本文選題：加氫空冷器　切入點(diǎn)：氣體泄漏　出處：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文以中石化楊子石化芳烴廠1#加氫裂化裝置的空氣冷卻器EC102為原型,設(shè)計(jì)檢測(cè)加氫空冷器泄漏的裝置。目前在EC102上使用的是可燃?xì)怏w檢漏報(bào)警裝置,而這種裝置存在較大的漏檢隱患,實(shí)時(shí)性也較差,且工作人員需要爬上空冷器架才可以查看氣體濃度數(shù)據(jù),這種查看方式很不方便。針對(duì)上述可燃?xì)怏w檢漏裝置的缺陷,本文設(shè)計(jì)的檢漏裝置在保留氣體檢漏技術(shù)的基礎(chǔ)上增加超聲波檢漏技術(shù),并使超聲波檢漏實(shí)現(xiàn)加氫空冷器的全面覆蓋,降低漏檢發(fā)生的概率,提高檢漏的實(shí)時(shí)性;運(yùn)用多傳感無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將每個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給安裝在現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)融合超聲波信號(hào)和氣體濃度信號(hào)對(duì)泄漏進(jìn)行判斷,提高對(duì)泄漏判斷的準(zhǔn)確度,并用LCD顯示相關(guān)數(shù)據(jù),也可將數(shù)據(jù)通過工廠網(wǎng)絡(luò)傳送至中控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)泄漏情況的實(shí)時(shí)傳送。本論文的主要內(nèi)容如下:1.設(shè)計(jì)氣體傳感器節(jié)點(diǎn)和超聲波傳感器節(jié)點(diǎn)分別檢測(cè)加氫空冷器發(fā)生泄漏時(shí)的兩個(gè)特征信號(hào):可燃?xì)怏w信號(hào)和超聲波信號(hào)。氣體傳感器采用催化燃燒式可燃?xì)怏w傳感器TGS6812-D00,設(shè)計(jì)放大電路、ZigBee電路,并編寫采樣、轉(zhuǎn)換和發(fā)送程序,得到空氣中可燃?xì)怏w的濃度數(shù)據(jù),并將濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。分析超聲波檢漏的原理,選擇超聲波傳感器TC40-A18及設(shè)計(jì)超聲波傳感器節(jié)點(diǎn)位置模型,使超聲波檢漏實(shí)現(xiàn)加氫空冷器的全面覆蓋,在硬件上設(shè)計(jì)超聲波信號(hào)的模擬放大、濾波、程控放大電路、信號(hào)處理和ZigBee電路,軟件上設(shè)計(jì)FFT變換數(shù)字信號(hào)處理程序,提取泄漏信號(hào)的特征數(shù)據(jù),并設(shè)計(jì)無線發(fā)送程序。對(duì)氣體和超聲波傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)氣體傳感器節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)到可燃?xì)怏w的濃度,超聲波傳感器節(jié)點(diǎn)可以提取特征信號(hào)的幅值數(shù)據(jù)。2.使用ZigBee通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)多傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)關(guān)上移植嵌入式Linux系統(tǒng),并編寫LCD驅(qū)動(dòng)程序。分析融合方法中的模糊理論,并給出了氣體濃度、氣體濃度變化率和超聲波聲壓級(jí)三個(gè)輸入量的隸屬度函數(shù)。在搭建的Linux系統(tǒng)上編寫多傳感融合應(yīng)用程序,包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)預(yù)處理、融合判斷和LCD顯示。對(duì)多傳感無線網(wǎng)絡(luò)和多傳感融合應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸和多傳感融合判斷的功能都得到了實(shí)現(xiàn)。3.分析檢漏裝置的測(cè)試數(shù)據(jù)表明,使用多傳感融合方法判斷泄漏的準(zhǔn)確度要高于僅使用單一傳感器判斷的準(zhǔn)確度,多傳感融合的方法有助于降低漏檢事故發(fā)生的概率。
[Abstract]:In this paper, the air cooler EC102 of the 1# hydrocracking unit in Yangzi Petrochemical aromatic Plant of Sinopec is used as the prototype to design a unit to detect the leakage of the hydrogenation air cooler. At present, a flammable gas leak detection alarm unit is used on the EC102. However, this kind of device has big hidden trouble of leakage and poor real time, and the workers need to climb on the air cooler to view the gas concentration data. This kind of viewing method is very inconvenient. In view of the defects of the above-mentioned combustible gas leak detection device, The leak detection device designed in this paper adds ultrasonic leak detection technology on the basis of retaining gas leak detection technology, and makes ultrasonic leak detection realize the overall coverage of hydrogenation air cooler, reduces the probability of leak detection, and improves the real-time performance of leak detection. The multi-sensor wireless network communication technology is used to transmit the data collected by each sensor to the gateway installed in the field. The gateway combines the ultrasonic signal and the gas concentration signal to judge the leakage and improve the accuracy of the leak judgment. The data can be displayed by LCD, and the data can also be transmitted to the central control system through the factory network. The main contents of this thesis are as follows: 1. Design two characteristic signals of gas sensor node and ultrasonic sensor node to detect leakage of hydrogenation air cooler: combustible gas signal. The gas sensor uses the catalytic combustion type combustible gas sensor TGS6812-D00. the ZigBee circuit is designed to amplify the gas sensor. The sampling, conversion and sending program are written to get the concentration data of combustible gas in the air, and the concentration data are sent to the convergent node. The principle of ultrasonic leak detection is analyzed. Select the ultrasonic sensor TC40-A18 and design the ultrasonic sensor node position model, make the ultrasonic leak detection realize the overall coverage of the hydrogenation air cooler, design the analog amplification, filter and program control amplification circuit of the ultrasonic signal on the hardware, Signal processing and ZigBee circuit, software design FFT transform digital signal processing program, extract the characteristic data of leakage signal, and design wireless sending program. Test the function of gas and ultrasonic sensor node. It is found that the gas sensor node can detect the concentration of combustible gas, The ultrasonic sensor node can extract the amplitude data of the characteristic signal. The ZigBee communication technology is used to realize the network construction and data transmission between the multi-sensor node and the convergent node. The embedded Linux system is transplanted on the gateway. The fuzzy theory of fusion method is analyzed, and the membership function of gas concentration, gas concentration change rate and ultrasonic sound pressure level is given. The multi-sensor fusion application program is written on the Linux system. Including data reception, data preprocessing, fusion judgment and LCD display. Test multi-sensor wireless network and multi-sensor fusion application. It is found that the functions of wireless network data transmission and multi-sensor fusion judgment have been realized. 3. The analysis of the test data of leak detection device shows that, The accuracy of using multi-sensor fusion method to judge leakage is higher than that of only using a single sensor. The multi-sensor fusion method is helpful to reduce the probability of leakage accident.
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ051.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;濕式空冷器座談會(huì)[J];化工煉油機(jī)械通訊;1973年05期

2 ;濕式空冷器[J];石油煉制與化工;1977年06期

3 ;濕式空冷器的幾個(gè)設(shè)計(jì)問題[J];石油煉制與化工;1978年05期

4 馬義偉;;聯(lián)合空冷器設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題[J];石油煉制與化工;1979年04期

5 馬義偉;;寒冷地區(qū)空冷器的幾個(gè)設(shè)計(jì)問題[J];石油煉制與化工;1979年04期

6 劉延鈺,熊云官;引進(jìn)空冷器調(diào)查報(bào)告[J];化工煉油機(jī)械通訊;1980年S1期

7 袁天祥,朱堅(jiān);空冷器風(fēng)機(jī)調(diào)速調(diào)節(jié)的效能及選型[J];化工煉油機(jī)械;1982年05期

8 崔銘遠(yuǎn),許新榮;新結(jié)構(gòu)空冷器簡(jiǎn)介[J];化工煉油機(jī)械;1982年05期

9 顧望平;引進(jìn)空冷器的特點(diǎn)[J];化工煉油機(jī)械;1983年05期

10 董順芳;;用鹽酸去除鋁質(zhì)翅片式空冷器上的結(jié)垢[J];化學(xué)清洗;1992年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 岳丹婷;吳桂濤;常立家;費(fèi)千;吳立軍;;高疏水性空冷器性能的試驗(yàn)研究(Ⅱ)[A];大連海事大學(xué)校慶暨中國高等航海教育90周年論文集（機(jī)電分冊(cè)）[C];1999年

2 郭建華;;高壓空冷器若干技術(shù)問題探討[A];煉廠制氫、廢氫回收與氫氣管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

3 孫建設(shè);姜興軍;張延國;尚根鳳;徐春玲;付宏偉;;高爐空冷器冬季運(yùn)行安全防護(hù)的實(shí)踐[A];2014年十一�。ㄊ校┙饘伲ㄒ苯穑⿲W(xué)會(huì)冶金安全環(huán)保學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

4 張亞宇;;蒸發(fā)空冷器的管控實(shí)踐[A];2008年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨煉鐵年會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2008年

5 阿布都克力木．烏江;;空冷器在高爐冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用與改進(jìn)[A];2007年中小高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

6 王立新;;空冷器環(huán)肋的熵最小化原理分析[A];全國第四屆換熱器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 李昌定;鄧學(xué)軍;劉丕卿;;柴油機(jī)空氣冷卻器的修理[A];中國造船工程學(xué)會(huì)修船技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)船舶維修理論與應(yīng)用論文集第八集（2005—2006年度）[C];2006年

8 王立新;榮丁石;張志榮;;濕式空冷器的HTRI選型方法探討[A];全國第四屆換熱器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

9 王亞;呂青燦;周華盛;;自動(dòng)深孔加絲式全位置TIG焊在空冷器焊接中的應(yīng)用[A];第十五次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 鄧麗君;夏勇;鐘偉;王曉青;韓松燕;曹軍軍;王多華;;空冷器在長(zhǎng)慶氣田第一凈化廠甲醇回收應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[A];石化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者　李峰;蘭石所研發(fā)空冷器創(chuàng)效益21億元[N];甘肅日?qǐng)?bào);2006年

2 沈友美;大慶煉化空冷器技改節(jié)能節(jié)水[N];中國化工報(bào);2010年

3 顧耀武;科技創(chuàng)新中的“雙良制造”[N];中國信息報(bào);2008年

4 顧耀武;節(jié)能減排“空氣代水”[N];中國改革報(bào);2008年

5 記者 由慶祝 通訊員 王慧艷;哈空調(diào)五年出口四億多元[N];中國機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年

6 李亦金邋曹衛(wèi)新;雙良股份 募資項(xiàng)目進(jìn)展順利[N];證券日?qǐng)?bào);2008年

7 汪志;表面蒸發(fā)式空冷器創(chuàng)效顯著[N];中國化工報(bào);2006年

8 顧耀武;用空氣代替水進(jìn)行工業(yè)冷卻[N];中國環(huán)境報(bào);2008年

9 顧耀武;科技創(chuàng)新中的“雙良制造”[N];中國企業(yè)報(bào);2008年

10 顧耀武;科技創(chuàng)新中的“雙良制造”[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 許旺發(fā);板式濕式空冷器濕球溫度遷移特性與優(yōu)化研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

2 偶國富;加氫裂化空冷器管束多相流模擬與沖蝕破壞預(yù)測(cè)研究[D];浙江大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 姜學(xué)軍;濕式空冷器的研制[D];中國石油大學(xué);2010年

2 朱良;輕烴類石化冷卻系統(tǒng)的空冷器散熱性能及優(yōu)化技術(shù)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2010年

3 張賀;組合式空冷器實(shí)驗(yàn)和測(cè)控及水膜流動(dòng)數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2014年

4 陳蒙;逆流風(fēng)道引鼓風(fēng)組合式空冷器設(shè)計(jì)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)[D];華中科技大學(xué);2015年

5 王平平;水膜蒸發(fā)空冷器傳熱傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

6 葛志鵬;預(yù)冷式蒸發(fā)空冷器中試實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)分析計(jì)算及軟件開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2015年

7 赫海洋;加氫空冷器泄漏檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)[D];浙江理工大學(xué);2017年

8 楊博;組合式空冷器風(fēng)量噴淋量解耦分析[D];華中科技大學(xué);2012年

9 方華平;加氫熱高分空冷器系統(tǒng)流動(dòng)腐蝕預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)開發(fā)[D];浙江理工大學(xué);2015年

10 孫星;新型自潔凈式礦用空冷器的研發(fā)與應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1600023