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1、关于机械设计制造及其自动化的应用分析 摘 要：针对机械设计制造及其自动化快速发展的现状，对其在锅炉汽包水位限制和冷却器限制中的应用进行深化分析，明确自动化技术实际应用具有的优势，为机械设计制造及其自动化后续发展供应牢靠的理论依据。 关键词：机械设计制造；自动化；锅炉汽包水位限制；冷却器限制 中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1014-7344（2022）17-0252-02 机械设计制造及其自动化即将电子与机械技术作为核心，不同技术和学科充分结合与渗透的主要产物，是一门正处快速发展状态的新兴学科，通过机械自动化，能使机械工业对应的生产方式和技术结构都发生本质上的变更，并使现代的
2、工业生产从最初的机械电器化实现机械自动化。 1 在锅炉汽包水位限制中的应用 在蒸汽生产中，锅炉汽包为重要设备，在工业生产中有广泛应用，使汽包液位实际高度处在要求的范围内，是非常重要的。假如水位相对较低，则会对产气量造成影响，使锅炉发生干烧，引起平安事故；假如水位相对较高，则生产的蒸汽中将含有大量的水，对蒸汽质量造成影响。以上都是极为危急的，所以要对汽包液位进行有效限制，以保证生产平安1。 1.1 单冲量限制 汽包的水位限制主要是对给水进行限制，根据这一基本原理，可采纳如图1所示的限制系统。 所谓冲量，即一种变量，而单冲量事实上就是汽包水位。该系统简洁牢靠。假如蒸汽负荷明显增加，则会出现假水位的
3、状况，使限制器无法限制给水阀使给水量增加，使锅炉内的物料保持平衡。待假水位的现象消逝以后，因蒸汽量有所增加，所以送水量将明显减小，造成猛烈波动，引起平安事故。基于此，对停留时间相对较短和负荷变动猛烈的实际状况，该系统不行运用，难以达到正常水位。从小型锅炉角度讲，因水在汽包当中须要长时间停留，所以蒸汽负荷发生改变时，上述提到的假水位将不明显，加之设有报警系统，所以能保证操作的平安性。可见，该系统可以满意生产的实际要求2。 1.2 双冲量限制 在对汽包水位进行限制时，蒸汽负荷发生改变是最主要的干扰之一。若以蒸汽流量为依据来实施校正，则除了能对误动作进行补偿，还能使限制阀刚好动作，避开水位发生猛烈波
4、动，对限制品质进行有效改善。基于此，引入蒸汽流量这一信号，即可构成双冲量的水位限制系统。就本质来看，该系统是在单回路基础上引入前馈限制的复合式的系统。其中，前馈属于静态前馈，假如要考虑两条通道在动态方面的差异，要引入相应的补偿环节。 系统连接方面，加法器实际输出可采纳以下公式计算得出： I=C1ICC2IFI0（1） 式（1）中，IC表示限制器实际输出；IF表示初始偏置值；C1和C2均表示加法器系数，其中，C1通常取1，而C2的取值须要理论分析得出。此外，设置I0的主要目的在于确保其保持在正常负荷条件下，加法器与限制器实际输出均有适中值。在条件允许的状况下，I0应与C2IF尽可能的接近，以实现
5、相互抵消。 1.3 三冲量限制 通过以上分析可知，对于双冲量限制，它存在以下两项缺陷：限制阀实际工作特性并不完全属于线性特性，使静态补偿的难度很大；无法克服给水系统方面造成的扰动。基于此，可通过对给水流量信号的再次引入来构成一个新的限制系统3。 在实际状况中，三冲量限制有许多实施方案，以其中一种为例，即串级限制和前馈限制相结合的限制，以汽包水位为主要冲量，而给水流量为次要冲量。假如汽包的实际停留时间相对较短，或存在严峻的虚假水位状况，则应引入流量信号具有的微分作用。此信号必需是负微分，防止因负荷突变而造成停机。 该系统加法器对应的运算关系和上述提到的双冲量限制基本相同，其参数设置为： （1）C
6、1既可取1，也可取比1略显的值； （2）假如采纳气开阀，则C2应取正值，依据物料平衡关系实施计算； （3）I0取值应和以上限制系统相一样。 在本系统当中，水位与流量的限制器，其参数整定方式和一般串级限制基本一样。部分装置中，运用了较为简洁的系统，仅装设一台加法器与限制器，在限制器的前段连接加法器。当然，也可将加法器安装在限制器以后。 对于加法器，其正负号表示采纳气关阀与正作用限制器实际状况。采纳气关阀与正作用限制器干脆相连的方法，能削减仪表的数量，仅装设一个限制器就可以达到要求；而若系数的设置无法保证物料达到平衡，在负荷发生改变时，实际水位将产生余差。采纳在水位装设正作用限制器的连接方法，虽然
7、水位没有余差，但须要运用许多的仪表，无论是系数设置，还是投运，都比之前的方法困难。因此，在实际状况中要依据详细要求选择相宜的连接方法。 2 在冷却器限制中的应用 2.1 冷却剂流量限制 对冷却剂流量有效限制而言，其作用机理为通过对传热面积的变更来达到预期限制目的。限制系统必需保持平稳，充分利用现有的冷量，而且对压缩机而言，其入口压力应没有太大的影响。然而，该方法在敏捷性上较差，蒸发空间难以保证，简单使压缩机遭到损坏。基于此，建议采纳串级限制系统，在运用该系统时，可有效限制液位，确保蒸发空间达到足够。 2.2 气氨排量限制 对气氨排量的有效限制而言，其作用机理为通过对平均温度的变更来限制出口端实
8、际温度，该系统敏捷快速，而制冷系统应能允许入口侧产生的压力波动。除此之外，该系统对冷量的实际利用也不够充分。为保证系统能够平安、稳定的运行，应实行液位限制方案，避开液氨进入管道当中，对压缩机造成损坏4。 通过上述分析可以看出，被控設备与自动限制能构成基本无人参加的限制系统。现场的操作人员在操作限制室中，即可对装置实际改变进行实时视察，能从本质上保证生产平安，削减劳动量，降低出错率。近年来，我国工业生产规模明显扩大，对自然环境的破坏与污染越来越严峻，而自动化限制能从根本上削减污染，使工业生产得到快速发展。 3 结束语 从以上应用效果看，机械设计制造及其自动化的合理应用，不仅能提高机械设计制造与限
9、制的技术水平，还能从根本上削减劳动力，保证生产制造过程中的平安性与牢靠性，避开发生质量问题和平安隐患。 参考文献 1潘 伟，安 鹏，车军平.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势J.南方农机，2022，48（01）：101+108. 2何 楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析J.山东工业技术，2022（07）：148149. 3梁喜佳，张洪伟.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势J.科技创新与应用，2022（06）：126. 4赵 岩.机械设计制造及自动化专业创新性应用型人才培育模式探究J.北京联合高校学报，2022，27（04）：8790. 收稿日期：2022-5-12 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页