基于压力和液位传感器的自动化锅炉系统设计.docx

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1、基于压力和液位传感器的自动化锅炉系统设计 摘 要 一种自动化锅炉平安系统，能够自动依据锅炉内液位及蒸汽压力的大小调整进出水和放空量，保证锅炉内液位避开过高或者干烧，保证锅炉不超压，减轻操作者的劳动强度，避开出现平安事故。 关键词 自动化；锅炉；平安；传感器 中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6738（2022）90-0180-02 0引言 锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有肯定热能的蒸汽、高温水或者有机热载。普遍运用的锅炉以产高温蒸汽为主。 蒸汽锅炉是具有高温、高压的热能设备，是特种设备之一，在

2、工矿企业等广泛运用，是进行余热回收的主要形式，由于具有高温高压，其性质危急而又特别。一旦发生事故，涉及公共平安，特殊是对于工业锅炉来说，发生事故后会影响整个生产的正常运行，造成较大的经济损失。 现有技术中，锅炉的平安附件常用的有压力表、平安阀和液位计，操作工依据其参数进行操作。当压力超压后，平安阀起跳，放出高压，保证锅炉平安。事实上，锅炉属于连续运行设备，仅凭操作人员的操作进行检测和调整，很难确保不出现因操作失误或者疏忽出现的平安事故。特殊是对压力波动较大的系统中，更是简单出现平安事故。特殊是锅炉超压后，由于平安阀属于机械动作，长时间不跳会出现工作不灵敏的状况，不能确保锅炉的正常运行。而且，依

3、据平安操作规程，平安阀起跳一次即应当重新效验并安装，也就导致了工作量的增加，提高运行成本。 1 基于平安性能的自动化锅炉系统设计 鉴于以上状况，我们可以设计一种基于压力和液位传感器的新型自动化锅炉系统，其结构及原理示意图如图1所示。该系统由自动化锅炉平安系统、供水泵限制单元、温度传感器和报警单元4个部分组成。通过设置压力和液位传感器，并通过PLC自动限制单元限制相关电磁阀，能够自动依据锅炉内液位及蒸汽压力的大小调整进出水和放空量，保证锅炉内液位避开过高或者干烧，保证锅炉不超压，减轻操作者的劳动强度，避开出现平安事故。同时，可降低平安阀负荷，避开频繁起跳及校验。 1.1自动化锅炉平安系统 设置于

4、锅炉中的液位传感器用于检测锅炉液位；压力传感器用于检测锅炉内蒸汽压力，通常设置于靠近锅炉蒸汽出口旁边。锅炉进水电磁阀设置于进水口处，用于限制进水量。锅炉放空电磁阀设置于锅炉蒸汽放空管路，用于限制锅炉的蒸汽压力。PLC自动限制单元，用于接收液位传感器和压力传感器的数据信号，并向锅炉进水电磁阀的限制电路及锅炉放空电磁阀的限制电路发出吩咐信号。此外，锅炉上还设置平安阀，当自动化平安系统失灵时，平安阀起到最终的防爆作用。 1.2供水泵限制单元 磁流变离合器连接于驱动电机的动力输出轴与供水泵泵轴之间，用于传动或断开传动链，同时，磁流变离合器的限制电路连接于PLC自动限制单元，并接受其限制吩咐。回流管路电

5、磁阀设置于供水泵出口管路和进口管路之间的回流管路上，其限制电路连接于PLC自动限制单元，并接受其限制吩咐。泵出口压力传感器设置于供水泵出口管路，用于检测供水泵出口压力并传输至PLC自动限制单元。当锅炉内液位过高，通过锅炉进水电磁阀调整进水量。假如锅炉内压力过高，供水泵负荷超出设计实力时，则回流管路电磁阀打开，降低出口压力，避开驱动电机烧毁，同时，PLC自动限制单元发出吩咐，切断磁流变离合器，确保驱动电机不超负荷运行，避开电机烧毁，保证系统平安。值得一提的是，磁流变离合器的磁流变介质为磁流变脂，因此，不会出现沉积和锈蚀的现象，可延长其运用寿命。 1.3温度传感器 设置于锅炉蒸汽相旁边的温度传感器

6、，用于检测锅炉内蒸汽温度并传输至PLC自动限制单元。其作用是依据温度参数，调整锅炉放空及燃烧状态，进一步保证其平安运行。 1.4报警单元 PLC自动限制单元的吩咐输出端连接于报警单元，报警单元可以是声报警、光报警或声光报警，在发生超压、超温或液位异样时，发出报警信号，避开由于电磁阀运行不畅，导致平安事故。 2 结论 通过以上分析，该系统提高了锅炉的平安性能，能够自动依据锅炉内液位及蒸汽压力的大小调整进出水和放空量，可尽量避开出现平安事故。 参考文献 1胡衍利.锅炉平安附件的技术管理及相关要求J.石油和化工设备，2022，2. 2司景坤.分析锅炉水位的限制J.装备制造，2022，11. 3周佩.

7、锅炉给水泵的日常维护与故障解除J.中小企业管理与科技，2022，2. 4王光臣.锅炉运行出现的问题与解决措施J.装备制造，2022，12. 5李书旗，沈金荣.液位测量传感器系统的设计与实现J.计算机测量与限制，2022，11. 6王京涛，等.磁流变技术在液压传动与限制中的应用展望J.机床与液压，2022，10. 7张丽波，等.蒸汽锅炉缺水与满水事故缘由分析及对策探讨J.吉林劳动爱护，2022，S1. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页