高爐冷卻水監(jiān)測及控制系統(tǒng)

控論文摘要：利用數(shù)字化溫度傳感器、電磁流量計對高爐冷卻水系統(tǒng)引在高爐生產(chǎn)過程中，由于爐內(nèi)反映產(chǎn)生大量的熱量，任何爐襯材料高溫作用，必須對其爐體進行合理的冷卻，同時對冷卻介質(zhì)進行有效的效的冷卻，使之既不危及耐火材料的壽命，又不會因為冷卻元件的泄作。因此對高爐冷卻介質(zhì)進行必要的監(jiān)測和控制尤為重要。本文主就其作用而言，相對重要的是降低溫度，帶走熱量以形成保護性型。因此冷卻系統(tǒng)在不同位置帶走熱量的多少很重要，水帶走的熱量與水量、進出水溫差、水的比熱容成正比關(guān)系，而水的我們通過在冷卻器進水或出水支管上安裝流量計來獲取流量對高爐冷卻水系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)中主要是對水流量進行調(diào)節(jié)，調(diào)再根據(jù)熱流強度對高爐當前部位爐墻厚度等狀況進行判斷，并對系統(tǒng)從功能上分為溫度監(jiān)測子系統(tǒng)、流量監(jiān)測子系統(tǒng)、控溫度監(jiān)測子系統(tǒng)設(shè)備主要包括：數(shù)字化溫度傳感器、總線連接器測溫傳感器采用的是美國進口的數(shù)字式溫度傳感元件，其精溫范圍廣等特點使得在低溫測量系統(tǒng)中用量非常大。其外殼采用不銹鋼蝕，可以在環(huán)境惡劣的測溫環(huán)境下使用。該探頭安裝簡單，拆換方數(shù)字化溫度傳感器內(nèi)部有獨立的地址編號，系統(tǒng)可影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器，高溫度系數(shù)晶當計數(shù)門打開時，溫度傳感器就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器和溫度寄存器中，減法計數(shù)器和溫度寄存器被預(yù)置在-裝入，減法計數(shù)器重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達雨、防熏蒸、防腐蝕，外觀美觀大方，接線方便。內(nèi)部接線端子，采總線連接器的作用是將數(shù)字化溫度傳感器簡單的連接，換和數(shù)據(jù)采集，增強了系統(tǒng)的可靠性。溫度采集器使用防水標準的機殼，劣環(huán)境，密閉性好，防熏蒸。而且溫度采集器帶有過壓、過流、突波、隔采集器以控制器為核心以電源為外圍輔助，整和通訊、數(shù)據(jù)采集通道據(jù)，有效的架起下位機和上位機之間的橋梁。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器使用防爆標準維護等諸多優(yōu)點。1-wire單總線適用只有一個從機位于總線上時系統(tǒng)可按照單節(jié)點系統(tǒng)操作，而當多個從機采集器使用時間隙(timeslots)來讀寫數(shù)字化溫度傳感器的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位(1)初始化(2)寫時間隙(3)讀時間隙將總線拉高產(chǎn)生讀時間隙讀時間隙在t1時刻后t2時刻前有t2時刻前主機必須完成讀位并在t0后的60μs-120μs內(nèi)釋放總線本系統(tǒng)中要控制的內(nèi)容包含兩方面：各閥門開度控制和加開度進行調(diào)節(jié)，使之調(diào)整到指定的開度；當有閥門開度已經(jīng)調(diào)整系統(tǒng)有通訊功能，可以接收上位機的指令，進行遠程數(shù)字制信號驅(qū)動交流電機。閥門的控制量為閥門開度，在應(yīng)用場合往往會控制器接受上位機命令，按照命令執(zhí)行閉合或斷開加壓水泵的控該子系統(tǒng)功能主要包括：運算、實時數(shù)據(jù)廣播、運算功能1.熱流強度計算在相應(yīng)的總線上取得各個監(jiān)測點的溫度、流量等數(shù)據(jù)，并將各監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中編號進行比對查詢，之后對應(yīng)到其物理位置，以完成數(shù)據(jù)計算。找到某一位置上的出水溫度傳感器編號、入水溫度傳感器編號、流量計編再在數(shù)據(jù)庫中查詢到用戶設(shè)置的面積、熱容等數(shù)據(jù)，根據(jù)這To：出水溫度(℃)Ti：入水溫度(℃)本模型的冷卻壁傳熱過程分析中，可以簡化認為爐墻的熱量損失(1)爐墻內(nèi)的傳熱以傳導(dǎo)傳熱為主，煤氣與渣皮、冷卻水與水管內(nèi)壁之間以對流換熱(2)爐墻的熱傳導(dǎo)僅是沿徑向方向進行，即本模型建立的是一維傳熱模型(3)溫度隨時間的變化很小，因此系統(tǒng)可以被認為是穩(wěn)態(tài)的或準穩(wěn)態(tài)的(4)模型計算涉及的物質(zhì)，如涂層、冷卻壁本體以及掛渣等，各自都是均勻的(5)高爐的冷卻水管、冷卻壁、掛渣等的熱傳導(dǎo)系數(shù)是各向同性的，但是是隨溫(4)從冷卻壁體到冷卻水之間有四個熱阻：氣隙層的熱冷卻水的傳熱經(jīng)歷了氣隙傳熱、涂層導(dǎo)熱、水管壁導(dǎo)熱和管壁與冷卻水的為簡化處理，將冷卻壁體與冷卻水之間的傳熱用一將上述參數(shù)代入即可完成爐墻厚度的計算。監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至計算機，計算機查詢數(shù)據(jù)的對應(yīng)位置后，存到計算機變量，其中包括：出水溫度、入水溫度、溫差、流絡(luò)軟件根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的標準參數(shù)、報警閥值和動作閥值等信息，對高爐冷卻水系統(tǒng)運行是否正常，分析高爐爐型及運行情況。用監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警閥值進行比較，判斷是否超出正常范圍，決定是否進行報警。用監(jiān)測進行比較，當超出設(shè)置的動作閥值時啟動控制子系統(tǒng)，使之做出相應(yīng)的動報警時啟動報警閃爍畫面，并開啟報警聲音；需要控制子系統(tǒng)動保存全部設(shè)置參數(shù)、閥值和命名等記錄。并對歷史數(shù)據(jù)進行記錄。查詢子系統(tǒng)是純軟件系統(tǒng)，可以加載到局域網(wǎng)段內(nèi)任意接收并顯示實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，也可顯示報警狀態(tài)和控制動作狀態(tài)，還可在網(wǎng)內(nèi)任一臺加載了查詢系統(tǒng)軟件的計算機，通過權(quán)限認證后都可以進結(jié)術(shù)。對高爐冷卻水系統(tǒng)進行嚴密的監(jiān)測和有效的控制，很大程度上有效的測量手段和完善的數(shù)學(xué)模型