高爐冷卻水監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)

控論文摘要：利用數(shù)字化溫度傳感器、電磁流量計(jì)對(duì)高爐冷卻水系統(tǒng)引在高爐生產(chǎn)過(guò)程中，由于爐內(nèi)反映產(chǎn)生大量的熱量，任何爐襯材料高溫作用，必須對(duì)其爐體進(jìn)行合理的冷卻，同時(shí)對(duì)冷卻介質(zhì)進(jìn)行有效的效的冷卻，使之既不危及耐火材料的壽命，又不會(huì)因?yàn)槔鋮s元件的泄作。因此對(duì)高爐冷卻介質(zhì)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和控制尤為重要。本文主就其作用而言，相對(duì)重要的是降低溫度，帶走熱量以形成保護(hù)性型。因此冷卻系統(tǒng)在不同位置帶走熱量的多少很重要，水帶走的熱量與水量、進(jìn)出水溫差、水的比熱容成正比關(guān)系，而水的我們通過(guò)在冷卻器進(jìn)水或出水支管上安裝流量計(jì)來(lái)獲取流量對(duì)高爐冷卻水系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)中主要是對(duì)水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)再根據(jù)熱流強(qiáng)度對(duì)高爐當(dāng)前部位爐墻厚度等狀況進(jìn)行判斷，并對(duì)系統(tǒng)從功能上分為溫度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、流量監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、控溫度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)設(shè)備主要包括：數(shù)字化溫度傳感器、總線連接器測(cè)溫傳感器采用的是美國(guó)進(jìn)口的數(shù)字式溫度傳感元件，其精溫范圍廣等特點(diǎn)使得在低溫測(cè)量系統(tǒng)中用量非常大。其外殼采用不銹鋼蝕，可以在環(huán)境惡劣的測(cè)溫環(huán)境下使用。該探頭安裝簡(jiǎn)單，拆換方數(shù)字化溫度傳感器內(nèi)部有獨(dú)立的地址編號(hào)，系統(tǒng)可影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器，高溫度系數(shù)晶當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，溫度傳感器就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器和溫度寄存器被預(yù)置在-裝入，減法計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)雨、防熏蒸、防腐蝕，外觀美觀大方，接線方便。內(nèi)部接線端子，采總線連接器的作用是將數(shù)字化溫度傳感器簡(jiǎn)單的連接，換和數(shù)據(jù)采集，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。溫度采集器使用防水標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)殼，劣環(huán)境，密閉性好，防熏蒸。而且溫度采集器帶有過(guò)壓、過(guò)流、突波、隔采集器以控制器為核心以電源為外圍輔助，整和通訊、數(shù)據(jù)采集通道據(jù)，有效的架起下位機(jī)和上位機(jī)之間的橋梁。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器使用防爆標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。1-wire單總線適用只有一個(gè)從機(jī)位于總線上時(shí)系統(tǒng)可按照單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作，而當(dāng)多個(gè)從機(jī)采集器使用時(shí)間隙(timeslots)來(lái)讀寫數(shù)字化溫度傳感器的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位(1)初始化(2)寫時(shí)間隙(3)讀時(shí)間隙將總線拉高產(chǎn)生讀時(shí)間隙讀時(shí)間隙在t1時(shí)刻后t2時(shí)刻前有t2時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位并在t0后的60μs-120μs內(nèi)釋放總線本系統(tǒng)中要控制的內(nèi)容包含兩方面：各閥門開(kāi)度控制和加開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之調(diào)整到指定的開(kāi)度；當(dāng)有閥門開(kāi)度已經(jīng)調(diào)整系統(tǒng)有通訊功能，可以接收上位機(jī)的指令，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)字制信號(hào)驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)。閥門的控制量為閥門開(kāi)度，在應(yīng)用場(chǎng)合往往會(huì)控制器接受上位機(jī)命令，按照命令執(zhí)行閉合或斷開(kāi)加壓水泵的控該子系統(tǒng)功能主要包括：運(yùn)算、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)廣播、運(yùn)算功能1.熱流強(qiáng)度計(jì)算在相應(yīng)的總線上取得各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、流量等數(shù)據(jù)，并將各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中編號(hào)進(jìn)行比對(duì)查詢，之后對(duì)應(yīng)到其物理位置，以完成數(shù)據(jù)計(jì)算。找到某一位置上的出水溫度傳感器編號(hào)、入水溫度傳感器編號(hào)、流量計(jì)編再在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢到用戶設(shè)置的面積、熱容等數(shù)據(jù)，根據(jù)這To：出水溫度(℃)Ti：入水溫度(℃)本模型的冷卻壁傳熱過(guò)程分析中，可以簡(jiǎn)化認(rèn)為爐墻的熱量損失(1)爐墻內(nèi)的傳熱以傳導(dǎo)傳熱為主，煤氣與渣皮、冷卻水與水管內(nèi)壁之間以對(duì)流換熱(2)爐墻的熱傳導(dǎo)僅是沿徑向方向進(jìn)行，即本模型建立的是一維傳熱模型(3)溫度隨時(shí)間的變化很小，因此系統(tǒng)可以被認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)的或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的(4)模型計(jì)算涉及的物質(zhì)，如涂層、冷卻壁本體以及掛渣等，各自都是均勻的(5)高爐的冷卻水管、冷卻壁、掛渣等的熱傳導(dǎo)系數(shù)是各向同性的，但是是隨溫(4)從冷卻壁體到冷卻水之間有四個(gè)熱阻：氣隙層的熱冷卻水的傳熱經(jīng)歷了氣隙傳熱、涂層導(dǎo)熱、水管壁導(dǎo)熱和管壁與冷卻水的為簡(jiǎn)化處理，將冷卻壁體與冷卻水之間的傳熱用一將上述參數(shù)代入即可完成爐墻厚度的計(jì)算。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)查詢數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)位置后，存到計(jì)算機(jī)變量，其中包括：出水溫度、入水溫度、溫差、流絡(luò)軟件根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、報(bào)警閥值和動(dòng)作閥值等信息，對(duì)高爐冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，分析高爐爐型及運(yùn)行情況。用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警閥值進(jìn)行比較，判斷是否超出正常范圍，決定是否進(jìn)行報(bào)警。用監(jiān)測(cè)進(jìn)行比較，當(dāng)超出設(shè)置的動(dòng)作閥值時(shí)啟動(dòng)控制子系統(tǒng)，使之做出相應(yīng)的動(dòng)報(bào)警時(shí)啟動(dòng)報(bào)警閃爍畫面，并開(kāi)啟報(bào)警聲音；需要控制子系統(tǒng)動(dòng)保存全部設(shè)置參數(shù)、閥值和命名等記錄。并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。查詢子系統(tǒng)是純軟件系統(tǒng)，可以加載到局域網(wǎng)段內(nèi)任意接收并顯示實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可顯示報(bào)警狀態(tài)和控制動(dòng)作狀態(tài)，還可在網(wǎng)內(nèi)任一臺(tái)加載了查詢系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)，通過(guò)權(quán)限認(rèn)證后都可以進(jìn)結(jié)術(shù)。對(duì)高爐冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)和有效的控制，很大程度上有效的測(cè)量手段和完善的數(shù)學(xué)模型