防爆電氣設備是指在爆炸危險場所使用的電氣設備,結(jié)構上能防止由于在使用中產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度成為爆炸性混合物的引燃源,廣泛應用于煤礦、危險化學品及涉爆粉塵場所。防爆電氣設備中,隔爆型電氣設備使用范圍最廣,其隔爆性能優(yōu)劣直接影響到整個使用場所的安全性。為了準確、高效地驗證隔爆電氣設備的隔爆性能,開展隔爆試驗配氣系統(tǒng)的研究尤為重要。本文針對單位現(xiàn)有隔爆試驗設備(Ф1.6m試驗槽)存在的配氣穩(wěn)定性差、配氣時間長等問題,分析了現(xiàn)有隔爆試驗配氣系統(tǒng)的原理及工藝特點,提出了本次配氣系統(tǒng)總體研究目標;通過對現(xiàn)有隔爆試驗設備配氣系統(tǒng)流量配氣法的分析,進一步改進了配氣工藝,采用分壓配氣法與流量配氣法相結(jié)合的配氣方式,運用專家知識與積分分離PID控制算法,完成了基于專家PID的隔爆試驗配氣系統(tǒng)的設計方案。在配氣系統(tǒng)設計方案的基礎上,按配氣系統(tǒng)的功能進行軟硬件模塊規(guī)劃,根據(jù)模塊功能特點進行軟硬件設計。硬件部分包括上位機監(jiān)控單元、下位機控制單元、配氣執(zhí)行單元。軟件基于上位機LabVIEW軟件及下位機STEP 7編程軟件聯(lián)合設計開發(fā),采用模塊化編程的思想,設計完成配氣邏輯控制、三元氣體流量控制、空壓機/冷干機/真空泵控制、PID控制算法、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)記錄等模塊。為驗證改進后配氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性、配氣效率等性能指標,在Ф1.6m隔爆試驗槽(以下簡稱:試驗槽)中進行了配氣系統(tǒng)的驗證試驗。結(jié)果表明,本文提出的基于專家PID的配氣方式,提高了“外殼耐壓試驗”的配氣穩(wěn)定性;基于流量配氣法與分壓配氣法結(jié)合的配氣新工藝,節(jié)省了“內(nèi)部點燃不傳爆試驗”的配氣時間。
【學位單位】：長沙礦山研究院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM50;X932
【部分圖文】：

圖 2-1現(xiàn)有內(nèi)部點燃不傳爆試驗配氣流程程驗中“內(nèi)部點燃不傳爆試驗”配氣環(huán)節(jié)采用槽樣同進氣”環(huán)節(jié)耗時過長。分壓配氣法的求，縮短“抽真空”時間，且進氣時間短。可彌補流量配氣法在這兩個環(huán)節(jié)耗時過長的分壓配氣法配氣精度低的缺陷。因此，改造量配氣相結(jié)合的配氣工藝。試驗工藝流程如程分為以下 7個步驟：槽與試驗樣品內(nèi)部抽負壓，負壓值依公式（量配氣法按比例配制二元可燃性試驗氣體；燃性試驗氣體達到要求配比后，充入試驗槽壓狀態(tài)后停止進氣；量配氣法配制符合表 2-1要求的試驗氣體；

圖 2-2改進后內(nèi)部點燃不傳爆試驗配氣流程圖型電氣設備的“內(nèi)部點燃不傳爆試驗”為例充入可燃氣體含量為（12.5±0.5）%的空氣-和氫氣的占比分別為（58±1）%和（42±1）充入純可燃氣時，若將甲烷的進氣流量設氫氣的進氣量則應設定為 72.5L/min，以實現(xiàn)-4），可得：1 2P P C混示某種可燃氣體在試驗槽內(nèi)的壓力，Pa；示可燃性氣體與空氣的混合氣體在試驗槽內(nèi)示可燃性氣體在給定容積 V下的含量。.5%，P2=-1atm=-0.101325MPa，可得P1=-0.0-0.0127MPa，再向試驗槽內(nèi)充入占比分別烷和氫氣至常壓。為確保試驗槽及試驗樣品法配氣階段，將采用配置好的含量為（12.5

論文 第二章 配氣氣系統(tǒng)控制方案有配氣系統(tǒng)控制方案有隔爆試驗配氣系統(tǒng)采用基于流量配氣法的開環(huán)控制方案。通過氣路流量控制器的開度，在配氣過程中設置好的開度為恒定值。和大氣壓環(huán)境下，開環(huán)控制能夠滿足配氣試驗要求，但穩(wěn)定性差濃度不符合要求時，只能根據(jù)經(jīng)驗手動調(diào)整配氣參數(shù)。配氣原理

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 邱海陽;;電氣防爆技術在石化領域中的應用簡介[J];電氣防爆;2017年02期

2 李仲杰;吳亦鋒;沈在平;;基于Profibus-DP的HNC與PLC數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)[J];機床與液壓;2016年04期

3 陳卓;;可編程控制器PLC的發(fā)展趨勢綜述[J];電子世界;2016年01期

4 高鵬;侯原亮;劉俊杰;林偉通;;煤礦井下防爆電氣標準和技術發(fā)展概述[J];工礦自動化;2015年06期

5 張德忠;;OPC通訊在西門子PLC與LabVIEW通訊中的應用[J];科技創(chuàng)新與應用;2015年15期

6 肖吉新;陳軍印;;CP5611卡使用中出現(xiàn)的問題和解決辦法[J];中華紙業(yè);2015年10期

7 李紅梅;;基于流量配氣法的防爆試驗系統(tǒng)研究[J];電氣防爆;2014年03期

8 陳志明;蔣漳河;王新華;謝超;;基于分壓配氣和流量配氣的隔爆型設備爆炸試驗控制系統(tǒng)[J];自動化與信息工程;2014年04期

9 葉樹亮;陳磊侃;楊遂軍;左曉菲;;專家PID算法在自燃點試驗系統(tǒng)中的應用[J];自動化與儀表;2013年12期

10 李慶哲;梁秀滿;劉振東;唐穎;;改進型增量式PID算法在S7-200中的程序?qū)崿F(xiàn)[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2013年06期

相關博士學位論文 前1條

1 杜東興;可壓縮性及粗糙度對微細管內(nèi)流動及換熱特性的影響[D];清華大學;2000年

相關碩士學位論文 前3條

1 孔苓青;基于專家PID算法的礦井提升機調(diào)速系統(tǒng)研究[D];山東科技大學;2017年

2 韓幫華;PID控制器參數(shù)整定方法及應用研究[D];青島科技大學;2009年

3 何芝強;PID控制器參數(shù)整定方法及其應用研究[D];浙江大學;2005年

本文編號：2815388