Microsoft Word 6912 doc BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ – NĂM 2007 Tên đề tài “ Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o lo¹t bé ®iÒu khiÓn läc bôi tói tõ[.]
BỘ CƠNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ – NĂM 2007 Tên đề tài: “ Nghiªn cøu thiÕt kế chế tạo loạt điều khiển lọc bụi túi từ chíp rỗng phục vụ ngành xi măng Mó số: 99-07.RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Nghiên cứu Cơ khí Chủ nhiệm đề tài: TS Phan Đăng Phong 6912 01/7/2008 Hà Nội -2007 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CƠNG NGHỆ CẤP BỘ – NĂM 2007 Tên đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế chế tạo loạt điều khiển lọc bụi túi từ chíp rỗng phục vụ ngành xi măng Mó s: 99-07.RD/H-KHCNN TH TRNG N V CH NHIỆM ĐỀ TÀI PHAN THẠCH HỔ PHAN ĐĂNG PHONG Hà ni - 2007 Mục lục Trang Chơng - Nghiên cứu tổng quan lọc bụi thiết bị lọc bụi 1.1 Tình hình nghiên cứu thiết bị lọc bụi túi nớc 1.2 Tình hình nghiên cứu thiết bị lọc bụi túi n−íc 1.3 Tỉng quan vỊ bơi thiết bị lọc bụi túi 1.3.1 VËt liƯu g©y bơi 1.3.2 ThiÕt bÞ läc bơi 1.4 Đề xuất to¸n 1.5 KÕt luËn ch−¬ng Ch−¬ng - Thiết kế, chế tạo thiết bị điều khiển lọc bụi túi từ chíp rỗng 2.1 Tổng quan 10 2.2 Hệ thống điều khiển lọc bụi túi vải 10 2.3 ThiÕt kế chế tạo điều khiển cho lọc bụi túi 22 2.3.1 ThiÕt kÕ nguyªn lý 22 2.3.2 Thiết kế mạch điều khiển 22 2.4 Phần mềm điều khiÓn 26 2.5 Các tính phần mềm điều khiÓn 26 2.6 KÕt luËn ch−¬ng 27 Chơng Kết khảo nghiệm 3.1 Hình ảnh lắp đặt tủ điện điều khiển läc bơi 28 3.1.1 H×nh ảnh lắp đặt thiết bị điện tử bo mạch 28 3.1.2 Hình ảnh bo mạch đà đợc lắp đặt hoàn chỉnh 28 3.1.3 Hình ảnh hộp điều khiển đà đợc tích hợp thành module 29 3.1.4 Hình ảnh lắp ®Ỉt tđ ®iƯn 29 3.2 Quá trình chạy khảo nghiệm 3.2.1 Kết thử nghiệm không tải 29 3.2.2 KÕt qu¶ kh¶o nghiƯm cã t¶i 31 Ch−¬ng Các kết luận Các kết đề tµi 33 Các phụ lục - Tài liệu tham khảo - Biên nghiệm thu, chạy thử - B¶n vÏ thiÕt kÕ - Các tài liệu khác Chơng Nghiên cứu tổng quan lọc bụi thiết bị lọc bụi 1.1 Tình hình nghiên cứu thiết bị lọc bụi túi nớc Thiết bị lọc bụi túi thiết bị phổ biến dây chuyền sản xuất công nghiệp gây bụi ô nhiễm nh: xi măng, nghiền sàng phân loại đá, dây chuyền mài nghiền sản xuất công nghiệp đà có nhiều nhà sản xuất giới quan tâm đến công nghệ làm môi trờng đà cho đời sản phẩm lọc bụi túi với chất lợng cao, ổn định Có thể kể mét sè h·ng nỉi tiÕng cung cÊp d©y chun thiÕt bị đồng ngành công nghiệp nặng có thiết bị lọc bụi túi phục vụ ngành xi măng nh: FCB, FL.SMITH, DISA GROUP, DCE Đối với thiết bị lọc bụi túi đợc cung cấp từ hÃng giá trị cho phần thiết bị sản xuất nớc kết cấu thép thiết bị phi tiêu chuẩn Với thiết bị họ thuê lại nhà sản xuất nớc với giá thành thấp Còn thiết bị quan trọng nh: Tủ điều khiển thiết bị khí nén công nghệ họ giữ quyền cung cấp dẫn đến khối lợng thiết bị Việt Nam chế tạo lớn nhng giá trị nhỏ thiết bị gặp cố không chủ động việc cung cấp sản phẩm để sửa chữa, thay giá thành cho phần sửa chữa thay từ nớc cao Các thiết bị lọc bụi túi giới thờng đợc chế tạo chuyên dùng hÃng tự phát triển từ chíp rỗng không chuyển giao công nghệ cho nhà chế tạo khác Hớng sản xuất thiết bị điện điều khiển dạng mang tính chuyên môn hoá cao tiết kiệm họ sử dụng thiết bị phù hợp đầu ra, đầu vào, cấu hình xác định tích hợp thiết bị Có thể kể số nhà sản xuất thiết bị điều khiển chuyên dùng cho lọc bụi túi tập đoàn DISA – ý, Cty ASCO – Ph¸p, Cty DCE - Anh Dới số hình ảnh điều khiển thiết bị lọc bụi túi số hÃng nớc Hình 1.1 - Bộ điều khiĨn läc bé tói cđa h·ng ASCO – Ph¸p Hình 1.2- Cấu trúc điều khiển lọc túi A- Đầu vào cấp nguồn điều khiển E- Khoá áp suất B - Đầu vào tín hiệu điều khiển F- Van điện từ C- Đầu vào áp suất G - Đầu cắm sensor chênh áp D- Lỗ dự phòng H- Thùng tích áp Hình 1.3 - Thiết bị läc bơi tói cđa h·ng FLSMITH H−íng bơi khÝ vào Vách ngăn Phễu chứa bụi Màn chắn để khuyếch tán không khí Không khí qua túi vải Không khí Lối khí Nơi thu bụi Bụi rơi vào phễu chứa 1.2 Tình hình nghiên cứu cứu thiết bị lọc bụi túi nớc Trong năm qua, nhiều sở nớc đà chế tạo, tích hợp thiết bị lọc bụi túi phục vụ cho dây chuyền sản xuất nớc Một vài sở đà tiên phong lĩnh vực nh: Viên Nghiên cứu Cơ khí, Viện Máy Dụng cụ cắt, Công ty Cơ khí xây dựng COMA, Tổng Công ty Máy thiết bị Công nghiệp Tuy nhiên, thiết bị đợc thiết kế, chế tạo theo mẫu có sẵn, đặc biệt thiết bị điều khiển đợc chế tạo dới dạng tích hợp mô đun điều khiển phần mềm phát triển có sẵn thành hệ điều khiển cho lọc bụi Hớng nghiên cứu có u điểm dự án đem lại kết ngay, nhng có nhợc điểm giá thành cao số thiết bị lọc bụi đòi hỏi chế độ điều khiển phức tạp cha thực đợc Ví dụ nh việc chế tạo hệ thống điều khiển lọc bụi túi vị trí máy nghiền than dây chuyền sản xuất xi măng kết nối với hệ thống thiết bị đo (sensor) phòng nổ nhà máy Trong nớc, từ đến năm 2020 có 09 nhà máy xi măng với công suất lớn 1,2 triệu tấn/năm xây dựng có nhiều nhà máy xi măng với công suất từ 200.000 tấn/năm đến 1,2 triệu tấn/năm xây dựng Ngoài ra, nhà máy xi măng công suất 8,8 vạn tấn/năm nhập từ Trung Quốc có nhu cầu cải tạo nhằm hoàn thiện phần xử lý bụi để đảm bảo môi trờng theo yêu cầu, nhu cầu cung cấp hệ thống lọc bụi lớn Nếu chủ động đợc việc chế tạo thiết bị điều khiển lọc bụi hoàn toàn làm chủ đợc thiết bị lọc bụi với giá thành giảm từ 10 đến 25% kéo theo nhiều công ăn việc làm cho ngời lao động nớc Nhằm nghiên cứu chuyên sâu phát triển hệ thiết bị điều khiển lọc bụi túi phục vụ nhu cầu ngành sản xuất xi măng nớc, nhóm đề tài đề xuất nghiên cứu tích hợp hệ thống điều khiển lọc bụi túi từ chíp rỗng áp dụng cho dây chuyền sản xuất nớc Hệ thống điều khiển lọc bụi túi từ chíp rỗng đáp ứng đợc nhiều thuật toán điều khiển phức tạp với tốc độ xử lý tính toán đáp ứng thời gian thực Mặt khác, việc kết nối mở rộng hệ thống nh việc thay đổi thuật toán phù hợp với thay đổi thiết bị phần cứng dễ dàng việc thay đổi chơng trình phần mềm thông qua thiết bị lập trình 1.3 Tổng quan bụi thiết bị lọc bụi túi 1.3.1 Vật liệu gây bụi 1.3.1.1 Khái niệm Bụi phần tử vËt chÊt cã kÝch th−íc nhá bÐ khuch t¸n môi trờng không khí Tác hại bụi phụ thuộc vào yếu tố: kích cỡ bụi, nồng độ bụi nguồn gốc bụi Độ không khí tiêu chuẩn quan trọng cần đợc khống chế không gian điều hoà thông gió Đặc biệt phân xởng sản xuất, nhà máy công nghiệp v.v 1.3.1.2 Phân loại bụi - Theo nguồn gốc bụi + Hữu cơ: Do sản phẩm nông nghiệp thực phẩm nh thuốc lá, vải, bụi gỗ, sản phẩm nông sản, da, lông súc vật + Vô cơ: Có nguồn gốc từ kim loại khoáng chất - Theo kích cỡ hạt bụi Bụi có kích cỡ bé tác hại lớn khả xâm nhập sâu, tồn không khí lâu khó xử lý Theo kích cỡ bụi đợc phân thành dạng chủ yếu sau: + Siêu mịn: Là hạt bụi có kích thớc nhỏ 0,001àm Loại bụi tác nhân gây mùi không gian thông gió điều hoà không khí + Rất mịn: 0,001 ữ àm + Mịn : ữ 10 àm + Thô : >10 àm - Theo hình dáng hạt bụi Theo hình dạng hạt bụi phân thành dạng bụi sau + Dạng mảnh + Dạng sợi + Dạng khối 1.3.1.3 Tác hại bụi Bụi có nhiều tác hại đến sức khoẻ chất lợng sản phẩm - Đối với sức khoẻ ngời bụi ảnh hởng đến đờng hô hấp, thị giác ảnh hởng đến sống sinh hoạt khác ngời Đặc biệt đờng hô hấp, hạt bụi nhỏ ảnh hởng lớn, với cỡ hạt 0,5 ữ 10 àm chúng thâm nhập sâu vào đờng hô hấp nên gọi bụi hô hấp Mức độ bụi cho phép không khí phụ thuộc vào chất bụi thờng đợc đánh giá theo hàm lợng ôxit silic (SiO2) - Nhiều sản phẩm đòi hỏi phải đợc sản xuất môi trờng Ví dụ nh công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế tạo thiết bị quang học, điện tử Nồng độ: - Nồng độ bơi cho phÐp kh«ng khÝ th−êng cho theo n«ng ®é «xit silic (SiO2) Nång ®é cho phÐp cđa bơi không khí Hàm lợng SO2 (%) Nồng độ bụi cho phép không khí khu làm việc Nồng độ bụi cho phép không khí tuần hoàn Z>10 Zb < mg/m3 Zb ≤ 0,6 mg/m3 2÷10 2÷4 = 23; //Loc lay tin hieu DTC if((inputport & 0x01) != 0) //Co tin hieu yeu cau DTC { 74 DTC_counter = 0; relay_timer = 0; DTC_flag = 1; Relay2_drv |= 0x08; //Chay dong co vit Relay2_drv &= 0xEF; //Dung dong co gio relay_drv1(0x00); relay_drv2(Relay2_drv); lcd_curpos(1,1); lcd_wrstr(" Down time cycle"); } } } else //Chay che DTC { if(run_flag == 1) { Pulser(); if(ram_par.DTC_mode == 0) //Chay DTC theo chenh ap DP { if(my_pressure = ram_par.DTC_Down_timecycle) { DTC_flag = 0; relay_timer = 0; Relay2_drv |= 0x10; //Chay dong co gio, dung d/c vit Relay2_drv &= 0xF7; relay_drv1(0x00); relay_drv2(Relay2_drv); lcd_curpos(1,1); lcd_wrstr(" Jet Air Filter "); } } if(ram_par.DTC_mode == 2) //Chay DTC theo tin hieu tu ngoai { inputport = IOPIN1; //Lay tin hieu vao inputport >>= 23; //Loc lay tin hieu DTC if((inputport & 0x01) == 0) //Khong co tin hieu yeu cau DTC { DTC_flag = 0; 75 relay_timer = 0; Relay2_drv |= 0x10; //Chay dong co gio, dung d/c vit Relay2_drv &= 0xF7; relay_drv1(0x00); relay_drv2(Relay2_drv); lcd_curpos(1,1); lcd_wrstr(" Jet Air Filter "); } } } } } else { run_flag = 0; DTC_flag = 0; DTC_counter = 0; run_timer = 0; DP_runflag = 0; relay_timer = 0; Relay2_drv |= 0x10; //Chay dong co gio, dung d/c vit Relay2_drv &= 0xF7; relay_drv1(0x00); relay_drv2(0x00); } } } } } Kết luận Chơng trình có khả điều chỉnh đợc thời gian đóng mở van ®iƯn tõ cịng nh− chu kú më van t theo nơi ứng dụng lọc bụi túi Ngoài ra, chơng trình tiến hành xử lý tín hiệu chênh áp đa từ buồng khí buồng khÝ bÈn tõ ®ã ®−a tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn van điện từ dựa việc so sánh với tín hiệu áp suất đặt Việc thu tín hiệu chênh áp xử lý tín hiệu đảm bảo đợc khả điều khiển thời gian thực thiết bị Chơng trình thực việc lu giữ lại thời gian hoạt động thực thiết bị để đa tín hiệu cảnh báo sửa chữa, bảo dỡng Phần mềm đa đợc chơng trình để kết nối mở rộng với modlue điều khiển lọc bụi tơng tự để tăng số lợng van rũ bụi đầu qua cổng RS485 76 Tài liệu tham khảo Kỹ thuật vi xử lý Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1999 Sơ đồ chân IC- Nhà xuất khoa häc kü thuËt 1998 Kü thuËt lËp tr×nh C Nhà xuất giao thông vận tải 2000 Kỹ thuật đo lờng điều khiển Nhà xuất b¶n khoa häc kü tht 1996 Sỉ tay thiÕt kÕ c¬ khÝ tËp 1, 2, Catalog cđa h·ng Phillip Catalog cña h·ng Maxim 77