电气工程中电气自动化应用研究

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

曹雪霁

河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司,天津市 300250

摘要

随着中国社会经济全球化以及通信技术领域的日益高速地发展,电气和自动化新技术领域在通信电气工程技术中广泛地开发运用已经取得的了一系列较大突破性的科技发展水平和学术成就,其发展促进到了国家电气工程事业经济的全面快速持续发展,也很有效实际地保障满足了这个国家日新月异的工业经济及其在通信各个产业领域信息化建设日新月异的高速发展需求。


关键词

电气工程;电气自动化技术;循环水自动控制系统

正文

随着现代中国人民收入水平越来越高,人们日常生活、工作、学习和生活中对各种复杂的电气技术性能参数的合理使用和要求也越来越高,当前技术在我国当前乃至整个电气工程领域的应用研究和应用技术水平仍处于初步探索和发展阶段,而专业技术领域系统范围内的技术应用研究,除了一系列其他综合原因外,应用技术开发和工程集成技术开发的综合系统应用研究还相对落后和缓慢,如大量专业发展研究投入到新产品开发中,项目资金和技术储备能力不足,电气工程技术学科在另一个领域不可避免地面临着更加严峻复杂的新技术挑战,同时也将面临更加强烈的关注,来自我们、各专业领域乃至全国各行各业的公众的目光压力和舆论压力。在智能化自动分析检测循环水压力实时控制系统技术的过程中,目前我们必须重点解决这些最重要的技术问题,即如何真正形成自动实时监控反馈,能够自动、实时地进行快速、有效、及时的监控,根据循环水压力变化的各种实时监测状态数据进行科学准确的处理,如何实现自动实时分析和自动检测控制系统,对实际应用中遇到的各种复杂问题进行智能分析、处理、分析和预测。

1当前电气自动化技术在循环水自动控制系统中存在的问题

目前,在各种工业设备的生产领域,其辅助设备生产控制系统采用循环水系统。由于其操作技术要求极低、技术实用性强的显著特点,在我国各企业中广泛应用于大类工业机械设备的生产控制中。然而,目前在一些工业设备的生产和应用中,循环水控制系统也存在着比较有争议的问题。

1.1自动化程度较低

在国内工厂循环水系统的开发以及运用的实际案例中,大多数企业的全自动工厂控制系统基本都是只能被选择得靠人工操作或是依靠手动方法去实现操作,即使在工厂内部使用先进的装配了的循环水系统来自动地运行控制系统,技术水平来说一般来说也还是只能是属于国内一些属于较中低端工业产品的先进技术,也可能由于并没有什么法律法规会对国内工业循环水和自动工业控制系统的使用与管理方面等因素做出过很多严格或细致严格的法律管理要求,导致造成到了工厂循环水系统整体运行的自动化运作方式和系统效率低下,消耗到了传统工业中过多需要消耗的能源。

1.2管网结构复杂

在工业循环水系统的运行过程中,存在着大量复杂多变的流体管网系统结构,各控制环节之间的耦合难度较高。如果仅通过简单的手动控制来调整控制和阀门,很难保证合理有效控制的良好水力平衡,在许多关键时刻,水泵无法保证将冷水高效、合理、安全地循环输送到所需的冷却水终端。如此频繁地重复工作很可能导致大量人力资源和资金的严重浪费,因此往往只会导致冷却效果差,整体运行效率低

1.3缺乏对实时状况的反馈工作

在工业生产活动中,对工业循环水冷却系统稳定性的性能要求一直比较高。然而,在实际的循环水冷却控制过程中,人们很难根据自己的经验,根据工业生产现场的温度分布,作出相应的、及时的制冷操作,而且不可能随时根据实际生产条件的变化采取相应的制冷对策,最终导致制冷系统效率仍然较低,能耗损失较大。循环水系统的通用自动流量控制系统也难以及时、合理、高效地准确控制自动水泵的开度和数量。对自动循环水设备的运行和效率没有合理、及时、智能的实时反馈。自动供水量控制也难以有效实现智能化、精确化控制

1.4难以根据环境因素做出调节

在工业冷却水的日常生产和应用中,影响工业循环水系统冷却处理效果的关键不仅是工业冷却循环系统人员整体工作处理效率高,也是企业极易忽视的一个因素,即:外部温度的变化程度和循环水量的变化,温度的微小变化也会极大的影响冷却水从冷却到系统冷却的使用效果。当外部温度保持较低时,意味着可以适当减少循环水流量。如果外部温度继续过高,则情况正好相反。同时,冷却循环系统的冷却效果也与再生水的效率密切相关。如果再生循环水系统能够根据循环水效率的微小变化实时进行一定数量的自动冷却调节,必将在未来取得显著的节能效果。就目前生活用水的生产、开发和应用条件而言,实现这样的项目实属罕见。

1.5循环水系统中自身存在的损耗较大

在循环型工业水生产过程运行管理中,循环水系统本身对水质自身而言都是一定要避免存在的能量的损耗等现象影响的,在循环水系统在对它的一些日常水循环操作与水使用过程管理运行过程的中,因为对它的所身处水环境产生的一些环境问题,水质状况也难免相应地就会出现或发生出现了的变化,水系统产生的环境介质酸碱性值等也就都会相应跟着地发生了着一些变化,从而会导致产生一些大量的水垢,水环境介质的一些酸碱性不正常用水平衡失调而由此带来了一系列复杂的水化学反应对输水设备本身产生巨大的影响各种管道腐蚀与损伤问题等其他诸多技术问题。同时,因为调节是一项人为操作的人工操作,手动阀门在调节阀门的调节位置处进行操作时常常比较容易因为人工阀门操作和控制设置不当,使得整个调节管路阀门系统始终是处于一个较大范围的无阻尼的连续工作运行状态情况下,使得调节整个调节管网系统能量的消耗的损失会较大。

2电气自动化技术在循环水自动控制系统中的发展

电气自动化技术及其在城市循环水运行自动智能控制体系中的重要应用其实一点不难的理解,简单点地说,就是通过运用多种电气过程自动化处理技术,根据电流体力学特性和空气热交换定律来进行设计的这一系列自动优化控制和自动化智能技术,最其主要的研究目的即是要提高对循环水系统及其各组成单元间的自动化综合智能控制运行能力,从而逐步实现水节能高效的技术。

目前还需要的我们现阶段主要在面对的研究开发的两个重点技术问题就应该首先是研究如何开发设计出能够同时实现可以根据环境对循环水设备运行状态的各种水质实时运行状态数据来进行智能自动并及时而有效准确地自动检测并反馈,以及可实时的对现场已实际发生的了的现场各类质量问题数据信息进行自动智能而及时有效准确的地处理及分析水质的水质实时在线自动在线检测与控制系统,从而可以来真正实现水质可以实时地自动的根据环境各种实际水质状况信息数据来自动判断用户系统是否已根据使用需要而及时有效改变到了热循环水中的各种实际工况水质,及时并有效地检测到热循环水系统自身水质的各种真实酸碱度值变化等各种变化因素,从而可以明显降低了管网循环水系统结垢的量度以及显著地减轻到了管网循环水系统本身水质对地下或管网系统设备表面的各种腐蚀污染程度,经过精密分析计算后并采取一系列有效可靠的系统节能优化调整等设计和措施以达到提高在热循环水系统设备内运行的系统有效热交换率,从经济更经济根本意义的出发点上来合理减少对单位地区排污水体的需水量,实现我国合理有效节约可使用的水资源总量以及有效节约农业生产或经营生产所需增加的大量消耗矿物燃料等的能源成本。

电气自动化技术及其在现代工业循环水工艺电气自动化控制运行和控制系统现代化领域中的应用,解决和实现智能化技术的技术问题和主要方向主要是分析和计算工业循环水系统设备消耗的工作介质总能量,设备消耗的运行效率和与设备整体运行相关的工艺效率,采用满足高智能化设计要求的阀门电差压自动智能调节和控制装置技术,实现设备对管道阀门压差的实时智能自动匹配控制和调节,改善工业循环水系统信息化建设条件的改进包括水泵、阀门、管网系统、末端设备、冷却塔设备水循环控制系统等内部组件的改进,以及对整个系统的全过程进行高智能化和集成化水处理智能控制的处理和优化能力,可以从另一个根本技术问题的角度实现和提高整个循环水系统总体设计的综合复用和综合优化性能,从而实现最科学、最可靠的环保节能目标。

2.1利用电气自动化技术实现对水泵水量和智能阀门的精确控制

在循环水系统正常工作使用过程中,往往环境温度会出现某一些周期性变化,此时企业就更需要能通过微机对冷却水泵水量控制系统和调节阀门控制进行综合优化控制管理,精确快速地及时将水冷却管终端温度参数控制维持在系统设定好的温度范围内,减轻循环能量产生的损耗。改变了以往单一的用于简单现场监控装置和复杂人为机械操作系统的传统阀门,使用一种具有高度电气控制自动化管理技术特征的新型智能阀门,实现通过对阀门每一个操作终端进行的压力流动参数测量、能量的分配管理与流量调节处理等多项工作,根据其运行的模式而做出各种智能化装置的功能状态自动切换,实现阀门对其输油配水效能监控和冷却操作终端功能的动态优化及操作监控[图表2]。同时,运用智能阀门控制技术还将可以快速实现自动降低阀门阻尼,有效限度的大幅降低阀门能量的损耗,有效程度地保障了市政管网系统设备在安全高效节能功效好的理想状态情况下安全持续工作。

2.2利用电气自动化技术实现对循环水温度的在线监测

在整个行业和生产领域,环境因素影响冷却循环水系统机组的正常工作和效率。同时,循环水的实际温度变化也可能对整个循环水机组的冷却效果产生一定的影响。通过加强冷却塔电气控制自动化控制系统技术方案的分析和应用,对各冷却塔机组进行风量分配和优化,确定可开启风量的冷却塔数量,跟踪监测各冷却塔的水流参数,以确保各循环冷却塔组的制冷效率保持在整体最优状态。在此,我们主要应用现代电气和自动化系统技术,对冷却塔的水力负荷曲线和水力特性曲线进行分析,并对相应的参数进行一系列的计算、调整和工作,使整个循环水系统机组能够正常工作和维护,同时达到良好的节能保护效果

2.3利用电气自动化技术对水泵进行节能控制

在对现有传统水泵的循环水冷却系统进行改造时,单泵循环系统运行时间效率高,能源利用循环效率低,导致运行能源投入较大。同时,该系统还没有得到较好的应用,提高了水泵的工作效率。借助变频电气控制自动化控制系统技术的应用,该系统实现了智能化。自动化系统通过监控变频运行和调整系统工作状态,优化了传统水泵机组的设计。简而言之,就是根据水泵本身的动态特性曲线,结合各种自动测控技术,实现对水泵机组各种状态的实时优化和控制,使每台水泵都能继续处于高效循环运行的稳定状态

2.4利用电气自动化技术对水质进行监控反馈

在中国一般在工业环境和水生产控制领域系统中,循环水系统正常的长期连续循环使用和运行的周期时间通常会不够预期的要长,如果系统管理人员如果未能很有效地对这一个循环水系统的定期循环进行得到了相对较好有效的合理地控制进行有效管理,将就有就很难去保证如何让一个其循环水系统能够持续的有效地工作寿命并且可以达到一个系统本机就应该所能达到的最佳运行状态水平,由于我们对以往的一些过于简单的水质的监控自动化系统,不能够同时进行一个较好的有效及时地和定期的对同一个循环水系统内的循环正常的水质周期情况进行一个有效的实时动态跟踪分析的系统水质实时监测跟踪分析等工作,导致整个系统了的运行使用寿命已经被大范围的打折扣,利用了一些电气控制自动化控制系统这样的一种新技术就已经完全可以有效地实现系统对整个循环系统水质信息状态的远程自动跟踪实时监控,在系统循环中水质还未真正出现一个大的问题的产生之前系统本身就应该设备能够准确做到故障及时报警快速启动响应,并将据此自动做出相应一系列措施相应的合理可行的管网系统的应对及保障等措施,这一切也不仅是能大大的有效地提升到提高了循环水系统的自身系统的正常设计的工作寿命,还因此进一步大大减轻了可能出现的在水循环系统水质问题、腐蚀和影响管网系统可靠性方面上而带来的其他种种的问题。

3结语

综上所述,利用较好现代电气及其自动化装置技术手段在工业循环水系统建设中有效地进行运用,可以较有效的地去实现工业生产循环水运行自动调节控制,减轻和甚至直接解决我们在生产循环水系统在使用循环过程中容易遇到的其他一些环境问题,同时也还将能够达到实现工业节能目标的作用。

 【参考文献】
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  【2】姬生利.电气自动化在电气工程中的应用[J].科技风,2019(17):97.
  【3】穆阳.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].自动化应用,2018(11):135-136+138.

 

 


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