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        分體式電磁流量計

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        分體式電磁流量計遠程操控優化改造研究

        來源:www.finalbug.org作者:發表時間:2019-11-06 09:52:24

        摘 要 :目前國內自動化控制技術已得到蓬勃發展, 為實現各單元生產系統的自動控制, 對分體式電磁流量計機泵的全自動控制,提高設備自動化程度, 進一步優化人力資源配置, 減輕勞動強度, 提高工作效率和管理水平, 是今后工廠運行管理發展的一個趨勢。 主要介紹經過消防泵改造的成功經驗,設想對其他機泵進行自控系統改造的可行性分析。
        1 概況
        我廠有水源井5口、轉水泵3臺及1 000m 3 儲水罐2具,廠內2 000m 3 儲水罐3具,消防泵2臺、新鮮水泵2臺、循環水泵4臺、基地泵2臺。主要為廠內各生產單元提供循環冷卻水、消防用水,并承擔著為生活基地、各首站提供生活、生產用水。2012年,我廠對消防泵進行改造,實現遠程操控及監控。
        2 運行現狀
        2.1 消防泵改造實施
        2012年,對我廠分體式電磁流量計兩臺消防水泵啟、??刂品绞竭M行改造,將消防泵狀態反饋和出口壓力檢測信號,以及啟停操作控制信號接入 DeltaV 自控系統,實現遠程操控及監測。
        (1)消防泵工藝改造
        在兩臺消防泵出口管線上拆除原有單流閥和蝶閥,并在此基礎上各增加一套多功能水泵控制閥,具體安裝位置見圖1。
        20191106095343.jpg
        (2)多功能水泵控制閥的成功利用
        多功能水泵控制閥是一種新型水力控制閥門,一閥可替代電動蝶(閘)閥、止回閥和水錘消除器三種裝置。它能自動實現啟泵時的緩開,停泵時的速閉與緩閉操作,而無需任何電氣控制與其他動力和人力介入,也無需油壓裝置等。
        多功能水泵控制閥(結構見圖2)的工作原理 :
        ①停泵狀態,閥板在出口端及隔膜上腔靜壓作用下全部關閉。
        ②水泵啟動時,水壓從旁通管傳入下腔,主閥板及緩閉閥板在進口端及下腔水壓作用下緩慢開啟。
        ③在進水端壓力作用下,閥板上升到**大開口狀態,開口高度由流量決定。
        ④停泵瞬間,流量及壓力突然降低,主閥板在重力作用下開始向下滑。
        ⑤當流量接近于零時,主閥被關閉,主閥板上留有泄流孔以減弱水錘沖擊力 ;主閥板上、下形成壓力差,閥門出口水壓從旁通管進入上腔推動膜片壓板,使下腔水排入閥門進口,閥板開始緩閉。
        ⑥緩閉閥板完全關閉泄流孔,閥門回到停泵初始狀態。
        20191106095353.jpg
        多功能水泵控制閥的主要優點 :
        ①無需操作控制。利用水泵啟停時閥門前后的水壓差作為控制動力。
        ②閥門啟閉動作過程能有效地防止水錘壓力波升高而產生的事故。
        ③無需現場調試,適用工況范圍廣。
        2.2 消防泵改造運行效果
        消防泵在運行過程中出口壓力保持在1.0MPa,員工可在中控室進行啟、停操作,且啟泵時間由原來的4~5min 縮短到10幾秒,有效快捷地為下游單元提供消防水,減少了可能因消防水供給不及時而造成的損失,提高了整個消防系統運行的安全、可靠性。
        操控過程 :
        消防泵啟停通過信號檢測、DCS 控制,多功能水利泵的執行機構動作完成消防泵的啟停以及機泵的在線監測。
        啟泵過程 :
        (1)中控室操作員調出相應消防泵操作模塊面板(1# 泵為 PI3627、2# 泵為 PI3628),點擊面板上“ ”,把信號傳給控制器,控制器輸出啟動消防泵信號,啟動電機 ;
        (2)電機啟動后,返回信號 ;
        (3)消防泵電機電流降至正常值,且消防泵出口壓力值達到要求,返回信號 ;
        (4)新鮮水進入泵體內,從出口流出,在水壓的作用下,多功能水泵控制閥自動打開,開始給下游供水。
        停泵過程 :
        (1)中控室操作員調出相應消防泵操作模塊面板(1# 泵為 P3627、2# 泵為 P3628),點擊面板上“ ”,把信號傳給控制器 ;
        (2)控制器輸出停運電機 ;
        (3)電機停運后,返回信號 ;
        (4)新鮮水流量減少,多功能水泵控制閥緩慢關閉,停止給下游供水。
        2.3 人員管理現狀
        (1)目前分體式電磁流量計基地泵、循環水泵、新鮮水泵均為員工現場進行啟、停操作,全廠因突發情況停電后,由于車間管轄區域較分散,用電設備無法順利的迅速恢復,嚴重影響了鍋爐房供氣單元安全平穩運行。
        (2)分體式電磁流量計基地泵承擔著向靖邊基地提供生活用水,基地值班人員通過基地新鮮水罐液位通知我廠值班員工啟、?;乇?,啟、停泵次數較頻繁,特別是夜間作業,給值班員工帶來諸多不便。
        (3)隨著我廠人員流出,在崗員工嚴重短缺,新調入轉崗人員還需進一步現場培訓實踐操作才能逐漸適應新的崗位。分體式電磁流量計機泵的現場啟、停一定程度上加重了現場操作員工缺乏的困難。
        3 改造思路
        3.1 工藝流程改造
        根據消防泵改造的成功經驗,可將分體式電磁流量計其余機泵也進行改造,由于1#、2?;乇贸隹谝言黾佣喙δ芩每刂崎y,本次改造無需現場工藝改造,分別割除立式循環出口 A-B、C-D段、臥式循環泵出口 E-F、G-H 段、新鮮水泵 I-J、L-M 段,增加多功能水泵控制閥。
        3.2 自控系統改造
        改造流程如下 :
        (1)在分體式電磁流量計在基地泵、循環水泵、新鮮水泵的供電柜上增加繼電器。
        (2)從新增繼電器引兩組信號 KVVP 4*1.5電纜,分別控制基地泵、循環水泵、新鮮水泵的啟停,電纜線經過自用配氣站旁電纜橋架接入1# 鍋爐房控制室 DO 卡鍵上。
        (3)從新增繼電器引兩組信號 KVVP 4*1.5電纜,分別監測消防泵的啟停狀態,接入1# 鍋爐房控制室 DI 卡鍵上。
        (4)在中控室工控機消防泵操作畫面上增加相應操作模塊。
        4 預期效果評價
        (1)人員勞動力減少
        改造后,員工可在中控室直接操作,無需到現場啟、停,提高了設備自動化程度,進一步優化人力資源配置,減輕勞動強度,提高了員工工作效率。
        (2)安全性的提升
        改造后,減少員工現場操作閥門的頻次,避免誤操作,防止運行事故發生,同時增加多功能水泵控制閥門,閥門啟閉動作過程能有效地因防止水錘壓力波升高而產生的事故。
        (3)自動化管理水平的提高
        改造采用自控系統后,員工可在中控室直接啟、停操作,可以在線監控泵運行狀況,保證了分體式電磁流量計安全平穩供水的同時,提高了凈化廠運行管理的自動化程度,每周只需要對分體式電磁流量計進行定期衛生清理。
        (4)執行力大大提高
        中控人員接到啟、停機泵通知后,可在中控室立即實現遠程控制、監控,避免現場操作人員因裝置其他操作而影響啟、停機泵速率。
        5 結束語
        消防泵的改造成功為分體式電磁流量計數字化改造提供了依據和樣本,根據預期的效果以及費用預算,在提高自動化管理水平的同時,減少員工勞動強度,增加了分體式電磁流量計安全平穩供水的保障。在今后的工作中應加大對新技術的投入,進一步提高自動化管理水平。
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