PDF《基于西门子 S7-400 热泵供汽 DCS 应用实例》

基于西门子 S7-400 热泵供汽 DCS 应用实例 An example of application of DCS in heat pump of steam supply based on Siemens S7-400 陕西科技大学 李丰安 张根宝 Li Feng-an, Zhang Gen-bao 摘要:本文介绍了一种基于西门子 PLC 的热泵供汽控制系统.

对纸机供热系统进行了 研究,采用一种新型的供汽系统---热泵供汽系统,取代了传统三段供汽.该系统运用先进的 控制方案,软硬件紧密结合,使系统性能进一步提高,特别适用于 I/O 点较多的大型纸厂. 此系统已在浙江一纸厂应用,具有一定的推广价值. 关键词:热泵;

三段供汽;

DCS 中图分类号:TP273.3 文献标识码:B Abstract A heat pump of steam supply system will be introduced in this paper, which based on the PLC of Siemens. We have studied heat supply system seriously, and use a new kind of plan named heat pump of steam supply system instead of the three-stage steam supply. The super control plan is applied in this system, the software and the hardware be integrated perfectly, so that the qualities of this system be improved, the large factory which need to many point of I/O is especially suit to this system. In fact, this new system will be used in a paper production factory in ZheJiang, and worth to be used widely. Key words heat pump;

three-stage steam supply;

DCS 引言 目前,在纸机干燥部普遍采用传统三段供汽方法,这种供汽方式能耗大,效率低,严重 制约着造纸技术的向前发展.随着造纸技术的不断发展,出现了一种新的供汽方法――热泵 供汽,这种供汽方法能够很好的解决传统三段供汽烘缸冷凝水排放不畅、能耗大、效率低的 缺点,解决了传统串联式三段供热上下段之间相互影响的矛盾,各组烘缸的温度曲线调节十 分方便.

1 热泵供汽性能分析 如图 1,利用热泵替代阀门节流减压执行器所需品位和数量的蒸汽,利用蒸汽减压前后 的能量差使其工作蒸汽冷凝水系统产生的二次蒸汽,提高能级后再供生产使用.特别是在蒸 汽喷射式热泵工作过程中,在闪蒸罐中将蒸汽冷凝水产生的二次蒸发汽增压后供给纸机烘缸 加热,同时降低了闪蒸罐的工作压力,增大了烘缸排出蒸汽冷凝水的压差,有利于蒸汽冷凝 水通畅排出.冷凝水经过多级闪蒸后热能得到充分利用.在热泵供汽系统中,各段纸机烘缸 排出的蒸汽冷凝水经过多级闪蒸,依次产生不同品位的二次蒸汽,蒸汽冷凝水降低温度后, 再排出冷凝水罐.如I段烘缸排出的蒸汽冷凝水进入一级冷凝水闪蒸罐,产生二次蒸发汽经 热泵增压后供一段烘缸加热用,由一级闪蒸罐排出的蒸汽冷凝水进入二级闪蒸罐进行多级闪 蒸,热能得到了充分利用.

2 3

4 1 I段 毯缸 II段14 锅炉蒸汽

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15 5

6 17 III段13

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10 1.分汽缸 2.一级闪蒸罐 3.二级闪蒸罐 4.三级闪蒸罐 5.冷凝水贮水罐 6.冷凝水水泵 7-9.热泵 10-16.差压排水器 17.分离器 18.真空泵 19.水封槽 图1三级闪蒸热泵供热系统工艺流程

2 系统设计 2.1 系统设计依据 纸幅在造纸机的网部成形并在压榨部脱水以后,大约尚有 60%~80%的水分,然后在造纸 机的干燥部用加热蒸发扩散的方法进一步脱去,使纸幅达到成品所需的 94%左右的干度.湿 纸页进入干燥部与烘缸接触干燥,要求干燥温度按一定的规律变化,称为干燥曲线. 要在生产过程中得到合适的干燥曲线(图2) ,首先要选择好烘缸的分组和各组的烘缸个 数,其次是用自动化仪表去调节和稳定干燥曲线.为了便于排除烘缸内的冷凝水,还必须保 持烘缸内汽压和冷凝水箱汽压之差,即跨过吸管的压力之差的稳定.