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            關于維綸廠原液溫水槽液位變送器控制系統改進
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            關于維綸廠原液溫水槽液位變送器控制系統改進

            時間:2019-11-12 10:46:38
            摘 要:維綸廠原液溫水槽溫度的正常是紡絲生產的關鍵保障,但是由于擴產、設備管道老化等原因造成原有設備溫度變化超出限定而不能保證原液溫度在規定范圍,針對此問題,文章通過簡易、低成本的儀表控制系統的改造,使溫水槽溫度控制達到生產要求。
            聚乙烯醇原液的制作是維綸紡絲生產頭道工序,其質量的好壞直接影響到維綸紡絲的生產,而原液溫水槽的保溫水溫度則是原液正常生產的保障。溫水槽的保溫水主要供給給原液配制、輸送過程的管道夾套以及脫泡桶夾套、紡絲調壓槽夾套,目的是保持原液在生產、輸送、脫泡、紡絲等環節的溫度不低于溫度96.5 ℃,因此保溫水溫度高低直接影響到原液的溫度。保溫水的溫度過低會造成原液的溫度偏低,導致原液的粘度增大、輸送困難,從而影響產能,嚴重的會造成原液結皮,甚至造成輸送管道堵塞。
            對于使用年限較長的老舊設備,通常都會存在生產過程原液溫度波動較大的現象,有時低至70 ℃,從而影響生產的正常。另一方面,針對老企業、老設備的改造,企業必須本著投資少,改造過程簡單、對生產影響少的原則。
            針對所提出的問題,本文通過簡易、低成本的儀表控制系統的改造,使老舊設備溫水槽溫度控制達到生產要求。
            1 原因分析
            溫水槽控制系統由溫度控制系統和液位控制系統2部分組成。
            ⑴ 溫水槽保溫水通過蒸汽加熱,以達到規定的溫度。
            其控制系統由PT100熱電阻傳感器、數字溫度控制儀、電—氣轉換器、調節閥組成。系統本身是一個閉環調節,當溫度高于(或低于)設定值(目標值)時,調節器通過PID運算,輸出對應的電流給電—氣轉換器,轉換器轉換后的通過氣信號改變調節閥的開度(小或大),使得溫水槽的溫度維持在工藝要求的設定值(98±1)℃。
            經分析,設備原設計假設溫水槽的保溫水是循環使用,保溫水送出和返回的量相同,液位基本不變化,在循環的過程中只有少量的溫度損失,因此原設計調節閥口徑只有DN32,用來維持保溫水溫度。由于設備老化等原因會造成回水溫度大幅下降,而此時即便調節閥開度100%即全部打開進蒸汽,也無法快速使水溫升到設定值,所以調節閥口徑偏小是造成水溫偏低的原因之一。
            ⑵ 溫水槽的液位控制系統是由液位變送器、氣動條形指示調節儀及繼電器、電磁閥和調節閥組成?刂瓶驁D、繼電器回路圖見圖1!
            從控制框圖可以看出,該系統是二位式調節,液位正常時調節閥是不動作。
            當液位低于氣動條形指示儀下限時,LL觸點閉合,中間繼電器KA1得電,KA1-1自鎖,KA1-2閉合,電磁閥SV得電,儀表氣源通過SV進入調節閥,使調節閥全開,這時軟水快速進入溫水槽,使溫水槽的液位迅速上升;當液位到達上限時,LH斷開,中間繼電器失電,KA1-1、KA1-2斷開,SV失電,調節閥膜頭中的空氣從電磁閥排出,調節閥全關,溫水槽不進水;當液位低于上限時,LH觸點雖然閉合,但LL觸點斷開,繼電器KA1還是無法得電,此時溫水槽不進水。
            目前原液設備使用年限已久,部分夾套管道腐蝕穿孔、保溫水泄漏等原因,使得保溫水的液位常常低于下限,此時進水調節閥全開,保溫槽大量進常溫軟水。保溫槽因外部原因低于液位下限時的進水,由于此時調節閥全開使進水過程時間短、水量大,造成保溫水溫度迅速下降,雖然這時蒸汽調節閥全開,但仍然無法使溫度在短時間內穩定在工藝要求的目標值上。
            2 對策和措施
            2.1 方法一,直接針對溫度控制系統進行改造,但這種改造要更換大調節閥及部分管道口徑,因此存在資金投入比較大,改造周期也相對較長的缺點,所以這種改造方法不是非常佳方案,故而被我們放棄。
            2.2 方法二,是通過對液位控制系統改造達到目的,這種方法優點是資金投入少,能夠快速改造,具體方法介紹如下:
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            ⑴ 我們在原液位變送器的邊上裝上一臺氣動就地調節器,調節器的輸出送到電磁閥,電磁閥受溫度下限控制?刂瓶驁D、繼電器回路圖見圖2。
            ⑵ 當液位低于目標值時,氣動調節器PI運算結果送給電磁閥,此時如果溫度高于96.5℃時,TL閉合,KA1得電,KA1-1閉合,SV得電,氣動調節器的PI運算輸出通過電磁閥SV進入調節閥,使調節閥動作進水。相反如果溫度低于96.5 ℃,就是氣動調節器的輸出再大也無法進入溫水槽。
            3 成果
            通過安裝調試后運行,該控制方案完全可滿足控制要求,到目前為止,該系統運行正常,確保溫水槽保溫水的溫度,消除了溫水槽溫度波動對維綸紡絲生產影響。
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