مشكلة تنظيم حجم الغاز المتبقي في التنظيم المستمر لحجم الغاز!
Thread Content
من من مستخدمي البحر لديه خبرة في ضبط مستوى الغاز، وكيفية التعامل مع الأعطال والاحتياطات اللازمة؟ ما هي معايير التشغيل المتوفرة في واجهة تشغيل DCS؟ بالإضافة إلى تحميل ضبط الفراغ، هل هناك حاجة لزيادة معاملات أخرى مثل ضغط زيت الهيدروليك وضغط تسرب الغاز؟ هل يجب أيضًا إدخال نسبة الضغط لكل مرحلة داخل الغرفة كمرجع؟
أنا لست متأكدًا تمامًا من معنى “الفجوة”， لكن يمكنني توفير نظام لضبط كمية الهواء بشكل تدريجي. :o
حسنًا، هل يوجد أي معلومات؟ هل يمكن مشاركتها؟
يمكنك الاطلاع على المنشور الذي نشرته، حيث توجد صور من موقع التنفيذ. لا يمكنني إرسال ملفات PPT هنا، يمكنك إعطائي بريدًا إلكترونيًا وسأرسلها إليك
502481336@qq.com شكرًا لك
تم إرسال المستندات إلى بريدك الإلكتروني، يرجى التحقق منها
شركة شاندونغ هاي كيميكال المحدودة – خطة جدوى لنظام التحكم في الفجوات ASSV1.0 لمضخات الهيدروجين من طراز 4M32-13.82/24-186.
التخطيط التقني: لو شينمين، رقم الهاتف: 13870209881
مدير المشروع: هان تاو، رقم الهاتف: 18654614566
شركة جيانغشي جيوجيانغ دا آن لأنظمة التحكم الذاتي المحدودة، شركة شاندونغ يو تشنغ لتقنيات توفير الطاقة المحدودة. مايو 2017.
الفهرس:
1. الفوائد الكبيرة التي يوفرها نظام التحكم ASSV1.0……………………………2
2. خلفية الخطة وضرورة المشروع……………………………………………23
3. طريقة عمل نظام التحكم ASSV1.0 ومكوناته……………………………34
4. محتويات بناء المشروع………………………………………………………75
5. إعدادات النظام………………………………………………………………86
6. مزايا النظام……………………………………………………………97
7. حالة استخدام النظام في السوق…………………………………………………………11
1. الفوائد الكبيرة التي يوفرها نظام التحكم ASSV1.0:
وفقًا لبيانات التفتيش الميداني للمضخات المقدمة في 13 مايو 2017، فإن مضخات الهيدروجين من طراز 4M32-13.82/24-186 في مصنع شاندونغ هاي كيميكال المحدود لمعالجة الزيوت الواسعة C1102A/B، تتمتع بقدرة تصميمية تبلغ 17360 نم3/ساعة، أما في ظل تغيرات الضغط أثناء التشغيل، فإن القدرة تكون حوالي 16000 نم3/ساعة، بينما في الواقع، فإن القدرة الفعلية تكون حوالي 11000 نم3/ساعة، أي أن حوالي 31% من طاقة الضغط تُهدر. 1.1 المزايا بعد تجهيز نظام التحكم ASSV1.0 1.1.1 إمكانية التعديل التلقائي والمستمر والسريع في نطاق الحمل من 60 إلى 100% وفقًا لمتطلبات المتغير الرئيسي للتحكم ； 1.1.2 يمكن التحكم تلقائيًا في الضغط بين المراحل المختلفة وفقًا لنسبة الضغط، مما يضمن أن يعمل الضاغط دائمًا في أفضل حالاته ； 1.1.3 يمكن تحقيق التحميل السلس للضاغط، والتبديل بدون صدمات، والتوقف ； 1.1.4 يمكنه تحسين كفاءة تشغيل الضاغط، مما يساعد على تقليل قوى الاحتكاك في الأجزاء الميكانيكية ； 1.1.5 يساعد التبريد الخارجي لأسطوانة الفراغ في جعل عملية الضغط تتم في ظروف درجة حرارة ثابتة، مما يقلل من استهلاك الطاقة إلى أقصى حد ； 1.1.6 له تأثير واضح في تقليل الاهتزازات في الضواغط ذات الاهتزازات الشديدة. 1.2 الفوائد الاقتصادية الناتجة عن استخدام نظام التحكم ASSV1.0 في هذا الجهاز
1.2.1 يحتوي هذا الضاغط على نظام تحكم في كمية الهواء الزائد بدقة عالية، وبفضل ذلك يمكن توفير حوالي 0.31 * 1600 * 8000 = 396.8 ألف كيلوواط/ساعة من الطاقة سنويًا. وبتحويل ذلك إلى قيمة نقدية، فإن التوفير يصل إلى حوالي 396.8 * 0.70 = 277.76 ألف يوان صيني. ومن الواضح أن تكلفة الاستثمار يمكن استردادها في فترة قصيرة. 1.2.2 توفير الطاقة وخفض الاستهلاك، مع عائد استثماري مرتفع ； 1.2.3 السعر منخفض، حيث يبلغ حوالي 30% من سعر المعدات المستوردة ； 1.2.4 تكلفة الاستخدام منخفضة، ولا تحتاج إلى صيانة تقريبًا. 2 خلفية مسودة الخطة وضرورة المشروع: ضاغط الهيدروجين الجديد من طراز 4M32-13، 82/24-186 لوحدة هيدراتشينة الزيوت الشمعية C1102A/B التابعة لشركة شاندونغ هاي كيميكال، ووفقًا للتصميم القائم على فحص الوضع في الموقع، فإن معدل التدفق المطلوب يبلغ حوالي 16000 نيوتن·متر مكعب/ساعة. في الاستخدام العملي، يبلغ حجم الغاز المطلوب للإنتاج حوالي 11000 نم³/ساعة، وهو ما يمثل نحو 69% من إجمالي كمية الغاز. ومع ذلك، لا يزال الطاقة المحورية للمحطة تعمل عند الحمل الكامل، مما يؤدي إلى هدر حوالي 31% من هذه الطاقة. تشمل الطرق التقليدية لضبط كمية الهواء في المكائن الضاغطة ذات الحركة الترددية، ضبط صمام الإدخال عن طريق الدفع من الأعلى، وضبط تجويف الفجوة الثابتة، بالإضافة إلى طريقة التوجيه الجانبي. من بينها، فإن تعديل صمام الإدخال وتثبيت تجويف الفجوة هما تعديلان تدريجيان، أما التعديل عبر المسار الجانبي فهو تعديل يستهلك طاقة. حاليًا، يُعد تعديل صمام الإدخال في بعض المسارات طريقة فعالة من حيث نطاق التعديل الواسع وتحقيق توفير كبير في استهلاك الطاقة. يمكن بهذه الطريقة تحقيق تعديل متدرج لكمية الغاز بنسبة تتراوح بين 20 و100%، ولكن نظرًا للحاجة إلى دقة في توقيت فتح صمام الإدخال، فإن المتطلبات المفروضة على أجهزة التحكم والتنفيذ مرتفعة جدًا، كما أن التكلفة الاستثمارية مرتفعة أيضًا. استخدمت شركة شاندونغ يوتشينغ لتقنيات توفير الطاقة المحدودة التقنية المبتكرة المتعلقة بـ “جهاز التعديل المتدرج للفجوة في مضخات الضغط ذات الأسطوانات المتحركة”， وذلك لتطوير نظام التحكم في كمية الغاز ASSV1.0 القادر على التعديل المتدرج (يُشار إليه فيما يلي باسم نظام التحكم ASSV1.0). دون تغيير الهيكل الأساسي للضاغط ولا نظام التحكم الخاص به، يتم فقط تعديل غطاء أسطوانة الضاغط، مع إزالة غطاء الفجوة الثابت الموجود سابقًا. من خلال التحكم الذكي بواسطة آلية التحكم الكهروهيدروليكية، يمكن التحكم تلقائيًا في معدل التدفق في نطاق 60% إلى 100% بشكل مستمر وبدون توقف، بالإضافة إلى تعديل نسبة الضغط بين المستويات المختلفة. كما يمكن تحقيق بدء تشغيل الضاغط وتغيير حالته وإيقافه بسهولة، مما يسمح بصيانة نظام التحكم في وقت قصير دون الحاجة إلى إيقاف الضاغط. يستخدم نظام التحكم ASSV1.0 طريقة التحكم الكهروهيدروليكي المبنية على أنظمة PLC الشائعة والمتطورة، وذلك لتحقيق التحكم الأوتوماتيكي في كمية الغاز الصادر من الضاغط وفي نسبة الضغط بين المراحل المختلفة. ويتميز هذا النظام بانخفاض تكاليف الاستثمار والصيانة، بالإضافة إلى استقرار كمية الغاز الصادر، ومرونة في ضبط المعايير، وموثوقية عالية في الأداء. نظرًا لعدم وجود كمية هواء زائدة تدخل وتخرج مرارًا من صمام الهواء، فإن خسارة المقاومة تكون صغيرة، مما يقلل من فترة تلف صمامات الهواء، كما أن تأثير توفير الطاقة في هذه الطريقة أفضل قليلاً مقارنة بطريقة تعديل صمام الهواء عن طريق دفعه في بعض المراحل. نظراً للظروف المذكورة أعلاه، نوصي بتزويد ضواغط الهيدروجين الجديدة من طراز 4M32-13 و82/24-186 في جهاز هيدراتشر زيت الشمع رقم C1102A/B التابع لشركة شاندونغ هاي كيميكال المحدودة، بأجهزة توفير الطاقة من نوع ASSV1.0 والتي طورتها شركتنا. 3 مبدأ عمل نظام التحكم ASSV1.0 وتركيب النظام 3.1 رسم المبدأ: الشكل 1 يوضح مخطط الفجوة الثابتة Vc في الضاغط، بالإضافة إلى رسم العمل للغاز المثالي. في الرسم البياني، يمثل المحور الأفقي V تغير حجم الأسطوانة، بينما يمثل المحور الرأسي P تغير ضغط الأسطوانة. أما P1 وP2 فهما يمثلان ضغط الهواء الداخل إلى الأسطوانة وضغط الهواء الخارج منها على التوالي. في الرسم، يشير الرقم 1–2–3–4 إلى مخطط دورة العادم الكامل عند وجود حجم فراغ Vc. نظرًا لوجود حجم فارغ Vc، فإن الغاز المستنشق يستمر في الدخول إلى داخل الأسطوانة، حتى يصل المكبس إلى الموضع رقم 4؛ وعندها يزداد حجم الغاز داخل الأسطوانة من Vc إلى V4، كما ينخفض الضغط من P2 إلى P1، وعندها فقط يبدأ استنشاق الغاز. طول القطعة المقابلة لكمية الهواء الداخل هو 4–1، وفي عملية الضغط يكون الطول 1–2، وفي عملية الإخراج يكون الطول 2–3، أما في عملية التمدد فيكون الطول 3–4. المساحة المحاطة بالأرقام 1–2–3–4–1 هي بالضبط الطاقة المطلوبة لإتمام رحلة ذهاب وإياب واحدة. الشكل 2 يوضح رسمًا تخطيطيًا للضاغط مع وجود فجوة ثابتة تساوي Vc، بالإضافة إلى زيادة حجم الفجوة إلى Vc′، كما يوضح أيضًا رسمًا لعمل الغاز المثالي. في الرسم البياني، يمثل المحور الأفقي V تغير حجم الأسطوانة، بينما يمثل المحور الرأسي P تغير ضغط الأسطوانة. أما P1 وP2 فهما يمثلان ضغط الهواء الداخل إلى الأسطوانة وضغط الهواء الخارج منها على التوالي. طول القطعة المقابلة لكمية الهواء الداخل هو 4′-1، وعملية الضغط تكون من 1 إلى 2′، أما عملية الإخراج فهي من 2′ إلى 3، وعملية التمدد تكون من 3 إلى 4′. المساحة المحصورة بين 1–2′–3–4′–1 هي بالضبط الطاقة المطلوبة لإتمام رحلة ذهاب وإياب واحدة. عندما يزداد الفجوة إلى Vc′، يقل كل من كمية الغازات المطرودة والطاقة المطلوبة. يعتبر التعديل المتغير للفجوة طريقة تعديل تعتمد على التعديل الثابت للفجوة، حيث يتم تحويل الفجوة الثابتة إلى فجوة يمكن تعديل حجمها بشكل مستمر. كما يتم إلغاء غطاء الفجوة الذي يربط تجويف التحكم في الفجوة بالأسطوانة، وبذلك تكون أسطوانة التعديل المتغير متصلة مباشرة بالأسطوانة الخارجية، مما يؤدي إلى عدم وجود خسائر في مقاومة تدفق الغاز داخل وخارج أسطوانة التعديل. كما هو موضح في الشكل 3، وهو رسم توضيحي لتعديل الفجوة المتاحة، فعند الحاجة إلى تقليل كمية الغازات المخرجة، يمكن زيادة حجم الفجوة إلى Vc′. في هذه الحالة، يكون مسار دورة الطاقة على الشكل 1–2′–3–4′. يقل حجم الهواء الداخل من طول القطعة المقابلة لحجم الهواء الكلي وهو 4–1 إلى طول القطعة 4′–1، أما عملية الضغط فتتم وفقًا للنسبة 1–2′، ومعدل زيادة قوة المكبس في عملية الضغط أقل من المعدل عندما يكون حجم الفراغ Vc. أما حجم الغازات الخارجة فهو يقل من طول القطعة المقابلة لحجم الغازات الكلي وهو 2–3 إلى طول القطعة 2′–3. نظرًا لعدم وجود مقاومة إضافية، فإن الغاز خلال دورة التمدد من 3 إلى 4 درجات يؤدي عملًا على مكبس الضاغط، مما يخفف الحمل على قضيب المحور. عند الحاجة إلى تقليل كمية الغازات المنبعثة من الأسطوانة الخارجية إلى الصفر، يمكن زيادة حجم الفراغ إلى Vc″. في هذه الحالة، يتمدد الغاز ذو الضغط العالي الموجود في الفراغ Vc″ حتى يصل إلى نهاية مرحلة الشفط Vs، ويتحد خط التمدد مع خط الضغط، كما هو موضح في الرسم البياني 1–3–3–4″ في الشكل الثالث. كما يتضح من مبدأ عمل مكبس الهامش القابل للتعديل في نظام التحكم ASSV1.0 الموضح في الشكل 4، فإنه بالنسبة لأسطوانات العمل المزدوج، يمكن استخدام أجهزة تحكم كهروهيدروليكية عادية، ومن خلال التحكم في موضع مكبس الهامش، يمكن تعديل معدل ضخ الضاغط بشكل تدريجي في نطاق يتراوح بين 60% و100%. نظام التحكم ASSV1.0 هو نظام تحكم كهروهيدروليكي رقمي مصمم خصيصًا للمضخات ذات الحركة الترددية، ويوفر تعديلاً مستمرًا لكمية الغاز المُنتج، وهو مناسب للمضخات التي يكون فيها صمامات الغاز مرتبة بشكل شعاعي. يمكن لنظام التحكم أن يتحكم في كمية الغاز المُضخ، وذلك من خلال إعدادات محددة مسبقًا، أو عن طريق تحديد قيم يدويًا. ويتم ذلك باستخدام نظام التحكم الإلكتروني الهيدروليكي الذي يتكون من جهاز التحكم البرمجي PLC، والصمامات النسبية، وأجهزة استشعار الحركة، وأسطوانات الخدمة. وبهذه الطريقة، يمكن لمكبس الأسطوانة أن يتحرك بشكل خطي وفقًا للإشارات الواردة، مما يسمح بالتحكم في حجم الفراغ في كل مرحلة، وبالتالي التحكم في كمية الغاز الخارج من الضاغط ونسبة الضغط بين المراحل المختلفة. يحتوي الجزء التنفيذي لأسطوانة الزيت على وظيفة حماية عبر فتحة تفريغ، لضمان عدم دخول الهواء إلى نظام الزيت الهيدروليكي، وعدم دخول الزيت المتسرب إلى أسطوانات المضخة. الشكل 4: مبدأ عمل المكبس ذو الهامش القابل للتعديل في نظام التحكم ASSV1.0. 3.2 يمكن رؤية مكونات النظام في الرسم التخطيطي للمكونات الأساسية لنظام التحكم ASSV1.0. كما هو موضح في الشكل 5، فإن الجهاز الذي يحتوي على نظام التحكم ASSV1.0 في الضاغط ذو الأسطوانتين، يتكون بشكل أساسي من نظام التحكم بالأجهزة القياسية، ونظام التحكم الهيدروليكي، وآليات تنفيذية تعمل بالزيت، بالإضافة إلى الأسلاك الكهربائية وأنابيب الزيت. 3.2.1 نظام التحكم بالأجهزة القياسية
يتكون نظام التحكم بالأجهزة القياسية من وحدات التحكم PLC، ووحدات جمع الإشارات من نوع AD، بالإضافة إلى أجهزة عرض الإشارات. يوفر هذا النظام وظائف معالجة تبادل الإشارات بين أجزاء النظام نفسه وأنظمة المستخدمين، كما يعمل كجسر يربط بين نظام التحكم ASSV1.0 وأنظمة DCS الخاصة بالمستخدمين. ويتم تحقيق التحكم الآلي وفقًا لمتطلبات الضغط والتدفق ودرجة الحرارة وغيرها من المعايير الخاصة بالعملية. 3.2.2 نظام التحكم الهيدروليكي: توفر محطة الزيت الهيدروليكي زيتًا هيدروليكيًا عالي الضغط للآليات المسؤولة عن تنفيذ الأوامر، وذلك من خلال مضخة الزيت الموجودة في النظام، حيث يتم رفع ضغط الزيت الهيدروليكي من الضغط الجوي إلى حوالي 14 ميجا باسكال (ويعتمد الضغط الدقيق على أعلى ضغط للغاز الداخل والخارج في الضاغط). تحتوي محطات الوقود على مكونات مثل مضخة زيت المحرك، والصمامات الكهرومغناطيسية، والصمامات التناسبية، وريليه درجة الحرارة، ومُرسلات الضغط، ومفاتيح مستوى السائل، والمرشحات، وخزان الوقود. الشكل 5: رسم تخطيطي للمكونات الأساسية لنظام التحكم ASSV1.0
الشكل 3.2.3: آلية التنفيذ المكونة من أسطوانات الفراغ، والأسطوانات الهيدروليكية، والمكبس، بالإضافة إلى مستشعرات الحركة. يتم التحكم في حركة المكبس عبر نظام التحكم الكهروهيدروليكي الذي يتكون من جهاز التحكم القابل للبرمجة PLC، والصمامات النسبية، ومستشعرات الحركة، والأسطوانات الهيدروليكية. وبذلك، يتم تحريك مكبس أسطوانة الفراغ بشكل خطي وفقًا للإشارات الواردة، مما يسمح بالتحكم في حجم الفراغ في كل مرحلة، وبالتالي التحكم في كمية الغاز الخارج من الضاغط ونسبة الضغط بين المراحل المختلفة. محتويات بناء المشروع: يستقبل نظام التحكم ASSV1.0 إشارات تيار قياسية تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير، كما يمكن دمجه بسهولة في أنظمة التحكم DCS الخاصة بالعملاء. وعادةً، تشمل الإشارات المطلوبة إشارات التحكم في نظام DCS (إشارات التيار من 4 إلى 20 مللي أمبير)، بالإضافة إلى ضغوط الدخول والخروج لمراحل الضاغط المختلفة. تحت مراقبة مستشعر الضغط، يقوم نظام التحكم ASSV1.0 بتعديل نسبة الضغط في المرحلة اللاحقة تلقائيًا وفقًا لنسبة الضغط المحددة، وذلك عبر جهاز التحكم PLC الذي يحسب نسبة تشغيل الصمامات النسبية لتشغيل الآليات، وبالتالي تحقيق هدف التحكم في التدفق والضغط. تشمل مكونات مشروع نظام التحكم ASSV1.0 لمعدات الضغط بشكل أساسي: 4.1 قسم آلية التنفيذ – من أجل تحقيق مهام التحكم، يتم إزالة جميع أجزاء الغطاء الأصلي للضاغط، ويتم تركيب آلية تنفيذ عبارة عن أسطوانة هيدروليكية. 4.2 الأجزاء الخاصة بالعدادات – تشمل العدادات وحدة التحكم PLC، ووحدة التحويل من النوع التناظري إلى الرقمي، وشاشة عرض لمسية بتقنية LCD ملونة، بالإضافة إلى مصدر طاقة قابل للتشغيل/الإيقاف ووحدة تشغيل الصمامات النسبية، وكلها موجودة داخل صندوق مقاوم للانفجار مخصص للعدادات في الموقع. 4.3 جزء النظام الهيدروليكي – يوفر النظام الهيدروليكي الطاقة الهيدروليكية للأجهزة التنفيذية الهيدروليكية، وهو مركب مع جزء نظام التحكم بالأجهزة القياسية، ويمكن وضعه مباشرة على الأرضية بجانب المضخة المضادة للاهتزازات. الشكل 6: تركيب نظام التحكم ASSV1.0 في الموقع 4.4 الجزء المتعلق بالتركيب – توفر شركة جيوجيانغ دا آن كافة المواد التقنية المتعلقة بمكونات نظام التحكم ASSV1.0، بالإضافة إلى الدعم التقني اللازم، وذلك لإتمام عملية ضبط النظام في النهاية. يُظهر الشكل 6 مخطط تركيب نظام التحكم ASSV1.0، والذي يتضمن بشكل أساسي الأجزاء التالية: 4.4.1 تركيب أسطوانات الفراغ لآليات التنفيذ على مختلف المستويات؛ 4.4.2 تركيب محطة زيت الهيدروليك؛ 4.4.3 تركيب جميع أنابيب ومواسير الهيدروليك المعدنية؛ 4.4.4 تركيب جميع كابلات لوحات التحكم وكابلات الوصل الخارجية للوحات التحكم، إلخ؛ 4.4.5 تركيب مستشعرات الإزاحة والكابلات المرتبطة بها. 5 إعداد النظام: وفقًا لهيكل الضاغط في الموقع ومخطط التكوين القياسي لنظام التحكم ASSV1.0، فإن نطاق التوريد الموصى به موضح في الجدول التالي:
| آلية التنفيذ | أسطوانة الفراغ | 45# | تشانغتشو تيانيو |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| مستشعر الإزاحة | CHM0xxxMGR | بكين تيبوفو |
| حلقات الختم وحلقات الدعم | مطاط الفلور، البوليتترافلوروإيثيلين، البولي يوريثان | هاليت، المملكة المتحدة |
| محطة زيت الهيدروليك | خزان الزيت | فولاذ مقاوم للصدأ 304 | تصنيع ذاتي |
| محرك مقاوم للانفجار | YBxn3100L/3KW (محدد) | نانيانغ |
| لوحة مسارات الهيدروليك | ألومنيوم سبائكي | تصنيع ذاتي |
| صمام تحويل كهرومغناطيسي | DSG-01-3C4/D24 | يوكيجاوا |
| جهاز إرسال الضغط | 3051 | روسمونت |
| صمام التفريغ | DBDH6K10/10Mpa | هوا ده |
| صمام تحويل يدوي | SDF-02-01 | تصنيع ذاتي |
| مخزن الطاقة | NXQ-25 | فنغهوا |
| مرشح دقيق | 5U-JFX-76H | المعهد 707 |
| مقياس الضغط | DS63-D | ووهان بايشيانغ |
| ترمومتر ثنائي المعدن | WSX-71 | ليمينغ هيدروليكس |
| مرحل مستوى السائل | YKJD24-300 | ليمينغ هيدروليكس |
| مرشح هواء | EF3-40 | ليمينغ هيدروليكس |
| قفل هيدروليكي | YKF-02-02 | تصنيع ذاتي |
| مقياس حرارة ومستوى السائل | YWZ-300T | ليمينغ هيدروليكس |
| مرشح مدخل الضخ | XU-63X80-J | ليمينغ هيدروليكس |
| صمام إيقاف | JF-01-01 | تصنيع ذاتي |
| مضخة هيدروليكية | ALP2A-D-16 | مازوتشي، إيطاليا |
| نظام التحكم | PLC S7-200 | سيمنس |
| شاشة العرض | شاشة لمس LCD ملونة بحجم "10 | كونمينغ تونغتاي |
| وحدة AD | ميتسوبيشي أو سيمنس | |
| لوحة أطراف التوصيل | JX--02--01 | فينيكس |
| مصدر طاقة بالمفاتيح | SE-350 | مينوي، تايوان |
| مرحل | أومرون | |
| مفتاح الطاقة | Z8030 | هوا رونغ |
| صندوق أجهزة مقاوم للانفجار | YX-01 | هوا رونغ |
| نظام الكشف عن السلامة | دا آن | |
| جهاز إرسال الضغط | AST | روسمونت، الولايات المتحدة |
| صمام إيقاف | JF-01-01 | تصنيع ذاتي |
| مقياس الضغط | Y100BFZ | شانغهاي ييتشوان |
| صمام اتجاهي هوائي | KA-15 (محدد من قبل SMC) | شينيانغ جيديان |
| صمام تخفيف ضغط هوائي | QTY-8 (محدد من قبل SMC) | لي تشينغ شونيوان |
أنابيب الزيت: فولاذ مقاوم للصدأ 304، يتم توفيرها بشكل منفصل.
نوع أسطوانة الفراغ: تبريد بالماء.
نطاق التوريد: يتم توفير أسطوانة الفراغ، ونظام لوحة التحكم، وكابلات الربط بين أسطوانة الفراغ ولوحة التحكم. لا يتم توفير كابلات الربط من لوحة التحكم إلى غرفة التحكم وكابلات الطاقة. نطاق الخدمة: لا نتحمل مسؤولية تركيب أسطوانات الفراغ في الموقع وتوصيل الأجهزة الكهربائية، بل نتولى تقديم التوجيه في عمليات التركيب والتصحيح والتدريب في الموقع. ملاحظة: جميع الإعدادات المذكورة أعلاه تتبع متطلبات التجهيز من المصنع. مزايا النظام 6: تتمثل المزايا الرئيسية لاستخدام نظام التحكم ASSV1.0 في الجوانب التالية. 6.1 قابلية التحكم في النظام: بعد تزويد الضاغط بنظام التحكم ASSV1.0، يمكن من خلال آلية التنفيذ الهيدروليكية تحقيق التعديل الآلي لحمل الضاغط ضمن نطاق 60% إلى 100% عبر التحكم اليدوي الهيدروليكي، والتحكم الآلي في الموقع، وتحكم DCS. كما يتم تبسيط عملية تعديل تدفق الغاز للضاغط بحيث يكفي تغيير موضع الفراغ في أسطوانة التنفيذ الأولية فقط، ليقوم النظام تلقائيًا بتتبع وتعديل قيمة الضغط في المرحلة اللاحقة. يسمح باستخدامه بتحسين التحكم في الضاغط، مما يؤدي إلى تحميله بشكل سلس، وتغيير حالته دون أي صدمات، بالإضافة إلى إيقافه بشكل منظم. 6.2 أمان النظام: يستخدم نظام التحكم ASSV1.0 آليات تحكم كهروهيدروليكية عادية، ويتمتع بوظيفة تثبيت الموضع، مما يضمن عدم حدوث تقلبات في الحمل. يتمتع نظام التحكم أيضًا بوظيفة التعديل اليدوي؛ فعند حدوث عطل في جزء التحكم بالمقاييس، يمكن استخدام صمام التحويل اليدوي للتحكم في حجم الفجوة، وذلك لضمان تشغيل الضاغط بشكل موثوق. يحتوي الجهاز التنفيذي على فتحة تهوية لضمان عدم دخول أي تسرب هوائي إلى نظام الزيت الهيدروليكي، وعدم دخول أي تسرب زيتي إلى أسطوانة الضاغط. عندما يتجاوز التسرب القيمة المحددة، يتم إصدار تنبيه أو إنذار عالٍ؛ وعندما يصل التسرب إلى مستوى الإنذار العالي، يتوقف مضخة الزيت في نظام التحكم ويتم فتح الفجوات بالكامل، لضمان استمرار تشغيل الضاغط دون توقف. 6.3 موثوقية النظام: تستخدم المكونات الرئيسية لنظام التحكم ASSV1.0 علامات تجارية لشركات معروفة عالميًا، ويؤدي التصميم والتصنيع الممتازان إلى جعل هذا المنتج ذا موثوقية عالية. منذ تطبيقه في عام 2008، ظلت الوحدات المستخدمة تعمل بشكل طبيعي حتى الآن، وكان تأثير توفير الطاقة فوريًا. بفضل مزاياه مثل السعر المنخفض، والأمان والموثوقية، وسهولة التركيب، وقلة الصيانة، بدأ يحل تدريجيًا محل المعدات المستوردة. جدول البيانات الرئيسية لكفاءة استهلاك الطاقة في نظام 6.4:
قوة المحور (كيلوواط): 1600 (المحرك: 1800)
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 2.4/5.16/10.13
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 5.16/10.13/18.7
درجة حرارة السحب في كل مرحلة (درجة مئوية): 40/40/40
درجة حرارة الغاز المخرج في كل مرحلة (درجة مئوية): 118/110/103
معاملات التشغيل:
معدل التدفق (نيوتن·متر³/ساعة): 11000
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 2.2/4.625/8.8
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 4.6/8.7/15.6
وفقًا للاحتياجات الفعلية، فإن كمية الغاز المضغوط تبلغ حوالي 69% من الكمية المخطط لها. وباستخدام طريقة التعديل عبر الطرق الجانبية، يتم إهدار حوالي 31% من طاقة الضغط، بالإضافة إلى إهدار كميات كبيرة من الماء المستخدم في تبريد الغازات المضغوطة ذات الضغط والحرارة العالية. إذا تم اعتماد نظام ASSV1.0 للتحكم المتدرج في تدفق الغاز، الذي يتميز بأفضل كفاءة في توفير الطاقة حالياً، فسيؤدي ذلك إلى توفير كميات كبيرة من استهلاك الكهرباء والماء، مما يحقق فوائد اقتصادية هائلة. وفقًا للتقديرات الأولية، وبافتراض أن نسبة التدفق الفعلي للطاقة المنتجة تبلغ 31%، يمكن تقليل قوة المحور بحوالي 496 كيلوواط. وإذا تم تشغيل الجهاز لمدة 8000 ساعة في السنة، فإن ذلك سيؤدي إلى توفير حوالي 3.968 مليون كيلوواط/ساعة من الطاقة سنويًا. وبافتراض أن سعر الكهرباء هو 0.70 يوان لكل كيلوواط/ساعة، فإن التوفير السنوي في تكلفة الكهرباء سيكون حوالي 2.7776 مليون يوان صيني. يتم تقدير مدى توفير الطاقة عند استخدام جهاز ASSV1.0 في ظل أحمال مختلفة، كما هو موضح في الجدول التالي:
أحمال المضخة (%) : 100، 90، 80، 70، 71، 60
قوة المحور (كيلوواط) : 1600، 1440، 1280، 1120، 1104، 960
انخفاض قوة المحور (كيلوواط) : 0، 160، 320، 480، 496، 640
توفير تكلفة الكهرباء (بالآلاف من اليوانات) : 0، 89.6، 179.2، 268.8، 277.76، 358.4
مع الأخذ في الاعتبار الظروف الفعلية لتشغيل المضخة، وبافتراض انخفاض قوة المحور بنسبة 31%، فإن التوفير السنوي في تكلفة الكهرباء يبلغ حوالي 277.76 ألف يوان، وبذلك يمكن استرداد تكلفة الجهاز في وقت قصير. سنظل نصمم حجم الفراغ القابل للتعديل بنسبة 60%، كما سيتم حساب حجم أجهزة التشغيل في أسطوانات الزيت على هذا الأساس أيضًا. ما سبق هو نتائج الحسابات النظرية؛ وبعد تزويد هذه الآلة بنظام تعديل الفجوات، ومع أخذ عوامل مثل كمية إنتاج الضاغط في الموقع، وتقلبات الضغط، وتسربات الصمامات، وفقدان قدرة المحرك في الاعتبار، فإننا نستهدف استخدام 69% من قدرة المحرك كهدف للتخطيط، وبالتالي فإن التوفير السنوي في تكاليف الكهرباء سيكون لا يقل عن 2.7776 مليون يوان، وهو رقم ممكن تحقيقه بلا مشكلة. نظرًا لأن تصميم الضواغط يتم بشكل محافظ، وإلى أنها تعمل في ظروف ضغط عالي غير خطية، فإن نطاق تعديل الفراغ لدينا يتراوح بين 60% و100%. وبالاستناد إلى استخدامات تعديل الفراغ في مختلف أنواع الضواغط متعددة المراحل المستخدمة حاليًا في المصانع، قمنا بتصميم الضاغط وفقًا لنموذجكم باستخدام ثلاثة أسطوانات تعديل فراغ من ثلاث مراحل، وذلك لتوفير أفضل تهيئة تصميمية لكم. 7. حالة الاستخدام في السوق: منذ تطبيق نظام التحكم ASSV1.0 في عام 2008، تم تركيب أنظمة تعديل الفجوات الخاصة بنا على أجهزة الضخ في العديد من شركات صناعة البتروكيماويات، مثل سينوبك وبتروتشاينا وCNOOC بالإضافة إلى شركات تكرير المحلية. من بين العملاء الرئيسيين: فرع جينغمن التابع لسينوبك، ومصنع زانجيانغ دونغشينغ للبتروكيماويات التابع لسينوبك، وفرع جينشي التابع لبتروتشاينا، وفرع تيانجين التابع لسينوبك، وفرع حقول النفط التابع لسينوبك، بالإضافة إلى شركات مثل تشيلو للبتروكيماويات، وشاندونغ هويفنغ للبتروكيماويات، وشاندونغ تشانغيي للبتروكيماويات، وشاندونغ جينغبو للصناعات الكيميائية. كان تأثير توفير الطاقة ملحوظًا للغاية؛ فبالنسبة للشركات التي تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء، فإن استخدام نظام التحكم ASSV1.0 الخاص بشركتنا يساعد في تقليل نفقات الكهرباء غير الضرورية، كما يساهم في تحقيق أهداف توفير الطاقة. أخيرًا، نرحب بقيادة وخبراء شركة شاندونغ هاي للكيماويات المحدودة لزيارة شركتنا وتقديم الإرشادات، كما نرحب باختيارهم لنظام التحكم في كمية الغاز ASSV1.0 ذو التعديل المستمر من شركتنا! شكرًا على المراجعة! يرجى تقديم المزيد من الاقتراحات القيّمة!
التخطيط التقني: لو شينمين، رقم الهاتف: 13870209881
مدير المشروع: هان تاو، رقم الهاتف: 18654614566
شركة جيانغشي جيوجيانغ دا آن لأنظمة التحكم الذاتي المحدودة، شركة شاندونغ يو تشنغ لتقنيات توفير الطاقة المحدودة. مايو 2017.
الفهرس:
1. الفوائد الكبيرة التي يوفرها نظام التحكم ASSV1.0……………………………2
2. خلفية الخطة وضرورة المشروع……………………………………………23
3. طريقة عمل نظام التحكم ASSV1.0 ومكوناته……………………………34
4. محتويات بناء المشروع………………………………………………………75
5. إعدادات النظام………………………………………………………………86
6. مزايا النظام……………………………………………………………97
7. حالة استخدام النظام في السوق…………………………………………………………11
1. الفوائد الكبيرة التي يوفرها نظام التحكم ASSV1.0:
وفقًا لبيانات التفتيش الميداني للمضخات المقدمة في 13 مايو 2017، فإن مضخات الهيدروجين من طراز 4M32-13.82/24-186 في مصنع شاندونغ هاي كيميكال المحدود لمعالجة الزيوت الواسعة C1102A/B، تتمتع بقدرة تصميمية تبلغ 17360 نم3/ساعة، أما في ظل تغيرات الضغط أثناء التشغيل، فإن القدرة تكون حوالي 16000 نم3/ساعة، بينما في الواقع، فإن القدرة الفعلية تكون حوالي 11000 نم3/ساعة، أي أن حوالي 31% من طاقة الضغط تُهدر. 1.1 المزايا بعد تجهيز نظام التحكم ASSV1.0 1.1.1 إمكانية التعديل التلقائي والمستمر والسريع في نطاق الحمل من 60 إلى 100% وفقًا لمتطلبات المتغير الرئيسي للتحكم ； 1.1.2 يمكن التحكم تلقائيًا في الضغط بين المراحل المختلفة وفقًا لنسبة الضغط، مما يضمن أن يعمل الضاغط دائمًا في أفضل حالاته ； 1.1.3 يمكن تحقيق التحميل السلس للضاغط، والتبديل بدون صدمات، والتوقف ； 1.1.4 يمكنه تحسين كفاءة تشغيل الضاغط، مما يساعد على تقليل قوى الاحتكاك في الأجزاء الميكانيكية ； 1.1.5 يساعد التبريد الخارجي لأسطوانة الفراغ في جعل عملية الضغط تتم في ظروف درجة حرارة ثابتة، مما يقلل من استهلاك الطاقة إلى أقصى حد ； 1.1.6 له تأثير واضح في تقليل الاهتزازات في الضواغط ذات الاهتزازات الشديدة. 1.2 الفوائد الاقتصادية الناتجة عن استخدام نظام التحكم ASSV1.0 في هذا الجهاز
1.2.1 يحتوي هذا الضاغط على نظام تحكم في كمية الهواء الزائد بدقة عالية، وبفضل ذلك يمكن توفير حوالي 0.31 * 1600 * 8000 = 396.8 ألف كيلوواط/ساعة من الطاقة سنويًا. وبتحويل ذلك إلى قيمة نقدية، فإن التوفير يصل إلى حوالي 396.8 * 0.70 = 277.76 ألف يوان صيني. ومن الواضح أن تكلفة الاستثمار يمكن استردادها في فترة قصيرة. 1.2.2 توفير الطاقة وخفض الاستهلاك، مع عائد استثماري مرتفع ； 1.2.3 السعر منخفض، حيث يبلغ حوالي 30% من سعر المعدات المستوردة ； 1.2.4 تكلفة الاستخدام منخفضة، ولا تحتاج إلى صيانة تقريبًا. 2 خلفية مسودة الخطة وضرورة المشروع: ضاغط الهيدروجين الجديد من طراز 4M32-13، 82/24-186 لوحدة هيدراتشينة الزيوت الشمعية C1102A/B التابعة لشركة شاندونغ هاي كيميكال، ووفقًا للتصميم القائم على فحص الوضع في الموقع، فإن معدل التدفق المطلوب يبلغ حوالي 16000 نيوتن·متر مكعب/ساعة. في الاستخدام العملي، يبلغ حجم الغاز المطلوب للإنتاج حوالي 11000 نم³/ساعة، وهو ما يمثل نحو 69% من إجمالي كمية الغاز. ومع ذلك، لا يزال الطاقة المحورية للمحطة تعمل عند الحمل الكامل، مما يؤدي إلى هدر حوالي 31% من هذه الطاقة. تشمل الطرق التقليدية لضبط كمية الهواء في المكائن الضاغطة ذات الحركة الترددية، ضبط صمام الإدخال عن طريق الدفع من الأعلى، وضبط تجويف الفجوة الثابتة، بالإضافة إلى طريقة التوجيه الجانبي. من بينها، فإن تعديل صمام الإدخال وتثبيت تجويف الفجوة هما تعديلان تدريجيان، أما التعديل عبر المسار الجانبي فهو تعديل يستهلك طاقة. حاليًا، يُعد تعديل صمام الإدخال في بعض المسارات طريقة فعالة من حيث نطاق التعديل الواسع وتحقيق توفير كبير في استهلاك الطاقة. يمكن بهذه الطريقة تحقيق تعديل متدرج لكمية الغاز بنسبة تتراوح بين 20 و100%، ولكن نظرًا للحاجة إلى دقة في توقيت فتح صمام الإدخال، فإن المتطلبات المفروضة على أجهزة التحكم والتنفيذ مرتفعة جدًا، كما أن التكلفة الاستثمارية مرتفعة أيضًا. استخدمت شركة شاندونغ يوتشينغ لتقنيات توفير الطاقة المحدودة التقنية المبتكرة المتعلقة بـ “جهاز التعديل المتدرج للفجوة في مضخات الضغط ذات الأسطوانات المتحركة”， وذلك لتطوير نظام التحكم في كمية الغاز ASSV1.0 القادر على التعديل المتدرج (يُشار إليه فيما يلي باسم نظام التحكم ASSV1.0). دون تغيير الهيكل الأساسي للضاغط ولا نظام التحكم الخاص به، يتم فقط تعديل غطاء أسطوانة الضاغط، مع إزالة غطاء الفجوة الثابت الموجود سابقًا. من خلال التحكم الذكي بواسطة آلية التحكم الكهروهيدروليكية، يمكن التحكم تلقائيًا في معدل التدفق في نطاق 60% إلى 100% بشكل مستمر وبدون توقف، بالإضافة إلى تعديل نسبة الضغط بين المستويات المختلفة. كما يمكن تحقيق بدء تشغيل الضاغط وتغيير حالته وإيقافه بسهولة، مما يسمح بصيانة نظام التحكم في وقت قصير دون الحاجة إلى إيقاف الضاغط. يستخدم نظام التحكم ASSV1.0 طريقة التحكم الكهروهيدروليكي المبنية على أنظمة PLC الشائعة والمتطورة، وذلك لتحقيق التحكم الأوتوماتيكي في كمية الغاز الصادر من الضاغط وفي نسبة الضغط بين المراحل المختلفة. ويتميز هذا النظام بانخفاض تكاليف الاستثمار والصيانة، بالإضافة إلى استقرار كمية الغاز الصادر، ومرونة في ضبط المعايير، وموثوقية عالية في الأداء. نظرًا لعدم وجود كمية هواء زائدة تدخل وتخرج مرارًا من صمام الهواء، فإن خسارة المقاومة تكون صغيرة، مما يقلل من فترة تلف صمامات الهواء، كما أن تأثير توفير الطاقة في هذه الطريقة أفضل قليلاً مقارنة بطريقة تعديل صمام الهواء عن طريق دفعه في بعض المراحل. نظراً للظروف المذكورة أعلاه، نوصي بتزويد ضواغط الهيدروجين الجديدة من طراز 4M32-13 و82/24-186 في جهاز هيدراتشر زيت الشمع رقم C1102A/B التابع لشركة شاندونغ هاي كيميكال المحدودة، بأجهزة توفير الطاقة من نوع ASSV1.0 والتي طورتها شركتنا. 3 مبدأ عمل نظام التحكم ASSV1.0 وتركيب النظام 3.1 رسم المبدأ: الشكل 1 يوضح مخطط الفجوة الثابتة Vc في الضاغط، بالإضافة إلى رسم العمل للغاز المثالي. في الرسم البياني، يمثل المحور الأفقي V تغير حجم الأسطوانة، بينما يمثل المحور الرأسي P تغير ضغط الأسطوانة. أما P1 وP2 فهما يمثلان ضغط الهواء الداخل إلى الأسطوانة وضغط الهواء الخارج منها على التوالي. في الرسم، يشير الرقم 1–2–3–4 إلى مخطط دورة العادم الكامل عند وجود حجم فراغ Vc. نظرًا لوجود حجم فارغ Vc، فإن الغاز المستنشق يستمر في الدخول إلى داخل الأسطوانة، حتى يصل المكبس إلى الموضع رقم 4؛ وعندها يزداد حجم الغاز داخل الأسطوانة من Vc إلى V4، كما ينخفض الضغط من P2 إلى P1، وعندها فقط يبدأ استنشاق الغاز. طول القطعة المقابلة لكمية الهواء الداخل هو 4–1، وفي عملية الضغط يكون الطول 1–2، وفي عملية الإخراج يكون الطول 2–3، أما في عملية التمدد فيكون الطول 3–4. المساحة المحاطة بالأرقام 1–2–3–4–1 هي بالضبط الطاقة المطلوبة لإتمام رحلة ذهاب وإياب واحدة. الشكل 2 يوضح رسمًا تخطيطيًا للضاغط مع وجود فجوة ثابتة تساوي Vc، بالإضافة إلى زيادة حجم الفجوة إلى Vc′، كما يوضح أيضًا رسمًا لعمل الغاز المثالي. في الرسم البياني، يمثل المحور الأفقي V تغير حجم الأسطوانة، بينما يمثل المحور الرأسي P تغير ضغط الأسطوانة. أما P1 وP2 فهما يمثلان ضغط الهواء الداخل إلى الأسطوانة وضغط الهواء الخارج منها على التوالي. طول القطعة المقابلة لكمية الهواء الداخل هو 4′-1، وعملية الضغط تكون من 1 إلى 2′، أما عملية الإخراج فهي من 2′ إلى 3، وعملية التمدد تكون من 3 إلى 4′. المساحة المحصورة بين 1–2′–3–4′–1 هي بالضبط الطاقة المطلوبة لإتمام رحلة ذهاب وإياب واحدة. عندما يزداد الفجوة إلى Vc′، يقل كل من كمية الغازات المطرودة والطاقة المطلوبة. يعتبر التعديل المتغير للفجوة طريقة تعديل تعتمد على التعديل الثابت للفجوة، حيث يتم تحويل الفجوة الثابتة إلى فجوة يمكن تعديل حجمها بشكل مستمر. كما يتم إلغاء غطاء الفجوة الذي يربط تجويف التحكم في الفجوة بالأسطوانة، وبذلك تكون أسطوانة التعديل المتغير متصلة مباشرة بالأسطوانة الخارجية، مما يؤدي إلى عدم وجود خسائر في مقاومة تدفق الغاز داخل وخارج أسطوانة التعديل. كما هو موضح في الشكل 3، وهو رسم توضيحي لتعديل الفجوة المتاحة، فعند الحاجة إلى تقليل كمية الغازات المخرجة، يمكن زيادة حجم الفجوة إلى Vc′. في هذه الحالة، يكون مسار دورة الطاقة على الشكل 1–2′–3–4′. يقل حجم الهواء الداخل من طول القطعة المقابلة لحجم الهواء الكلي وهو 4–1 إلى طول القطعة 4′–1، أما عملية الضغط فتتم وفقًا للنسبة 1–2′، ومعدل زيادة قوة المكبس في عملية الضغط أقل من المعدل عندما يكون حجم الفراغ Vc. أما حجم الغازات الخارجة فهو يقل من طول القطعة المقابلة لحجم الغازات الكلي وهو 2–3 إلى طول القطعة 2′–3. نظرًا لعدم وجود مقاومة إضافية، فإن الغاز خلال دورة التمدد من 3 إلى 4 درجات يؤدي عملًا على مكبس الضاغط، مما يخفف الحمل على قضيب المحور. عند الحاجة إلى تقليل كمية الغازات المنبعثة من الأسطوانة الخارجية إلى الصفر، يمكن زيادة حجم الفراغ إلى Vc″. في هذه الحالة، يتمدد الغاز ذو الضغط العالي الموجود في الفراغ Vc″ حتى يصل إلى نهاية مرحلة الشفط Vs، ويتحد خط التمدد مع خط الضغط، كما هو موضح في الرسم البياني 1–3–3–4″ في الشكل الثالث. كما يتضح من مبدأ عمل مكبس الهامش القابل للتعديل في نظام التحكم ASSV1.0 الموضح في الشكل 4، فإنه بالنسبة لأسطوانات العمل المزدوج، يمكن استخدام أجهزة تحكم كهروهيدروليكية عادية، ومن خلال التحكم في موضع مكبس الهامش، يمكن تعديل معدل ضخ الضاغط بشكل تدريجي في نطاق يتراوح بين 60% و100%. نظام التحكم ASSV1.0 هو نظام تحكم كهروهيدروليكي رقمي مصمم خصيصًا للمضخات ذات الحركة الترددية، ويوفر تعديلاً مستمرًا لكمية الغاز المُنتج، وهو مناسب للمضخات التي يكون فيها صمامات الغاز مرتبة بشكل شعاعي. يمكن لنظام التحكم أن يتحكم في كمية الغاز المُضخ، وذلك من خلال إعدادات محددة مسبقًا، أو عن طريق تحديد قيم يدويًا. ويتم ذلك باستخدام نظام التحكم الإلكتروني الهيدروليكي الذي يتكون من جهاز التحكم البرمجي PLC، والصمامات النسبية، وأجهزة استشعار الحركة، وأسطوانات الخدمة. وبهذه الطريقة، يمكن لمكبس الأسطوانة أن يتحرك بشكل خطي وفقًا للإشارات الواردة، مما يسمح بالتحكم في حجم الفراغ في كل مرحلة، وبالتالي التحكم في كمية الغاز الخارج من الضاغط ونسبة الضغط بين المراحل المختلفة. يحتوي الجزء التنفيذي لأسطوانة الزيت على وظيفة حماية عبر فتحة تفريغ، لضمان عدم دخول الهواء إلى نظام الزيت الهيدروليكي، وعدم دخول الزيت المتسرب إلى أسطوانات المضخة. الشكل 4: مبدأ عمل المكبس ذو الهامش القابل للتعديل في نظام التحكم ASSV1.0. 3.2 يمكن رؤية مكونات النظام في الرسم التخطيطي للمكونات الأساسية لنظام التحكم ASSV1.0. كما هو موضح في الشكل 5، فإن الجهاز الذي يحتوي على نظام التحكم ASSV1.0 في الضاغط ذو الأسطوانتين، يتكون بشكل أساسي من نظام التحكم بالأجهزة القياسية، ونظام التحكم الهيدروليكي، وآليات تنفيذية تعمل بالزيت، بالإضافة إلى الأسلاك الكهربائية وأنابيب الزيت. 3.2.1 نظام التحكم بالأجهزة القياسية
يتكون نظام التحكم بالأجهزة القياسية من وحدات التحكم PLC، ووحدات جمع الإشارات من نوع AD، بالإضافة إلى أجهزة عرض الإشارات. يوفر هذا النظام وظائف معالجة تبادل الإشارات بين أجزاء النظام نفسه وأنظمة المستخدمين، كما يعمل كجسر يربط بين نظام التحكم ASSV1.0 وأنظمة DCS الخاصة بالمستخدمين. ويتم تحقيق التحكم الآلي وفقًا لمتطلبات الضغط والتدفق ودرجة الحرارة وغيرها من المعايير الخاصة بالعملية. 3.2.2 نظام التحكم الهيدروليكي: توفر محطة الزيت الهيدروليكي زيتًا هيدروليكيًا عالي الضغط للآليات المسؤولة عن تنفيذ الأوامر، وذلك من خلال مضخة الزيت الموجودة في النظام، حيث يتم رفع ضغط الزيت الهيدروليكي من الضغط الجوي إلى حوالي 14 ميجا باسكال (ويعتمد الضغط الدقيق على أعلى ضغط للغاز الداخل والخارج في الضاغط). تحتوي محطات الوقود على مكونات مثل مضخة زيت المحرك، والصمامات الكهرومغناطيسية، والصمامات التناسبية، وريليه درجة الحرارة، ومُرسلات الضغط، ومفاتيح مستوى السائل، والمرشحات، وخزان الوقود. الشكل 5: رسم تخطيطي للمكونات الأساسية لنظام التحكم ASSV1.0
الشكل 3.2.3: آلية التنفيذ المكونة من أسطوانات الفراغ، والأسطوانات الهيدروليكية، والمكبس، بالإضافة إلى مستشعرات الحركة. يتم التحكم في حركة المكبس عبر نظام التحكم الكهروهيدروليكي الذي يتكون من جهاز التحكم القابل للبرمجة PLC، والصمامات النسبية، ومستشعرات الحركة، والأسطوانات الهيدروليكية. وبذلك، يتم تحريك مكبس أسطوانة الفراغ بشكل خطي وفقًا للإشارات الواردة، مما يسمح بالتحكم في حجم الفراغ في كل مرحلة، وبالتالي التحكم في كمية الغاز الخارج من الضاغط ونسبة الضغط بين المراحل المختلفة. محتويات بناء المشروع: يستقبل نظام التحكم ASSV1.0 إشارات تيار قياسية تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير، كما يمكن دمجه بسهولة في أنظمة التحكم DCS الخاصة بالعملاء. وعادةً، تشمل الإشارات المطلوبة إشارات التحكم في نظام DCS (إشارات التيار من 4 إلى 20 مللي أمبير)، بالإضافة إلى ضغوط الدخول والخروج لمراحل الضاغط المختلفة. تحت مراقبة مستشعر الضغط، يقوم نظام التحكم ASSV1.0 بتعديل نسبة الضغط في المرحلة اللاحقة تلقائيًا وفقًا لنسبة الضغط المحددة، وذلك عبر جهاز التحكم PLC الذي يحسب نسبة تشغيل الصمامات النسبية لتشغيل الآليات، وبالتالي تحقيق هدف التحكم في التدفق والضغط. تشمل مكونات مشروع نظام التحكم ASSV1.0 لمعدات الضغط بشكل أساسي: 4.1 قسم آلية التنفيذ – من أجل تحقيق مهام التحكم، يتم إزالة جميع أجزاء الغطاء الأصلي للضاغط، ويتم تركيب آلية تنفيذ عبارة عن أسطوانة هيدروليكية. 4.2 الأجزاء الخاصة بالعدادات – تشمل العدادات وحدة التحكم PLC، ووحدة التحويل من النوع التناظري إلى الرقمي، وشاشة عرض لمسية بتقنية LCD ملونة، بالإضافة إلى مصدر طاقة قابل للتشغيل/الإيقاف ووحدة تشغيل الصمامات النسبية، وكلها موجودة داخل صندوق مقاوم للانفجار مخصص للعدادات في الموقع. 4.3 جزء النظام الهيدروليكي – يوفر النظام الهيدروليكي الطاقة الهيدروليكية للأجهزة التنفيذية الهيدروليكية، وهو مركب مع جزء نظام التحكم بالأجهزة القياسية، ويمكن وضعه مباشرة على الأرضية بجانب المضخة المضادة للاهتزازات. الشكل 6: تركيب نظام التحكم ASSV1.0 في الموقع 4.4 الجزء المتعلق بالتركيب – توفر شركة جيوجيانغ دا آن كافة المواد التقنية المتعلقة بمكونات نظام التحكم ASSV1.0، بالإضافة إلى الدعم التقني اللازم، وذلك لإتمام عملية ضبط النظام في النهاية. يُظهر الشكل 6 مخطط تركيب نظام التحكم ASSV1.0، والذي يتضمن بشكل أساسي الأجزاء التالية: 4.4.1 تركيب أسطوانات الفراغ لآليات التنفيذ على مختلف المستويات؛ 4.4.2 تركيب محطة زيت الهيدروليك؛ 4.4.3 تركيب جميع أنابيب ومواسير الهيدروليك المعدنية؛ 4.4.4 تركيب جميع كابلات لوحات التحكم وكابلات الوصل الخارجية للوحات التحكم، إلخ؛ 4.4.5 تركيب مستشعرات الإزاحة والكابلات المرتبطة بها. 5 إعداد النظام: وفقًا لهيكل الضاغط في الموقع ومخطط التكوين القياسي لنظام التحكم ASSV1.0، فإن نطاق التوريد الموصى به موضح في الجدول التالي:
| آلية التنفيذ | أسطوانة الفراغ | 45# | تشانغتشو تيانيو |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| مستشعر الإزاحة | CHM0xxxMGR | بكين تيبوفو |
| حلقات الختم وحلقات الدعم | مطاط الفلور، البوليتترافلوروإيثيلين، البولي يوريثان | هاليت، المملكة المتحدة |
| محطة زيت الهيدروليك | خزان الزيت | فولاذ مقاوم للصدأ 304 | تصنيع ذاتي |
| محرك مقاوم للانفجار | YBxn3100L/3KW (محدد) | نانيانغ |
| لوحة مسارات الهيدروليك | ألومنيوم سبائكي | تصنيع ذاتي |
| صمام تحويل كهرومغناطيسي | DSG-01-3C4/D24 | يوكيجاوا |
| جهاز إرسال الضغط | 3051 | روسمونت |
| صمام التفريغ | DBDH6K10/10Mpa | هوا ده |
| صمام تحويل يدوي | SDF-02-01 | تصنيع ذاتي |
| مخزن الطاقة | NXQ-25 | فنغهوا |
| مرشح دقيق | 5U-JFX-76H | المعهد 707 |
| مقياس الضغط | DS63-D | ووهان بايشيانغ |
| ترمومتر ثنائي المعدن | WSX-71 | ليمينغ هيدروليكس |
| مرحل مستوى السائل | YKJD24-300 | ليمينغ هيدروليكس |
| مرشح هواء | EF3-40 | ليمينغ هيدروليكس |
| قفل هيدروليكي | YKF-02-02 | تصنيع ذاتي |
| مقياس حرارة ومستوى السائل | YWZ-300T | ليمينغ هيدروليكس |
| مرشح مدخل الضخ | XU-63X80-J | ليمينغ هيدروليكس |
| صمام إيقاف | JF-01-01 | تصنيع ذاتي |
| مضخة هيدروليكية | ALP2A-D-16 | مازوتشي، إيطاليا |
| نظام التحكم | PLC S7-200 | سيمنس |
| شاشة العرض | شاشة لمس LCD ملونة بحجم "10 | كونمينغ تونغتاي |
| وحدة AD | ميتسوبيشي أو سيمنس | |
| لوحة أطراف التوصيل | JX--02--01 | فينيكس |
| مصدر طاقة بالمفاتيح | SE-350 | مينوي، تايوان |
| مرحل | أومرون | |
| مفتاح الطاقة | Z8030 | هوا رونغ |
| صندوق أجهزة مقاوم للانفجار | YX-01 | هوا رونغ |
| نظام الكشف عن السلامة | دا آن | |
| جهاز إرسال الضغط | AST | روسمونت، الولايات المتحدة |
| صمام إيقاف | JF-01-01 | تصنيع ذاتي |
| مقياس الضغط | Y100BFZ | شانغهاي ييتشوان |
| صمام اتجاهي هوائي | KA-15 (محدد من قبل SMC) | شينيانغ جيديان |
| صمام تخفيف ضغط هوائي | QTY-8 (محدد من قبل SMC) | لي تشينغ شونيوان |
أنابيب الزيت: فولاذ مقاوم للصدأ 304، يتم توفيرها بشكل منفصل.
نوع أسطوانة الفراغ: تبريد بالماء.
نطاق التوريد: يتم توفير أسطوانة الفراغ، ونظام لوحة التحكم، وكابلات الربط بين أسطوانة الفراغ ولوحة التحكم. لا يتم توفير كابلات الربط من لوحة التحكم إلى غرفة التحكم وكابلات الطاقة. نطاق الخدمة: لا نتحمل مسؤولية تركيب أسطوانات الفراغ في الموقع وتوصيل الأجهزة الكهربائية، بل نتولى تقديم التوجيه في عمليات التركيب والتصحيح والتدريب في الموقع. ملاحظة: جميع الإعدادات المذكورة أعلاه تتبع متطلبات التجهيز من المصنع. مزايا النظام 6: تتمثل المزايا الرئيسية لاستخدام نظام التحكم ASSV1.0 في الجوانب التالية. 6.1 قابلية التحكم في النظام: بعد تزويد الضاغط بنظام التحكم ASSV1.0، يمكن من خلال آلية التنفيذ الهيدروليكية تحقيق التعديل الآلي لحمل الضاغط ضمن نطاق 60% إلى 100% عبر التحكم اليدوي الهيدروليكي، والتحكم الآلي في الموقع، وتحكم DCS. كما يتم تبسيط عملية تعديل تدفق الغاز للضاغط بحيث يكفي تغيير موضع الفراغ في أسطوانة التنفيذ الأولية فقط، ليقوم النظام تلقائيًا بتتبع وتعديل قيمة الضغط في المرحلة اللاحقة. يسمح باستخدامه بتحسين التحكم في الضاغط، مما يؤدي إلى تحميله بشكل سلس، وتغيير حالته دون أي صدمات، بالإضافة إلى إيقافه بشكل منظم. 6.2 أمان النظام: يستخدم نظام التحكم ASSV1.0 آليات تحكم كهروهيدروليكية عادية، ويتمتع بوظيفة تثبيت الموضع، مما يضمن عدم حدوث تقلبات في الحمل. يتمتع نظام التحكم أيضًا بوظيفة التعديل اليدوي؛ فعند حدوث عطل في جزء التحكم بالمقاييس، يمكن استخدام صمام التحويل اليدوي للتحكم في حجم الفجوة، وذلك لضمان تشغيل الضاغط بشكل موثوق. يحتوي الجهاز التنفيذي على فتحة تهوية لضمان عدم دخول أي تسرب هوائي إلى نظام الزيت الهيدروليكي، وعدم دخول أي تسرب زيتي إلى أسطوانة الضاغط. عندما يتجاوز التسرب القيمة المحددة، يتم إصدار تنبيه أو إنذار عالٍ؛ وعندما يصل التسرب إلى مستوى الإنذار العالي، يتوقف مضخة الزيت في نظام التحكم ويتم فتح الفجوات بالكامل، لضمان استمرار تشغيل الضاغط دون توقف. 6.3 موثوقية النظام: تستخدم المكونات الرئيسية لنظام التحكم ASSV1.0 علامات تجارية لشركات معروفة عالميًا، ويؤدي التصميم والتصنيع الممتازان إلى جعل هذا المنتج ذا موثوقية عالية. منذ تطبيقه في عام 2008، ظلت الوحدات المستخدمة تعمل بشكل طبيعي حتى الآن، وكان تأثير توفير الطاقة فوريًا. بفضل مزاياه مثل السعر المنخفض، والأمان والموثوقية، وسهولة التركيب، وقلة الصيانة، بدأ يحل تدريجيًا محل المعدات المستوردة. جدول البيانات الرئيسية لكفاءة استهلاك الطاقة في نظام 6.4:
قوة المحور (كيلوواط): 1600 (المحرك: 1800)
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 2.4/5.16/10.13
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 5.16/10.13/18.7
درجة حرارة السحب في كل مرحلة (درجة مئوية): 40/40/40
درجة حرارة الغاز المخرج في كل مرحلة (درجة مئوية): 118/110/103
معاملات التشغيل:
معدل التدفق (نيوتن·متر³/ساعة): 11000
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 2.2/4.625/8.8
ضغط السحب في كل مرحلة (ميجا باسكال): 4.6/8.7/15.6
وفقًا للاحتياجات الفعلية، فإن كمية الغاز المضغوط تبلغ حوالي 69% من الكمية المخطط لها. وباستخدام طريقة التعديل عبر الطرق الجانبية، يتم إهدار حوالي 31% من طاقة الضغط، بالإضافة إلى إهدار كميات كبيرة من الماء المستخدم في تبريد الغازات المضغوطة ذات الضغط والحرارة العالية. إذا تم اعتماد نظام ASSV1.0 للتحكم المتدرج في تدفق الغاز، الذي يتميز بأفضل كفاءة في توفير الطاقة حالياً، فسيؤدي ذلك إلى توفير كميات كبيرة من استهلاك الكهرباء والماء، مما يحقق فوائد اقتصادية هائلة. وفقًا للتقديرات الأولية، وبافتراض أن نسبة التدفق الفعلي للطاقة المنتجة تبلغ 31%، يمكن تقليل قوة المحور بحوالي 496 كيلوواط. وإذا تم تشغيل الجهاز لمدة 8000 ساعة في السنة، فإن ذلك سيؤدي إلى توفير حوالي 3.968 مليون كيلوواط/ساعة من الطاقة سنويًا. وبافتراض أن سعر الكهرباء هو 0.70 يوان لكل كيلوواط/ساعة، فإن التوفير السنوي في تكلفة الكهرباء سيكون حوالي 2.7776 مليون يوان صيني. يتم تقدير مدى توفير الطاقة عند استخدام جهاز ASSV1.0 في ظل أحمال مختلفة، كما هو موضح في الجدول التالي:
أحمال المضخة (%) : 100، 90، 80، 70، 71، 60
قوة المحور (كيلوواط) : 1600، 1440، 1280، 1120، 1104، 960
انخفاض قوة المحور (كيلوواط) : 0، 160، 320، 480، 496، 640
توفير تكلفة الكهرباء (بالآلاف من اليوانات) : 0، 89.6، 179.2، 268.8، 277.76، 358.4
مع الأخذ في الاعتبار الظروف الفعلية لتشغيل المضخة، وبافتراض انخفاض قوة المحور بنسبة 31%، فإن التوفير السنوي في تكلفة الكهرباء يبلغ حوالي 277.76 ألف يوان، وبذلك يمكن استرداد تكلفة الجهاز في وقت قصير. سنظل نصمم حجم الفراغ القابل للتعديل بنسبة 60%، كما سيتم حساب حجم أجهزة التشغيل في أسطوانات الزيت على هذا الأساس أيضًا. ما سبق هو نتائج الحسابات النظرية؛ وبعد تزويد هذه الآلة بنظام تعديل الفجوات، ومع أخذ عوامل مثل كمية إنتاج الضاغط في الموقع، وتقلبات الضغط، وتسربات الصمامات، وفقدان قدرة المحرك في الاعتبار، فإننا نستهدف استخدام 69% من قدرة المحرك كهدف للتخطيط، وبالتالي فإن التوفير السنوي في تكاليف الكهرباء سيكون لا يقل عن 2.7776 مليون يوان، وهو رقم ممكن تحقيقه بلا مشكلة. نظرًا لأن تصميم الضواغط يتم بشكل محافظ، وإلى أنها تعمل في ظروف ضغط عالي غير خطية، فإن نطاق تعديل الفراغ لدينا يتراوح بين 60% و100%. وبالاستناد إلى استخدامات تعديل الفراغ في مختلف أنواع الضواغط متعددة المراحل المستخدمة حاليًا في المصانع، قمنا بتصميم الضاغط وفقًا لنموذجكم باستخدام ثلاثة أسطوانات تعديل فراغ من ثلاث مراحل، وذلك لتوفير أفضل تهيئة تصميمية لكم. 7. حالة الاستخدام في السوق: منذ تطبيق نظام التحكم ASSV1.0 في عام 2008، تم تركيب أنظمة تعديل الفجوات الخاصة بنا على أجهزة الضخ في العديد من شركات صناعة البتروكيماويات، مثل سينوبك وبتروتشاينا وCNOOC بالإضافة إلى شركات تكرير المحلية. من بين العملاء الرئيسيين: فرع جينغمن التابع لسينوبك، ومصنع زانجيانغ دونغشينغ للبتروكيماويات التابع لسينوبك، وفرع جينشي التابع لبتروتشاينا، وفرع تيانجين التابع لسينوبك، وفرع حقول النفط التابع لسينوبك، بالإضافة إلى شركات مثل تشيلو للبتروكيماويات، وشاندونغ هويفنغ للبتروكيماويات، وشاندونغ تشانغيي للبتروكيماويات، وشاندونغ جينغبو للصناعات الكيميائية. كان تأثير توفير الطاقة ملحوظًا للغاية؛ فبالنسبة للشركات التي تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء، فإن استخدام نظام التحكم ASSV1.0 الخاص بشركتنا يساعد في تقليل نفقات الكهرباء غير الضرورية، كما يساهم في تحقيق أهداف توفير الطاقة. أخيرًا، نرحب بقيادة وخبراء شركة شاندونغ هاي للكيماويات المحدودة لزيارة شركتنا وتقديم الإرشادات، كما نرحب باختيارهم لنظام التحكم في كمية الغاز ASSV1.0 ذو التعديل المستمر من شركتنا! شكرًا على المراجعة! يرجى تقديم المزيد من الاقتراحات القيّمة!