轮机自动化教学课件作者孙超任务三.ppt

图3 -4 主机缸套淡水预加热器系统 返回 图3 -5 HJ -71 调温阀结构原理图 返回 图3 -6 缸套冷却水温度模拟控制系统动画面板 返回 图3 -7 温度控制器面板 返回 图3 -8 冷却水温度控制系统及调温阀 返回 图3 -9 WALTON 型恒温阀结构原理图 返回 图3 -10 TQWQ 型气动柴油机冷却水温度调节系统 返回 图3 -11 MR - II 型电动冷却水温度自动控制系统组成原理图 返回 图3 -12 MR – II型调节器正面面板布置图 返回 谢谢观赏 任务三 冷却水温度的自动控制 1 2 4 3 3 任务描述 背景知识 任务实施 拓展知识 返回 项目描述 为了保证柴油机可靠而又经济的运转, 必须对柴油机的受热部件、增压空气、润滑油进行适当冷却。所谓适当冷却就是要控制冷却介质的温度。温度太高, 则冷却效果下降; 温度太低, 冷却过度, 则冷却水带走的热量过多, 导致柴油机的经济性下降, 同时又使零件的温差太大, 产生较大的热应力。所以必须利用温度控制系统将冷却介质的温度控制在给定值范围内, 从而保证柴油机正常运转。本任务要达到的任务目标如下: 一、知识目标 1.掌握对气缸冷却水温度进行控制的基本原理。 2.掌握OMRON 气缸冷却水温度控制系统的组成和功能。 下一页 返回 项目描述 3.掌握热电阻式温度传感器的工作原理。 4.掌握主机缸套淡水预加热器的结构和工作原理。 二、能力目标 具有管理OMRON 气缸冷却水温度控制系统的能力。 上一页 返回 背景知识 一、概论 柴油机的气缸几乎都是采用淡水冷却。把冷却水温度控制在给定值或给定值附近对柴油机安全、可靠、经济的运转十分重要。其控制的方法是把气缸冷却水分成两部分: 一部分通过淡水冷却器, 经淡水冷却器使温度降低; 另一部分不通过淡水冷却器, 直接与通过冷却的淡水混合, 然后进入柴油机气缸的冷却空间。若冷却水温度偏高, 通过三通阀减少旁通的淡水量, 增多通过淡水冷却器的淡水量。反之亦然, 以此来控制柴油机气缸冷却水的温度。 下一页 返回 背景知识 冷却水温度自动控制系统由测量单元、调节单元、执行机构和控制对象(淡水冷却器)等基本单元组成, 其控制原理如图3 - 1 所示。如图3 - 1 (a) 是把测量单元(感温元件)装在柴油机冷却水进口管上, 感温元件输出信号与冷却水进口温度成比例变化。感温元件输出信号送入调节器, 调节器输出的控制信号传至动作执行机构, 即开大或关小旁通阀, 把冷却水的进口温度控制在给定值或给定值附近。但冷却水的出口温度会随柴油机负荷的变化而变化, 在超负荷运行时, 出口温度将会出现过高的现象。如图3 -1 (b) 是把感温元件装在柴油机冷却水出口处, 这时冷却水出口温度可以控制在给定值或给定值附近。但进口温度会随负荷而变化, 特别是在负荷突然增加时, 冷却水的进口温度会突然下降。 上一页 下一页 返回 背景知识 二、OMRON 型电动温度控制系统 在我国自行设计制造的某些“风”字号远洋货轮上, 其主机的缸套、活塞和润滑油等冷却系统, 均分别配备由国产OMRON 型电动单元仪表组成的温度控制系统, 各单元间由0 ~10 mA DC的统一标准信号进行联系。这种温度自动控制系统的组成大致相同。 如图3 -2 所示是缸套冷却水温度自动控制系统。它由铜热电阻、温度变送器、调节器、电动执行器和三通调节阀等组成。电动执行器由伺服放大器和执行器组成, 还有一个阀门开度指示表(直流毫安表) 作为附件。电动操作器插在伺服放大器和执行器之间, 可对系统进行手动- 自动切换和实现手动遥控。 上一页 下一页 返回 背景知识 当冷却水温度高于给定值时, 插在冷却水进机管路中的铜热电阻的电阻值增大, 温度变送器的输出信号增加, 调节器经比较和PID 运算后输出信号增加。电动执行器输出轴的转角不断增加, 带动蝶阀机构, 使冷却阀门开度不断增大, 旁通阀门不断关小, 冷却水温度逐渐下降。直到冷却水温度等于给定值, 调节器中的测量值等于给定值, 偏差信号为零, 调节器的输出信号不再变化, 执行器输出轴的转角停在相应的位置上, 阀门开度到达相应的位置。反之, 当冷却水温度低于给定值时, 其动作过程相反。 由于调节器能实现PI 或PID 作用规律, 所以该系统是一个无差系统。不管主机负荷如何变化, 水温变化多大, 控制过程结束时, 冷却水的温度始终等于给定值, 只是阀门开度随主机负荷而变化。 上一页 下一页 返回 背景知识 三、热电阻式温度传感器 热电阻的基本原理是利用金属电阻丝的电阻值随温度升高而增大的热电阻效应, 把被测温度变换成相应的电阻值, 然后由直流电桥将电阻值的变化转换成相应的电压信号。通常由铜丝或铂丝双线并绕在绝缘骨架上, 然