1. 研究目的与意义
目前, 由于原材料缺乏, 纸价暴涨, 使得许多以人工为主生产纸浆的造纸厂濒于倒闭。许多厂家纷纷寻找出路, 在困境中进行技术革新和改造。
传统的蒸煮过程是依靠人工控制升压曲线。人工操作由于受操作工人熟练程度和责任心等因素影响, 往往使实际的升压曲线与工艺要求相差很大, 造成用汽量增大, 得浆率降低, 严重时还造成总管汽压下降, 影响造纸设备稳定运行。同时受操作工个人素质的影响, 使得不同熟练程度的操作工人蒸煮质量不相同, 即便是同一个操作工人在不同班次仍旧不能保证稳定的蒸煮质量, 给质量监督带来很大难度。蒸煮质量不高, 不仅造成不必要的浪费, 而且如果纸浆夹生将直接影响洗、筛、漂等工序。
制浆蒸煮实验蒸球是制浆蒸煮工艺实验的关键设备,目前多采用桶装可旋转蒸球,测温不准确,人工计算h因子,工艺曲线人工控制等缺点,往往工艺曲线可对比性差。本设计将采用无线温度传感器和plc技术实现无线测温、两阶段升温等。控制时需要考虑:1)小放气温度120度以下;2)第一阶段保温在150度左右;3)蒸煮最高温度185度以下。3)选择合适的无线传感器
2. 国内外研究现状分析
蒸球是古老的蒸煮设备,由于其投资少、易操作和故障少等优点,仍然在中、小纸厂中得以广泛应用。
目前实验室里制浆设备都是采用旋转的蒸球,采用热电阻测量温度,热电阻测量信号通过轴承上的铜瓦接触,实现转动过程信号传输。控制时测量信号不稳定,造成控制系统不稳定。采用合适的测量温度方式,将有利于控制蒸煮过程温度控制。目前在国外蒸煮设备控制多采用H因子来控制蒸煮过程,这样控制更精确。
3. 研究的基本内容与计划
采用无线温度传感器和plc技术实现无线测温、两阶段升温等。
1-3周:搜集参考文献,了解制浆蒸煮设备的工作原理、工作方式,以及对控制系统的了解,学会使用软件编程及画图,并根据已经掌握的知识写出综述。
4-10周:开始着手研究基于无线的蒸球控制系统,对控制对象进行深入了解,得出控制系统的控制方案,并根据方案进行实施。
4. 研究创新点
采用可编程控制器,能对造纸厂蒸球制浆过程中的球内温度进行有效的实时控制,使之按照一定的温度工艺曲线变化,缩短了近四分之一的蒸煮时间,节约了蒸汽能源,提高了纸浆得率和质量,降低了工人劳动强度,实现了慢升温快速蒸煮的工艺要求,能获得显著的经济效益,具有一定的推广价值。使测温更准确,可节能、降耗,减少污染,提高质量,降低成本
