投料控制

2024-06-20

投料控制（精选7篇）

投料控制篇1

我公司在2008年12月投产的第二条5 000t/d生产线中, 首次采用科氏力转子秤 (简称科氏秤) 作为入窑生料的计量设备。该秤在投运初期下料量波动特别大, 在运行10min后趋于稳定。且在多次点火投料时都出现同一情况, 造成中控操作的困难。为此, 对其控制系统进行了改进。

1 控制系统原理

用科里奥利力作为检测粉料物体的计量信号源, 通过控制柜对信号源进行采样、分析与处理后控制秤体上位机 (流量阀) , 通过控制流量阀开度的大小来实现控制物料流量的大小, 从而完成入窑生料的计量与输送。流量阀与科氏秤系统构成一个闭路的控制系统, 其控制原理见图1。

该秤在投料初期出现下料波动大的主要表现为, 给定200t/h开机投料时, 流量反馈不足200t/h, 阀门开度会一直增大, 到达100%阀位值, 入窑提升机电流增长到350A以上, 此时的实际投料量达400t/h以上, 1～3min后, 流量反馈高于200t/h, 阀门开度会开始减小, 到达30%～40%的正常阀位值, 10min后系统趋于稳定。分析原因为:科氏秤的工作特性是先开阀门后采样处理, 故投料1～3min内生料下料量的波动特别大。

2 改进方案

为解决这一问题, 我们将流量阀与秤所构成的闭路的控制系统拆开, 见图2。

在中控程序中对流量阀设立一个手动与自动的转换开关放在中控操作画面上, 在投料初期将转换开关选择手动, 由中控 (4～20mA) 经过现场I/O柜来控制流量阀的开度大小, 此时流量控制主要是靠入窑提升机电流来做参考, 如投料量200t/h时, 提升机电流控制在240A左右, 阀门开度在35%左右。1～3min后, 秤控制柜上的流量反馈、阀位给定就和中控的流量给定、阀位给定趋于相近, 此时将转换开关选择自动, 流量阀由秤控制柜控制。流量阀的开 (关) 度控制信号由原来秤控制柜直接控制, 改为秤控制柜输出控制信号经现场I/O控制柜传回中控, 由中控 (手/自) 转换开关返回现场I/O控制柜控制阀的开 (关) 度。

此方法解决了点火投料的初期生料下料量波动大问题, 但投料10min后发现, 生料流量的波动却比原来要大些。经分析发现, 在投料10min以后运行中的流量阀的控制信号会两次经过I/O柜, 由于我公司的DCS控制系统的采样处理周期为50ms, 经两次采样、处理需100ms, 在控制柜对计量信号源采样周期不变的情况下, 加长了阀门控制信号的处理周期, 阀门的动作时间滞后, 从而使生料流量的波动比原来要大些。

3 进一步改进

控制系统的再次改进见图3。为此, 我们将投料10min后流量阀的控制信号不经过I/O柜控制系统, 由中控转换开关选择到自动控制方式, I/O柜输出数字量 (DO节点) , 控制转子秤控制柜上增加的一个中间继电器, 切入秤控制柜输出的阀门控制信号, 达到正常运行中流量阀的控制信号不经过I/O柜控制系统的目的。即手动运行时, 流量阀的控制信号由中控给出, 经I/O柜的AO点和中间继电器的常闭触点至流量阀;自动运行时, 流量阀的控制信号由秤控柜给出, 经中控控制 (经I/O柜的DO点的中间继电器的常开触点至流量阀。流量阀与科氏秤又构成一个闭路的控制系统。由此彻底解决了科氏秤在点火投料初期, 生料下料量波动特别大的问题。

给断奶仔猪巧投料篇2

根据仔猪采食情况投料:喂仔猪第二顿时要先看饲槽内饲料情况, 如果槽内仅有一点碎料末, 没有成小堆粉料或颗粒饲料, 说明上次喂料量适中;如果看到槽内被舔得干净湿润, 说明上次喂料量不足, 本次应增加投料数量;如果槽中有剩料, 说明上次喂量太多, 本次应减量, 将剩料清除。

根据仔猪排粪状况投料:仔猪断奶3天之内的粪便由粗变细, 由黄色变成褐色, 这是正常粪便。观察粪便时间一般在12-15时, 如果发现粪便呈糊状, 淡灰色, 并有零星呈黄色, 粪内有未消化饲料, 这是全窝仔猪要下痢的预兆, 应停食一顿。下顿也只能喂停食前的一半, 再下顿也要视情况而定。如果看到圈内大部分粪便变软、变黑, 投料量可恢复到正常喂量的80%, 再下顿可恢复到正常用量。如果粪便是糊状、绿色, 粪内混有脱落的肠粘膜等, 要停食两顿, 第三顿只在槽底撒少量饲料, 逐步增加投料量, 经3天后再逐步恢复到常量。

母猪的产后投料技术要点篇3

1 前期 (产后5～16天) 投料

母猪产后体质乏弱, 消化力不强, 一般产后5天才能恢复正常饮食。所以给产后母猪投料时要少给勤添, 逐渐增加饲料供给。一般日喂3～4次, 到第7天的投料量要达到或略高于妊娠后期的投料标准。如果投料过少, 母猪生长缓慢, 投料过高, 母猪乳汁分泌过浓, 易引起仔猪消化不良和造成母猪顶食, 影响中期投料。

对于个别带仔少的母猪可将投料标准降低到一般水平以下。如果说初产母猪的膘情差, 但食欲正常, 可适当增加投料量, 每日多喂料0.4千克。总的饲喂原则是该期的投料量必须比妊娠后期多0.5千克左右。

母猪产后8～13天, 可按哺乳期日粮标准配制饲料。如果发现仔猪生长缓慢或者下痢, 可适量补喂些高蛋白饲料, 如鱼粉、豆饼等。饲喂要定时、定量, 而且饲料要多样化, 以满足哺乳母猪的营养要求, 每天除了供给清洁饮水外, 还要加喂一些优质多汁青饲料。

2 中期 (产后14～30天) 投料

此时饲养母猪要掌握“吃饱、吃好、吃光的”原则, 母猪产后15天, 每天后半夜增喂一次夜料, 以避免母猪因白天采食过量而发生顶食。如果母猪食欲旺盛、膘情差, 可提前几天加料, 相反要酌情推迟加料。仔猪开食前, 要尽量促使母猪多泌乳, 让仔猪吃到较多奶水。这样, 使仔猪胃肠能正常发育, 为开食、旺食创造条件。

仔猪长到20日龄后, 活动量逐渐加大, 对营养的需求量也增多, 而母猪的产奶量满足不了仔猪的要求。所以此时及时给仔猪补料是非常重要的。

3 后期 (30～60天) 投料

合成氨一段炉投料优化篇4

关键词：一段炉,投料,优化

天华公司合成氨装置一段炉采用的是布朗工艺的侧烧炉,是合成氨装置的关键设备之一。一段炉的投料是开车过程中的一个重要操作,其操作因为可变参数多而变得复杂繁琐,实际生产中其操作过程常常存在一些问题,甚至出现过多次超温事故。现就一段炉投料过程进行分析探讨,寻找一个较为优化的投料方法。

1 一段炉流程简介

经过V5脱硫后的天然气与由FC-101控制的中压蒸汽混合,使水碳比FFY-101控制在2.7。混合气在高温变化炉R-2出口气换热器E-10中换热,被加热到415℃后,在一段炉对流段的混合原料气盘管中进一步加热至545℃后,压力PI-6为3.31MPa,经上集气管和上猪尾管分配进入竖琴排列的一段炉催化剂列管。一段转化气经下集气管出来的温度TI-111为695℃,其床层压差PDI-492为250k Pa,残余甲烷AI-105为29.36%(干基)。一段转化气经输气总管送入二段炉R-1顶部。燃料气由PC-170控制送到燃烧器燃烧。

2 一段炉转化基本原理

工艺蒸汽和天然气在镍催化剂作用下发生反应,生成氢气和碳氧化合物。

甲烷蒸汽转化反应(1)是强吸热体积增大过程,变换反应(2)是中等放热反应,总过程变现为强吸热体积增大过程,其热量是由转化管外天然气和废气燃烧提供的。

对于新催化剂或者钝化了的催化剂,投料过程存在以下还原反应:

(3)是强吸热反应,(4)、(5)反应热效应都很小,不会引起较大的温度变化。总的来说,不管是已经还原的催化剂还是新催化剂,开车投料过程都是强吸热过程,需要外面提供热量来维持反应进行。

3 投料过程的影响因素和操作中存在的问题

3.1 投料过程的影响因素

投料过程的变量因素较多,包括投料温度、升温速率、工艺蒸汽流量、投料量及投料速度、燃料量及加燃料速率、系统压力、烧嘴数量及燃烧状况等,这些因素的变化都对投料过程的稳定性产生影响。若这些因素都处于动态调整无序变化中,则整个投料过程必然混乱不受控。

3.2 投料过程存在的问题

到目前为止,实际投料操作方法是原料气先在V5出口有30%负荷放空,然后开V5出口阀,逐渐关闭放空阀进行投料,并根据一段炉温度变化情况调整燃料等相关参数。这种操作方法最大的问题是操作人员不知道投料量是多少,由于一段炉温度响应滞后,相关操作存在盲目性,常常是越操作越乱,导致系统大幅波动,甚至出现超温事故。操作中主要存在以下问题:

(1)催化剂升温未稳定就急着投料,使一段炉投料量、反应情况、加燃料量不好分析把握,温度自然难以稳定控制。

(2)投料温度过高,使温度控制范围较窄,易出现超温事故。

(3)投料速度和加燃料速度把握不当,常常投料过快,有时甚至开V5出口阀的同时主控又在关HV122放空阀,使得在几分钟内必须大幅快速加燃料,因为一段炉温度响应要滞后2min左右,操作只有凭经验和感觉,具有盲目性,导致一段炉温度难以控制稳定,常常不高就低,大幅波动。

(4)边投料边提后系统压力,导致进入一段炉反应气量减少,有的甚至还在加燃料、增点烧嘴,使一段炉温度快速升高,造成超温。

(5)用改变工艺蒸汽流量来调温度,往往越调越乱。而且水碳比过低,催化剂有析碳的危险,过高又会导致催化剂氧化。

4 一段炉投料优化方法

4.1 操作优化

4.1.1 严格控制投料条件

①打开HV101约50%开度,这种蒸汽置换将可防止工艺气与空气接触发生燃烧或者爆炸等。

②天然气在V5出口放空,TI456≧250℃,分析V5出口总硫≤0.2×10-6,防止投料后催化剂中毒。

③蒸汽升温结束,一段炉出口温度(TI-111)约650℃,FC101在30t/h左右,PC117在1~1.2MPa,TC259在280~300℃,并且各参数相对稳定。

④炉膛负压PC167控制在约-50Pa,燃料压力PC170在50k Pa,FI-175约1 500m3(标)/h。

4.1.2 统一规范指挥

投料操作的好坏关键在各项工作的协调有序进行,整个过程应由当班班长按要求统一规范的指挥,车间领导和技术员严格把关。严禁多头指挥和现场、主控想当然操作,每步操作必须按规定进行,并密切联系。

4.1.3 严格控制投料步骤,把握好操作要领

第一步缓慢开原料气压缩机防喘振调节阀,降低压缩机出口压力,逐渐关小V5出口放空阀HV122,控制V5出口压力PI3大于一段炉进口压力PI6约0.1MPa,使初次投料量较少,控制FC100流量约10%的负荷量。

第二步通知现场缓慢打开V5出口阀,现场注意阀后止逆阀声响,主控注意H1压差变化,若压差增加说明原料气已经投入一段炉。主控按照投1%负荷加100m3(标)/h燃料量的比例来控制温度,以保持H1温度稳定或者略有上升。

第三步当现场V5出口阀开完后,主控用HV122来控制负荷,逐步均匀地关闭HV122,注意原料气压缩机防喘振阀及工况调整,等HV122关完后系统负荷约10%,需要逐步按相应比例增加燃料约1 000m(3标)/h,以便H1的温度稳定控制。

第四步HV122关完后,投料负荷由FC100控制,投料就变成了一个正常加负荷的过程,逐渐增加FC100的量,并按比例增加燃料,现场均匀增点烧嘴,并调整好火焰,逐步将H1温度提至680℃左右。

第五步系统稳定后,调整好原料气压缩机工况,及时从V8投返氢,分析V5出口氢气含量,控制在1.4%~3%,保证V5对有机硫的充分脱出。当H1投料后,及时通知分析仪表人员投用AI105、AI108、AI100B等分析仪表。

第六步逐步将系统负荷加至40%~50%,逐步提高PC117压力至1.8MPa,尽量提高高变炉入口温度(<360℃),控制高压蒸汽温度在510~520℃,压力≥10MPa,尽量将多余的高压蒸汽减至中压蒸汽管网,视情况增开一台炉水循环泵。调整各参数稳定后,投料结束。

4.2 投料工艺优化

一段炉投料控制的难点主要是初期投料量没有计量,加燃料量也只有凭经验操作。若在V5出口增加一个原料气流量计,将使投料控制变得容易得多,投料过程就成了一个按比例加负荷、加燃料过程,操作起来就会更稳定。

投料控制篇5

1 传动轴的工况及荷载分析计算

根据多年来设计成形的最终产品, 投料机传动轴的传动原理如图1所示, 电动机3、减速机2, 通过过桥齿轮箱1将电机的动力传送到传动轴, 在传动轴的两端分别连接一个曲柄连杆机构, 带动投料铲做直线往复运动, 从而将所需要投入的原料投入到熔窑的熔化池中。

传动轴作为整个传动系统中的重要零件, 承担了传动过程中扭矩的传递, 考虑到在机器的整个工作过程中, 要求投送料的量是均匀一致的, 且在工作过程中电机输出功率同样要求均匀稳定。因传动轴的线速度较小, 排除了因旋转产生的离心力的影响, 传动轴的受力状态不随时间的变化而变化, 因而可以考虑成静力状态。在静力状态下, 传动轴受到了来自过桥齿轮直接作用的切向力, 两端轴承座产生的支撑力和两端连杆机构产生的阻力。

此例中所选的电动机型号为TYBZ-1100-160L-4, 功率为11kW, 转速为150~1 500r/min;减速机型号为YNS-395-80-I, 传动比为i=80;过桥齿轮箱为一对齿轮啮合的非标产品, 其减速比为3.97, 其传动系统的总减速比为317.6。投料机传动系统, 见图1。

根据该系统的相关数据, 鉴于此系统中的传动轴主要是完成动力的传递, 且自身质量、体积不大, 基本可以不用考虑轴自身的质量带来弯矩的影响。分析此系统时, 仅考虑轴的扭矩对轴的影响。考虑到电机通常使用输出的转速为1 500r/min, 可以计算出传动轴传递的扭矩为21 800N·m。根据静力平衡原理, 除两端轴承座对传动轴形成约束外, 两端的曲柄连杆机构形成的阻力所产生的阻力矩应该为过桥齿轮传递力矩, 即每个阻力矩为10 900N·m。

2 有限元建模及网络划分

ANSYS Workbench系统通常有几种建模方式, 其一主要是由商业CAD软件如pro/E、Solidwork、AutoCAD inventer等建立2D或3D结构模型后, 通过ANSYS Workbench的insert命令导入并可在DM模块中进行编辑、修改等;另一种是在ANSYS Workbench系统中的DM模块中直接进行3D模型的建模, 具有直接、方便的特点, 但适应于结构较为简单的零部件建模。图2为在DM模块中建立的传动轴的模型。

在对机械零部件进行有限元分析的过程中需要设置元件的材料属性, 通常包括材料的质量密度、弹性模量、泊松比等。其在ANSYS Workbench系统的实现过程中, 通常是在engineering data菜单中的general materials下的structural steel中添加并进行相应的修改、编辑。根据相关设计资料表明, 该案例传动轴材料选用45#钢, 查阅相关文献和技术手册得材料的质量密度为7 890 kg/m3, 弹性模量E为2.09×1011 N/m2, 泊松比μ=0.269, 屈服强度为355 MPa。

ANSYS Workbench12.1为CAE的过程提供了多种网络方式, 从简单、自动网络及高度复杂的流体网络。尤其是自动化网络的方式, 可以实现智能缺省设置的几何体网络初始化, 达到网络在第一次使用时就可以生成。考虑到计算机的能力限制, 此文采用的是automatic method方式。选择了协调分片算法 (patch conforming) , 网络划分的具体参数主要有:选择的物理场为Mechanical, 网络的相关度设置Relevance为0, 网格参数Min Size为采用系统缺省值2.35E-003, Max Face Size为5E-003m, Minimum Edge Length同样采用系统缺省值为4.9512E-004m。形成节点数为10 841个, 单元数为6 106个。网络划分结构图, 如图3所示。

3 加载及约束

为了保证传动轴的正常工作, 其传动系统从受力情况分析可以看出是处于静力平衡状态, 因而可以得出系统通过过桥齿轮箱通过键连接传递到传动轴的扭矩为21 800N·m。在传动轴的两端通过键连接并传递的曲柄连杆机构形成的阻力扭矩, 其之和也应为21800N·m且平均分担, 即为10 900N·m。两端轴承座对传动轴形成的支撑, 通过添加约束而达到加载的效果。传动轴载荷及约束加载图, 如图4所示。

4 载荷计算

在ANSYS workbench中的solution选项中插入Total deformation和Equivalent Stress结论选项, 求得的等效应力与总变形云图, 如图5、图6所示。

从等效应力云图5可以看出, 发生在两端与曲柄连杆机构的连接处及过桥齿轮与轴连接的轴颈处, 其最大等效应力为4.550 3×108 Pa, 而最小等效应力基本上发生在整个传动轴的最大直径的一段, 越远离过桥齿轮箱, 其等效应力越小, 其最小值为10 901Pa。从总变形云图6来看, 基本上与等效应力的变化趋势相当, 在三个受到力矩作用的区域变形最大, 其最大值为0.159 02mm, 而最小值则发生在远离过桥齿轮箱的另一端, 其最小值为0。

5 结论

从以上分析, 可以看出传动轴无论是总的变形还是等效应力两方面的参数, 均能满足传动机设计要求。但通过Ansys workbench的分析, 也可以得出结论, 整个传动轴的设计从轴的参数和轴的材料的选择, 还有较大的优化空间。同时, 在传动布置方面, 如果能够将过桥齿轮箱的位置稍加改变, 对于整个传动系统的受力及经济性会更加有利。

参考文献

[1]雷海胜.五面加工中心主轴的建模及Ansys workbench仿真分析[J].武汉工业学院学报, 2012, 46 (9) :26-30.

[2]ANSYS—CHINA北京办事处.ANSYS Workbench安世亚太中文培训资料[EB/OL].百度文库, 2008-08-02.

[3]成大先.机械设计手册 (第五版) [M].北京:化学工业出版社, 2008.

投料控制篇6

在烟厂制丝车间, 利用烟梗投料系统, 经传送带送到下一工序制丝, 梗丝作为卷烟的填充料, 具有降低卷烟焦油含量的作用, 近年来在卷烟中使用越来越多。因此, 烟梗投料系统在制丝车间的作用也凸显出来了。

二、存在的问题

目前, 安阳卷烟厂的烟梗投料系统, 主要靠人工来完成, 制丝车间烟梗预处理采用人工上包投梗的方法, 该工序目前需要6 名操作工作业, 即由两名操作工轮流先将梗包 (50kg) 抬到皮带输送机进料口上方, 再由另一名操作工用刀割开麻袋后, 将麻袋中的烟梗倒出。此种投料方式投梗效率较低, 工人的劳动强度较大, 同时, 现场环境差, 对人体损害比较严重。提高烟厂制丝车间的烟梗投料系统的自动化程度, 可以减少用工量, 同时提高烟厂的效率, 增加效益。

三、改进措施

经分析研究, 从经济方面考虑, 采用经过改造吊葫芦, 安装于单梁门式起吊架上, 替代人工上包, 降低工人劳动强度 (图1) 。

吊具以Y801-4 型异步电机为动力源, 经三角带传动力传递给蜗杆, 然后由蜗轮、蜗杆机构产生反向自锁并经蜗轮减速后传递至卷筒, 使一端缠绕在卷筒上的钢丝绳带动吊钩产生提升运动, 电机反转则产生下降运动。整套机构悬挂于工字钢横梁上, 利用遥控器可实现左右平移。

综合考虑工件吊的柔和性、准确性和工作效率, 将提升速度设定为0.10 ~ 0.12m/s之间, 电动吊葫芦主要设计技术参数如下:电机功率N=1.5k W, 电机转速n=1500r/min, 大皮带轮直径D1=80mm, 小皮带轮直径D2=71mm, 蜗轮齿数Z2=32, 蜗杆头数Z1=1, 卷筒直径d1=100mm, 钢链直径d2=8mm, 由以上技术参数可求得近似值:

在上包投梗皮带机上方制作一套跨度10m, 起吊高度3.5m, 起吊重量为0.5t的单梁门式起吊架, 将改造后的起吊吊葫芦, 安装于单梁门式起吊架上 (图2) 。

1. 起吊架结构形式

(1) 以0.55k W电机作动力源, 使用三级减速箱与跑车轮轴通过联轴器联接作为吊葫芦的驱动机构。

(2) 起吊架净高7m, 吊重控制在0.5t以内。

(3) 行驶轨道设置为单轨, 采用45#重型钢轨铺置。

起吊架的稳定性对系统稳定运行的意义很重要, 因此, 在改造设计时要进行相关受力计算, 其结构示意图见图3。

2. 受力计算

(1) 弯矩计算:根据叠加原理, 当a=b=l/2 时, 最大弯矩出现在跨中。

(2) 剪力计算:当P位于横梁的两端时, 剪力最大。

(3) 稳定性验算:宽跨比=l.8/10=l/5.6;经计算, 设计的起吊架结构符合稳定性要求。

3. 底盘结构及焊接要求

采用45#钢作底盘, 除锈、去毛后进行焊拼。