化學(xué)工業(yè)中固液分離機的設(shè)計及工作過程控制研究
本文關(guān)鍵詞:化學(xué)工業(yè)中固液分離機的設(shè)計及工作過程控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的今天,工業(yè)生產(chǎn)過程朝著大型化、智能化、自動化方向快速前進。社會經(jīng)濟水平快速提升的同時,固液分離技術(shù)在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用也日益增多,如何在控制較低成本的前提下,在高整合平臺中利用合適的設(shè)備及手段,實現(xiàn)分離流程的自動化控制,達到更高效的成果,這在工業(yè)生產(chǎn)進程中需要重點解決。鑒于單片機芯片的簡單操作性,所以本文提出使用微型控制芯片作為核心,與上位機相連,結(jié)合外接電路的使用,完成流程運行中參數(shù)的檢測、信號的處理以及設(shè)備的控制,展開對試驗型分離系統(tǒng)的研究。本課題的研究設(shè)計方案考慮了系統(tǒng)整體的硬件及其電路部分和軟件兩大方面。在硬件電路方面,本篇文章在第三章先是將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分為四個部分,包括工作部分(分離單元)、動力系統(tǒng)(空氣壓縮)、傳輸系統(tǒng)(循環(huán)泵)以及過程控制(工藝流程控制),這是這次方案設(shè)計的主體結(jié)構(gòu)。而在結(jié)構(gòu)的硬件電路方面分幾個重要模塊,包括核心單片機控制及其外圍電路、流量檢測模塊、差壓檢測模塊、閥門和循環(huán)泵的硬件驅(qū)動,在這些方面分別對各自的硬件電路設(shè)計、檢測機理,還有相應(yīng)的PID算法等作了詳細的說明。方案中考慮到操作人員與系統(tǒng)的交互,添加了上位機的設(shè)計。利用組態(tài)軟件對人機界面進行編輯制作,通過以太網(wǎng)或USB接口方式向其中下載編寫程序,完成操作人員、工作系統(tǒng)和控制介質(zhì)的統(tǒng)一結(jié)合,真正實現(xiàn)過程的自動化控制。操作人員可以利用交互平臺,很直觀地對過程工作狀態(tài)和其中的觀測參數(shù)進行監(jiān)控,實時的掌握動態(tài),進而方便的根據(jù)實際情況作出調(diào)整。本次提出的方案中,第一個優(yōu)勢是雙筒形結(jié)構(gòu)。在單桶工作、清洗循環(huán)中會出現(xiàn)停機,這在連續(xù)生產(chǎn)過程中是難以接受的,而且多次的拆卸可能會影響分離介質(zhì)的有效利用。雙筒形結(jié)構(gòu)可以很好的避免這一點,在一臺罐體已經(jīng)到達需要清洗的臨界點時,系統(tǒng)可以自動切換,開啟另一臺設(shè)備進行分離處理,此時原先的設(shè)備開始清洗操作,這樣保證了生產(chǎn)過程的連續(xù)性。第二個是采用金屬編織燒結(jié)網(wǎng)作為過濾材料,這樣克服了傳統(tǒng)柔性材料不易清渣、使用壽命短等缺點。試驗中利用濁度檢測設(shè)備,在分離試驗過程的關(guān)鍵工藝點進行在線監(jiān)測,通過不同階段料漿的檢測數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前料漿處理前(后)懸浮物的含量值,以此為依據(jù)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù),達到工藝設(shè)計的最佳工作效果。根據(jù)這次所選取的試樣檢測結(jié)果,本文認為已經(jīng)達到了預(yù)設(shè)的要求,完成了對固液體系的有效分離。
【關(guān)鍵詞】:固液分離 自動控制 單片機 指令通信 PID算法
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ051.8
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 符號對照表11-12
- 縮略語對照表12-15
- 第一章 緒論15-25
- 1.1 引言15-20
- 1.1.1 固液分離15
- 1.1.2 分離技術(shù)15-17
- 1.1.3 分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)17-20
- 1.2 分離技術(shù)的發(fā)展趨勢20-23
- 1.2.1 國外研究進展21-22
- 1.2.2 國內(nèi)研究狀況22-23
- 1.2.3 發(fā)展的趨勢23
- 1.3 本文研究的內(nèi)容和意義23-25
- 1.3.1 本文研究的內(nèi)容23-24
- 1.3.2 本文研究的意義24-25
- 第二章 影響固液分離的主要因素25-37
- 2.1 被分離對象的性質(zhì)25-28
- 2.1.1 粒度25-27
- 2.1.2 顆粒的密度27
- 2.1.3 表面電性及潤濕性27-28
- 2.2 液相的性質(zhì)28-30
- 2.2.1 表面張力28-29
- 2.2.2 液體的粘度29-30
- 2.3 過濾材料30-36
- 2.3.1 過濾介質(zhì)的分類30-32
- 2.3.2 過濾介質(zhì)的特性32-35
- 2.3.3 過濾介質(zhì)的選擇35-36
- 2.4 本章小結(jié)36-37
- 第三章 分離機的硬件設(shè)計37-61
- 3.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)37-42
- 3.1.1 分離單元38-39
- 3.1.2 送/卸料39-40
- 3.1.3 清渣動力40-41
- 3.1.4 閥門系統(tǒng)41-42
- 3.2 系統(tǒng)控制部分42-59
- 3.2.1 單片機控制單元46-49
- 3.2.2 流量的檢測49-52
- 3.2.3 過程壓差的檢測52-54
- 3.2.4 電閥門的驅(qū)動54-56
- 3.2.5 送料泵的硬件驅(qū)動56-59
- 3.3 本章小結(jié)59-61
- 第四章 上位機軟件的設(shè)計61-69
- 4.1 上位機組態(tài)軟件61-63
- 4.1.1 軟件的設(shè)定61-62
- 4.1.2 應(yīng)用界面的繪制62-63
- 4.2 上位機界面結(jié)構(gòu)63-65
- 4.3 與下位機的通信65-69
- 4.3.1 CAN總線65-67
- 4.3.2 通信協(xié)議的制定67-69
- 第五章 分離效果的檢測分析69-75
- 5.1 懸浮物含量檢測的原理和方法69-72
- 5.2 分離實驗72-73
- 5.3 測試結(jié)果分析與總結(jié)73-75
- 第六章 總結(jié)與展望75-77
- 6.1 總結(jié)75-76
- 6.2 展望76-77
- 附錄A77-79
- 附錄B79-81
- 參考文獻81-85
- 致謝85-87
- 作者簡介87-88
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