例如某公司根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)和技術(shù)交流中獲得數(shù)據(jù),做出以下工況分析。
2.1、系統(tǒng)管網(wǎng)示意圖如下:
2.2、系統(tǒng)各單元實際運行參數(shù)及工作狀態(tài):
水 泵 部 分 |
水泵型號 | *** | 生產(chǎn)廠家 | ****有限公司 |
額定流量 | 4000m3/h | 額定揚程 | 69.6米 |
電機功率 | 1000kW | 水泵出口閥門開度 | 30°~50° |
備注:此系統(tǒng)共9臺泵。 |
風(fēng) 機 部 分 |
風(fēng)機額定功率 | 160kW | 風(fēng)機直徑 | 9.2米 |
冷 卻 塔 部 分 |
冷卻塔形式 | 方形、逆流 | 塔臺數(shù) | 6臺 |
設(shè)計流量 | 4000m3/h×6 | 實際流量 | 4100m3/h |
上塔管徑 | DN600 | 上塔閥門開度 | 30°~50° |
系統(tǒng)回水壓力 | 0.2MPa~0.35MPa |
4.1、溫差:在相同工況的條件下,保證改造前后溫差不變。
4.2、轉(zhuǎn)速:在相同流量下保證改造前后風(fēng)機轉(zhuǎn)速誤差在±5r/min以內(nèi)
4.3、節(jié)電:136kW×6臺×24小時×330天=6,462,720度。節(jié)電效果明顯。
6.1、改造思路:安全生產(chǎn)第一,對系統(tǒng)采用最安全方式進(jìn)行改造,確保系統(tǒng)安全生產(chǎn)。
6.2、對系統(tǒng)6臺冷卻塔進(jìn)行改造,逐臺改造,分步進(jìn)行,先改造1#冷卻塔,然后再改造2#、3#…冷卻塔。采用從喉部進(jìn)水做功,回水用尾水管、連通管分水的方式。具體是完全打開系統(tǒng)中水泵出口閥門和上塔閥門,使上塔水先對水輪機做功以后再通過尾水管、連通管回到原布水管中。在原有的進(jìn)水管上安裝蝶閥,調(diào)節(jié)閥門開度,從而調(diào)節(jié)上塔水量及風(fēng)機轉(zhuǎn)速以確保冷卻塔運行的安全、穩(wěn)定和最佳效果。
8.1混流式水輪機的選型??
水輪機效率的高低主要看水輪機的轉(zhuǎn)輪,水輪機的轉(zhuǎn)輪是大型發(fā)電機組廠家經(jīng)過多次的試驗和改型確定的,其葉片的形狀是不可以輕易改變的,對于一定形狀的葉片,分別給出三個參數(shù):單位流量(Q1)、單位轉(zhuǎn)速(n1)和單位功率(N1),同一種葉片形狀做成不同大小的轉(zhuǎn)輪其上述參數(shù)不變。對于特定的轉(zhuǎn)輪,選定了轉(zhuǎn)輪直徑(D)和水輪機的利用水頭(H)后,水輪機的輸出轉(zhuǎn)速(n)、過流量(Q)和輸出功率(N)可通過下面的公式求得。
水輪機的選型是這樣的,對于選定的轉(zhuǎn)輪型號,也就是選定水輪機的上述參數(shù)后,再選定一個轉(zhuǎn)輪直徑,并根據(jù)實際水輪機利用的水頭計算水輪機的過流量和輸出功率,如果過流量和輸出功率滿足我們要求的流量和風(fēng)機軸功率時,則水輪機型號選擇合適,如不能滿足要求,則更換轉(zhuǎn)輪直徑和水輪機型號,直到計算出來的水輪機過流量和輸出功率滿足要求,這時計算出的轉(zhuǎn)速就是水輪機的輸出轉(zhuǎn)速,用該轉(zhuǎn)速和風(fēng)機軸轉(zhuǎn)速的比即為減速器的減速比。
8.2水輪機配套減速器作用
繪制功率限制線的目的是考慮到水輪機在最大功率下運行時,已不可能按正常規(guī)律進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。水輪機在超過95﹪最大功率運行時,若導(dǎo)葉開度增大,流量會增大,單功率并不一定增加,甚至可能會減少。這是因為此時轉(zhuǎn)輪中的水力損失急劇增加,水輪機效率下降對功率的影響超過了流量對功率的影響。這種情況使調(diào)速器對水輪機的調(diào)節(jié)性變得很差,可能會危及水輪機的運行穩(wěn)定。
為了避免發(fā)生這種情況,并保證水輪機具有一定的功率儲備,故將水輪機限制在最大功率的95﹪(大型水輪機有時取97﹪)范圍內(nèi)運行。新研制的混流式水輪機轉(zhuǎn)輪,其模型綜合特性曲線中還標(biāo)出了初生空化線,給類渦帶發(fā)生的區(qū)域和無渦帶區(qū)以及保證運行范圍等。圖為混流式水輪機的模型綜合特性曲線圖。
結(jié)論:根據(jù)混流式水輪機模型綜合特性曲線,保證水輪機在最大功率下運行,則輸出軸的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)高于冷卻塔風(fēng)機所需的轉(zhuǎn)速,如果強制性降低水輪機的轉(zhuǎn)速,則會大大降低水輪機效率,為保證水輪機的運行高效穩(wěn)定,減速機的作用是顯而易見的。
設(shè)備特點
8.3反擊式混流水輪機
水動能回收型冷卻塔和冷卻塔節(jié)能改造技術(shù)的核心是水輪機,根據(jù)冷卻塔熱力特性和循環(huán)系統(tǒng)特性自主研發(fā)的混流反擊式水輪機,該水輪機的水能回收利用率高,從而對低能量富裕的冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)實現(xiàn)改造而達(dá)到100%節(jié)能的目的。水輪機結(jié)構(gòu)采用混流反擊形式,有以下優(yōu)勢:
1.??? 水輪機蝸殼采用一次成型整體鑄造工藝,精度高,流道表面更光滑,有利于提高水輪機的效率。
2.??? 水輪機轉(zhuǎn)輪采用一次成型整體鑄造工藝,精度高,導(dǎo)葉可調(diào)節(jié),在不同的壓頭范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,滿足轉(zhuǎn)速要求。
3.??? 水輪機為球墨鑄鐵材質(zhì),耐磨性好,耐腐蝕性強,在偏堿或偏酸等水質(zhì)較差的情況下均可正常運行。
4.??? 混流反擊式水輪機,較其他形勢水輪機更效率高,應(yīng)用水頭范圍更廣,產(chǎn)品精度高,質(zhì)量好,性能穩(wěn)定,使用壽命長。
8.4雙剖分式油封
傳統(tǒng)減速機,這些設(shè)備中的傳統(tǒng)密封元件——骨架式油封,最長壽命為8000小時,到期必須更換。更換時需對設(shè)備停機解體,費工費時。而傳統(tǒng)的剖分式油封為單剖分,剖分口易錯位、整體剛度差,因此,油封的剖分技術(shù)成為密封行業(yè)的難題。
1.立體定位技術(shù)——由骨架和密封主體的立體定位對接,保障徑向和軸向的雙向鎖定,實現(xiàn)剖分端面的輔助定位和自動鎖緊。
2.微量擠壓配合——剖分處骨架兩端口在自由狀態(tài)下有微量間距,對接后密封主體剖分端面自動形成微量擠壓配合,確保彈性補償和密封性能。打破了傳統(tǒng)骨架油封不能剖分的常規(guī),開辟了密封技術(shù)的新領(lǐng)域。
優(yōu)勢特點:
1、骨架采用特種高分子復(fù)合彈性材料,確保剖分后的回彈性和剛度。
2、以進(jìn)口特種合成橡膠為彈性主體,且磨擦系數(shù)極低,使用壽命長。
3、彈性材料唇口配合進(jìn)口Z形彈簧,提高唇口對軸的追隨性,避免了硬質(zhì)材料唇口的固有缺點。
4、采用雙剖分式油封在減速機與水輪機連接部位,不需要拆分設(shè)備即可方便地更換,并杜絕因油封老化造成的減速機損壞等現(xiàn)象。
8.5階梯式尼龍迷宮密封
由于水輪機輸出軸位置工況復(fù)雜---無油,有壓,摩擦力大,水平?jīng)_擊大,長期運行會造成嚴(yán)重磨損,而水輪機傳統(tǒng)密封方式以機械密封和盤根密封為主,考慮機械密封的壽命和盤根密封的磨損,水輪機密封問題是水輪機一大難題。同時因水流沖擊會產(chǎn)生水平位移,造成設(shè)備振動,嚴(yán)重?fù)p壞減速機。
8.5.1采用階梯式尼龍迷宮密封,從根本上解決傳統(tǒng)的水輪機耐磨、密封性的問題。
8.5.2尼龍非常耐磨,一般硅基耐磨尼龍的耐磨壽命為20000小時,解決了傳統(tǒng)水輪機機械磨損的壽命問題。
8.5.3也相當(dāng)于一個滑動軸承,在此位置安裝一個滑動軸承,可有效解決因水輪機轉(zhuǎn)輪運動時造成的水平?jīng)_擊,確保系統(tǒng)運行平穩(wěn)、提高抗壓強度,延長壽命。
8.5.4尼龍迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)若干個依次排列的環(huán)行密封齒,齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔,被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的。
8.5.5由于尼龍迷宮密封的轉(zhuǎn)子和機殼間存在間隙,無固體接觸,毋須潤滑,并允許有熱膨脹,適應(yīng)高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速頻率的惡劣環(huán)境。尼龍密封圈比一般密封圈密封性能更好,在軸承運轉(zhuǎn)時,由于溫度升高,軸承與尼龍密封圈之間的水泡會把間隙堵死,從而提高密封性能。
結(jié)論:階梯式尼龍迷宮密封有效防止漏水、減少因水流引起的水平振動、延長減速機的壽命,是替代傳統(tǒng)密封的地最好方法。
8.6冷卻塔專用GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)
8.6.1概述
當(dāng)前冷卻塔故障問題已經(jīng)成為影響循環(huán)水系統(tǒng)以至于全面生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要因素。建立冷卻塔故障數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程管理的保障系統(tǒng),是冷卻塔運行以及循環(huán)水管理的需要。一直以來冷卻塔運行中,漏油、過振等突發(fā)事故,危害巨大,因此冷卻塔運行參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)測終端,通過對冷卻塔系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)動態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測、分析、預(yù)報、及時發(fā)現(xiàn)故障尤其是突發(fā)故障先兆,迅速做出反應(yīng),實時給予決策支持并實施自動監(jiān)測,為循環(huán)水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)以及全面生產(chǎn)提供安全保障;為設(shè)備管理部門提供多層次信息管理和決策支持手段,在兼顧現(xiàn)場調(diào)度和故障隱患預(yù)判的基礎(chǔ)上實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)安全運行。
8.6.2系統(tǒng)組成
冷卻塔運行參數(shù)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)主要由中心監(jiān)測站、手機、現(xiàn)場傳感器(測振儀、油位計、油溫計、風(fēng)量儀等)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端以及冷卻塔運行情況分析軟件組成。
8.6.3系統(tǒng)部分
根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況整個冷卻塔專用GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)被分成三大部分。
第一部分是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置,實時將現(xiàn)場的油位、油溫、振動、風(fēng)量、流量等數(shù)據(jù)采集到智能遠(yuǎn)程監(jiān)測終端內(nèi)并支持測量信號種類的擴展,根據(jù)實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場的自動報警,防止事故的發(fā)生;并且由智能遠(yuǎn)程監(jiān)測終端將數(shù)據(jù)采用主動或被動的方式發(fā)送到監(jiān)測中心;
第二部分是監(jiān)測中心及冷卻塔運行參數(shù)分析軟件,它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、數(shù)據(jù)請求以及曲線顯示、報表打印輸出等信息管理工作和方便地訪問實時和歷史數(shù)據(jù),并通過冷卻塔制造經(jīng)驗,編寫的冷卻塔運行參數(shù)分析軟件,對所采集信號進(jìn)行運行分析和故障預(yù)測。
第三部分是短信息預(yù)警系統(tǒng),該短信息預(yù)警硬件仍以現(xiàn)場智能遠(yuǎn)程測控終端為基礎(chǔ),通過編程,可實現(xiàn)在冷卻塔運行參數(shù)分析軟件檢測到不良狀態(tài)時,自動以手機短信息的方式將報警信息發(fā)送到管理人員的移動電話上,使管理人員及時了解到現(xiàn)場的不良狀況,從而為安全生產(chǎn)作業(yè)提供信息保證。
8.6.4硬件部分
(1)、基本原理:
通過RS—485總線將數(shù)字傳感器(也可采用模擬輸出傳感器)與數(shù)據(jù)采集終端連為一體,構(gòu)成現(xiàn)場監(jiān)測單元。數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)置:CPU模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、控制模塊、GPRS/CDMA數(shù)據(jù)通信模塊??涩F(xiàn)場接入多路模擬量、開關(guān)量、繼電器信號等數(shù)據(jù),然后直接通過 GPRS 無線模塊將現(xiàn)場數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程監(jiān)測中心連接,將采集數(shù)據(jù)實時發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并存儲到數(shù)據(jù)庫中。通過該系統(tǒng),即使在遠(yuǎn)離觀測現(xiàn)場的異地,也能方便地對各種環(huán)境要素如流量、壓力等數(shù)據(jù)的采集讀取,真正實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測和數(shù)據(jù)共享的功能。除數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集、實時監(jiān)測外,系統(tǒng)還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程手機報警,并通過用戶手機遠(yuǎn)程監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備。
(2)、功能特點:
◎配備多種接口資源:包括模擬信號采集、開關(guān)量輸入、輸出、脈沖信號輸入等;
◎支持一路RS232/RS485方式的用戶數(shù)據(jù)接口,可接入PLC等各種設(shè)備;
◎采集傳輸控制一體化,提高了系統(tǒng)可靠性,降低了成本;
◎采用工業(yè)級超低功耗高性能的嵌入式處理器;
◎用戶可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報警上下限設(shè)定;
◎內(nèi)設(shè)工業(yè)時鐘,精確計時;
◎自動定時上報和事件觸發(fā)上報功能;
◎內(nèi)置大容量FLASH存儲器,數(shù)據(jù)自動記錄,支持歷史數(shù)據(jù)檢索;
◎通訊協(xié)議完善,組態(tài)軟件支持,用戶免開發(fā);
◎板載工業(yè)級GPRS傳輸模塊;
◎提供用戶設(shè)置軟件,開放式接口,方便與組太軟件及其它軟件連接;
◎工業(yè)級設(shè)計,穩(wěn)定可靠,堅固耐用。
8.6.5軟件部分
監(jiān)測中心需配置信息管理軟件,其主要作用在于接收、存儲、顯示現(xiàn)場終端發(fā)來的數(shù)據(jù),并實現(xiàn)一些數(shù)據(jù)分析功能,同時,能夠根據(jù)接受的數(shù)據(jù),自動分析完成自動預(yù)警的功能。軟件采用B/S結(jié)構(gòu),其特點在于采用Web Enable技術(shù)利用Internet廣域網(wǎng)將信息共享網(wǎng)絡(luò)拓展到最大范圍,使領(lǐng)導(dǎo)或工作人員,在家里或使用筆記本在外地?zé)o線上網(wǎng)以及手機WAP網(wǎng)時也能方便的查詢到冷卻塔現(xiàn)場工況信息。
遠(yuǎn)程測測系統(tǒng),主要用于接收各檢測站點發(fā)來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理、保存,可隨時對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計并生成報表。同時提供對站點的配置功能(如添加、刪除、修改等)。通過它,可以及時地了解各檢測點的狀況及變化趨勢,為相關(guān)部門提供可靠的數(shù)據(jù)。
冷卻塔運行參數(shù)分析軟件是監(jiān)測中心的核心,該軟件根據(jù)菱電十年冷卻塔制造經(jīng)驗編寫,同時具備菱電最新水動能冷卻塔的運行參數(shù)庫。針對各型號冷卻塔運行中實際發(fā)生的各項現(xiàn)場實測運行參數(shù)、參數(shù)運行趨勢,進(jìn)行系統(tǒng)運行狀況分析,并預(yù)測冷卻塔故障參數(shù),在發(fā)出現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程手機報警提示。
10.1、機械設(shè)備安全措施
所使用的機械設(shè)備:交流電焊機
10.1.1、交流電焊機:
1)、用前應(yīng)檢查并確認(rèn)初、次級線接線正確,輸入電壓符合電焊機的銘牌規(guī)定。接通電源后嚴(yán)禁接觸初級線路的帶電;
2)、次級抽頭連接銅板應(yīng)壓緊,接線拄應(yīng)有墊圈。合閘前,應(yīng)詳細(xì)檢查接線螺帽、螺栓及其他部件并確認(rèn)完好齊全、無松動或損壞;
3)、多臺電焊機集中使用時,應(yīng)分接在三相電源網(wǎng)絡(luò)上使三相負(fù)載平衡,多臺焊機的接地裝置應(yīng)分別由接地極處引接,不得吊接;
4)、移動電焊機時應(yīng)切斷電源,不得用拖接電纜的方法移動電焊機,當(dāng)焊機突然停電時,應(yīng)立即切斷電源;
5)、電焊機的裸露導(dǎo)電部分轉(zhuǎn)動部分應(yīng)裝安全保護(hù)罩;
6)、電焊機的一次側(cè)的電源線必須絕緣良好,不得隨意拖拉,其長度不宜大于5m;
7)、電焊把鉗絕緣必須良好;
8)、電焊機二次側(cè)引出線宜采用橡皮絕緣銅芯電纜,其長度不大于30m;
9)、電焊機外殼應(yīng)可靠接地,不得多臺串聯(lián)接地;
10)、焊機作業(yè)附近不宜有振動的其他機械設(shè)備,不得放置易燃、易暴物品。工作場地有良好的通風(fēng)措施。
10.1.2、關(guān)于手持電動工具的安全措施
1)、手持電動工具作空載檢查,運轉(zhuǎn)正常方可使用。
2)、工程使用均為Ⅱ類手持電動工具,并安設(shè)額定動作電流不大于15mA,額定漏電動作時間小于0.1S的漏電保護(hù)器。
10.2、高空作業(yè)的安全技術(shù)措施
10.2.1、高空作業(yè)指凡在墜落高度基準(zhǔn)面2m以上有可能墜落的高處進(jìn)行作業(yè);
10.2.2、高空作業(yè)的安全標(biāo)志、工具、儀表、電器設(shè)施和各類設(shè)備,必須加以檢查,確認(rèn)完好方能投入使用;
10.2.3、高空作業(yè)人員必須配帶安全帶、安全帽,并檢查無礙方可作業(yè);
10.2.4、嚴(yán)禁交叉作業(yè)。
10.3、安全生產(chǎn)、文明施工
10.3.1、臨時用電必須安裝觸電保安器,接電須有專業(yè)電工操作;
10.3.2、腳手架要經(jīng)常檢查牢固性;
10.3.3、嚴(yán)禁超負(fù)荷起吊,在無人指揮的情況下,不得進(jìn)行吊裝作業(yè);
10.3.4、各班組交叉作業(yè)時,須有專人協(xié)調(diào)安全工作,否則不得進(jìn)行交叉作業(yè);
10.3.5、進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽,高空作業(yè)必須戴好安全帶;
10.3.6、服從我公司有關(guān)人員的總體調(diào)度,遵從當(dāng)?shù)厝嗣竦娘L(fēng)俗習(xí)慣;
10.3.7、加強現(xiàn)場管理,做到科學(xué)施工,文明施工。