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空分設(shè)備范文第1篇

在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中，氧氣、氮氣、氬氣等工業(yè)氣體的應(yīng)用不可或缺，而且不同行業(yè)、不同工藝對氧、氮、氬等工業(yè)氣體的要求也不同。為滿足生產(chǎn)要求，保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定運行，工廠內(nèi)部均配置有專供的空分設(shè)備和氧、氮、氬氣體管網(wǎng)系統(tǒng)。因此在制定空分設(shè)備的技術(shù)方案時，通常對空分設(shè)備的工藝流程、加壓輸送系統(tǒng)、各配套機組的操作性能，裝置的能耗指標、設(shè)備投資等進行對比和選擇。下面以國內(nèi)某鋼廠配套KDON-10000/20000型空分設(shè)備為例，通過不同的流程計算，選配各機組參數(shù)，進行工藝流程的對比和優(yōu)選。空分設(shè)備的設(shè)計參數(shù)見表1。

1空分設(shè)備流程

形式現(xiàn)代空分設(shè)備以提供帶壓氧氣產(chǎn)品的流程形式來分一般有2種流程:外壓縮流程和內(nèi)壓縮流程［1］。在目前國內(nèi)空分設(shè)備設(shè)計應(yīng)用中，外壓縮流程又有常規(guī)外壓縮流程和自增壓+外壓縮流程之分;內(nèi)壓縮流程又有空氣增壓內(nèi)壓縮流程和氮氣循環(huán)內(nèi)壓縮流程之分。該鋼廠用氧壓力要求在2.5MPa(G，下同)，用氮壓力要求在2.0MPa，所以10000m3/h空分設(shè)備無論是采用內(nèi)壓縮流程還是外壓縮流程都可以實現(xiàn)。

1.1外壓縮流程

1.1.1常規(guī)外壓縮流程常規(guī)外壓縮空分設(shè)備流程是目前鋼廠應(yīng)用比較廣泛的一種流程，主要由原料空氣過濾器、空壓機、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、精餾塔系統(tǒng)(含膨脹機)、氧/氮外壓縮系統(tǒng)和儀電控制系統(tǒng)等配套設(shè)備組成。工藝流程如圖1所示。圖1常規(guī)外壓縮空分設(shè)備流程簡圖AF—空氣過濾器TC—空壓機AC—空冷塔WC—水冷塔MS1、2—分子篩吸附器SL—消聲器EH—電加熱器ET—膨脹機E1—主換熱器C1—下塔C2—上塔K1—冷凝蒸發(fā)器E2—過冷器C701—粗氬Ⅰ塔C702—粗氬Ⅱ塔K701—粗氬冷凝器AP—循環(huán)粗氬泵C703—精氬塔K703—精氬冷凝器K704—精氬蒸發(fā)器NC—氮壓機OC—氧壓機常規(guī)外壓縮流程，由于膨脹空氣進上塔，使上塔氧提取率較膨脹氣體進下塔流程略低;且低壓膨脹機的制冷能力較中壓膨脹機弱，因此，外壓縮流程的液體產(chǎn)量較大時(尤其帶液氬產(chǎn)品)，膨脹空氣旁通，原料空氣過度消耗，能耗偏高。所以對于液體產(chǎn)量要求不大的用戶可推薦采用常規(guī)外壓縮流程。1.1.2自增壓+外壓縮流程自增壓空分設(shè)備流程是依靠液氧柱勢差對氧產(chǎn)品加壓的一種流程形式，自增壓+外壓縮流程是將出冷箱的帶壓氧氣經(jīng)氧壓機進一步升壓到中壓的流程，主要由原料空氣過濾器、空壓機、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、精餾塔系統(tǒng)(含膨脹機、自增壓器)、氧/氮外壓縮系統(tǒng)和儀電控制系統(tǒng)等組成。工藝流程如圖2所示。自增壓+外壓縮流程提高了氧氣產(chǎn)品出冷箱的壓力，壓力需求在低于0.15MPa時可直接使用。當鋼廠氧氣壓力需求在2.5MPa時，采用氧自增壓+氧氣外壓縮流程，提高了氧壓機入口壓力，使氧氣升壓輸送的能耗降低，可以減少電力消耗。

1.2內(nèi)壓縮流程

根據(jù)氧氣、氮氣產(chǎn)品的比例不同，內(nèi)壓縮流程可分為空氣增壓內(nèi)壓縮流程和氮氣循環(huán)內(nèi)壓縮流程2種。另外還可以采用氧氣內(nèi)壓縮+氮氣外壓縮的混合流程。該鋼廠氧氣、氮氣產(chǎn)品需求比例為1∶2，從綜合性能考慮可采用氧氣內(nèi)壓縮+氮氣外壓縮流程和氮氣循環(huán)內(nèi)壓縮流程。1.2.1氧氣內(nèi)壓縮+氮氣外壓縮流程配套設(shè)備主要有原料空氣過濾器、空壓機、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、精餾塔系統(tǒng)(含膨脹機)、空氣增壓機、內(nèi)壓縮液氧泵、氮外壓縮系統(tǒng)和儀電控制系統(tǒng)等。工藝流程如圖3所示。氧氣內(nèi)壓縮+氮氣外壓縮流程采用液體泵對氧產(chǎn)品進行升壓輸送，大大提高了壓氧過程的安全性。對于用氧壓力過高、用量過大的用戶，且活塞式氧壓機和離心式氧壓機的選型均無法滿足時可推薦采用。1.2.2氮氣循環(huán)內(nèi)壓縮流程配套設(shè)備主要有原料空氣過濾器、空壓機、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、精餾塔系統(tǒng)(含膨脹機)、循環(huán)氮壓機、輸送氮壓機、內(nèi)壓縮液氧泵、內(nèi)壓縮液氮泵和儀電控制系統(tǒng)等。工藝流程如圖4所示。

2流程特點與比較分析

2.1安全性與可靠性

液氧加壓輸送比氣氧加壓輸送理論上安全性高一些。相對而言，外壓縮空分設(shè)備的安全隱患主要在于冷凝蒸發(fā)器內(nèi)液氧中碳氫化合物的積聚和氧壓機，前者可以通過在線監(jiān)控和定時進行液氧安全排放來控制;至于后者，國產(chǎn)氧壓機的技術(shù)早已過關(guān)，可以保證安全。又經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，外壓縮流程空分設(shè)備的安全性完全可以保證［1］?？辗衷O(shè)備的運行可靠性與設(shè)備質(zhì)量、操作水平等因素密切相關(guān)。外壓縮流程的應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)成熟，用戶的操作也都很熟練;而且空分設(shè)備與壓氧系統(tǒng)相對獨立，氧壓機的停車對空分設(shè)備的運行不會產(chǎn)生影響，可靠性很高。內(nèi)壓縮流程相對來說要復(fù)雜一些，自動化控制的要求更高。為保證整套空分設(shè)備正常運行，配套機組多采用進口產(chǎn)品。

2.2運行能耗

采用上述4種流程形式，分別對KDON-10000/20000型空分設(shè)備進行流程計算，通過選配各機組參數(shù)，各流程電力消耗見表2、3、4、5。由此可見:在相同產(chǎn)品工況下，各流程能耗指標按常規(guī)外壓縮、自增壓+外壓縮、氧氣內(nèi)壓縮+氮氣外壓縮、氮氣循環(huán)內(nèi)壓縮依次升高;而且內(nèi)壓縮流程的產(chǎn)品能耗比外壓縮流程高。

2.3投資成本

內(nèi)壓縮流程與外壓縮流程的投資成本主要體現(xiàn)在內(nèi)壓縮流程的液體泵加上空氣增壓機(或循環(huán)氮壓機)與外壓縮的氧壓機、氮壓機相比。外壓縮流程的氧壓機完全可以采用國產(chǎn)產(chǎn)品，性能良好，價格低廉，且安全性能好［1］。而內(nèi)壓縮流程所需的空氣增壓機或循環(huán)氮壓機，因國內(nèi)外機組效率差異較大，從長期運行成本角度考慮一般要求采用進口機組，國產(chǎn)機組還不能完全滿足要求。所以，采用內(nèi)壓縮流程的空分設(shè)備的成本較高。另外，因為內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備需要配置中高壓板翅式換熱器和中高壓調(diào)節(jié)閥，會涉及到投資成本的變化。

3總結(jié)

空分設(shè)備范文第2篇

關(guān)鍵詞：微機綜合保護器；空分設(shè)備；開關(guān)柜；電動機；升級

中圖分類號：TB657.7 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

微機綜合保護器，是集單片機、PLC和數(shù)字繼電器為一體的電力設(shè)備自動控制保護裝置，除了為電動機和配電設(shè)備機提供更加先進可靠的保護功能，還可以通過邏輯編程大大提高自動化水平，使得電動機和配電設(shè)備的各種運行管理更加簡單，電動機的控制回路不斷簡化，安裝、運行、維護的工作越來越方便、高效。如何對一些老的傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)進行改造，采用合理方案，完成從分立繼電保護到微機保護的升級，是值得研究和探討的課題。

一、微機綜合保護器的改造與應(yīng)用實踐

6500Nm3/h氧氣站始建于90年代初，是金川二期工程閃速爐系統(tǒng)配套的空分設(shè)備，有兩套6500Nm3/h制氧機組，主要為閃速爐供應(yīng)氧氣。該氧氣站主要設(shè)備有兩臺3400KW同步電動機、兩臺400KW異步電動機和兩臺800KVA變壓器，同步電動機采用降壓啟動，異步電動機采用直接啟動，6KV配電系統(tǒng)由十五臺高壓開關(guān)柜組成，控制和保護由8面繼電控制屏和1套集中控制操作臺組成，采用傳統(tǒng)繼電保護控制系統(tǒng)。

二、原控制系統(tǒng)存在的問題

6500Nm3/h空分主空壓機用高壓同步電機拖動，采用電抗器降壓啟動，電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，工藝、設(shè)備連鎖環(huán)節(jié)多，其配套高壓配電設(shè)備多，控制系統(tǒng)均采用分離繼電器元件控制，共有8面控制屏。主要使用DZY系列直流中間繼電器、DS系列時間繼電器、DX系列信號繼電器、DY-32型電壓繼電器、LL-12/10型電流繼電器等。

三、改造方案

該系統(tǒng)改造共配置SIEMENS微機綜合保護器11臺，集中設(shè)置2臺控制屏，代替原有的8面繼電器屏和信號屏，所有邏輯控制、信號指示、保護整定值均通過SIEMENS DIGSI軟件編譯后寫入微機綜合保護器，通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)整個配電系統(tǒng)和高壓電機的監(jiān)視、控制、保護和操作。圖1為系統(tǒng)配置圖

1.保護配置及控制功能

6KV電源進線：選用SIEMENS 7SJ62系列微機綜合保護器2臺，實現(xiàn)過流、速斷、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯(lián)鎖邏輯和遠程操作等。

6KV母線聯(lián)絡(luò)柜：選用SIEMENS 7SJ61系列微機綜合保護器1臺，實現(xiàn)過流和速斷保護、反饋控制、控制聯(lián)鎖邏輯和遠程操作等。

800KVA變壓器：選用SIEMENS 7SJ61系列微機綜合保護器2臺，實現(xiàn)過流、速斷、單相接地保護、反饋控制、控制聯(lián)鎖邏輯和遠程操作等。

3400KW同步電動機：選用SIEMENS 7SJ635系列微機綜合保護器2臺，實現(xiàn)過流、速斷、單相接地、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯(lián)鎖邏輯及油泵自動控制等；選用SIEMENS 7UT612系列微機綜合保護器2臺，實現(xiàn)差動保護。

400KW異步電動機：選用SIEMENS 7SJ62系列微機綜合保護器2臺，實現(xiàn)過流、速斷、單相接地、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯(lián)鎖邏輯及油泵自動控制等。

2.改造過程與思路

充分掌握和理解原控制回路中的各種連鎖和邏輯關(guān)系，通過優(yōu)化將所有中間環(huán)節(jié)用微機綜合保護器內(nèi)部程序來實現(xiàn)，原有的信號指示和參數(shù)顯示由后臺監(jiān)控實現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上重新繪制的二次原理圖和接線圖，根據(jù)不同電氣設(shè)備和新二次原理圖中用的輸入/輸出點數(shù)，選擇合適的微機綜合保護器，最后通過組態(tài)實現(xiàn)所有功能。

（1）集中控制屏配置

根據(jù)圖1的系統(tǒng)配置方案，在電控室設(shè)置兩臺集中控制屏，安裝SIEMENS微機綜合保護器、控制小母線和電壓小母線，其保護信息通過RS485通訊接口直接從微機綜合保護器上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

（2）保護裝置組態(tài)編程

根據(jù)設(shè)備控制和工藝流程，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，確定二進制信號輸入量、模擬輸入量、信號和跳閘命令的輸出量，明確邏輯關(guān)系，編寫邏輯圖，通過軟件對各類信號、數(shù)據(jù)進行定義，編譯調(diào)試正確后下載到微機綜合保護器進行程序聯(lián)動調(diào)試。

（3）設(shè)置后臺監(jiān)控系統(tǒng)

后臺監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、事件記錄與報警、事故追憶、故障錄波，數(shù)據(jù)查詢及打印等。

四、改造后的效果分析

通過本次改造，整個配電系統(tǒng)和高壓電動機控制回路得到了很大優(yōu)化，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提升；微機綜合保護器具有的自診斷和故障記憶功能使故障的分析和查找效率進一步提高，運行調(diào)試費用和日常檢修維護費用大大降低；設(shè)置了后臺監(jiān)控裝置，操作、狀態(tài)監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集、處理等工作自動完成，降低了職工的勞動強度。

五、結(jié)束語

微機綜合保護器的廣泛應(yīng)用，為空分設(shè)備傳統(tǒng)繼電保護改造帶來了前所未有的機遇。利用微機綜合保護器改造，一方面提高了空分設(shè)備配套的電動機和配電設(shè)備管理效率，降低維修和人工成本，另一方面對電氣設(shè)備進行整體監(jiān)控，容易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，通過監(jiān)控主機上的客戶端軟件，不需要大量的硬件設(shè)備投入，通過局域網(wǎng)設(shè)定相應(yīng)安全訪問級別，工程技術(shù)人員和專業(yè)管理人員在終端計算機上，隨時能了解各動力設(shè)備和配電設(shè)備運行狀況，使設(shè)備長期處于專業(yè)人員的掌控之下，出現(xiàn)異常能及時采取有效措施，設(shè)備運行更加安全、可靠、穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2000.

[2]楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，1998.

空分設(shè)備范文第3篇

關(guān)鍵詞：石化行業(yè)企業(yè)；大型空分設(shè)備；生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新；儀表自動化；制造規(guī)模

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.028

0 引言

大型空分設(shè)備是石化行業(yè)、石化企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中使用的重要儀器設(shè)備，其運作機械原理是實現(xiàn)對空氣的降溫冷卻，同時以增壓方式讓空氣的體積變小、轉(zhuǎn)化為液態(tài)，根據(jù)空氣中各組成氣體之間的沸點差異，讓液化物與氣體充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，在熱質(zhì)交換原理的作用下，實現(xiàn)高純度氣體的分離。我國很多知名石化企業(yè)通過學習借鑒國外先進儀器設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗和生產(chǎn)方案，并在技術(shù)研發(fā)、科技創(chuàng)新活動的帶領(lǐng)幫助下，已經(jīng)具備設(shè)計、生產(chǎn)制造先進大型空分設(shè)備的技術(shù)能力，能夠與其他國際先進設(shè)備生產(chǎn)制造廠商進行競爭，全面提高了我國石化機械設(shè)備設(shè)計、制造生產(chǎn)工藝水平。

1 現(xiàn)階段國內(nèi)大型空分設(shè)備的設(shè)計、制造生產(chǎn)技術(shù)概況

最近的數(shù)據(jù)調(diào)查分析顯示，國內(nèi)生產(chǎn)制造大型空分設(shè)備的化工企業(yè)，在機械設(shè)計、制造生產(chǎn)工藝研發(fā)等領(lǐng)域中表現(xiàn)優(yōu)異，其中部分企業(yè)的機械設(shè)計水平、設(shè)備生產(chǎn)制造工藝已經(jīng)具備國際領(lǐng)先水平。其具體情況總結(jié)分析如下。

（1）大型空分設(shè)備的生產(chǎn)制造規(guī)模擴大化。石油開發(fā)采取煉制、成品及副產(chǎn)品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品生產(chǎn)等行業(yè)的集團化發(fā)展趨勢，對化工生產(chǎn)機械設(shè)備的功能性質(zhì)、使用性質(zhì)提出了更高的標準要求，化工機械設(shè)備需要滿足生產(chǎn)制造規(guī)模逐漸發(fā)展壯大的經(jīng)營需求。因此體現(xiàn)在大型空分設(shè)備管理方面，表現(xiàn)為大型空分設(shè)備一方面應(yīng)當具備更高的生產(chǎn)能力，另一方面還應(yīng)當提高其配套生產(chǎn)能力。隨著化工行業(yè)的崛起建設(shè)，國際、國內(nèi)市場上需要更多數(shù)量的大型空分設(shè)備投入到化工生產(chǎn)過程中。從現(xiàn)實情況分析，我國化工企業(yè)亟需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水平和生產(chǎn)制造工藝，增強企業(yè)產(chǎn)品的科技含量，提高企業(yè)的綜合競爭力，與國際大型化工設(shè)備制造廠商企業(yè)進行健康、良好的競爭，在國際機械設(shè)備制造領(lǐng)域爭奪領(lǐng)先地位。我國部分制造企業(yè)不斷學習國際先進機械技術(shù)，加強對機械設(shè)備的研發(fā)，將新型生產(chǎn)制造技術(shù)應(yīng)用在大型空分設(shè)備的設(shè)計方案當中，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，取得明顯實效。

（2）大型空分設(shè)備的機械設(shè)計方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類。在對我國化工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)情況進行統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，筆者發(fā)現(xiàn)化工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的設(shè)備制造管理流程，在新型空分設(shè)備生產(chǎn)過程中，更加注意客戶對大型空分設(shè)備的性能要求、功能要求，根據(jù)客戶意見制定大型空分設(shè)備的設(shè)計方案、生產(chǎn)制造方法，因此出現(xiàn)了生產(chǎn)制造工藝的多樣化、種類豐富。部分大型空分設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)一方面借鑒使用國際上最先進的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)和計算軟件，通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)建、數(shù)據(jù)軟件的計算幫助，不斷提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水平。

（3）優(yōu)化大型空分設(shè)備中的轉(zhuǎn)動功能設(shè)備設(shè)計方案。轉(zhuǎn)動功能設(shè)備為大型空分設(shè)備提供氣體來源，其優(yōu)化設(shè)計方案將顯著提高大型空分設(shè)備的運作效能與安全穩(wěn)定性能，降低大型空分設(shè)備的使用能耗數(shù)值。

2 大型空分設(shè)備的設(shè)計、制造生產(chǎn)技術(shù)要點與改革

從我國近些年的化工機械生產(chǎn)制造過程和經(jīng)驗成果總結(jié)上看，大型空分設(shè)備的生產(chǎn)制造工藝歷經(jīng)生產(chǎn)變革與技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)日趨成熟完善并能夠與國際一流機械制造工藝水平相當。為了在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水準，實現(xiàn)大型空分設(shè)備生產(chǎn)的集中化、規(guī)模擴大化，還應(yīng)當繼續(xù)加強科技創(chuàng)新能力。

（1）液體膨脹機取代傳統(tǒng)的高壓節(jié)流閥。液體膨脹機能夠達到節(jié)能的目的，當液體在膨脹的過程中其焓值會降低，這樣就更容易下塔的精餾，能夠提高空分設(shè)備氧氣的提取率。

（2）單套空分設(shè)備向大規(guī)模方向發(fā)展。我國現(xiàn)在用的空分設(shè)備主要是5-6萬級，解決8萬級空分設(shè)備存在的一些技術(shù)上的難題是現(xiàn)階段的難題。我國的最終目的是實現(xiàn)生產(chǎn)10萬等級空分設(shè)備，需要不斷摸索著總結(jié)技術(shù)難點并且積極尋找解決方案。

（3）提高關(guān)鍵部機的效率。這里的關(guān)鍵部機主要是指冷凝蒸發(fā)器與篩板下塔，我國目前的篩板下塔阻力在16-20KPa，要是可以采用規(guī)整填料塔，那么阻力就會減少到到4-5KPa。阻力減少帶來的直接經(jīng)濟效益就是我國每年至少可以節(jié)約30-40萬元的電費，要想更加節(jié)約資金，就需要把規(guī)整填料進一步精餾以減少填料下塔的高度，基于此，我國目前正在積極地研究新的精餾方案。

3 化工儀表自動化設(shè)備的要點與改革

（1）控制系統(tǒng)優(yōu)化。目前我國化工企業(yè)大部分設(shè)備裝置還是采用傳統(tǒng)的常規(guī)控制系統(tǒng)，其中大部分還是采用PID控制系統(tǒng)，基于此，導(dǎo)致自動化設(shè)備的潛力并沒有全面的被發(fā)揮出來，所以開發(fā)及優(yōu)化控制系統(tǒng)是自動化設(shè)備的發(fā)展必然趨勢。

（2）過程控制。分散控制系統(tǒng)、編程控制器、自動化系統(tǒng)隨著計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，本著開放化、標準化的原則，采取國內(nèi)外市場通用硬軟件的方法，將向著開放的分布式監(jiān)控控制系統(tǒng)發(fā)展。

綜上所述，在對我國現(xiàn)階段化工行業(yè)大型空分設(shè)備生產(chǎn)制造能力水平的統(tǒng)計分析之下，我國化工設(shè)備制造企業(yè)需要注意生產(chǎn)規(guī)模上的擴大化趨勢、機械設(shè)計的方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類等現(xiàn)實發(fā)展要求，不斷根據(jù)經(jīng)濟市場發(fā)展需求和客戶應(yīng)用需求，調(diào)整優(yōu)化大型空分設(shè)備的機械設(shè)計方案，增加大型空分設(shè)備的科學技術(shù)含量。

參考文獻：

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空分設(shè)備范文第4篇

[關(guān)鍵詞]必要性；原則分析；措施

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0367-01

1.機械設(shè)計自動化設(shè)備控制必要性

機械自動化不僅是社會科技發(fā)展的表現(xiàn)，而且也是機械設(shè)計者不斷追求的機械自動化運行的主要目標。機械設(shè)計的時候，必須針對其安全性進行嚴格控制，從不同的角度進行機械自動化設(shè)備的安全性管控。機械設(shè)計的時候，必須從不同的角度進行機械自動化處理，確保機械運行的安全性和穩(wěn)定性。機械設(shè)計的時候，必須要有設(shè)備安全開發(fā)團隊進行全面調(diào)研，并且提高設(shè)備的安全性管理，使得機械運行的時候能夠具有更加安全的環(huán)境。機械設(shè)計自動化設(shè)備進行控制的時候必須從設(shè)備管理角度出發(fā)，對于機械設(shè)計中的一些安全性風險進行全面評估，確保機械設(shè)備的安全性和工作的有效性。

2.機械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制的原則分析

2.1 應(yīng)當滿足機械功能的需求

機械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制工作必須要嚴格的遵循設(shè)計的原則作為主要出發(fā)點，從而以此來真正保障其中多項安全自動化控制的功能，這樣才能真正符合機械設(shè)備所具備的詳細需求。同時要求機械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制還應(yīng)當真正滿足其在核心功能方面的需求，從而真正保證設(shè)備控制和機械信息能夠真正符合其技術(shù)指標方面的需求。通常機械設(shè)備在具體實施的過程當中，必須要嚴格依照設(shè)計、制造以及安全管理方面的需求出發(fā)，從而以此來不斷有效的提升機械設(shè)備自動化安全控制方面的管理水平。

2.2 設(shè)計當中需要采用先進技術(shù)融入其中

主要要求機械設(shè)計自動化安全控制必須要真正建立在先進的技術(shù)基礎(chǔ)上，以此來有效的保證機械設(shè)計的工作能夠真正有效的符合其在安全管理方面的需求。同時需要再此基礎(chǔ)上對各項機械設(shè)備的基本功能加以完善，最終不斷的提升機械設(shè)備的綜合管理能力。并且機械設(shè)計自動化設(shè)備的安全管理工作不論是從產(chǎn)品還是從系統(tǒng)方面的角度來出發(fā)，都必須要以此不斷提升機械設(shè)備自動化的安全管控能力。由于機械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制主要還是以其所包含的技術(shù)作為主要控制形式，依托技術(shù)才能有效的保證機械設(shè)備的智能化功能，從而有效的滿足其人性化安全管理的需求。同時機械設(shè)計自動化安全設(shè)備的管理還必須要針對多種加工設(shè)備的框架來加以優(yōu)化?？梢詮陌踩芾淼陌l(fā)展角度作為主要出發(fā)點，從而不斷的增強其輸出設(shè)備的功能。而如果是能量轉(zhuǎn)換機械設(shè)備則需要保障其所進行的能力轉(zhuǎn)換形式變得更加的安全可靠，從而提升機械設(shè)備的安全控制能力。

2.3 應(yīng)當保障自動化設(shè)備安全控制效率的提升

機械設(shè)計自動化控制系統(tǒng)的管理工作的開展，需要針對其中多項新興實施優(yōu)化管理控制，從而以此來有效的保障相應(yīng)自動化產(chǎn)品及設(shè)備，能夠真正滿足其在安全管理功能方面的需求，從而以此來從多個方面不斷的提升其安全控制的效率，這本身屬于機械設(shè)計當中的重要原則之一。因此，必須要在此基礎(chǔ)上充分結(jié)合機械設(shè)備的實際發(fā)展特點，不斷的強化對于信息處理所具備的基本能力。以此直接將機械設(shè)備信息控制管理真正和機械綜合管理的發(fā)展模式緊密的聯(lián)系在一起，最終不斷的提升其對機械設(shè)備綜合管控的水平，為往后機械設(shè)備的全面發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.4 應(yīng)當堅持可靠性和安全性的設(shè)計原則

機械設(shè)計自動化設(shè)備最好是結(jié)合產(chǎn)品的故障管理角度來出發(fā)，以此來保障機械設(shè)備能夠有效的開展自動化的故障處理，最終不斷的提升機械設(shè)備的管理控制能力。為此，必須要將機械自動化控制和產(chǎn)品的優(yōu)化進行緊密的結(jié)合，自動化產(chǎn)品能夠和智能化的控制有效的融合起來，最終保障多種機械設(shè)備的處理、診斷以及健康等多種形式都能夠符合安全控制的原則。所以就需要嚴格從操作環(huán)節(jié)出發(fā)，不斷的降低機械事故發(fā)生的概率，提升機械設(shè)備所具備的靈敏度，并且需要積極的引進全新的技術(shù)方案，以此來有效提升機械設(shè)備所具備的綜合管理水平。

3.機械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制的有效措施

3.1 提升機械的功能需求。機械設(shè)計過程中，自動化設(shè)備的安全控制極為重要，特別是要充分考慮到對設(shè)計基本原則的控制。為了保證所有自動化安全控制功能都能夠和相關(guān)機械設(shè)備的需求相符，在設(shè)計機械的過程中，提升機械設(shè)備的基本功能需求，以此完成具體生產(chǎn)工作。機械自動化設(shè)備的基本功能主要包括了安全控制功能、信息控制技術(shù)、設(shè)備控制技術(shù)等。在設(shè)計機械自動化設(shè)備的過程中，設(shè)計工作人員應(yīng)統(tǒng)籌兼顧上述三項基本功能要求，并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計以及制造出多方面的功能需求，同時還要加強安全控制，以此保證所設(shè)計的機械自動化設(shè)備能夠符合實際生產(chǎn)要求，能夠完成自動化安全控制的全部工作。

3.2 充分利用先進科技對機械設(shè)計自動化設(shè)備加強安全控制?，F(xiàn)階段，中國機械設(shè)備自動化技術(shù)已經(jīng)取得了較為明顯的進步，然而和發(fā)達國家相比較而言，中國的自動化技術(shù)水平依然處在落后A段。所以要想全面提升中國的機械設(shè)備自動化水平以及技術(shù)水平，我們應(yīng)努力向發(fā)達國家學習，學習發(fā)達國家先進的制造技術(shù)以及高新機械設(shè)備自動化設(shè)計，還要學習發(fā)達國家的高新安全控制技術(shù)。

3.3 遵循安全性原則即可靠性原則。在對機械設(shè)計自動化設(shè)備進行安全控制期間，設(shè)計工作人員應(yīng)嚴格遵循可靠性原則及安全性原則，一旦機械設(shè)備發(fā)生任何故障，就能夠自動化處理故障，進而提高該機械設(shè)備的智能化安全管理水平。最后，筆者認為在對機械設(shè)備進行自動化設(shè)計期間，應(yīng)充分結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計流程，確保機械設(shè)備制造過程的智能化及自動化，提高機械設(shè)備的安全控制能力、故障診斷能力以及故障處理能力。而相關(guān)設(shè)計工作人員則應(yīng)機械自動化設(shè)備安全控制加以綜合分析，提高設(shè)備的控制能力和安全管理水平。

3.4 提升安全控制效率。在機械設(shè)計自動化設(shè)備進行安全控制時，設(shè)計工作人員還應(yīng)充分考慮到信息的優(yōu)化控制；從不同安全角度入手，對安全管理方案進行優(yōu)化處理，提升機械設(shè)備的安全管理效率，規(guī)避風險，從而為完善機械設(shè)備功能提供良好的平臺。

參考文獻

空分設(shè)備范文第5篇

關(guān)鍵詞：設(shè)備基礎(chǔ)；沉降；控制

中圖分類號：TF351.5文獻標識碼： A

引言

設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的全面和安全是設(shè)備正常運行的重要保證之一，其主要作用是將設(shè)備固定在設(shè)備基礎(chǔ)上，使設(shè)備的恒荷載、活荷載和動荷載傳給地基，進而均勻傳給地基土或樁基礎(chǔ)，滿足設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的各項要求。當設(shè)備出現(xiàn)均勻沉降過大或者不均勻沉降時，將會嚴重影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，并損壞與設(shè)備相連的管道、法蘭等。1、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求與一般步驟

1.1設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，基礎(chǔ)的設(shè)計需滿足承載能力、變形及穩(wěn)定性的要求，這就要求在設(shè)計過程中，首先基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的剛度，能夠避免在荷載作用下產(chǎn)生過大的傾斜和變形。其次，應(yīng)保證基礎(chǔ)在荷載作用下有足夠的強度，避免產(chǎn)生破壞和混凝土開裂等現(xiàn)象。再次，需保證基礎(chǔ)在擾力作用下不產(chǎn)生過大的振動，對于本身振動比較大的設(shè)備，在其基礎(chǔ)設(shè)計時需進行詳細的計算和采用有效的減振措施，以免影響設(shè)備的正常運行及鄰近設(shè)備的正常使用。最后，設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計除滿足上述要求外，還要有良好的經(jīng)濟性，在保證安全生產(chǎn)的前提下，兼顧經(jīng)濟，經(jīng)過多種方案的計算和比較，采用最為合理和經(jīng)濟的基礎(chǔ)形式。

1.2設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的一般步驟

在設(shè)計前應(yīng)明確設(shè)計任務(wù)，并收集由機器制造廠提供的設(shè)備資料，如各個設(shè)備的相互位置及傳動方式、設(shè)備的總重及設(shè)備運行和停止時產(chǎn)生的動荷載等，再結(jié)合本項目的地質(zhì)勘察報告、本地區(qū)的抗震設(shè)防裂度以及與相鄰基礎(chǔ)的位置關(guān)系，確定設(shè)備基礎(chǔ)采用的基礎(chǔ)形式（包括樁基礎(chǔ)、大塊式基礎(chǔ)、墻式基礎(chǔ)及箱式基礎(chǔ)等），根據(jù)規(guī)范要求，通過對基礎(chǔ)進行地基承載力計算、不均勻沉降計算、動力基礎(chǔ)計算及抗震驗算等方式，最終確定設(shè)備基礎(chǔ)的外形尺寸、埋置深度及配筋大小。

2、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的防振分析

2.1設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計防振問題不容忽視

布設(shè)的許多大型設(shè)備都具有較大的振動荷載，若不能正確深刻地認識這些動荷載，對工廠的正常生產(chǎn)運行帶來的危害無疑是巨大的。對于支承設(shè)備的上部結(jié)構(gòu)假如在荷載的作用下產(chǎn)生強烈振動，就會導(dǎo)致鋼筋混凝土開裂，甚至產(chǎn)生過大的變形，嚴重的會使結(jié)構(gòu)構(gòu)件因疲勞而被破壞，從而影響正常的生產(chǎn)，危害結(jié)構(gòu)安全。對于地基基礎(chǔ)，強烈的振動會使基礎(chǔ)周圍的土壤遭到破壞，從而引起嚴重危害基礎(chǔ)的不均勻沉降，導(dǎo)致設(shè)備被拉壞不能正常使用，嚴重者還會導(dǎo)致相鄰結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)受到影響。因此，在設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)的防振減振問題不容忽視。

2.2設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計中結(jié)構(gòu)減振防振的一般方法

對于上部結(jié)構(gòu)，在項目初步設(shè)計階段要與工藝專業(yè)的設(shè)計人員積極溝通，合理布置振動較大的設(shè)備在結(jié)構(gòu)平面上的擺放位置，協(xié)調(diào)布置支承設(shè)備的梁柱位置，從而使振動傳給支承結(jié)構(gòu)的影響減小。例如上下往復(fù)振動的設(shè)備宜布置在靠近柱子的梁板處，從而減小樓面的振幅達到減振的目的，前后往復(fù)振動的設(shè)備宜將支承設(shè)備的梁的縱軸布置在沿運動的方向，從而減小梁的振幅達到減振目的。對于地基基礎(chǔ)，在有大型設(shè)備產(chǎn)生振動荷載的情況下，可以適當提高地基和基礎(chǔ)的剛度，從而減小振動的振幅，減小對結(jié)構(gòu)的危害。

其次，也可以利用減振裝置的安放來減小振動。常用的減振裝置有：鋼彈簧、橡膠、彈簧橡皮組合減振器、軟木、泡沫塑料以及毛氈等。

3、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的樁基設(shè)計

3.1減沉型復(fù)合樁基

減沉型復(fù)合樁基是指設(shè)計時考慮樁—承臺—同作用承受上部結(jié)構(gòu)荷載，以控制基礎(chǔ)沉降為目的的復(fù)合樁基。當天然地基的沉降不能滿足要求時，增設(shè)部分樁，就可以將基礎(chǔ)的沉降量控制在許可的范圍之內(nèi)。

（1）選擇樁型及樁長

在減沉型復(fù)合樁基中，樁必須是摩擦樁，或是端承力較小的端承摩擦樁。樁長不宜過大，因為當樁長大于24d時，承臺分擔荷載的比例隨樁長的增加反而減少了。我們主要考慮了以下兩個方面的問題：一是因場地條件所限，好土層埋藏過深，樁端進入壓縮性較小的“好土層”，勢必增加樁長，這就又走了普通樁基的老路了；二是通過減少樁的長徑比，來減少樁本身的壓縮變形，達到減少基礎(chǔ)沉降的目的。

（2）確定承臺寬度

對減沉型復(fù)合樁基，我們考慮承臺下土體已能滿足承載力要求，樁僅起減沉作用。

如要減小作用于軟弱下臥層表面的附加應(yīng)力，可以采取加大基底面積（使擴散面積加大）或減小基礎(chǔ)埋深的措施。前一措施可能使基礎(chǔ)的沉降量增加，因為附加應(yīng)力的影響深度會隨著基底的面積的增加而加大，從而可能使軟弱下臥層的沉降量明顯增加。反之，減小基礎(chǔ)埋深可以使基底到軟弱下臥層的距離增加，使附加應(yīng)力在軟弱下臥層中的影響減小，因而基礎(chǔ)沉降隨之減小。因此，當存在軟弱下臥層時，基礎(chǔ)宜淺埋，這樣不僅使“硬殼層”充分發(fā)揮應(yīng)力擴散作用，同時減小了基礎(chǔ)沉降。

（3）布樁并確定樁數(shù)

要充分發(fā)揮樁、土的承載力，使兩者相互作用形成復(fù)合樁基，控制樁間距s是十分重要的。如果樁的距離過小（s

（4）沉降計算

在滿足承載力要求的情況下，減沉型復(fù)合樁基能否安全工作的關(guān)鍵是能否將基礎(chǔ)的沉降控制在允許的范圍之內(nèi)。沉降計算的理論，近幾年在國內(nèi)發(fā)展很快?，F(xiàn)在采用較多的，基本分為兩類：一是采用的等代墩基法計算。其原理是將樁和樁間土當成實體，按Boussinesq課題計算樁端以下土體的附加應(yīng)力，再按分層總和法計算沉降，最后將結(jié)果乘以修正系數(shù)得到樁基的沉降。二是按Mindlin公式求出每樁土中引起的應(yīng)力，與基底附加應(yīng)力引起土中應(yīng)力迭加后，再以分層總和法求沉降。計算時可用計算機求精確解，也可采用影響圓法、沉降漏斗法等近似方法。對于減沉型復(fù)合樁基，一般采用第二種方法。4、做好沉降觀測與數(shù)據(jù)記錄工作

在設(shè)備運行過程中，基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降對設(shè)備和生產(chǎn)的危害巨大。規(guī)范中規(guī)定，對于重要的或?qū)Τ两涤袊栏褚蟮臋C器，應(yīng)在基礎(chǔ)上設(shè)置永久的沉降觀測點，并在設(shè)計圖紙中注明要求，在基礎(chǔ)施工、機器安裝及運行過程中應(yīng)定期觀測，做好記錄。為盡量避免地基不均勻沉降對設(shè)備產(chǎn)生的危害，基組的總重心與基礎(chǔ)底面型心宜位于同一豎線上，當不在同一豎線上時，兩者之間的偏心距和平行方向基地邊長的比值有如下限值：對于金屬切削機床基礎(chǔ)以外的一般機器基礎(chǔ)，當?shù)鼗休d力標準值小于150KPa時，此限制不能大于5%。故基礎(chǔ)滿足地基承載力要求之后，需驗算基礎(chǔ)的形心與重心的偏心距是否滿足要求。

結(jié)束語

工業(yè)廠區(qū)內(nèi)一般都有大量設(shè)備，這些設(shè)備能否正常運行關(guān)乎整個企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)，所以設(shè)備基礎(chǔ)在設(shè)計過程中應(yīng)予充分重視。設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計承載力、變形、穩(wěn)定性及動力計算，對于承受動荷載作用的結(jié)構(gòu)做好防振設(shè)計。設(shè)計人員應(yīng)掌握設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計的基本步驟和基本要求，按照規(guī)范要求，結(jié)合實際的地質(zhì)情況，制定經(jīng)濟、合理、安全的設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計方案，保證工廠的正常運行和財產(chǎn)安全。

參考文獻

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