压强与流速的关系》。课程标准对本节内容的要求是：通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系，并能解释生活中相关现象。教材是这样处理的，首先介绍流体概念，然后让学生观察吹起硬币实验认识到流体压强与流速具有一定关系，通过探究吹纸实验和飞机模型实验总结出流体流速越大，压强越大。本节课是在学生学习了固体的压强、液体压强、大气压强的基础上引入的，本节内容与生活和科学技术联系密切，能使学生保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，从而产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识，是对整章物理知识“有用观”的升华。
学情分析：就九年级学生而言，易于接受直观、生动的知识，具备一定的观察、动手能力。
学生是在已经对固体压强、液体压强、大气压强有了了解，但对生活中一些常见的与伯努利原理有关的现象还不清楚，但又感兴趣想知道为什么的背景下来学习的。
所以本节课通过发动学生设计实验，让学生在兴趣的激励下，亲身经历科学的探究活动，从而获得知识、学到方法、发展能力、提高科学素养。
情境导入：师：同学们，大家见过客机吧，那么到底是什么力量使如此庞大而沉重的飞机升到空中？并保持着在空中飞行呢？学生思考回答（设计意图：迅速提升学生的学习兴趣；引起学生的探究欲望；同时进入课题。）师：大家猜测多，现在我们看个视频，是飞机起飞的情景。学生观看。师：我们发现飞机是向前运动，然后就升起了，并且不会掉落，我们今天学习的内容就是揭秘飞机这个升力到底是哪里来的。带着这个问题走进我们今天的课堂。
揭示：板书：流体压强与流速的关系（设计意图：让新知识初步构建在学生头脑中。）
探究（强化）：师：同学们思考下，什么是流体呢？学生回答。师：对，正是流动的物体，比如气体和液体。那么流体压强与流速到底有没有关系呢，观察老师的演示实验，思考下。
演示实验：在塑料管内放一枚乒乓球，用吹风机在一端垂直管口吹风。学生观察现象，并且思考。师：我们一起来分析一下，开始乒乓球处于静止状态，然后向右运动，说明它受力不平衡，受的力向右，与球左右接触的只有空气，说明左侧的大气压强比右侧的要大，是不是空气流速改变了空气压强。师：那流体压强与流速的关系到底是怎样的呢？大家不妨猜想一下。学生猜想。师：下面我们接下来一起来探究一番。（设计意图：用演示实验强化，为学生猜想提供依据让学生认识到任何猜想和假设都不是凭空而来的，只有细心观察、勤于思考，才会有更多的灵感。）师：现在我们分小组探究，每组的同学用老师要求大家带的器材，请你们开动大脑，用自己的器材设计实验，来验证自己的猜想。师：同学们可以思考这几个问题：做出你的实验方案。你通过观察什么判断流体压强的大小？改变什么部位的流速？怎么改变？师：大家开始讨论实施实验。学生通过对问题的思考和对参考方案的理解，学生能设计出合理的实验方案。（设计意图：用问题递进的形式引导学生的思维走向，可以高效率地指导学生面对问题时的思维突破口，更好地找到问题的关键，提高思维能力。）师：那么请每组同学跟大家分享一下你们的实验方案、实验现象和结论。第一组同学的结论是？第二组同学的结论是？第三组同学的结论是？第四组同学的结论是？大家还有没有补充呢？。。。。学生通过合作交流，能够出现多个不同的方案并顺利进行。
总结、回归：师：好，我们大家得出的结论都是：流体速度越大，压强越大。大量实验证明，的确如此，流体流速越大，压强越大。学生能通过探究过程得出正确的结论。（设计意图：通过知识结构图使知识在学生头脑中形成网状结构。）师：这就是今天我们的重点内容，现在我们再看看开始的飞机问题。（PPT展示动画模型）机翼的上端是弧形，下端是平面，在相同时间内，上端空气比下端的走过的路程要大，那么速度就快，根据今天的内容，压强要比下端的小，所以就被下部的空气托起。老师自己做了个机翼模型，大家看一下效果。学生认识到在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度大，压强小，产生升力。
巩固拓展：师：其实流体压强与流速的关系在生活中应用很广泛，比如火车道的安全线，舰队一般成纵队排列，而并行的话，是有安全距离限制的。等等，大家可以用今天的学习内容解释一下吗？学生回答。（设计意图：通过应用物理知识解决生活中的实际问题，巩固了对流体压强和流速关系的科学认识。学生通过分析、回答，享受着运用科学知识解决简单实际问题的快乐，体验从生活走向物理，从物理走向生活。）
布置作业：我们今天的内容到此结束。作业是：调查和收集一下生活中还有哪些与流体压强和流速关系相关的现象，并尝试解释。（设计意图：通过作业培养学生主动学习的习惯及实践物理的习惯，将学习的空间扩展到学生的家庭，将学习延伸到课外。）
板书设计：流体压强与流速关系一、流体流速越大压强越大。二、应用：1、飞机的升力。2、火车站安全线。3、舰队的纵向排列
参考文献：
空间两相流体装置地检系统设计 篇7
关键词：两相回路,地检系统,差分式热电偶,Lab VIEW
0 引言
随着我国航天事业蓬勃发展,载人航天工程已经进入空间站阶段,计划2018-2022年陆续发射空间站的核心舱和两个实验舱,空间站上将开展一批前沿科学与应用任务,其中包括两相流体实验。该实验重点研究微重力下液体的蒸发冷凝相变动力学以及两相流体输运等基础问题。由于目前对在轨微重力情况下的相变换热机理以及相关关键技术的研究还不成熟[1],因此有必要在进行空间搭载实验前开展地面验证实验,通过地面实验验证两相流体回路平台的可行性和可靠性,建立两相流体回路的空间运行特征库和可靠的空间两相流体回路数学模型,为进行空间科学实验积累经验。
本文根据实验电控需求,设计了一种用于空间两相流体回路实验的电子控制系统,该电控方案完成了地面验证,目前已用于空间实验的电控实现。
1 总体方案与设计原理
两相回路流体装置工作原理如图1所示,存储于储液器中的R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)工质在液泵动力作用下,流经气液分离器和冷凝台,带走制冷片热面的热量,之后流过冷排出口处,通过散热风扇排出所携带热量,从而实现两相流体循环。
本文设计的电子控制系统由传感器采集系统、执行器控制系统等组成,系统组成如图2所示。传感器采集系统由热电偶、PT1000、DS18B20、APS、DPS和流量计数据采集模块组成;执行器控制系统由热电制冷片(Thermal Electronic Cooler,TEC)、加热器、气泵、液泵、电磁阀和风扇控制模块组成。
1.1 热电偶测温设计
热电偶是一种基于塞贝克效应[2]的温度传感器,本文采用铜-康铜型(T型)热电偶。图3(a)为测温原理示意图,由于测量导线为纯铜材质,与热电偶康铜极接触会引入新的热电偶结,所以必须在康铜电极和测量电路之间进行温度补偿。为了保证足够高精度的冷端补偿温度,设计选择PT1000进行测温补偿。T1为热电偶测温结点温度,T2为热电偶补偿点温度,所测回路电动势U0为:
另一方面,对于两个目标温度点之间温度差测量,如果也采用传统热电偶测温结构,则需要分别测量两个点温度再进行作差得到温度差,而测量时冷端温度补偿往往难以保证高精度,并且产生更大温度误差,降低测温精度。因此,本文提出一种新型的热电偶测温结构,通过两个传统T型热电偶康铜极相接形成差分热电偶,该结构无需冷端补偿,可直接测量T3、T4两点温度差,如图3(b)所示。回路电动势Up为U3、U4、U5、U6代数和,其中U5、U6为差分热电偶接头可能的其他金属材质所产生的热电偶结电动势,由于金属导热、接头较小,所以T5、T6几乎相等,U5、U6相互抵消,实际Up只与T3、T4温差线性相关。相对于传统热电偶,此结构避免了复杂的冷端温度补偿,直接得到两点温度差,不仅简化了测温过程,而且有效提高了测温精度。
1.2 TEC驱动设计
TEC是一种利用特殊半导体材料的珀尔帖效应实现对目标制冷或制热的半导体制冷器[3,4,5,6,7,8]。与压缩制冷和吸收制冷相比,热电制冷不仅结构简单、噪音小、无需制冷剂及足够环保,而且制冷功率线性可控,被广泛应用于精密控温场合。
本文提出一种改进型恒流大功率H桥电路以驱动TEC工作,电路结构如图4所示。
该结构在上桥臂用功率调节模块取代传统H桥MOS管,解决TEC驱动电流不稳定和MOS管无法完全导通问题,D1与T1形成正向导通回路,D2与T2形成反向导通回路,通过比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法[9,10,11]控制上桥臂功率调节模块从而控制TEC制冷或制热功率,实现高精度恒温控制。
2 电控系统硬件设计
2.1 主控器模块设计
本文主控芯片基于STM32F4系列,该芯片外接8 MHz无源晶振,CPU频率可达168 MHz,执行速度为1.25 DMIPS/MHz,内置1 MB闪存和196 KB SRAM,集成3个12 bit、采样率为2.4 MS/s的24通道ADC,具有136个快速IO口以及多种外设,包括:3个I2C、4个USART,3个SPI和2个CAN接口等,完全满足本电子控制系统设计需求。
2.2 信号调理电路设计
2.2.1 电压信号调理电路
由于热电偶输入信号约为40.6μV/℃,属于极其微弱的电压型信号[12],因此要求运放电路具有非常高的增益,同时对共模抑制比、电源抑制比、输入阻抗等性能参数要求也很高。一般的运放输入失调电压为毫伏级,失调电压温漂在10μV/℃左右,虽然可以通过额外电路补偿降低失调电压,但仍无法解决失调电压温漂带来的测温误差,这会严重影响热电偶的测温精度。所以本文选用德州仪器的一款精密运放作为前级运放,其输入失调电压1.8μV,失调电压温漂只有0.05μV/℃,设计采用精密仪表运放电路作为信号前级,最终热电偶测温分辨率达到0.01℃。
2.2.2 电流信号调理电路
设计电流信号调理电路如图5所示,选择精密运放以及匹配的电容电阻组成二阶滤波电路,实现信号调理。
由于电流信号无法直接进行AD转换,所以设计通过电阻R1将4~20 m A电流信号转换成0.6~3 V电压,D1为钳位二极管组,防止瞬间过压进行电压钳位,以保护电路正常工作。
2.3 控制电路设计
控制电路的设计方案分为开关控制和脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制。开关控制即使能控制,可简单满足执行器开和关状态切换;PWM控制即功率控制,通过不同占空比PWM控制输出不同电压,进而控制输出功率。
3 电控系统软件设计
电控系统的软件控制流程框图如图6所示。
通过Lab VIEW实现数据实时采集、处理、显示和存储,并对执行器进行精确、有效控制。
4 电控系统验证
图7为电控系统实物图,测试实验在室温下进行。为了保证实验过程中测温数据可靠,避免系统自然散热产生的温度误差,测温点附近全部采用发泡EVA材质的保温棉进行保温,提高数据可靠性。测试实验包括加热稳定性测试和温控准确性测试。测试过程温度采集数据如图8、图9所示。
从图8可以看出,初始阶段系统加热较慢,导致温升曲线线性度较差,这主要是由于传热作用具有滞后性,200 s后系统加热趋于稳定,说明系统整体加热稳定性较好。图9表明,在各个控温点,系统能够实现对温度的控制,达到稳定后能将温度控制在控温目标范围0.5℃内,控温波动整体较小。
5 结语
针对空间两相流体回路实验,通过总体设计、硬件设计、软件设计和系统联调,完成了基于Lab VIEW的地面验证电控系统的设计和开发。该系统有效完成了对两相流体回路系统实验数据的实时测量、分析、记录、保存以及对回路系统温度的精确快速控制。在实际平台联调过程中,电控系统运行正常,控制测量精度高。
参考文献
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流体控制系统 篇8
关键词：流体机械,隔振,软件开发
0 引言
流体机械广泛应用于各个行业[1,2,3,4,5],振动噪声问题是衡量其性能的重要指标之一[6,7]。针对某型仿流体机械的振动噪声问题,研究其双层隔振系统的减振效果,分析各种参数对隔振的影响规律,并开发相应的流体机械系统双层隔振设计软件,提高流体机械隔振设计的效率。
1 双层隔振系统设计
流体机械双层隔振系统如图1所示。隔振系统的振动方程为:
对振动系统分析时,常常还要用到其传递函数。对于式(1)与式(2)描述的双层隔振系统,将2个方程变形,并分别进行拉普拉斯变化运算得:
从式(3)可以看出:双层隔振系统的传递函数只受系统各参数的影响,与输入量无关。
式(1)与式(2)也可以写成矩阵的形式:.
其中,。
双层隔振系统的Simulink仿真图如图2所示。该模型依据矩阵形式的振动方程式(1),通过改变输入参数矩阵,可对多自由度系统进行仿真,该模型简单,有很强的通用性。
2 双层隔振软件开发
研究双层隔振参数对系统的影响规律时,往往要多次修改参数,进行多参数下系统响应的比较。为方便这一环节的操作,减少每次仿真都要修改m文件并在Matlab命令窗口进行操作等重复工作量,基于Matlab的GUI开发设计一个双层隔振系统分析软件,软件的主要功能包括:1)输入双层隔振参数,进行仿真,输出仿真结果(图形);2)多参数输入(单一变量),同时输出多个仿真结果(图形),用以比较;3)输出幅频特性曲线;4)导出仿真结果,包括图形与数据。软件的界面如图3所示。
其中,幅频特性的图由Matlab工具箱中的Bode函数得到,因为要得到0~50 Hz(对应转速为0~3 000 r/min)范围内的稳态幅值,在频率分辨率为1 Hz时,其仿真计算也需要3 min。而采用Bode函数时将用到系统的传递函数式(3),从输入参数到传递函数参数将在后台自动进行,无须使用者操作。Bode函数计算结果与数值仿真结果的比较如图4所示,其频率分别率为1 Hz。从图4中可以看出只在第一个极值附近有细小偏差,该误差由于仿真采样点刚好跳过了峰值所在频率,其余结果几乎重合。实际使用时,Bode函数将以>600个点对0~100 Hz范围进行绘图,提高数据精度,且求解响应速度快。
3 流体机械双层隔振系统分析
流体机械的转速为1 800 r/min,质量为2 189 kg,排量为19 L,额定功率为477 k W,缸径为159 mm,冲程为159 mm。根据机械设计手册并结合隔振器型号进行双层隔振设计,确定其主要参数为:上层选用4个W30型隔振器1.5×107N·m,下层选用6个W30型隔振器2.25×107N·m,中间质量块质量为1 200 kg,上层和下层隔振器阻尼比均为0.05。
3.1 中间质量对隔振效果的影响
中间质量的变化相当于质量比的变化。当上层刚度k1为1.5×107N·m(4个W30型隔振器),下层刚度k2为2.25×107N·m(6个W30型隔振器),阻尼比为0.05时,改变中间质量可以得到图5所示的幅频特性曲线,从图5中可以看出,随着中间质量m2的增大,第1个峰值少量左移,第2个峰值左移较大,且峰值增大。第2个峰值之后隔振效果显著增强。对于激振频率较大的系统,中间质量增大将会提高隔振效果。但对于低速机,很有可能对隔振效果产生不利影响。该型号流体机械转速落在30 Hz处,当中间质量为1 200 kg时,其力传递率反而增加了,就是由于这个原因。
3.2 刚度对隔振效果的影响
中间质量为1 200 kg,下层刚度为2.25×107N·m,其他参数不变。上层刚度的变化对隔振效果的影响如图6所示。从图6中可以看出,第1个峰值之后,刚度变大,隔振效果减弱,第1个峰值前的低频区相反。第2个峰值前的一段范围内,不同刚度下的力传递率非常接近,此时上层刚度对隔振系统效果的影响不显著。而在第2个峰值之后的一段区域,即30~50 Hz,(对应的转速为1 800~3 000 r/min的常用区间),上层刚度对隔振效果的影响最为明显。
当上层刚度为1.5×107N·m时,下层刚度对系统隔振效果的影响如图7所示,其对隔振效果的影响规律和上层刚度类似。
3.3 阻尼对隔振效果的影响
上层刚度为1.5×107N·m,下层刚度为2.25×107N·m,中间质量块质量为1 200 kg,下层隔振器阻尼比为0.05,上层隔振器阻尼比变化对隔振效果的影响如图8所示。从图8可以看出阻尼比对系统特性的影响很明显,阻尼比增大会降低2个峰值,这对低频区的设备是很重要的。但在第2个峰值之后,情况刚好相反,阻尼比越小,隔振效果越好,这对高频区的隔振是相当重要的。另外,阻尼比的变化并不会改变共振频率。
上层刚度为1.5×107N·m,下层刚度为2.25×107N·m,中间质量块质量为1 200 kg,上层隔振器阻尼比为0.05,下层隔振器阻尼比变化对隔振效果的影响如图9所示。其规律和图8类似,还可以看出,下层阻尼比的改变对传递率的影响要略小于上层阻尼比的影响。说明如果通过改变阻尼的形式提高隔振效果,应该选择改变上层隔振器的阻尼。
4 结语
利用基于Matlab开发的软件对流体机械系统进行了双层隔振设计与仿真计算,得出了以下结论:
1)基于Matlab的GUI开发的软件能实现双层隔振系统的时域和频域的仿真计算,大大提高了分析效率。
2)双层隔振系统,上层阻尼的变化对系统隔振效果影响更明显,通过改变阻尼提高隔振效率,应首先采用改变上层阻尼比。
3)对于激振频率较大的系统,中间质量增大能提高隔振效果。但对于低速机,很有可能对隔振效果产生不利影响。
参考文献
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流体控制系统 篇9
工程项目建造运行过程中, 工艺专业尤其是工艺系统的设计质量直接决定着该工程项目采购、建造、运行及维修维护的成本。基于此, 本文着重讨论火电厂工艺专业典型流体系统设计注意事项。
1 典型流体系统设计注意事项
下文着重介绍11类电厂典型流体系统设计/布置注意事项。
1.1 泵出入口管道
与泵连接的管道、阀门的布置应考虑在不妨碍其它设备运行的情况下拆除或更换泵、叶轮或活塞等部件[1]。
如需要在泵的入口接管嘴和管道之间布置大小头, 对于水平的入口接管嘴, 应使用偏心大小头。大小头的安装应保证不产生气袋, 且不积液。泵的出口接管可选用变径法兰以在必要时代替带颈法兰和大小头的组合。
如离心泵的出口设置止回阀, 那么应将其安装在泵出口关闭阀的上游。
加热器疏水泵应配置再循环管路和壳体排气管线, 并分别引回至加热器合适位置。再循环管路可是连续或间歇式运行。
当给水采用2台或以上并联布置时, 如其各自的再循环管线引至泵吸入口水源处, 该管线不设置止回阀。通过备用泵泄露管线回流的小流量可保持泵的温度, 因此不再设置独立暖泵管线。平衡鼓泄露管线应与再循环管线独立, 独立输送至除氧器[1]。
立式凝结水泵出入口应设置排气管线, 除非已设置与泵壳一体的排气点并经厂家认证可不再设置排气管线。每台泵的每一根排气管线都应与凝汽器单独相连。泵出口排气管线应在起动后和维护时关闭[1]。
1.2 与汽轮机连接的管线
在靠近汽轮机蒸汽进口处安装手动截止节流阀。如设置了脱扣节流阀, 可不设手动阀。
如汽轮机本身未设过滤器, 则应在手动节流阀和汽轮机之间设置过滤器。如汽轮机排汽管路上设有关闭阀, 且在关闭阀前已完成凝结水收集, 应在关闭阀前设置疏水点。DN150或以上的汽轮机排汽管道膨胀节应安装在机体铸铁法兰和固定弯头之间。可能产生凝结水的所有汽轮机部件及其连接管道, 均应布置合适的疏水管道。进入汽轮机的饱和蒸汽管线上的所有阀门前均应设置集水罐以收集凝结水。如节流阀是垂直安装的, 应在阀前设置疏水管。主蒸汽调节阀阀杆疏水管线上不应设置任何阀门。
1.3 蒸汽管线
如使用减压阀, 则应在系统低压侧布置1个或更多个卸压装置或安全阀, 也可将低压侧管道和设备设计为高压侧设计压力[2]。水平联箱上连接的支管应从联箱上部或侧面引出。
对于饱和蒸汽系统, 应在系统的低点和管道盲区端部设置疏水器。过热蒸汽系统在低点应设置疏水点并连接至疏水罐或其他安全排放点。
运行压力不同的蒸汽联箱或蒸汽设备的疏水管线, 应单独布置。疏水管线上阀门的口径应与疏水器相同。疏水器两端均应设计为便于拆除的连接形式。如多根疏水管线排放至同一联箱, 每根疏水管线上均应布置隔离阀和止回阀。在每个疏水器的上游均应设置过滤器。1.7 MPa或230℃以上参数闸阀应设置合适口径的旁路管道[3]。每根抽汽管线上均应设置1个电动闸阀和1个止回阀并由汽轮机上的油动快速切断阀和加热器高液位浮子控制器控制。
通往除氧器蒸汽联箱的抽汽管道应设置2个止回阀。其中一个由油动快速切断阀控制, 另一个由除氧器储罐高液位浮子控制。当辅助蒸汽引至除氧器、闪蒸器或锅炉汽动给水泵时, 应在抽汽管线上设置第3个止回阀以防辅助蒸汽回流至汽轮机。
饱和蒸汽抽汽管路, 应在汽机侧止回阀前疏水管线上设置1个闸阀、过滤器、疏水器, 并设置直接通往主凝汽器的旁路。抽汽管路疏水管线不应设置止回阀也不应设计联箱/支管, 以防止在止回阀附近产生回流或疏水不畅。如低压抽汽管路疏水管线上有环形水封, 则应在水封处设置带阀门的旁路, 以防在机组加速阶段或低负荷时抽汽管路与凝汽器压差很小时该部分管道堵塞。主汽阀前疏水管线应连接至疏水罐。主汽阀后疏水管线应连接至凝汽器本体。高再和低再的疏水管线应连接至凝汽器本体。
所有引入除氧器的外部蒸汽管线应通过单独的接管嘴直接引入除氧器的饱和蒸汽空间, 不应连接至通往除氧器的抽汽管线。当从送往除氧器的抽汽管线抽汽作为辅助蒸汽以加热空气或供建筑物设施使用时, 供汽点应设在2个止回阀之间。
大型机组蒸汽吹扫管线应在设计初期给予考虑, 以避免和其它管道、设备的冲突。
1.4 放气管道
直接向大气排放的主、辅蒸汽安全阀应在阀门出口处设置疏水口, 由管路引至安全排放点。各阀排气管不应接入联箱, 而应直接单独排向大气。
每级抽汽加热器都应设置独立排气管线, 并且不应与其它疏排管线汇流。每一根排气管线都应完全疏水以防形成环形水封。抽汽加热器壳侧排气管线应设置孔板并设置旁路, 除非加热器供货商有特殊设计。孔板应位于管线的最高点, 管线由孔板向两侧放坡。运行于环境压力或接近环境压力的加热器, 若有两条或更多设置阀门的排气管线, 则应将所有排气管线汇流并引入凝汽器的空冷腔室。
1.5 凝汽器抽气管线
当同时使用机械真空泵和射汽抽气器抽真空并安装有自动转换系统时, 则应将中间凝汽器的疏水收集至主凝汽器中, 而不采用传统的环形水封。这样可避免从射汽抽气器向机械真空泵转换时, 空气逆流至主凝汽器中。
射汽抽气器的供汽管线上应安装过滤器。辅助抽气器的排放管线应单独通过屋顶布置, 不能与安全阀排放管线共用。
1.6 凝结水管道
从除氧器至给水泵进口的管道应尽可能短、直, 以避免额外的摩擦阻力损失, 并保持凝结水较快流速;由此保证甩负荷工况时, 当除氧器内压力降低到泵入口管线内的凝结水汽化前, 泵入口管道内液体不会汽化。此段管道应尽量垂直, 如必须使用一段水平管道, 那么水平管应紧挨给水泵布置, 并且向给水泵放坡不小于15°[1]。
除氧器储罐上应设置通往凝汽器的疏水管线, 管线流量应为凝结水流量的4%左右。凝汽器入口处应设置带限位开关的电动闸阀, 当储罐液位达到高位时打开;另外应设置单独的液位开关, 当储罐水位恢复到合适高度时关闭电动阀。除氧器储罐和电动阀之间应使用三通连接手动疏水阀。
1.7 Cl2管道
Cl2容器至用户之间的干Cl2管道应选用Sch.80钢管。Cl2管线阀门应选用对应管道设计压力/温度等级的铜或钢制隔膜阀, 以避免泄露。
1.8 冷却水管道
对于使用水套冷却的轴承, 冷却水应优先通过下半部再通过上半部, 除非设备制造商指定需选用并行冷却水管路。带水套的自找正轴承的冷却水应使用并行管路。
油冷器、气缸水套和压缩机机后冷却器的冷却水管路上的阀门应使用不小于DN20 mm的截止阀。小型泵轴承的冷却水管可选用更小口径的阀门。如冷却水管路上使用电磁阀, 则应设置旁路。
开式冷却水的排出口在调节阀操作处应可见。如开式水向沟道排放时, 排水管出水口应比沟道顶部低10 mm左右。当若干疏水管线同时排向沟槽时, 其布置应保证每一根排水管道的出水量清晰可见。
H2、空气、润滑油、密封油等冷却器的冷却水管道入口管线应选用闸阀, 出口管线应使用截止阀或其它类型调节阀以确保冷却器在任何时候内部都充满冷却水。
如凝汽器循环水排水设计利用负压虹吸功能, 则循环水排水应优先排放至循环水的出水口而非循环水管线上, 从而避免潜在的空气泄露以防破坏循环水管道内的负压。
1.9 压缩空气管线
活塞式压缩机出口管线通常不设置止回阀;如需配置止回阀, 应选用抗冲击式止回阀以抵抗持续的冲击。必要时应在空压机出口管线上设置缓冲罐。
2台或以上空压机的吸入口管线不应互相连接, 每个空压机应有自己独立的吸入管线 (以及过滤器) 。
1.1 0 燃气管线
电厂使用的天然气中应加入增味剂以达到检漏的目的。增味剂的接入点应设在靠近厂区入口的供汽管线上。燃气管线的放气管线应直接穿过屋顶向大气排放, 不应与其它管道汇合。
如使用环形燃烧器, 则应在每个燃烧器和其对应的隔离阀之间布置DN20 mm堵头, 以便在锅炉检修时使用压缩空气吹扫燃烧器, 或者用于测量管道气压分布时安装压力计[3]。
燃气隔离电磁阀的压力信号点应尽可能靠近燃烧器并应处于每个燃烧器隔离阀上游。所有燃烧器的供气控制阀应尽可能布置在可一边操作一边通过窥视孔观察到火焰的位置。燃气燃烧器导管应从总管顶部引出, 对于湿燃气管线, 应设置疏水收集罐或气液分离器。
1.1 1 燃油管线
主燃油供给管线上应设置过滤器。连接各个燃烧器的供油支管应从燃烧器联箱的顶部引出, 以避免颗粒杂质进入燃烧器。
除非使用蒸汽夹套或其它措施为燃油泵提供暖泵线, 否则应在出口止回阀处布置带阀门的DN15 mm旁路管道, 以使燃油泵能在小流量下持续怠速运转, 以保持一定的预热温度。
燃油泵和管道应布置在远离风机入口的地方, 以消除由于泵或管道失效, 导致燃油被吸入风机而引发火灾的风险。
燃油加热器的油侧泄压阀排放管线应连接至回油管线上泵进口阀的油罐侧, 以尽量远离燃油泵, 避免因再循环引起燃油过度加热。
2 结语
从火电厂典型流体系统设计/布置方面讨论了火电厂工艺系统设计、审查的特别注意事项。对于具体的工程项目, 工艺系统设计人员应结合具体的厂址条件、用户要求及相关法律法规要求, 并充分借鉴其它类似电厂先进设计运行经验, 选用最优流体系统设计方案确定最经济合理的管道及其附件选型、管道及其附件布置, 以达到工程投资尽可能经济、运行成本及维护费用尽可能低的目标[4]。
摘要：叙述了在常规火电工艺专业典型流体系统设计过程中应该注意的注意事项, 确保工程投资尽可能经济, 运行成本及维护费用合理化。
关键词：常规火电,典型流体系统,设计注意事项
参考文献
[1]中华人民共和国电力工业部.DL/T 5054-1996中国标准书号[S].北京:中国电力出版社, 1996.
[2]中华人民共和国电力行业标准.DL 5000-2000中国标准书号[S].北京:水利电力出版社出版, 1994.
[3]宋贵良.锅炉计算手册[M].吉林:辽宁科学技术出版社, 1995.
流体控制系统 篇10
如图1所示,文献1中所提出的燃气动力开关,设计了流阻自动调节结构,能自适应输入燃气的变化,保证活塞运动稳定,并且通过活塞运动到位,接通开关。针对燃气动力开关流体动力控制特性的热力系统,王晖从数值计算的角度出发,建立了该开关的复杂气体动力学数学模型,并通过计算求解方程组的方法对开关的流体动力控制特性进行了分析[1]。由于数值模拟法涉及到较多而又复杂的数学方程,会给数值计算过程带来一定的困难。本文拟应用流体网络理论,建立计算简洁、准确的燃气动力开关热力系统流体网络模型,为灵活进行各种工况下的开关流体动力控制特性分析打下基础。
流体网络理论是由研究管内流体传输与瞬变而发展起来的一门应用科学。它可以用来分析发生在工业动力装置、控制测量装置和生物医学工程等各种流体管路系统中功率和信息的传输过程,以及由于扰动引起的各种流体瞬变现象。它主要涉及两个学科的内容:一是流体力学,二是电气网络和传输线理论[2]。
流体网络-电相似法遵循从流体力学方程出发,推导出流体网络中每个元件和管路与电气网络中相对应的等值数学模型,从而建立起流体网络的等效线路,最后用网络分析的方法得到各个节点上压力和流量的瞬态特性[3]。本文正式基于这一思想,建立燃气动力开关热力系统的等值数学模型,再应用基尔霍夫定律,建立该电路模型的数学模型,最后通过数学模型求解,对开关的流体动力控制特性进行仿真分析。且与数值计算法进行比较,验证模型可靠和建模方法可行。
1 流体网络原理与燃气动力开关等效模型
1.1 流体网络原理
流体动力控制问题可抽象概括为压力(P)、流量(Q)两个变量与流阻(R)、流容(C)、流感(L)三个参量之间的关系问题。弄清它们之间相互联系、相互制约的内在规律后,就能揭示流体动力控制系统所固有的、决定其性质的根本属性。这就为建立简洁、正确的数学模型打下了基础,也为把机、电、液系统统一起来进行综合研究提供了理论依据。
1.1.1 流阻
流阻与电子线路的电阻相似,它可以改变流体的流量,而在它两端产生压力降。在流体呈层流状态时,流阻的大小与两端的压降成正比,与流过的流量成反比,可表示为:
R———流阻;
△P———流阻两端的压降;
Q———流体的质量流量。
1.1.2 流容
在一个包含可压缩流的系统中,任何体积一定的容器都具有与它相联系的流体容量。容器内压力的变化会引起其中流体质量的变化,容器内流体质量随压力的升高而增加,即容器内将产生质量的积聚。
流容就可定义为流体质量变化与引起它变化的压力变化之比值,即:
1.1.3 流感
在流体网络中,任何发生高速瞬态流动的地方,由于流体惯性使流体质量加速或减速而引起压力变化。我们把流感定义为管段两端引起的压力变化与流量变化率之比,即:
1.2 燃气动力开关等效模型
针对本文的研究对象,可以将流感忽略。按照上述的知识介绍,图1所示的燃气动力开关的流体网络图如图2所示。
可以得到燃气压力、流量与流阻、流容之间的关系如下:
(1)流阻:
2 等效电路模型求解
根据等效电路模型有关的系统对应参量[4],燃气动力开关等效电路模型如图3所示。
其中,PE———输入源的燃气压力;PA、V1———A腔的压力和容积;PB、V2———B腔的压力和容积;R1、Q1———进气口处的流阻、流量;R2、Q2———从A腔流入B腔时流阻、流量。
按照流体网络与电学相似的方法,建立电相似模型如图4所示。按照图4所示的电路图,对其进行拉氏变换后的传递函数关系式如下:
3 模型验证
对以上模型求解,将获得燃气动力开关工况下的压力分布数据。本文对高温环境工况下进行了计算,并将计算结果与文献1中的数据进行对比。
由于在活塞运动的整个过程中,R1、R2、C1、C2的值是不断变化的,从而系统的传递函数是不断变化的。在对输出XO(s)进行反拉氏变换时,可以考虑将R1、R2、C1、C2离散后得到某一时刻的特定值,分别分析这些时刻时的输出值xo(t),最后将分析得到的这些时刻时的输出值xo(t)综合起来即得到了活塞运动整个过程的系统输出xo(t),如图7所示(实线为计算值,虚线为文献1数据)。
由图6可知,在活塞运动的整个过程中,输出燃气压力介于6.4MPa和6.55MPa之间,其相对差为2.3%,这个值很小,说明输出的燃气压力变化很小,即在活塞运动的整个过程中,活塞底部受到的压力基本上没有变化,从而保证了活塞运动的稳定性,进而保证了开关接电的安全性和可靠性。计算结果与文献1数据相比,曲线趋势是一致的,数值相差0.3MPa以内,相对误差在5%内,验证了模型可靠和建模方法可行。
4 结论
本文应用热力系统流体网络原理,建立了燃气动力开关流体网络模型,并进行了仿真计算,与相关文献数据进行比较后的结果验证了本文所建立模型可靠和建模方法可行。
参考文献
[1]王晖,陈荷娟.弹底引信燃气动力保险开关的启动特性[J].系统仿真学报,2007,19(21):4871-4873.
[2]罗志昌.流体网络理论[M].北京:机械工业出版社,1988.
[3]宋东辉,李少华.应用流体网络理论求解热力系统流体网络模型的探索[J].汽轮机技术,2016,58(2):95-100.
盆地流体屿成矿作用文献综述 篇11
关键词：盆地流体；成矿作用；矿床类型
盆地流体的运移是支配盆地中物质变化和能量再分配的主要因素之一。长期以来，矿床学家从金属矿床的金属来源活化沉淀聚集的角度，油气方向学者则从沉积盆地中油气的生成运移储备赋存的角度，对盆地流体成矿作了大量的探索与研究，并取得了许多重要的成果。
一、盆地流体的性质
盆地流体主要是指占据和通过盆地沉积岩石孔隙空间的所有流体。它们在地壳中起着物质运移和能量传输的重要作用，极大程度的控制着成岩、变质、成矿等作用以及构造形变、地幔蠕动等地质过程的发生和演变。盆地流体可以按照流体成因、其来源相对于盆地的位置和流体的相态来进行分类。为简单起见，大多是按流体的成因将盆地流体划分为地层水、大气水、深部流体和烃四种类型。其中，烃（石油、天然气等）和地层水统称为内部流体，而大气水与深部流体（变质流体、岩浆流体和地幔流体等）则统称为外部流体。
盆地流体驱动机制根据驱动力不同，可分为以下三种：
（1）重力驱动：高于海平面的水压头引起孔隙水流动：（2）压实驱动：沉积物在沉积过程中由于压力引起的孔隙水排出：（3）密度（热对流）驱动：由于温度、矿化度的变化从而形成密度梯度，致使瑞利或非瑞利孔隙水流动。一般而言，沉积盆地中最常见的是压力流和热对流两种流动样式。
沉积盆地中流体循环有多种复杂的样式，最常见的有：重力和地形驱动型、压实（超压）驱动型、构造应力和地震泵析驱动型以及热对流驱动型等。在不同的盆地或者同一盆地不同演变阶段都存在不同的流动方向和循环形式。另外，盆地流体循环样式还极有可能是一个包括多个互相关联而又各具特点的流体循环小系统的复合系统。
二、成矿作用与方式
新鲜的沉积物，从沉积到成岩的整个过程都被浸泡在盆地流体中。故此，盆地流体严格地扮演着浸泡液的角色，不断地从高度分散的沉积颗粒中萃取出各种金属成矿组份和矿化剂，从而演化为成矿热液。
在盆地形成的不同矿产中，成矿物质的来源、运移、储备和赋存状态存在较大的差异。从成矿物质聚集、成矿作用进行到矿产的形成，其所处的环境会随时段不同或因成矿流体的物理化学性质（温度，压力，PH等）变化而发生显著变化。因此，在沉积矿床（藏）形成的整个过程中（成矿物质聚积（预富集）一转化成矿（富集）一成藏（矿）一改造定位），成矿流体都起着非常重要的作用。
典型的低温热液地球化学特性和丰富有机组分的广泛参与，乃是盆地流体的两大突出特征。而盆地流体的沉淀卸载成矿方式主要有以下两种：
1.沉积喷流成矿。当盆地流体进入较深的海底时，不会沸腾，而是在局部洼地中形成卤水池。卤水随着物理化学条件的变化，与海水之间发生物质和能量交换，引起各种热液矿物的沉淀聚集。进而，在喷口周围处于还原条件下的聚集物便形成热水沉积的层纹状矿石和热水沉积岩，而在喷口附近和下部的流体通道内则生成较高温的网脉状矿石，由此形成文后会提及的典型的sedex型矿床及部分沉积岩容矿的微细浸染型金矿床。当处于浅水海底时，流体未达到底部已经沸腾，则不会发生热水沉积作用，只是在流体通道内形成网脉状矿石。
2.海底以下沉淀卸载成矿。当盆地流体在海底以下的沉积柱中运移时，遇到合适的地球化學障会发生沉淀卸载。如：流、岩反应流体流经富硫岩层发生的硫化物固定；流、流反应盆地流体运移时遇到其他性质流体发生的反应：流体流经碳酸盐岩层与围岩反应引起的卸载沉淀成矿：流体温度、压力、PH、Eh等物理化学条件突变等。简单的用同生一后生成矿的概念来讨论盆地流体的成矿作用已失去意义。因为盆地流体中的沉积喷流成矿系统本身就包括了同生一后生两个部分，即使是发生在海底以下沉积柱内部的卸载沉淀过程也经常是与沉积物的成岩过程同时进行，都属于准同生期范畴。
3.矿床类型。根据目前的研究，与盆地流体有关的矿床可归纳为以下四大类：
1.沉积喷流型矿床（sed ex型）；
2.密西西比式（MVT）Pb-zn-（Ba-F）矿床：
3.大陆砂页岩型矿床（铜、铀、铅、锌、钒、银、钴等元素富集矿床）：
4.沉积岩容矿的微细浸染型金矿床。结语：盆地流体广泛参与了沉积盆地演化的全过程，包括沉积物的各种成岩一后生变化、盆地的热结构和热历史以及各种矿床和石油、天然气的生成，因此成为当今国际地学前缘的重要研究对象之一。
需要提出的是，盆地流体形成的矿化地质体经常遭受多种后期地质作用的叠加改造，使其难以辨认。而地球化学数据经常具有多解性和不确定性，因此本文认为因在研究时结合物探，遥感等地质手段共同研究。
流体控制系统 篇12
关键词：流体设备,位置控制,单片机,DSP,嵌入式
0 引言
随着社会的发展、科学技术的进步以及现代制造工业水平的不断提高, 自动化技术的覆盖面越来越广, 控制技术渗入到流体传动技术中的比重越来越大, 使流体设备的位置控制进入了新的发展阶段。流体设备位置控制包括液压传动位置控制和气压传动位置控制, 广泛应用于物流传送、自动化生产线各工位零部件的精确传送与定位、机器人等领域。这些应用需要在工作过程中快速、准确地完成预先指定的任务, 因而必须对之提出高精度、快速反应、灵活的自由度以及能在任意位置自动精确定位等要求。其中快速性和定位精度是2项重要的性能指标, 而提高快速性与提高定位精度总是存在着矛盾。为了解决这一矛盾, 可采用分任务并行处理的双处理器嵌入式数字控制系统来加以解决, 同时实现任意位置的定位, 其工作原理如图1所示。
根据上述控制原理, 笔者设计的一种基于单片机和DSP的流体设备位置嵌入式控制系统可实现上述要求。
1 系统硬件设计
流体设备的高精度控制系统往往需要分析、运算大量的数据, 对CPU 的处理能力提出很高的要求, 需采用高速的CPU 完成运算功能。单片DSP 加上存储器、模/ 数转换单元和外设接口就可构成一个完整的控制系统, 但不能进行高速实时控制, 因为单靠1片DSP 完成数据采集、模/ 数转换、分析计算、数/ 模转换、实时过程控制、人机接口及显示等任务, 势必会大大延长控制周期, 影响整个系统的性能。因此, 本系统采用单片机和DSP双处理器进行分任务并行处理:由单片机控制按键与人机界面, 以达到控制与管理整个系统的目的;DSP专门负责优化算法运算, 承担系统的核心运算任务;单片机与DSP之间采用多通道缓冲串口McBSP串行通信方式。基于单片机和DSP的流体设备位置嵌入式控制系统结构如图2所示。
1.1 A/D与单片机硬件结构
系统的A/D转换器选用ADS8344, 它是一个高速、低功耗、16位逐次逼近型ADC, 采用2.7～5 V单电源供电方式, 最大采样速率为100 kHz, 信噪比为84 dB, 带有串行接口, 包含8个单端模拟输入通道 (CH0～CH7) , 也可合成为4个差分输入, 100 kHz时的典型功耗为10 mV。单片机选用美国ATMEL公司生产的低电压、高性能的AT89C51。ADS8344与AT89C51的连接电路如图3所示。
1.2 D/A硬件电路结构
系统的D/A转换器选用BURR-BROWN公司生产的DAC7611, 它是12位串行输入数模转换器, 工作电压为5 V, 功耗仅为2.5 mW, 内部包括有串并转换移位器、DAC寄存器、2.435 V片内参考电压、12位的DAC和高速的轨到轨输出放大器等部分。DSP选用TMS320F2812芯片, 其工作电压为3.3 V。DAC7611与TMS320F2812采用串行通信方式传送数据, 其连接电路如图4所示。
该电路利用了TMS320F2812的串行外围接口SPI, DAC7611接收来自TMS320F2812的数据, 经D/A转换, 从Vout引脚输出模拟电压信号;TMS320F2812的信号进入DAC7611之前, 需要将3.3 V标准的电压信号处理成5 V标准的逻辑信号, 因此, 选用了TI公司生产的SN74LVTH245双向电平转换器, 并通过光隔离器隔离。从DAC7611出来的信号电压范围为0～5 V, 还需要在DAC7611后面加上一个G=2的放大电路, 从而得到0～10 V的模拟信号输出到执行机构。
1.3 DSP与单片机通信硬件结构
AT89C51与TMS320F2812之间采用多通道缓冲串口McBSP串行通信方式。McBSP具有全双工通信功能, 有两级缓冲发送和三级缓冲接收, 允许传输连续的数据流, 为数据发送和接收提供独立的帧同步脉冲和时钟信号。AT89C51与TMS320F2812通信的串口连接如图5所示。串行接口充分利用TMS320F2812多功能串行接口和DMA搬移数据的能力, 使TMS320F2812在处理串口通信时不会占用太多的处理时间, 节约了TMS320F2812的资源。TMS320F2812的McBSP的数据搬移工作由其DMA负责, 其输入的帧同步信号由AT89C51发送的起始位提供, 输入的时钟采样信号由其内部产生;TMS320F2812输出的帧同步信号和时钟由其内部产生。AT89C51的串行口主要由2个物理上独立的串行数据缓冲器SBUF、发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门组成。
2 系统软件设计
基于单片机和DSP的流体设备位置嵌入式控制系统软件采用TI公司生产的DSP集成开发软件CCS (Code Composer Studio) v3.1集成开发环境作为开发工具, 单片机部分采用汇编语言编程, DSP部分采用C语言和汇编语言的混合编程方法:对硬件接口控制采用汇编语言, 对于算法复杂、计算量大的控制采用C语言, 图6为系统软件开发流程图。该程序可缩短运行时间、提高程序的可移植性并满足系统实时控制的要求。
3 结语
本文介绍的基于单片机和DSP的流体设备位置嵌入式控制系统由单片机负责人机交互界面, 控制与管理整个系统;由DSP专门负责运行控制程序, 承担系统的核心运算任务。实际运行表明, 该系统与传统的模拟控制系统相比, 具有响应速度快、实时性强、方便扩展、可移植性强、体积小、功耗低等特点。在该系统中加入相应的算法并配合人机交互界面, 还可实现流体设备的速度和力控制。
参考文献
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[2]阿日贡巴彦尔, 史雪峰.基于单片机和DSP的信号采集系统设计[J].现代电子技术, 2008 (6) :37-39.
[3]徐晓龙, 林善明, 宋凤琴, 等.实现DSP与单片机串行通信的一种简易方法[J].科技信息, 2008 (16) :68-69.
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