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1、反响釜设计及其温度掌握系统化工机械专业维普资讯技改与创化动及表，0,11:9 工自化仪2436606CotladIrmetihmianutnrnntunnCeclIdyor(.1 河北工业职业技术学院，河北石家庄 009;.5012 中钢集团工程设计研究院，河北石家庄 001)501此方案不是在各种状况下都是最适用或最经济的。在精细化工行业中，反 应釜是常用的一种反响容器，而温度是其主要被掌握量，是保证产品质量 的一去年，我们为一家小型化工厂设计了一套反响釜及其温度自动掌握系统。该系统由一台加热油箱和四个反响釜组成，配套设备为一台真空泵和一台加压泵。个重要因素。反响釜利用导热介质通过反响釜的夹
2、套来提高釜内物料的温度，通过搅拌机的搅拌使物料均匀、提高导热速度，使其温度均匀。导热介质的选择根并据各厂产品的工艺温度要求确定的，见的导热介常质有过热蒸汽和导热油。温度测量常用热电阻或热电偶及其变送器组成。通入反响釜的导热介质要求保持温度恒定，通过调整流入反响釜夹套的导热介质的流量，来掌握厂方要求每个反响釜的有效容积为 1I;每个n 反响釜均能被单独掌握操作，以选则不同的工艺可釜内投放根本材料(始搅拌，.开开头加热，加温至 10o。4C)反响釜内物料的温度符合工艺要求。现代工业的进展，对产品质量提出了更高的要求，反响釜内物料的温度常常要求被恒定在41C 或更小的范围内，-o 靠手工调整流量的做
3、法已经不能满足要求了，能流智量调整掌握被赐予的历史使命。2 反响釜温度掌握要求气动薄膜电动执行阀加PD 调整装置是现代工I 业典型的反响釜温度掌握系统，其根本组成为：被控对象(反响釜)检测变送装置(电偶温度计) 控、热、制装置(调整器)与执行调整机构(动薄膜执行气c 预溶(.定时，保持 10o 恒定)4C。d 二次投料(.监测料门是否关闭， 步温升至逐 10)6。阀)四大局部。自动掌握系统掌握流程图如图 1 所示。e 一次反响(.定时，保持 10恒定)6。f 三次投料(测料门是否关闭， 步温升至.监逐 15o。7C)g 二次反响(.定时，保持 15o 恒定)7C。.值l. (气动薄膜调整阀+/
4、QD 转换器)1 一:h 抽真空(时).定。i 停真空、加热同时加压排料。.停j 检测到出料口压力为零，.则排料完毕。:被控量 f 反响温度)测量值两 i 画一检测变送装置卜= l!:。.一一，一一一垫皂揖斛避但挛馨k 流程完毕。.3 温度掌握系统组成该方案被各领域广泛应用，由于薄膜阀系统但本身管路简单，求有气源， 要且对气源要求高，以所收稿日期：030-020-73化工机械专业维普资讯第 1 期夏晨等.应釜设计及其温度掌握系统反67依据厂方要求及生产工艺在进展设计过程中，我们留意到三个关键因素：加热油箱的容积及其通过上述几项措施，我们最大限度地提高反响釜的热均匀度及其热效率。温度掌握；反响釜
5、本身的热均匀度及热效率；承受何种导热介质流量掌握方式。为了有利于反响釜温度掌握，热油箱实行恒加温掌握，制温度可设定，定温度掌握范围 0控设考虑到系统比较小，动薄膜阀本身有一些缺气陷，我们没有承受常规的气动薄膜电动执行阀+IPD 调整装置的掌握方式掌握导热介质的流量，而是另辟蹊径，承受了变频驱动器直接拖动齿轮泵电机的20。由于溶剂所需反响温度较高，热介质选 6 导用导热油 30 闪点3)承受四组u 型电加热 2(02;器加热；温度测量选用一支长度为 60m 的Pl05mt0 热电阻作为传感器。加热油箱容积确实定，当有应变频齿轮泵方式给反响釜夹套供油的方式，通过转变齿轮泵的转速来转变导热介质流量。
6、具体掌握是由上位计算机与变频器件通过R-2R-5 转换S2/S438 接头直接通讯，转变沟通马达变频器的输出频率，从而转变齿轮泵驱动电机的转速，而转变了齿轮泵进的转速及其输出流量来到达流量掌握的目的。利用利于反响釜温度掌握。假设太小，当几个反响釜同时开头，油箱内的油就会很快经受一个循环，温度其波动也就会很大，不利于反响釜温度掌握；加热油箱容积假设太大，所需加热器功率就很大。依据阅历变频齿轮泵实现导热介质流量掌握虽格外规掌握方式，但它实现了数字化掌握，直承受上位机掌握，反及计算，我们选择加热油箱容积为 2n。i 热均匀度及热效率是衡量反响釜好坏的一个重要参数。影响反响釜热均匀度及热效率的因素包括
7、反响釜夹套形式、搅拌机浆叶的搅拌效率、反响釜本身的保温密封效果等。现有的大多数反响釜釜身多是由内外两张钢板围焊而成的桶身，中间除一些加强连接外没有导热介质导流装置。这对于导热介质要求流速较低的反响釜的热效率影响不会太大，但对于导热介质流速应速度快、制精度高。而且对于这套掌握系统而控言，由于反响釜较小，数量不多，用变频齿轮泵控采制流量比气动薄膜电动执行阀+PD 调整装置的控I 制方式还要经济有用。我们承受每个反响釜配一个棒式Pl0 热电t0 阻，将其插于反响釜内测定釜内物料温度。在精细化工行业中，常常消灭糊锅的问题，对产品质量有很大影响，甚至产生废品。对此，我们实行拌机浆叶与釜壁的间隙，免局部物
8、料长期粘接避在釜壁，影响热传导。较高的反响釜热效率有很大影响。当导热介质流速到达肯定值后，由 于压差增大，很简洁在进口和出口间形成直排通路即短路，图2 示，如而在其它位置形成导热介质涡流滞留，这局部导热油不能有效外排，形成循 环死角，而使反响釜夹套内各处冷热不均，从使热效率下降，内温度降低。加快导热介质流速釜反而使釜内温度降低的这种状况，不符合想通过转变 导热介质流量(流速)有效掌握反响釜内溶剂来对数据采集以及输出信号的掌握我们承受 A.DA50E 系统。AA50M00DM00 系列数据采集及掌握系统是特地为工业自动化数据采集及自动掌握而设计。AA50E 系统包括一个 lDM006 位微处理器
9、、一温度要求。所以在反响釜的设计当中，在反响釜夹套内设置了管状螺旋式导流装置，导热介质充分使流过反响釜夹套，并在夹套最顶部设置了排气阀个电源转换器、一个R-2 通讯口、S23 一套R-8S5 通 4 讯口、以及一个八槽基板。AA50DM00 系统通过R.S22 或 R-83S5 通讯口受上位机掌握； 配置多种 4 可I0/模块；干扰力量强。在本文所述的掌握系统抗套中，选择三个 5103 三通道RD 输入模块，于温度T 用测量；选择两个5600 六RLY 输出模块掌握加热EA 油箱四路加热棒、四个反响釜搅拌电机以及真空泵、搅拌机的搅拌效果，是保证釜内物料均匀及其温度均匀的关键因素。为此，我们设置
10、了三层浆叶，并减小了与釜壁的间隙。反响釜本身的保温密封效果，削减反响釜热是散失、提高反响釜热效率的关键因素之一。为此我们也做了相关的工作。加压泵；选择一个 5800 计数/率模块监视搅拌机频的速度；选择一个5502 十六D 模块用于输入反响I 釜启动、止，门开关状态；择一个 55 停料选 06 十六DO 模块掌握各反响釜的真空阀及加压阀以及声光报警器。利用上位机的串口CM1 与AA50ODM0E 直接通讯来到达掌握目的；利用上位机的串口还化工机械专业维普资讯68化工自动化及仪表第 3 卷 1CM2O 通过R-3/S8S22R-5 转换器与四个反响釜的 4Irnihnfu=1eT变频掌握器通讯并
11、对其掌握，进而到达导热介质流量掌握的目的。4 温度掌握系统软件实现Iaoei1Tefwk=hnaoei=wk0EdInf好的硬件还需要好的软件支持才能收到好的效果。我们利用VB 语言进展了软件的编制。局部程序节选如下：Itl=ef 某a2TnfghFrio30=0TIemtmAdrnifueieein=1tuhnTel=fgi2arni0u= SltCaeeaefgiclCae0 uhi.iClrpFloo=&HFF0lFFCcrni10umi(,)=tT 某=“投入运行”tui.et 未auhi.iCl=&880pFlorH000loori.iClrdoFloo=&H880l000Prali
12、.某 ei6mgrMa=mnieBt0EnfdIEnfdICae2C 给出投料提示ae1IueifemtmTeetihnetT 某=“tui.et 预熔”acri(,)=(umni16umni1cri(,)0+Tmi- e1Itvl10)6r.nr/00/0eafumni1tnihnIcri(,)=eiTefumni1tnihnmli3f=gacrni2umi(,)=0 Ido=efori0Tnhtmeaai5eei=pr(,)ttttm=ta(,)+pr(,eueioteripa5eaait6)EnfdI Cae100uT 某=“mti.et 第一次投料，料门未关”ori.iClrdoFlo
13、o=&HFlFEleti.et 第一次投料，门muT 某=“料已关”ori.iClrdoFl00=&H000l880Ir(、=0Tefttianhti.et“tuT 某=抽真空”acri(,0umni1)=(umni1)6cri(,00+Tmr.nra10)6ie1Ievl00/0t/Icrni1)=eiTemi(,0tnihnm 化工机械专业维普资讯第 1 期夏96(接第 6 上 5 页)方法互补，以满足用户在使用中的要求。在编程上选用V 通过调用MSOB,CM 控件完成仪表44 数据处理模块与通信下位机模块.数据处理模块的作用是从A 中猎取转换值，D并依据系统参数推断采样类型，确定其上下限
14、，从而转换得到最终结果。其中还包括滤波和校正程序，的通信任务。传输数据波特率不高，传输协议借鉴了网络传输协议的核心思想，可实现校检、出错重试等多种功能，以保证工作时程序的稳定性和数据的完整性。上位机程序将仪表传来的数据依据特定的尽量减小电路噪声和元件的漂移对测量值所产生的影响，而得到准确结果。模块还包括数据存储和从读出程序，负责将转换后的数据存储在存储芯片，或从其中读出。在数据存储和读出程序中，有数据都格式转换并存储，以便对管道腐蚀推测分析供给完整的数据。5 应用状况 2023 年曾数次到沈秦电气化铁路沿线的锦州校验程序，以保证数据的正确性。通信下位机模块用于同上位机程序依据商定的协议进展通信
15、以传输数据。仪表与上位机利用串口进展通信。由上位机程序向下位机程序发送指令，下位机执行指令并依据带校检的格式将数据传输至上位机。上位机程序的任务是读出存储在仪表中的数据， 并将其依据要求的格式存储在特定的文件中。输油管线地带和沈北铁岭一带的输油管线(哈大电气铁路旁)用该测试仪进展测试，续 2 使连 4h 采集交直流管地电位变化数据(采样周期为 1) 为防S 止仪表失窃，仪表全部埋入地下。现场测试结果将说明，仪表运行稳定，测量精度完全满足技术要求，明显提高了对地下输油管网进展腐蚀推测、分析的效率。DeeoifIelgntavlpngontletSryCurerirntTeteJAGCaghnCN
16、DigZINhnog,HEaqnHANGni,ANGicegTig 某nWGu.hn,(.noainienteSeynteohmclenlySeyn112Ci;1IrtnEgnrgItu,hnagItufm oeinitnitfCeicog,nag104,hnaThoha2SeynrotobntnGrnhOc,hnag103,i;.h nagTaprCmiiaBacfeSeyn101Cnnaoifha3SeyniPpleBahQeSeyn101Ci).hnagOliirn 缸， hnag103,nenchaAbrc:ebcpicpehrwaecmptnaddpnetapiainfreinpipfitl.t atThairnil,adrooiineednpltootedghlohyonelocwaoigntaurnetraeitoue.rciaplctnohtihfvrbeprrneid 某etrycretternrdcdPatclapiaihwtataaoaleomacne.ofKerywod:ogtarainpp le;taurn;lcrhmiaorotlnrnpttieioonrycreteetoceclcroin;et