本文關(guān)鍵詞：瓦楞紙機(jī)生產(chǎn)過(guò)程能耗優(yōu)化及其控制系統(tǒng)的研究　出處：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：考慮到國(guó)際能源短缺和環(huán)境惡化問(wèn)題日益嚴(yán)重,瓦楞紙的生產(chǎn)作為高耗能產(chǎn)業(yè)所帶來(lái)的能源和環(huán)境問(wèn)題逐步受到人們的重視。單純淘汰落后的瓦楞紙機(jī)并不是解決問(wèn)題的最佳方案,對(duì)現(xiàn)有的瓦楞紙機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改造才更為切實(shí)有效。紙機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程本質(zhì)上是一個(gè)脫水的過(guò)程。其中成形部、壓榨部和干燥部是紙機(jī)的主要脫水單元,能耗占整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能耗的絕大部分。因此這三部分的能源消耗情況一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),系統(tǒng)的分析并優(yōu)化瓦楞紙機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的能耗,對(duì)提高瓦楞紙生產(chǎn)企業(yè)能效、降低成本有著重要意義。本論文從瓦楞紙機(jī)的優(yōu)化現(xiàn)狀出發(fā),結(jié)合瓦楞紙生產(chǎn)工藝流程和基本理論基礎(chǔ),采用控制操作變量的方法,從水環(huán)式真空泵優(yōu)化節(jié)能設(shè)備的構(gòu)建、出壓榨紙頁(yè)干度的檢測(cè)和分析以及干燥部熱回收系統(tǒng)的建模這三個(gè)方面,展開(kāi)對(duì)瓦楞紙機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中能耗優(yōu)化以及控制系統(tǒng)的研究,主要研究?jī)?nèi)容有以下三個(gè)部分:(1)根據(jù)水環(huán)式真空泵的節(jié)能優(yōu)化控制方案,設(shè)計(jì)出一套控制裝置。該裝置包括整體硬件設(shè)計(jì)和整體軟件設(shè)計(jì),同時(shí)增加上位機(jī),便于控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果,證明當(dāng)水環(huán)真空泵工作在一定的進(jìn)水流量時(shí),在保證真空度穩(wěn)定的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電能和水能的最大化節(jié)約,并提高水環(huán)式真空泵的工作效能。(2)分析影響壓榨部脫水量的可控因素,并利用含水量檢測(cè)裝置檢測(cè)第一道出壓榨紙頁(yè)的水分含量。通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的處理,將線壓力和壓榨速度與出壓榨干度之間的關(guān)系繪制成折線圖,并進(jìn)行擬合得出關(guān)系式。最后將三者之間的關(guān)系繪制成曲面圖,從曲面圖中得出線壓力和壓榨速度的最優(yōu)取值范圍從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,對(duì)壓榨部運(yùn)行具有一定指導(dǎo)意義。(3)采用非線性規(guī)劃法(Nonlinear programming,NLP),優(yōu)化瓦楞紙機(jī)干燥部的總蒸汽和空氣消耗量。根據(jù)干燥和熱回收部分的質(zhì)量和能量平衡關(guān)系,從指定模塊中獲得優(yōu)化模型的等式約束和不等式約束。并設(shè)定優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù),利用MATLAB軟件對(duì)模型進(jìn)行求解。使用該模型可以?xún)?yōu)化工藝參數(shù),以達(dá)到提高能量效率和熱回收性能的目的。經(jīng)過(guò)以上分析表明,通過(guò)控制操作參數(shù)不僅可以降低瓦楞紙生產(chǎn)過(guò)程中電能、水能和蒸汽能的消耗,還改善了以往粗放的控制方式。同時(shí)可以提高瓦楞紙企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,為企業(yè)以后的升級(jí)改造提供了優(yōu)化方向。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TS73

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本文編號(hào)：1312464