hy-zps管道自动配酸碱设备的研制.docxVIP

hy-zps管道自动配酸碱设备的研制 管道自动配酸设备国产化的目 针对hy-zps管道自动酸提取（碱）设备（以下简称管道自动酸提取设备）的实际需要，开发了hy-zps管道自动酸提取（碱）设备（以下简称管道自动酸提取设备）。研制过程经历了2个主要阶段,即实验室模拟试验和工业样机试验。 国外有关管道自动配酸设备技术方面的资料未见报道。国内某铀矿准备从俄罗斯引进一套管道配酸设备,目前尚未见到设备的技术资料。我国都采用容量池人工配酸,这种方法一是劳动强度大;二是配酸精度与均匀性差;三是酸化时间长、生产成本高。为此,研制管道自动配酸系列化设备用于生产对于改善环境和降低劳动强度、提高效率和降低成本具有十分重要的意义。 管道自动配酸设备具有技术先进、自动化程度高、结构简单、体积小(40 m3/h处理量设备的外形尺寸为1 600 mm×2 000 mm×3 170 mm) 及运行稳定可靠等优点,它可广泛用于化工、湿法冶金不同酸(碱)溶液浓度的配置及环保废水中和等领域。 管道自动配酸(碱)技术可形成处理量为1～50 m3/h的系列化产品。 1 工作原则 1.1 旋流混合器控制装置设计 管道自动配酸设备由两级体积较小的溶液混合器和控制装置所组成。其中:第1级混合器设计成浓酸加入量可自动调节的溶液旋流混合器;为确保溶液混合均匀,第2级混合器设计成旋流混合器。控制装置的核心部件采用SIEMENS产品。原理图见图1。 1.2 自动酸泵的工作原理 1.2.1 第1级混合器、水溶液旋流混合 如图1所示,动力泵从进水口抽提水送入第1级混合器,浓酸液自动从入口经电动调节阀进入第1级混合器与水溶液旋流混合。混合液再进入第2级混合器继续旋流自搅拌后,流经酸度传感器和流量传感器直至混合液出口排出合格酸化液。 1.2.2 带扰动的智能过程控制状态的转换 如图1所示,控制装置中装有数字手控与实时过程控制2个相互联系而又各自相对独立的数字化系统,数字手控与实时过程控制状态的转换由无扰动软切换自动进行。当“手动/自动调节”开关拨到“手动调节”位置时,设备的运行受控于数字手控;当“手动/自动调节”开关拨到“自动调节”位置时,设备的运行受控于实时过程控制。 1.2.2. 控制系统参数的控制 将“手动/自动启停”开关拨到“手动启停”位置,“手动/自动调节”开关拨到“手动调节”位置;接通控制装置电源,通过键盘设定配酸值和限产值;然后开启动力泵(此时,设备受控于数字手控操作);手动调整“软手操”的数值(范围0.2～1,相应调节阀的开度也随之改变,与此同时,酸度指示值(实际配酸浓度)亦相应变化,“软手操”的数值越大,调节阀的开度、浓酸流量及酸度指示值亦越大。反之亦然。准确控制浓酸的加入量,方能使酸度指示值稳定在设定配酸值上);设备运行稳定后,将“手动/自动启停”开关拨到“自动启停”位置;当酸化液产量达到设定限产值时,自动关闭电动调节阀,同时连续报警1 min;然后自动停动力泵(或关电动阀);最后CPU自动停机。 1.2.2. 实时过程控制 实时过程控制系统由控制核心部件和外围部件(SIEMENS产品)、测量部件(酸度和流量计由本院自动化所自行研制)、执行部件(电动调节阀和交流接触器)所组成。见图2。实时控制软件由主控程序和若干中断服务程序组成。 控制装置上电软件自动加载,中央处理器完成系统初始化后,自动扫描运行实时系统检查程序与实时过程控制(或数字手控)程序。运行实时过程控制程序前,应先按照“数字手控”原理手动将酸度指示值稳定控制在设定配酸值上;然后将“手动/自动调节开关”拨到“自动调节”位置,“手动/自动启停”开关拨到“自动启停”位置。此后设备受控于实时过程控制系统。实时过程控制系统采用PID算法进行酸度调节。当酸化液产量达到设定限产值时,自动关闭电动调节阀,同时连续报警1 min;然后自动停动力泵(或关电动阀);最后CPU自动停机。 2 自动酸泵的主要功能是管道自动化设备的主要功能 2.1 或等于0.25mpa 管道自动配酸设备进水管道工作压力大于(或等于)0.25 MPa时,第1级混合器自动吸入浓酸旋流与水溶液混合流经酸化管再进入第2级混合器旋流自搅拌酸化。 2.2 配酸质量浓度值设定条件可根据工况下条件 通过控制装置操作按键进行配酸浓度值、限产值的设定(修改)。配酸质量浓度值可在1～50 g/L(含pH值0～14)范围内任意设定;限产值可在1～250 m3范围内任意设定。 2.3 软手操器的设计 软手操器是利用计算机软、硬件资源,通过编程而数字化了的手操器。本软手操器有2个实用功能:手动调节与软切换。当系统处于数字手控状态时,修改软手操器的数据可调节浓酸的加入量;当系统由数字手控转入实时过程控制状态时,软手操器自动进行无扰动软切换。 2.4 自动停车功能 当设备出现故障时,操