毕业论文热力系统换热站生产工艺软件设计及仿真成模板.doc

摘 要伴随人类环境保护意识增强，热电联产集中供热方法将逐步替换中小型锅炉房。换热站作为热源厂和用户之间一个中间步骤，其供热品质好坏对改善热网热力工况，提升供热质量起着关键作用本文关键介绍了换热站机构及原理，而且分析了换热站系统结构、编程思想及换热站工艺步骤。经过对RSView32软件了解和深入，对其功效及其在换热站系统中应用进行设计。系统经过可编程控制器（PLC）采集数据,将各参数变量控制在理想范围内，利用通讯网路对其远程监控。此次设计系统能满足换热站自动控制及舒适节能等优点，适用性高，对节能、提升经济效益相关键意义。关键词：热力系统；换热站；生产步骤；软件设计；RSView32AbstractAs human awareness of environmental protection, central heating cogeneration mode will gradually replace the small and medium sized boiler room. As the heat source plant and heat exchange station, a middle link between users, the quality of its heat to improve the quality of thermal heating network condition, plays an important role to improve the quality of heat This paper introduces the heat exchanger station institutions and principle, and analyzes the heat exchanger station system structure, programming ideas and heat exchanger station process flow. Based on the understanding and further RSView32 software, and its functions in heat exchanger station system and its application to carry on the design. System through the programmable controller (PLC) collect data, each parameter variable control in the ideal, within the scope of the use of its remote monitoring communications network. The design of the system can satisfy heat exchanger station automatic control and comfortable energy-saving, applicability, high in saving energy, improving economic efficiency to have the important meaning.Keywords：Thermal System; Heat Transfer Station; Production Process; Software Design; RSView32 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 集中供热背景和中国外发展趋势11.2 换热站现实状况和发展趋势21.3 此次论文设计意义21.4 设计要求3第2章 换热站结构及原理42.1换热站介绍42.1.1换热站介绍42.1.2换热站组成42.1.3换热站和热用户连接方法42.2换热站结构及原理62.2.1换热站结构图及工作原理62.2.2换热站运行调整控制方法72.2.3换热站节能分析112.3换热站各部分结构及用处112.3.1换热器122.3.2流量计142.3.3循环水泵172.3.4阀门172.3.5温度计、压力计182.3.6其它18本章小结18第3章 系统总体方案设计193.1总体设计思绪193.2系统组成示意图193.3系统管理21本章小结21第4章 系统软件设计234.1 RSView32介绍234.2组态软件RSView32显示操作设计234.2.1组态软件RSView32通信配置234.2.2创建标识数据库254.2.3创建图形显示254.2.4配置数据统计、活动统计、事件等264.2.5添加安全方法27本章小结27结 论28致 谢29参考文件30附录1 译文31附录2 英文参考资料35第1章 绪论1.1 集中供热背景和中国外发展趋势集中供热是在十九世纪末期，伴随经济发展和科学技术进步，在集中供热技术基础上发展起来，它利用热水或蒸汽为热媒，由集中热源向一个城市或较大区域供给热能。集中供热不仅为城市提供稳定、可靠热源，改善人民生活，而且和传统分散供热相比，能节省能源和降低污染，含有显著经济效益和社会效益。集中供热方法始于1877年，当初在美国纽约，建立了第一个区域锅炉房向周围14家用户供热。20世纪早期，部分工业发达国家，开始利用发电厂内汽轮机排气，供给生产和生活用热，后逐步成为现代化热电厂1。在上世纪中，尤其是二次世界大战以后，西方部分发达国家城镇集中供热事业得到快速发展。原苏联和东欧国家集中供热事业长久以来是实施以主动发展热电厂为主发展政策。莫斯科集中供热系统是世界上规模最大供热系统。据1980年资料，市区内热网干线长达3000多km，向500多个工业企业和四万多座建筑供热，其城市集中供热普及率靠近100%。地处严寒气候北欧国家，如瑞典、丹麦、芬兰等国家，在第二次世界大战以后，集中供热事业发展快速，城市集中供热普及率全部较高。据1982年资料瑞典首全部斯德哥尔摩市，集中供热普及率为35%;丹麦集中供热系统遍布全国城镇，向全国1/3以上居民提供供热和热水供给服务。二战后德国因其在废墟中进行重建工作，为发展集中供热提供了有力条件。现在除柏林、汉堡、慕尼黑等城市已经有规模较大集中供热系统以外。在鲁尔地域和莱茵河下游，还建立了连接多个城市城际供热系统。另外部分工业发达国家，如美、英、法等国家，早期以锅炉房供热来发展集中供热事业，锅炉房供热占较大百分比1。不过这些国家已很重视发展热电联产集中供热方法。中国城市集中供热真正起步是从50年代开始。党十一届三中全会以后，尤其是国务院1986年下发相关加强城市集中供热管理工作汇报，对我过集中供热事业发展起到极大推进作用。1992年全国有117个城市建设了集中供热方法，换热站监控系统开发和智能控制研究供热面积达成21262万平方米，“三北”地域集中供热普及率达成131。1993年国有158个城市建设了集中供热方法，供热面积达成了32832万平方米，“三北”地集中供热普及率达成18%。到1996年底中国已经有286个城市建设了城市集中供热统，供热面积达成73400万平方米，“三北”地域集中供热普及率达成260015。尤其几年，伴随国民经济增加和生活水平提升，越来越多城市建设了集中供热系统即使中国这些年来集中供热事业得到了快速发展，但和国外相比，中国现在采暖统相当落后，即室温冷热不均，系统热效率低，不仅多耗成倍能量，而且用户不能行调整室温。目前采暖收费大多按面积计费，无助于用户节能意识，以至于出现一不正常现象。如室温过高开窗，室温过低投诉。使得设计人员及业主尽可能加大供热量造成效率低、高能耗反复浪费。中国能源紧缺，而采暖用能又十分浪费。据资料介绍中国住宅建筑采暖能耗为相近气候条件发达国家3倍左右。现在采暖用能占全国品能源总消耗9.6%，采暖能耗不仅造成资源浪费，而且是大气污染一个关键。1.2 换热站现实状况和发展趋势中国现行换热站运行管理仍处于手工操作阶段，大部分依靠经验来进行温度调整，影响了集中供热优越性充足发挥，无法对运行工况进行系统分析判定;系统运行工况失调难以消除，造成用户冷热不均;供热参数未能在最好工况下运行，供热量和需热t不匹配;运行数据不全，难以实现量化管理。研究和建立热网分布式计算机监控系统，实现热网运行过程中信息采集、信息集成、科学有效地控制和管理热网，为供热企业各级领导、管理和生产部门提供辅助决议和优化手段，己成为很多供热企业迫切需求。换热站发展趋势大致有四个：(1)供热系统为全自动系统。(2)换热站设备安全可靠，不考虑备用设备，而且要实现机组化。(3)含有可靠系统运行信号传输系统，无需运行人员现场值班。(4)节能效果显著，设备运行噪音低。1.3 此次论文设计意义集中供热因含有节省能源和改善城市环境等方面主动作用，而日益成为城市公用事业一个关键组成部分，是国家大力推广节能和环境保护方法。伴随国民经济飞速发展，环境保护和节省能源成为越来越关键问题,中国城市集中供热规模也不停扩大，科学管理热力管网含有很重大经济和社会效益。城市集中供热也成为城市尤其是北方城市供热大势所趋，怎样使整个集中供热系统处于一个良好、高效运行状态，成为供热控制系统所必需处理问题。换热站是连接供热站和用户极为关键步骤，在在集中供热热力系统中起着举足轻重位置，不仅其工作安全性、可靠性直接影响锅炉安全性及供热质量，提升其工作效能还含有十分重大节能意义，现在换热站大全部采取人工监控，首先浪费人力；其次在出现事故隐患时操作人员难以发觉，易造成设备事故。同时各换热站全部独立运行，难以达成供热系统整体最好状态，易造成热力失衡，影响供热效果而造成能源极大浪费。利用优异工业自控技术、计算机技术、通讯技术组成换热站及远程监控管理系统，对热力系统实施更科学、更规范监控管理，提升中央调度室监控能力，含有很巨大经济和社会效益。1.4 设计要求经过设计换热站系统对换热站各参数变量进行监控，了解热力系统换热站工艺步骤及各结构作用。学习简单RSView编程，并对换热站系统进行仿真。第2章 换热站结构及原理2.1换热站介绍2.1.1换热站介绍换热站和热水管网是连接热源和热用户关键步骤，在整个供暖系统中含有举足轻重作用。换热站是指连接于一次网和二次网并装有和用户连接相关设备、仪表和控制设备机房。它用于调整和保持热媒参数(压力、温度和流量)，使供热、用热达成安全经济运行，是热量交换、热量分配和系统监控、调整枢纽。换热站通常由汽水换热器组成换热系统、循环水泵组成循环水系统、补水泵组成补水系统来组成。在控制过程中，需要采集大量物理量，如压力、温度、流量等模拟量参数2。需要经过PLC对这些参数进行实时采集和处理。换热站自动控制，即实现整个进汽和供水过程全自动控制。2.1.2换热站组成通常换热站内部设备可分为两大部分，即采暖系统和民用生活热水系统，现在中国换热站大部分没有民用热水设施。以后伴随人民生活水平提升在换热站内应增加生活热水系统，来提升集中供暖效益。换热站关键设备有:离心水泵、水一水(汽一水)换热器、热水储水箱、过滤器、补水箱、调整阀门、热媒参数调整和检测仪表、预防用户热水供给装置生锈和结垢设备等。换热站内还安装有热量表和调整供热量自动调整装置。2.1.3换热站和热用户连接方法在换热站中，局部采暖系统和热网连接能够分为:直接连接方法，间接连接方法。所谓直接连接，是指热网循环水直接进入用户内部散热器。所谓间接连接是指热网循环水和热用户内部采暖系统循环水相互隔绝，而其间只限于热量交换连接形式。从运行角度来分析，直接连接系统水力工况和热力工况受到热网运行工况影响，故又称为局部系统和热力网关联式连接。间接连接系统水力工况不受热网运行工况影响，故又称为局部系统和供热网非关联式连接。当集中供暖系统一次管网压力和温度比较高时候，换热站内采暖系统应采取间接连接系统，使一次系统和二次系统水力工况分开，相互不受影响。依据经验供暖系统大多采取间接连接，因为一次系统失水量小，能够确保一次系统有良好水力工况，也便于查找二次系统失水地点，必需时也便于把失水量大二次系统切开。为了减轻热源厂补水压力，采取间接连接后还可在换热站内安装补水设施以补充二次系统失水，维持系统水力工况稳定。依据以上分析，能够看出从热网和局部系统考虑，换热站间接连接优点可概括为两个方面。对热网而言，水质污染影响较小，而且可改变热网内流量和水温，热网可采取较高温度热介质，故可缩小热网管径和降低输送热介质费用9。因为高温水会在喷射器内汽化并产生噪声，所以在高温水供热系统中不宜采取直接连接型式;对局部系统而言，压力工况不受热网压力工况影响，因为局部系统内含有独立水循环系统，提升了供暖系统可靠性和缩短了排除故障时间，关键建筑物(如博物馆、档案室、建筑纪念物)采暖系统，通常采取间接连接型式，采暖系统和热网是隔离，确保了采暖系统不被热网破坏。同时也应该指出间接连接型式也有部分缺点:和直接连接型式相比，间接连接型式换热站结构复杂，除换热装置外，局部系统还需配置循环水泵、定压装置和补给水装置等，设备费用高10。对于用户和热网直接连接方法，不管是从调整方法上还是从对热网水利用角度来看任一原因发生改变全部会影响热网和用户运行，从而使整个采暖期不易达成在可靠、合理、节能情况下运行，尤其是当热网压力、温度较高时，问题更为严重。所以，在大规模民用供暖区域中，各采暖用户和热网宜采取间接式连接。现在，中国大多数换热站普遍采取间接连接方法，其优越性已日益被更多人所认识。2.2换热站结构及原理2.2.1换热站结构图及工作原理图2一1换热站结构图换热站工作原理为热源提供蒸汽在换热器中和循环水相混合，加热循环水并经供水管道输送到用户，再把用过热水经回水管道经过循环水泵回收到换热器中加热循环使用，利用供、回水温差产生热量给用户供暖。因为原换热站几乎无任何调整控制设备，完全凭操作人员经验进行手动调整，这么调整存在很强主观性和不确定性，往往会造成大量能源浪费。为此，我们对其进行结构改造，增加用以调整控制设备，使换热站运行调整更科学、更合理，在确保热用户需求前提下，最大程度节省能源。图2一2就是改造后换热站结构图3。图2一2改造后换热站结构图改造后结构采取调整方法是一次侧采取量调整方法，二次侧采取分阶段改变流量质调整方法，而且采取变频调速技术调整补水泵对系统进行补水定压，本系统控制部分采取PLC可编程控制器来进行计算及控制各传感元件和实施器，实现对换热站自动调整。该改造方案关键是结合换热站实际情况，经过对环境温度、二次供水温度及压力监测，实现对一次侧供汽量和二次循环水供水温度、流量自动调整以适应热用户实际需求，同时，对二次管网系统进行自动补水定压以维持管网稳定性。2.2.2换热站运行调整控制方法改造后换热站改善之处于于由原来毫无温度流量调整控制装置变得能够依据实际工况对温度流量进行调整控制由原来连续工频补水变成变频调速补水定压。这么就能够避免无须要浪费。1.温度调整控制换热站系统对温度调整控制就是要确保二次侧有一个恒定预设定供水温度，控制元件是换热器一次侧电动调整阀，该阀门控制换热器一次供汽量。将预设定温度作为给定值，测量温度值作为反馈值，阀门开度作为输出值，确保二次供水温度恒定。当换热器二次供水温度偏离设定值时，控制调整系统就自动调整实施器动作，即改变电动调整阀开度，从而改变进入换热器一次热媒流量，改变传送到换热器热能，使二次供水温度稳定在设定值周围。 2.循环水量调整控制因为供暖系统供暖热负荷是伴随室外温度等原因改变而不停改变，当室外温度偏高时，供暖热负荷就应偏低，假如还按着设计热负荷进行供暖就会造成无须要浪费。针对上面出现无须要浪费情况，对换热站二次侧采取分阶段改变流量质调整方法。把室外温度分成二个阶段，当室外温度高于某个设定值时，循环水泵工频运行;当室外温度低于设定值时，循环水泵将以0.75工频运行，此时，系统循环水量也就对应减小。分阶段改变流量质调整方法控制原理图2一3所表示。调整器变频器循环水泵。图2一3分阶段改变流量质调整方法控制原理图3.补水定压方法改善换热站供暖系统中水循环系统和供水系统一样需要维持管网压力恒定。供暖系统中水加热后经循环泵加压送到用户，再回来加热补充热损失。理想情况下，没有水损耗，但因为人为原因和管网不可避免存在跑、冒、滴、漏现象，造成水压不稳定，所以需要采取方法来维持水压恒定。供暖系统常见定压方法有以下多个:(1).膨胀水箱定压;(2).定压罐定压;(3).间歇补水定压;(4).连续补水定压;(5).变频调速补水定压。用膨胀水箱定压易加重系统腐蚀，而且膨胀水箱必需安装在系统最高处，往往很不方便;定压罐体积大，占地大，每隔一段时间充一次气，且充气工作很繁琐;间歇补水定压比较节能，但系统压力波动大，运行不稳定;连续补水定压和变频调速技术补水定压效果全部比很好，但利用变频调速技术进行补水定压比连续补水定压在电能消耗上少得多。相比较而言，供暖系统定压宜采取变频调速技术定压。图2一4是利用变频调速技术进行补水定压结构图，它是经过安装在系统管道上压力传感器去检测压力信号P，并把此信号传送给调整器和设定固定压力信号P0相比较，比较结果作为调整参量送给变频器以调整变频器输出电压频率，变频器再将频率输出信号传给补水泵，进而改变补水泵转速调整补水量，以维持系统压力恒定。因为补水泵转速n和被检测压力P全部和电源频率f成正比，当PP0时，经过变频器来调整电源频率f使其降低，补水泵转速n就会减慢，P就会降低直至P0周围。这么，不管P初始值是多少，最终总会维持在P0左右。还有一个特殊情况，当系统压力高于设定压力上限值时，系统会自动报警并开启阀门泄水，直至压力恢复到正常值，阀门又自动关闭，停止泄水，这么系统运行起来就更安全了。图2一4利用变频调速技术进行补水定压结构图图2一5为水泵变频调整控制程序步骤图2.2.3换热站节能分析换热站可节省大量电能，关键在于换热站中对水泵应用了变频调速技术。水泵流量和转速成正比;水泵扬程和转速平方成正比;水泵轴功率和转速立方成正比。图2一6反应了水泵流量、扬程和轴功率和转速之间关图2一6水泵流量、扬程和轴功率和转速关系图这么，利用变频调速技术对水泵进行调速就可节省大量电能，当水泵转速为原来80%时，水泵耗电量就为原来51.2%;当水泵转速为原来50%时，水泵耗电量仅为原来12.5%。可见，利用变频调速技术对水泵进行调速节能效果很显著。2.3换热站各部分结构及用处换热站由换热器、流量计、水泵、进汽阀、减压阀、自动排汽阀、止回阀、温度表、压力表等组成，下面就来逐一介绍它们在换热站中所起作用。2.3.1换热器换热器是换热站结构中一个最为关键部分，它是连接一次管网和二次管网中间步骤，它关键功效是将一次管网蒸汽和循环水混合，加热循环水送至用户。换热器种类多式多样，换热器根据热传输原理能够分为以下多个关键形式:(1).直接接触式换热器:利用冷、热流体直接接触，相互混合进行换热换热器。这类换热器含有传热效率高、单位体积传热面积大、设备结构简单、价格廉价等优点，缺点是仅适适用于工艺上许可两种流体混合场所。(2).蓄热式换热器:借助于由固体(如固体填料或多孔性格子砖等)组成蓄热体和热流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传输给冷流体换热器。这类换热器含有结构紧凑、价格廉价、单位体积传热面积大优点。适适用于汽一汽热交换场所。(3).间壁式换热器:利用间壁(固体壁面)将进行热交换冷热两种流体隔开，互不接触，热量由热流体经过间壁传输给冷流体换热器。间壁式换热器是工业生产中应用最为广泛换热器。(4).中间载热体式换热器:把两个间壁式换热器由在其中循环载热体连接起来换热器。工业应用中，最为常见是管壳式换热器、板式换热器和其它多种紧凑高效新型换热器，下面对其进行简明介绍4。.管壳式换热器:即使各式各样换热器使大家选择范围越来越大，不过因为管壳式换热器含有结构坚固、易于制造、生产成本低、弹性大、适应性强、耐高温高压、材料选择范围广等优点，其在化工生产中仍占据关键地位，在高温高压或有腐蚀性介质作业中更能显示其优势，是现在使用最广泛换热器。管壳式换热器由部分直径较小圆管加上管板组成管束，外套一个外壳而组成。管壳式换热器又能够做以下划分:固定管板式换热器。固定管板式换热器集中了管壳式换热器优点，所以应用相当广泛。关键适适用于温差不大或温差较大但壳程压力不高和壳程结垢不严重或能用化学品清洗场所。.浮头式换热器:浮头式换热器适适用于管壳壁间温差较大或易于腐蚀和易于结垢场所。但其缺点是结构复杂、粗笨，造价比固定管板式高20%左右，材料消耗量大。管式换热器。适适用于高温高压情况，对于壳程需要常常清洗管束，则要求采取正方形排列。通常情况下按三角形排列。填料函式换热器。用于腐蚀严重，温差较大场所，不过壳程压力不能过高，也不适适用于壳程内为易挥发、易燃、易爆和有毒介质场所。管壳式换热器也有它不足之处，最关键就是体积太过庞大，占地面积大，对土建造价影响也比较大，但管壳式换热器换热量大，尤其适适用于大型工艺系统。.板式换热器:板式换热器是将用薄金属板压制成含有一定波纹形状换热板片进行叠装，然后用夹板、螺栓紧固而成一个新型高效换热器，现在正被越来越多行业所采取。它含有以下多个方面特点:总传热效率高。板式换热器总传热系数K通常为一500ow/(mZ一K)，高可达6000一s000w/(mZ一K)，比管壳式换热器(K一1500一Zsoowz(mZ一K)高几倍。在相同压力损失下，板式换热器传输热量为管壳式换热器6一7倍。结构紧凑、占地面积小。板式换热器高效传热，决定了它结构紧凑体积小特点。其板片间距通常为4mm，而板片表面波纹又大大增加了有效换热面积。板式换热器每单位体积内能够部署25om传热面积。每平方米换热面积只消耗金属16kg左右，占地仅为管壳换热器十分之一至五分之一。热损失小。因为只有板片间密封垫周围暴露在大气中，所以其热损失极小，通常为1%左右，无需采取保温方法。在换热面积相同条件下，板式换热器散热损失仅为管壳式换热器五分之一，而重量则不到管壳式换热器二分之一。传热温差小。因为板式换热器含有高值传热系数及猛烈湍流特点，可使热交换器在两种流体温度十分靠近情况下运行，两种介质平均对数温差能够低至1。操作灵活、适应性强。可经过增减板片方法调整传热面积以适应负荷改变。然而，应该认识到，因为板式换热器两片间流道截面积狭窄，难以实现大流量运行，同时它对水质要求较高，结垢和污物堵塞后换热能力下降较快。其制作材料也较昂贵。所以在大型系统中不宜采取。而且相对于科技发达国家来说，中国产品在板型制造工艺上和耐温耐压方面仍存在着一定不足。.折流杆换热器:在折流杆换热器内，壳程流体以轴向流动为主，所以降低了壳侧压降。和折流板换热器相比，折流杆换热器含有更高壳程单位压降和总传热系数传热特征比。同时，因为在折流杆换热器内不存在严重滞留区域，所以效益高，且含有不易结垢优点。.螺旋板式换热器:螺旋板式换热器是由两块平行钢板卷制而成，两钢板同时绕成螺旋形状形成两个同心通道，冷热流体在两个通道中作逆流或错流流动，进行热量交换。因为螺旋板式换热器为等截面单通道，所以不存在流动死区，定距柱及螺旋通道对流动扰动降低了流体临界雷诺数，使换热器传热能力很高。螺旋板式换热器还含有自洁能力强、不易堵塞、散热损失小、传热温差小、结构紧凑、成本较低等优点。多年来成为工业中比较常见换热设备。.热管换热器:热管是一个新型高效传热元件。热管换热器最初是在航空航天技术中使用。伴随技术成熟，应用领域正在逐步扩大，现在已经应用于化工、石油、冶金等行业。常见热管换热器有汽一汽热管换热器、热管蒸汽发生器、高温热管等。.板壳式换热器:又称“膜式”或“薄片式”换热器，是一类介于管壳式和板式换热器之间新型换热器，兼具两种换热器优点，传热效率高、承压耐热、耐腐蚀、密封性能好、结构紧凑、成本低。板壳式换热器最早由瑞典40年代起开发。现在该产品在国外应用已经普及。中国不少单位对板壳式换热器进行了研究和开发，并取得工业上实际应用，换热效果显著、性能良好。板壳式换热器适应多种过程灵活性远优于板式换热器，而其传热效率则又高于管壳式换热器。有望广泛应用于化工、造纸、制药、冶金和食品等行业中液一液、汽一液、汽一汽加热、冷却、蒸发和冷凝多种过程。.超薄板换热器:超薄板换热器也是一个含有管壳式换热器和板式换热器二者优点一个新型换热器。这种换热器含有总传热系数高、换热面积大、密封性好、维修简便、使用寿命长优点。但其缺点是耐操作压强较低，通常只有O.SMPa而且加工制造困难5。2.3.2流量计在一次管网和二次管网处全部应安装流量计，用以测量流量。流量计量仪表按不一样测量原理能够分为以下几类:(1).差压流量计差压流量计是一个用节流装置或其它差压检测元件(如测速管)和差压计配套使用来测量流量仪表。这种流量计是一个比较成熟产品。50年代以前，国外就广泛应用。因为它含有结构简单、使用寿命长、适应性强和价格较低等优点，所以占有市场百分比很大，70年代曾达成73.5%。现在占有市场百分比即使比以前小了，但仍占有绝对大市场。和节流装置配套使用差压变送器多年来发展很快，关键在简单、可靠、提升正确度和增加功效这几方面下功夫。为了实现这个目标，关键采取了下述方法:.尽可能降低零部件种类和数量，仅使用经过证实是可靠零部件;.左右对称结构，从本质上消除了产生误差原因;.检测元件使用半导体复合型传感器，可测量差压、静压和温度三个参量;.利用微处理机赔偿传感器特征，变送器正确度通常可达成量程0.1%，最高可达成量程0.075%;另外，最近还出现了一个新型变送器，即在差压变送器功效上附加PID(百分比、积分、微分)调整功效。这种仪表有三大特点:仅用该仪表就能进行分散控制; 用十台仪表既能实现差压变送器功效，又能实现调整器功效;因为不需要调整器，所以差压变送器和仪表控制之间配线工程就不需要了，降低了费用。(2).电磁流量计电磁流量计是一个测量导电液体流量仪表，其特点是测量管光滑，压力损失小，正确度高，应用广泛。自50年代问世以来，发展很快。在70年代，电磁流量计主流是采取商用频率激磁方法，在这种方法中，信号载波频率和商用电源频率是一致。因为测量流体中涡流分布改变和其它商用电源噪声影响，所以零点稳定性欠缺，正确度一直提不高，一直为量程1%。80年代采取了含有商用电源整数倍周期低频或方波激磁方法，基础上消除了源于磁通时间改变率噪声(零点改变原因)，正确度提升到量程0.5%，近几年来，又提升到流速0.5%6。低频激磁方法存在着这么一个问题:当载波频率为6Hz左右，进行泥浆流体测量时，轻易受到和载波频率相近低频噪声影响。为了处理这个问题，国外最近开发出了一个双频率激磁方法电磁流量计。这种电磁流量计设置了两个滤波器:低通滤波器;高通滤波器。经过低频采样信号经过数字式低通滤波器，信号高频成份经过高通滤波器，然后，再把两种成份相加，因为这两个滤波器含有相同截止频率，所以相加起来信号能再现原来信号，应用实例证实其能降低流体噪声。(3).容积流量计容积流量计是一个广泛应用于测量石油类流体、饮料类流体、气体和水流量流量计。容积流量计是利用机械测量元件把流体连续不停地分割成单个已知体积，并进行反复不停地充满和排放该体积部分流体而累加计量出流体总量流量仪表8。它关键优点为:测量正确度高、安装管道条件对流量计计量精度没有影响、可用于高粘度液体流量测量、测量范围较宽(经典测量范围为5:1到10:1)、直读式仪表可直接得到流体流量。其缺点为:机械结构较复杂、体积庞大，被测介质种类、口径、介质工作状态等适应性不够宽，大部分容积流量计只适适用于洁净单相流体，部分形式仪表在测量过程中会给流动带来脉动，甚至使管道振动。(4).超声流量计多年来，使用超声流量计越来越多。这是因为它是一个非接触式测量，压力损失小，结构简单，检测器安装在管道外侧，很方便。现在，超声流量计广泛采取测量方法关键有两种:时间差法和多普勒效应法。通常来讲，一台超声流量计只采取其中一个测量方法。多年来，有企业研制出了双功效超声流量计。该流量计可采取上述两种测量方法，测量周期为0.055，正确度为量程上1.0%。另外也出现了使用微处理机超声流量计。超声流量计以后会朝着下述方向发展。不受(或极少受)测量环境和条件左右产品;除了能测量水、气体之外，还能测量油等。(5).涡街流量计涡街流量计是70年代发展起来产品，这种流量计利用流体振荡原理来测量流量或流速。在流体中放置一个含有均匀断面形状物体(挡体)，在挡体两侧会交替产生一个有规律漩涡，并向下游流去，非对称地形成二列漩涡列，这就叫卡门涡街。按漩涡发生体不一样，涡街流量计能够分为以下几类:.圆柱涡街流量计圆柱涡街流量计柱体断面轮廓是圆。圆柱含有较高St数(0.20)，但圆柱需要采取边界层控制方法才能在圆管内形成稳定涡街。经过采取抽吸作用边界层控制技术、横向流检测方法和置于横流孔中热丝，再加上恒温电路来检测横向脉动频率。圆柱直径和管道直径，通常不含有固定比值，即采取同一柱体用于不一样管道方法。因为采取小柱宽比(圆柱宽度和高度之比)，压力损失小，便于制成插入式大口径流量测量。圆柱形状简单，不过边界层控制技术要求使结构复杂化了，同时因为圆柱体用于不一样管道，使得管内流速分布改变影响着仪表精度。通常地，圆柱涡街流量计多采取热丝检测。.矩形柱涡街流量计矩形柱形状简单，利于大批量生产，因为形状改变快，漩涡强度大，涡街信号强烈。现在采取检测方法是差动电容检测脉动压差。.三角柱涡街流量计这是一个含有很好发展潜力柱形，柱体断面是等腰三角形切去三个顶角，同时底边迎向流体，三角柱漩涡强度适中，涡街稳定而规则，在较宽Re数范围内有线性度很高St数。三角柱形采取检测方法最多，现已发展到多个系列几十种规格三角柱涡街流量计。.梯形或T形柱涡街流量计这两组柱型实质是三角柱变型。不难看出三角柱当顶角切去部分较大时便成梯形柱。这种柱型和三角柱相比，采取应力检测方法更为有利。而T形柱长宽比应和三角柱靠近，T型尾部平直便于安装差压传感元件，适适用于采取外置热敏电阻检测方法。.组合柱型涡街流量计除了上述多个基础柱型以外，在涡街流量计发展过程中，陆续出现了部分形状及结构比较复杂柱型。采取形状复杂柱型或组合柱型目标，是为了深入加强漩涡强度，加强涡街稳定性，或是为了便于装设敏感元件。组合柱型因为形状复杂，不易制造装配，同时复制性差，通常不易采取。华业小区采取是合肥仪表总厂生产涡街流量计。2.3.3循环水泵换热站水力循环和补水定压全部需要水泵，水泵种类很多，按工作原理分为:(1).叶片式水泵:它对液体压送是靠装有叶片叶轮高速旋转完成。包含离心泵、轴流泵、混流泵等。(2).容积式水泵:它对液体压送是靠泵体工作室容积改变来完成。如活塞式往复泵、转子泵等。(3).其它类型:除上述两种以外特殊泵。如螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵和气升泵等。她们全部是利用高速液流或气流动能来输送液体。华业小区采取是上海凯泉给水工程生产离心泵7。2.3.4阀门换热站中用到进汽阀、减压阀、自动排汽阀、止回阀等阀门。自动排汽阀是用来排除管道中蒸汽冷凝水，进汽阀用来调整蒸汽量，减压阀是用来调整降低蒸汽压力，止回阀是为了预防系统中水会倒流15。2.3.5温度计、压力计换热站中采取温度计、压力计来测量进汽、出汽、供水、出水温度和压力，给其运行调整提供依据。2.3.6其它换热站只供暖不提供生活热水，在回水处加设了一个颜料箱，将颜料注入系统循环水中以预防用户偷水使用。本章小结本章叙述了换热站结构及工作原理，对换热站各组成部分结构和作用给了具体介绍。经过改造换热站比原换热站更方便更节能。第3章 系统总体方案设计3.1总体设计思绪集中供热系统控制是个多层次复杂控制系统。集中供热换热站集散控制系统融换热站自动控制系统、各个换热站和中央调度室之间通讯系统、中央调度室监控管理系统于一身。 换热站动力配电柜和检测控制系统组成，配电柜完成循环泵系统和补水系统控制功效，含有手动和自动运行模式，也有工频和变频运行模式。换热站运行程序独立存在于其控制系统PLC内，能够脱离上位机监控管理软件而独立运行，其运行参数能够经过中央控制室上位机监控管理系统来观察并实施调整。各个换热站独立工作同时，利用通讯系统将运行状态数据传给监控管理系统供参考，同时接收监控管理软件进行运行参数调整。中央调度室管理系统安装在中央调度室工控机上，经过以太网和下位换热站通讯模块相连，完成换热站运行和管理系统数据之间数据交换，既能够监视各换热站运行情况，也能够调整换热站运行状态。3.2系统组成示意图 图3一1 系统框图第一.系统能够自动进行故障诊疗，并在监控画面上显示各工况参数并控制设备运行状态。第二.依据当地气候条件和供热对象特征，给出一条室外温度和二次供水温度之间对应曲线。控制器能够经过这条曲线依据室外温度传感器测量室外温度对一次供汽流量进行控制，以达成对二次供水温度控制。此设计特点在于能够经过室外温度对二次供水温度进行控制，以达成节省能源，提升供热质量目标。第三.在系统中增加晚间节能设置，依据需要设置晚间供热温度。自控系统经过加入时间日程表控制，实现一天当中不一样时刻对应不一样温度。第四.PLC经过压力传感器和变频器来实现对二次供水压力控制，当一台补水泵无法经过变频补水达成所要求压力时，控制器可使另一台备用泵以工频方法进行补水。最终实现愈加智能化恒压补水控制。第五.目前可编程控制器（PLC）是专为工业环境下应用而设计工业控制计算机，已经成为电气控制系统中应用最为广泛关键位置，它不仅能实现复杂逻辑控制，还能完成多种次序或定时闭环控制功效，而且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境下长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便，并配有各类通讯接口和模块处理，可方便各级连接。第六.在换热站控制系统中还发附加了安防系统功效，在监测环境温湿度同时，还可检测门窗、电源、电压、电流、地面水份、设备温度等安防信息，出现意外时，系统自动远程报警，达成无人值守基站防护标准。第七，换热站控制系统调整系统采取PID调整控制，确保了进汽和供水温度、压力正确稳定，使换热温度达成用户要求，并对其故障实现实时报警和连锁启停切换控制。3.3系统管理在中央控制室上位机远程监控管理系统，该系统