2022年冷库氨制冷系统自动控制的案例研究.docx

精品学习资源冷库氨制冷系统自动掌握的案例分析一、引言连云港天缘食品有限公司最近新建一座大型冷库，它先后分两期实施； 2006 年竣工的一期工程为三层，容积 23000M3，容量 5500吨<按肉类运算 -- 下同）， 2007 年竣工的二期工程为四层，容积35000M3，容量 8500 吨，共计 14 个冷藏间，总容积 58000 M3，容量 14000 吨；另有冻结间 4 间，计 40 吨/ 日；冷藏间设计温度为 - 22℃；冻结间原设计为 - 25℃，后来将冷风机面积增加，实际能达到- 30℃以下；该工程由国内贸易工程设计院设计，制冷工艺安装工程由烟台冰轮集团施工；原设计制冷工艺部分是手指令程序掌握，运算机帮助治理；后来我们将制冷工艺系统改为全自动程序掌握，由冰轮集团协作我们对图纸作了部分修改；冷库制冷系统有氨系统和氟系统两种；在小型冷库中一般使用氟系统，它能比较简洁地实现自控；大中型冷库用的就是氨系统， 由于氨制冷对安全性要求较高，而以前氨的自控元器件不过关、掌握技术不成熟，搞自动化的较少；现在，随着技术进步和运算机的进展，利用信息技术改造传统的制冷工业已经成为可能；目前，有一些新建的冷库在上自动化，我省苏南就有二、三个中型氨系统的欢迎下载精品学习资源全自动掌握的，连云港天缘食品公司冷库在我省仍是第一个；冷库采纳运算机自动掌握其制冷与配套动力系统，可以保证了制冷设备和系统稳固、牢靠地运行，达到高效、节能、安全的目的；据冰山集团 <原大连冷冻机厂）的资料介绍，自动化冷库较传统冷库一般可节电 21％；天缘食品冷库的机房 <含二期容量）和一期库房于 2006 年 1 月开头安装， 4 月中旬进行自动掌握的调试， 5 月中旬完成； 2007 年 8 月二期库房竣工后并入使用；至目前为止已接近两年，自动运行情形较好，对显现一些问题，准时作了适当地修正，证明对氨制冷系统自动掌握是完全可行的；初步核算一年多来单位容量耗电量约为 0.25kw.h/ 吨. 日，是一般冷库耗电量的二分之一至四分之一，低于国家二级企业规定的标准 0.3kw.h/ 吨. 日，而且 98％以上是用的低谷电，大大地降低了生产成本；二、冷库制冷系统与设备配置：2--1 、系统配置制冷系统分 - 35℃、- 30℃、 - 10℃三个； - 35℃系统用于冻结间， - 30℃用于冷藏间；这两个系统采纳配搭式双级压缩循环，共用 一个中间冷却器 <- 10℃）和同一高压级；高压级仍用于 - 10℃的空调欢迎下载精品学习资源醇溶液 -- 目前- 10℃系统暂未上马；2--3 、制冷系统特点：2--3--1 、两个低温系统实行配搭式螺杆机双级压缩；单机双级螺杆机大多是国外的产品，价格特别昂贵，而采纳螺杆配搭式双级 压缩可以以较低的投资，可以取得同样的成效；具有节约系统的运 行费用、降低了压缩机的压缩比、容积效率提高的优点；本工程由 于把- 35℃、 - 30℃的高压级与 - 10℃系统合并为同一系统，比起其各自为独立的系统，可以大大削减压缩机组的使用台数，并使得压缩 机组在部分负荷下的运行概率减低，增加系统的运行牢靠性，并节 约了能耗，节约了投资；2--3--2 中间冷却器使用了二次节流完全冷却方式；该方式在国内刚处于起步阶段，其优点是可以削减节流过程中的不行逆损失，减低了低压循环桶的供液温度 <传统的一次节流中间冷却器盘管温度比中间温度高 5－7℃，而二次节流完全冷却向低压循环桶的供液温度即为中间温度），从而提高了低压级的产冷量；二次节流的中间冷却器它除作低温系统的中冷外，仍兼作 - 10℃系统的循环桶，附带了部分负荷，使单位功率的制冷量增大，系统运行费用降低，欢迎下载精品学习资源管道简化了很多，也削减了初始的投资；2--3--3 、安装了蒸发式冷凝器，节约了水、电能的消耗；2--3--4 、系统中安装的‘多点自动空气分别器’，能够连续不断地将不凝性气体从设备中分别出来，以维护系统工作的经济性；三、冷库自动掌握情形：3— 1、综述：冷库自动化由制冷工艺系统的自动化和贮藏系统的自动化两项构成；目前，我们所做的只是制冷系统的自动化 --- 它包括自动运行掌握、实时监测、自动爱护、数据的采集与处理，以及报表的自动生成；新型的工业自动化掌握系统是以标准的工业运算机软、硬件平台构成的集成系统；现代冷库制冷系统自动化的概念，应当是利用信息技术为依靠，通过各种检测和掌握器件，依据制冷工艺的要 求，组成一个较为完善的自控体系，使其在没有人直接参加的情形下，对受控对象及生产过程的运行状态实时监控，使设备与工艺系统依据预置的程序运行，并能自动爱护；同时，对使用者供应人机对话界面 , 能够显示各种参数的动、静态画面；可以打印、输出报4 / 13欢迎下载精品学习资源由设定系统的运行状态；PLC〔Programmable Logie Controller> 是一种特别成熟的工业掌握器，已被广泛地应用于工业自动化掌握；它用一台专用工业控 制运算机作为上位机，与主控柜上的 PLC、机组上的 PLC和设备上的 PLC通过通讯电缆将数据采集、显示，实现对设备的监测、控制、参数调剂以及报警等功能，并可自动记录设备运行的参数数据及报警情形，以备查考；3--2 、掌握系统的结构：掌握系统采纳工业总线型网络，保证各节点之间的牢靠通讯；系统为集中监控、分散掌握的掌握模式；整个掌握系统可划分为三个层次，即监控层、掌握层和设备层；3— 2— 1、监控层：由一台配备了组态软件的专用工控机，负责下位机 <多个 PLC）的集中监控和系统的参数配置、治理；在微机上显示各个监测点动态模拟画面、对系统的数据自动生成表格、定时或人为输出到打印机打印，并可在授权的范畴内进行设置点的数据设置；硬件配置：监控运算机、打印机、通讯卡、通讯电缆等；欢迎下载精品学习资源件；3— 2--2 掌握层：掌握层由多个 PLC组成，每个 PLC都是一个独立的子系统，负责对本地设备即 PLC的 I/O 点进行数据采集和掌握；通过通讯网络将全部相关的数据上传给上位监控机；主要硬件设备： PLC掌握器、通讯卡、通讯电缆转接器、人机界面、接口模块、通讯电缆等；软件： PLC编程软件、人机界面组态软件、应用软件；3— 2--3 设备层：设备层在整个掌握系统中处于底层，是整个掌握系统的关键环节，是掌握系统的执行机构和数据采集部分；主 要包括执行器、检测单元；果将 PLC比作人的大脑，那么执行机构就是人的手、脚，而检测元件就是人的眼、鼻、耳；3--3 、系统掌握功能3--3--1 、制冷压缩机的掌握制冷系统采纳自动型制冷压缩机，它是整个系统的关键设备； 机组采纳 PLC 掌握，每个机组使用一台 PLC来掌握本机组的运行， 并进行爱护；欢迎下载精品学习资源气压力和温度、吸气压力、供油压力和供油温度、滑阀位置、开机次数、累计运行时间、主电机电流等；机组上的 PLC依据系统的需冷情形、吸气压力的变化自动调剂压缩机能量滑阀的位置，使机组运行处在正确的工作点；机组的界面能记录最终数次故障的情形，包括发生的时间、故障类别、故障时的数据，这有助于修理人员对发生的故障进行分 析；机组具有完善的爱护功能；它有排气压力超高、油压差低、油温高、吸气压力低、主电机过载、油泵电机过载、吸气过滤器前后压差过大等爱护与报警功能；为了实现系统的自动运行和适应调试与修理的需要，制冷压缩机的人机界面上设有‘本地’和‘远程’两种掌握方式；当 掌握模式设为‘本地’ 时，压缩机的开停由人工掌握；当掌握模式设为 ‘远程’时，压缩机的开停为自动；假如系统运行状态为‘自动’，压缩机设为‘本地’，系统不能开启压缩机，整个系统不能自动运行；一般情形，系统运行状态为自动，压缩机应设为‘远 程’；3--3--2 、系统的掌握欢迎下载精品学习资源‘系统配置菜单’挑选“投入”模式；当系统处于‘自动运行’模 式，压缩机设在‘远程’状态时，系统的开、停是依据库温顺生产 指令执行的，这时循环水泵、蒸发冷、冷风机、低压循环桶泵、压 缩机都是由系统 PLC按自动程序，判定系统的要求自动工作的；当系统处于‘手动’运行模式，压缩机设在‘本地’状态时，系统 PLC不依据库温发出开停机的指令，水泵、蒸发冷、冷风机、低压 循环桶和压缩机的开、停都由人工进行手动操作；手动操作和一般 的手动冷库相同，不同之处是全部的开关是在 PLC的人机界面上操作，或在运算机的显示器上点击‘鼠标’进行，使得操作更加简洁 便利；3--3--2--1 、蒸发式冷凝器和水泵的掌握：可在组态界面挑选手动、自动运行方式；自动运行方式具有‘夏季’和‘冬季’两种运行模式可选；自动运行时依据机组运行信号和冷凝压力自动掌握水泵和蒸发式冷凝器的投入台数；当冷凝器的全部风机、水泵全部开启，冷凝压力高于 1.5MPa时，报警停机电流爱护；冬季运行模式，依据冷凝压力依次先开各台冷凝器的风机，风机全部开启后再开各冷凝器的水泵；并可冬季依据负荷实行干式运行；欢迎下载精品学习资源采纳丹麦 Danfoss 公司的氨用 SV4<伺服掌握器） +PMFL液< 位调节阀） +AKS38<浮球液位开关）掌握供液和液位，当液位超高自动报警-- 循环桶液位超高与压缩机组连锁；容器上装有磁浮子式液位计和压力表，由远程液位变送器与压力传感器和运算机连接；氨泵的掌握，依据系统实际负荷掌握氨泵的开启台数；氨泵与冷风机供液电磁阀、回气电磁阀及压缩机连锁，设有氨泵压差过 低、氨泵缺液及电机过载短路等爱护措施；并依据匀称磨损自动替补的原就自动换开氨泵；3--3--2--3 、自动空分的掌握 :自动空分单独采纳一台 PLC进行自动掌握；空分和压缩机运行联锁，在压缩机运行时自动放空；多点式空分可以对系统进行实时 监测，对各个管路进行巡检放空；3--3--2--4 、库温的掌握：考虑到冷库面积较大，温度波动较大且分布不匀称，故每间冷 库设二只‘温度传感器’ <中德合资久茂德牌），库温取两者的平均值；并将温度值输送到掌握系统的 PLC和主机，利用库温掌握压缩机的开停，并可进行库温超高报警；3--3--2--5 、冷风机除霜掌握：欢迎下载精品学习资源隔时间可依据实际情形自由设定）；由于热氨除霜存在肯定的危急性，故除霜系统全部采纳 Danfoss 的 EVRA电磁阀和 PMLX主阀<两级开启）进行精确掌握；手动和自动除霜方式指除霜的指令是由人工发出或系统依据间隔时间自动发出，整个除霜的过程 <即对供液电磁阀、回汽电磁阀、热氨阀等的开关及延时）可以由程序自动完成的；需要指出，由于氨具有肯定的危急性，即便是特别牢靠的自动控制系统，也需人来监护，仍要定期或不定期的进行巡察，以保证系统更加牢靠、安全地运行；系统加氨、加冷冻机油和放油因操作频率很低，仍用手动操作；四、体会教训与问题：4--1 、需要有性能牢靠的监控工具和程序软件； 氨制冷系统对安全性要求较高，它的自动化掌握比用于其他工业的掌握复杂，所以挑选牢靠、先进的掌握器材和掌握方式特别重要； PLC是以中心处理器为核心综合运算机和自动掌握等先进技术进展起来的一种工。