昌晖仪表以流量变频优化控制和换热器处理量优化控制为例,让大家了解阀位控制应用的具体情况。
1、流量变频优化控制
当工艺需要流量变化时有两种控制方式:
①泵流量不变,通过节流调整管路特性曲线改变流量;
②管路特性曲线不变,通过调整泵转速改变流量。
在同样流量情况下,通过节流控制的能耗高于降速调节能耗,所以变速控制可以节能。泵的工作点由泵的特性和管路特性共同决定,如果在保证扬程的情况下控制流量就需要同时进行节流控制和变速控制。为了适应工艺的变化,流量的变频节能优化控制方案要同时使用变频控制和节流控制。
节流控制流量的方案存在如下问题:
①只能人为改变频率实现节能,无法根据流量控制的实时情况动态优化控制。
②泵能力大,能力过剩严重,能耗高,设备损伤大。
常规离心泵变频控制流量的方案存在如下问题:
①流量变化时,调整不及时;
②频繁调整变频器容易故障。
为了解决上面这些问题可以采用图1的流量变频节能优化控制系统。
图1 流量变频节能优化控制系统
变频节能控制系统,具体控制策略如下:
①根据流量控制回路的模式决定节能优化控制系统模式。流量控制系统模式为手动,则节能优化控制系统模式也设置为手动;流量控制系统为自动或串级,则节能优化控制系统模式设置为自动。
②根据流量调节阀开度与期望开度的差值计算出控制量进行变频器控制,以调节离心泵转速。
为了实现既能流量调节又能根据实际情况节能的目的,推荐的期望开度应该尽量大一些以实现节能的目标。为了保证控制系统始终正常工作,在手动模式时设定值不跟踪测量值。如果存在变频器频率太低影响离心泵寿命的情况,可以设置合理的控制器输出低限。
2、换热器处理量优化
在换热器系统中要首先保证物料出口温度的稳定,在温度稳定的前提下工艺要求实现换热器的处理量最大化。这可以通过如图2所示的换热器处理量优化控制策略实现。阀位控制器ZIC的设定值可以设置为90%,当蒸汽调节阀阀位大于90%时说明换热器负荷太高了,通过阀位控制缓慢降低换热器处理量可以增加换热器出口温度并通过出口温度控制回路逐渐关小蒸汽调节阀。当蒸汽调节阀阀位小于90%时,说明换热器负荷还有增加空间,通过阀位控制缓慢增加换热器处理量,可以降低换热器出口温度并通过出口温度控制回路逐渐开大蒸汽调节阀。蒸汽调节阀全开物料出口温度串级进料流量的控制方案,则不能保证控制的快速性和有效性,这种情况换热器处理量优化控制方案是最优方案。
图2 换热器处理量优化控制
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