氨制冷系统自动控制系统

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'氨制冷系统自动控制系统'
冷库氨制冷系统自动控制的案例分析冷库氨制冷系统自动控制的案例分析 冷库氨制冷系统自动控制的案例分析. 一、引言一、引言 连云港天缘食品有限公司最近新建一座大型冷库,它先后分两期实施。2006 年竣工的一期工程为三层,容积 23000M3,容量 5500 吨(按肉类计算--下同), 2007 年竣工的二期工程为四层, 容积 35000M3, 容量 8500 吨, 共计 14 个冷藏间, 总容积 58000 M3,容量 14000 吨;另有冻结间 4 间,计 40 吨/日。冷藏间设计 温度为-22℃; 冻结间原设计为-25℃, 后来将冷风机面积增加, 实际能达到-30℃ 以下。 该工程由国内贸易工程设计院设计,制冷工艺安装工程由烟台冰轮集团施 工。原设计制冷工艺部分是手指令程序控制,计算机辅助管理。后来我们将制冷 工艺系统改为全自动程序控制,由冰轮集团配合我们对图纸作了部分修改。 冷库制冷系统有氨系统和氟系统两种。在小型冷库中一般使用氟系统,它能 比较容易地实现自控;大中型冷库用的则是氨系统,由于氨制冷对安全性要求较 高,而以前氨的自控元器件不过关、控制技术不成熟,搞自动化的较少。现在, 随着技术进步和计算机的发展,利用信息技术改造传统的制冷工业已经成为可 能。目前,有一些新建的冷库在上自动化,我省苏南就有二、三个中型氨系统的 自动化冷库, 但设备都是全进口的, 利用国产设备实现氨系统冷库全自动控制的, 连云港天缘食品公司冷库在我省还是第一个。 冷库采用计算机自动控制其制冷与配套动力系统, 可以保证了制冷设备和系 统稳定、可靠地运行,达到高效、节能、安全的目的。据冰山集团(原大连冷冻 机厂)的资料介绍,自动化冷库较传统冷库一般可节电 21%。天缘食品冷库的 机房(含二期容量)和一期库房于 2006 年 1 月开始安装,4 月中旬进行自动控 制的调试,5 月中旬完成;2007 年 8 月二期库房竣工后并入使用。至目前为止已 接近两年,自动运行情况较好,对出现一些问题,及时作了适当地修正,证明对 氨制冷系统自动控制是完全可行的。初步核算一年多来单位容量耗电量约为 0.25kw.h/吨.日,是普通冷库耗电量的二分之一至四分之一,低于国家二级企业 规定的标准 0.3kw.h/吨.日,而且 98%以上是用的低谷电,大大地降低了生产成 本。 二、冷库制冷系统与设备配置:二、冷库制冷系统与设备配置: 2--1、系统配置 制冷系统分-35℃、-30℃、-10℃三个。-35℃系统用于冻结间,-30℃用于 冷藏间。这两个系统采用配搭式双级压缩循环,共用一个中间冷却器(-10℃) 和同一高压级;高压级还用于-10℃的空调系统,它通过两个卧式蒸发器为加工 间夏季空调提供-3—2℃的乙二醇溶液--目前-10℃系统暂未上马。 2--3、制冷系统特点: 2--3--1、两个低温系统采取配搭式螺杆机双级压缩。单机双级螺杆机大多 是国外的产品,价格十分昂贵,而采用螺杆配搭式双级压缩可以以较低的投资, 可以取得同样的效果。具有节省系统的运行费用、降低了压缩机的压缩比、容积 效率提高的优点。本工程由于把-35℃、-30℃的高压级与-10℃系统合并为同一 系统,比起其各自为独立的系统,可以大大减少压缩机组的使用台数,并使得压 缩机组在部分负荷下的运行概率减低,增加系统的运行可靠性,并节约了能耗, 节省了投资。 2--3--2 中间冷却器使用了二次节流完全冷却方式。该方式在国内刚处于起 步阶段,其优点是可以减少节流过程中的不可逆损失,减低了低压循环桶的供液 温度(传统的一次节流中间冷却器盘管温度比中间温度高 5-7℃,而二次节流 完全冷却向低压循环桶的供液温度即为中间温度) , 从而提高了低压级的产冷量。 二次节流的中间冷却器它除作低温系统的中冷外,还兼作-10℃系统的循环桶, 附带了部分负荷,使单位功率的制冷量增大,系统运行费用降低,能取得更大的 节能。由于没有了独立的中间冷却器,使制冷系统的管道简化了许多,也减少了 初始的投资。 2--3--3、安装了蒸发式冷凝器,节约了水、电能的消耗。 2--3--4、系统中安装的‘多点自动空气分离器’,能够连续不断地将不凝 性气体从设备中分离出来,以维持系统工作的经济性。 三、冷库自动控制情况:三、冷库自动控制情况: 3—1、综述: 冷库自动化由制冷工艺系统的自动化和贮藏系统的自动化两项构成。目前, 我们所做的只是制冷系统的自动化---它包括自动运行控制、实时监测、自动保 护、数据的采集与处理,以及报表的自动生成。 新型的工业自动化控制系统是以标准的工业计算机软、 硬件平台构成的集成 系统。现代冷库制冷系统自动化的概念,应当是利用信息技术为依托,通过各种 检测和控制器件,按照制冷工艺的要求,组成一个较为完善的自控体系,使其在 没有人直接参与的情况下,对受控对象及生产过程的运行状态实时监控,使设备 与工艺系统按照预置的程序运行,并能自动保护。同时,对使用者提供人机对话 界面, 能够显示各种参数的动、静态画面。可以打印、输出报表,进行相关数据 处理和历史记录地追忆。在授权的情况下,能自由设定系统的运行状态。 PLC(Programmable Logie Controller)是一种非常成熟的工业控制器,已被 广泛地应用于工业自动化控制。它用一台专用工业控制计算机作为上位机,与主 控柜上的 PLC、机组上的 PLC 和设备上的 PLC 通过通讯电缆将数据采集、显示, 实现对设备的监测、控制、参数调节以及报警等功能,并可自动记录设备运行的 参数数据及报警情况,以备查考。 3--2、控制系统的结构: 控制系统采用工业总线型网络,保证各节点之间的可靠通讯。系统为集中监 控、分散控制的控制模式。 整个控制系统可划分为三个层次,即监控层、控制层和设备层。 3—2—1、监控层:由一台配备了组态软件的专用工控机,负责下位机(多 个 PLC)的集中监控和系统的参数配置、管理。在微机上显示各个监测点动态模 拟画面、对系统的数据自动生成表格、定时或人为输出到打印机打印,并可在授 权的范围内进行设置点的数据设置。 硬件配置:监控计算机、打印机、通讯卡、通讯电缆等。 软件配置:系统软件(Windows/xp 的操作系统),监控组态软件。 3—2--2 控制层: 控制层由多个 PLC 组成, 每个 PLC 都是一个独立的子系统, 负责对本地设备即 PLC 的 I/O 点进行数据采集和控制。 通过通讯网络将所有相关的数据上传给上位监控机。 主要硬件设备:PLC 控制器、通讯卡、通讯电缆转接器、人机界面、接口模 块、通讯电缆等。 软件:PLC 编程软件、人机界面组态软件、应用软件。 3—2--3 设备层:设备层在整个控制系统中处于底层,是整个控制系统的关 键环节,是控制系统的执行机构和数据采集部分。主要包括执行器、检测单元。 如果将 PLC 比作人的大脑,那么执行机构就是人的手、脚,而检测元件就是人的 眼、鼻、耳。 冷库氨制冷系统自动控制的案例分析. 3--3、系统控制功能 3--3--1、制冷压缩机的控制 制冷系统采用自动型制冷压缩机,它是整个系统的关键设备。机组采用 PLC 控制,每个机组使用一台 PLC 来控制本机组的运
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