空壓機余熱回收利用系統(tǒng)設計和控制算法研究
發(fā)布時間:2021-11-23 12:12
為提高公司現(xiàn)用空壓機的使用效率,降低使用成本,設計一種空壓機余熱回收利用系統(tǒng)。采用板式換熱器實現(xiàn)空壓機出口高溫氣體熱量的回收,利用主和副兩套水箱、可變頻調(diào)速循環(huán)泵、電動閥門和電加熱器組成余熱回收水循環(huán)系統(tǒng),并對水循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)進行計算。空壓機余熱回收后,利用的目的是滿足公司員工的洗浴用水,因此,采用模糊PID控制對主水箱中的熱水量進行精確控制,以確保主水箱熱水量滿足供應。最后,對本系統(tǒng)的經(jīng)濟效益進行了分析,不考慮初期的一次性成本投入,則本系統(tǒng)每年會給公司節(jié)約至少70余萬元。
【文章來源】:節(jié)能. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
余熱回收利用系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)的控制流程如圖2所示。本系統(tǒng)啟動之后,先根據(jù)主水箱的溫度情況,開啟進入兩個換熱器的冷卻回路,然后開啟主水箱循環(huán)水泵,對主水箱中的介質(zhì)進行升溫處理。如果在主水箱升溫過程中,油氣分離器分離的油液溫度經(jīng)冷卻后過低,則關(guān)閉該冷卻回路的入水口,以提高油液溫度,防止降低空壓機潤滑效果。
圖3中的執(zhí)行機構(gòu),就是圖1中的B2,為了快速對主水箱中的水量進行控制,此處的B2水泵采用變頻控制。圖3中的檢測單元,就主水箱的液位傳感器。模糊PID控制方法在空壓機余熱回收利用控制系統(tǒng)中實現(xiàn)原理:首先控制系統(tǒng)采用西門子S7-1200可編程邏輯控制器,該控制器配合其擴展模塊,可實現(xiàn)余熱回收利用控制系統(tǒng)的所有功能;其次,模糊PID控制方法的核心還是傳統(tǒng)的PID控制,并且S7-1200可編程邏輯控制器內(nèi)嵌PID控制模塊,可實現(xiàn)PID控制;再次,模糊控制器是一個雙輸入三輸出的控制系統(tǒng),結(jié)合模糊控制算法原理,利用S7-1200可編程邏輯控制器的系統(tǒng)組織塊和控制功能塊,即可實現(xiàn)模糊控制算法[9-10]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雷達穩(wěn)定平臺模糊PID串級控制設計與仿真[J]. 梅棟,俞竹青. 計算機測量與控制. 2020(02)
[2]基于PLC的模糊PID冷卻液溫度控制系統(tǒng)的設計[J]. 范蟠果,劉經(jīng)緯,王超然,劉曉航. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2020(01)
[3]煤礦離心式空壓機余熱回收利用系統(tǒng)的改造[J]. 孟全. 煤礦機電. 2019(06)
[4]煤礦風井場地空壓機余熱回收制備洗浴熱水的應用[J]. 范愷. 山東煤炭科技. 2019(10)
[5]空壓機的余熱回收方式分析與研究[J]. 李清波. 礦業(yè)裝備. 2019(05)
[6]模糊控制理論綜述[J]. 楚焱芳,張瑞華. 科技信息. 2009(20)
[7]模糊數(shù)學基本理論及其應用[J]. 周浩亮. 建井技術(shù). 1994(Z1)
碩士論文
[1]火電機組空氣壓縮機余熱回收系統(tǒng)特性及性能分析[D]. 劉燁.華北電力大學(北京) 2019
[2]水蓄冷及余熱回收綜合系統(tǒng)的研制[D]. 彭昆.江蘇大學 2018
[3]有油螺桿空壓機余熱回收的換熱器選型及應用技術(shù)的研究[D]. 程艷.西安工程大學 2016
本文編號:3513857
【文章來源】:節(jié)能. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
余熱回收利用系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)的控制流程如圖2所示。本系統(tǒng)啟動之后,先根據(jù)主水箱的溫度情況,開啟進入兩個換熱器的冷卻回路,然后開啟主水箱循環(huán)水泵,對主水箱中的介質(zhì)進行升溫處理。如果在主水箱升溫過程中,油氣分離器分離的油液溫度經(jīng)冷卻后過低,則關(guān)閉該冷卻回路的入水口,以提高油液溫度,防止降低空壓機潤滑效果。
圖3中的執(zhí)行機構(gòu),就是圖1中的B2,為了快速對主水箱中的水量進行控制,此處的B2水泵采用變頻控制。圖3中的檢測單元,就主水箱的液位傳感器。模糊PID控制方法在空壓機余熱回收利用控制系統(tǒng)中實現(xiàn)原理:首先控制系統(tǒng)采用西門子S7-1200可編程邏輯控制器,該控制器配合其擴展模塊,可實現(xiàn)余熱回收利用控制系統(tǒng)的所有功能;其次,模糊PID控制方法的核心還是傳統(tǒng)的PID控制,并且S7-1200可編程邏輯控制器內(nèi)嵌PID控制模塊,可實現(xiàn)PID控制;再次,模糊控制器是一個雙輸入三輸出的控制系統(tǒng),結(jié)合模糊控制算法原理,利用S7-1200可編程邏輯控制器的系統(tǒng)組織塊和控制功能塊,即可實現(xiàn)模糊控制算法[9-10]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雷達穩(wěn)定平臺模糊PID串級控制設計與仿真[J]. 梅棟,俞竹青. 計算機測量與控制. 2020(02)
[2]基于PLC的模糊PID冷卻液溫度控制系統(tǒng)的設計[J]. 范蟠果,劉經(jīng)緯,王超然,劉曉航. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2020(01)
[3]煤礦離心式空壓機余熱回收利用系統(tǒng)的改造[J]. 孟全. 煤礦機電. 2019(06)
[4]煤礦風井場地空壓機余熱回收制備洗浴熱水的應用[J]. 范愷. 山東煤炭科技. 2019(10)
[5]空壓機的余熱回收方式分析與研究[J]. 李清波. 礦業(yè)裝備. 2019(05)
[6]模糊控制理論綜述[J]. 楚焱芳,張瑞華. 科技信息. 2009(20)
[7]模糊數(shù)學基本理論及其應用[J]. 周浩亮. 建井技術(shù). 1994(Z1)
碩士論文
[1]火電機組空氣壓縮機余熱回收系統(tǒng)特性及性能分析[D]. 劉燁.華北電力大學(北京) 2019
[2]水蓄冷及余熱回收綜合系統(tǒng)的研制[D]. 彭昆.江蘇大學 2018
[3]有油螺桿空壓機余熱回收的換熱器選型及應用技術(shù)的研究[D]. 程艷.西安工程大學 2016
本文編號:3513857
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