SBGK-2热工控制综合实训装置
一、概述
热工控制综合实训装置,高级过程控制系统面向热能动力、机电一体化、电气自动化、新能源、制冷暖通等专业建设,围绕热力参数检测、过程控制、仪表调校、组态调试、锅炉热工实操搭建一体化实训场地,是院校开展热工仪表与过程控制教学、技能考证、实训竞赛的专用场所。热工控制综合实训设备对接《过程控制工程》《先进控制技术》专业课实验,服务技能竞赛集训、仪表维修工中高级考证、毕业设计实操,模拟化工、热力、石化现场工业控制工况。

二、过程控制装置功能:
1)高级过程控制系统实验对象可满足"自动调节原理","过程控制","控制仪表","自动检测技术与传感器","计算机"及相关实训需求;
(2)高级过程控制系统实验对象可作为有关企业技术人员、仪表操作人员、系统运行监控人员的实习、培训实验设备。
(3)高级过程控制系统实验对象能实现包括温度、压力、流量、液位定值调节系统,以及比值、串级、前馈等复杂调节系统的实验及培训功能。
(4)高级过程控制系统实验对象能适应培训基地相关专业在热工仪表、高级过程自动控制原理及系统、火电厂计算机控制及系统、热工自动控制系统、DCS等相关专业的实验、培训要求。
(5)被控对象提供有接口控制箱,控制箱电源和信号分开。控制箱包括电源装置、变频器、温度调温装置及设备的基本保护装置,此外并提供与DCS接口的端子,作为与DCS的扩展接口。
三、性能指标及要求:
1、输入电源:220V±10% 380V±10% 50Hz;
2、工作环境: 温度-10℃-+40℃ 相对湿度<85%(25℃);
3、装置容量:<5kVA;外形尺寸:1830mm×780mm×1850mm
四、热工控制综合实训台具体系统配置
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名称 |
单位 |
数量 |
技术参数 |
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不锈钢框架 |
套 |
1 |
外形尺寸 1700mm×900mm×1800mm (暂定), 主 体 框 架 采 用38*38*2.0mm 的镜面不锈钢方管焊接而成,对象模型安装架采用 40*25*2.0mm 的镜面不锈钢方管和 38*25*2.0mm 的镜面不锈钢方管焊接而成,安装底板采用 2.5mm 厚的不锈钢工业板制成,造型美观,结实耐用,开放性好。 |
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不锈钢水 箱 |
只 |
3 |
包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。上、中、下水箱采用不锈钢,带有磁翻板液位计、压力式远传液位变送器,便于直接观察液位的变化和记录结果。上、中水箱尺寸均为:D=22cm,H=25cm(暂定);下水箱尺寸为:D=25cm,H=25cm(暂定)。水箱结构独特,由三个槽组成,分别为缓冲槽、工作槽和出水槽,进水时水管的水先流入缓冲槽,出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽,这样经过缓冲和线性化的处理,工作槽的液位较为稳定,便于观察。水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器,可对水箱的压力和液位进行检测和变送。主水箱容积可以隔断、可以组合,其中有一只水箱要求可以进行非线性实验。水箱容积不小于20升,容积可变。 |
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储水箱 |
只 |
1 |
采用 1.5mm 厚的镜面不锈钢板制成,尺寸为:长×宽×高=68cm×52cm×43cm,容量152L(暂定),完全能满足实验的供水需要。储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩, 底部安装一个放水阀,方便实验用水的更换。 |
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工业模拟锅炉 |
台 |
1 |
锅炉要求共有三个同心不锈钢圆筒,从里到外共分三层:内层设有电热丝加温装置,第二层为冷却层,第三层为溢流层,锅炉由三相电加热管加热的常压锅炉,包括加热层(锅炉内胆)和冷却层(锅炉夹套),要求由不锈钢精制而成,可利用它进行温度实验。配套加热器,由可控硅移相控温,功率达2.5KW以上。防干烧装置,要求提供防干烧探头。安装水箱水标。 |
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盘 管 |
台 |
1 |
模拟工业现场的管道输送和滞后环节,长35米(43圈),管径15mm,在盘管上有三个不同的温度检测点,它们的滞后时间常数不同,在实验过程中可根据不同的实验需要选择不同的温度检测点。盘管的出水通过手动阀门的切换既可以流入锅炉内胆,也可以经过涡轮流量计流回储水箱。它可用来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实验。 |
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管道及阀门 |
套 |
若干 |
整个系统管道由不锈钢管连接而成,所有的手动阀门均采用优质球阀,彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。其中储水箱底部有一个出水阀,当水箱需要更换水时,把球阀打开将水直接排出 |
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液位变送 |
只 |
4 |
三个液位变送器分别用来对上、中、下三个水箱和锅炉的液位进行检测,其量程为0~3KPa(以实际的水箱高度为准),用于测量水箱液位高度,为直流24V供电、标准两线制接线4~20mA变送输出、精度0.5级,采用工业用的扩散硅压力变送器,带不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿。 |
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温度传感器 |
只 |
6 |
采用Pt100铂热电阻温度传感器,分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管(有3个测试点)以及上水箱出口的水温。Pt100测温范围:-200~+850℃。 |
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流量计
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只 |
2 |
采用涡轮流量计,涡轮流量计的传感器部分为涡轮结构,是一种速度式检测仪表,用于检测水流量的大小,当流量很小时其精度也不会降低。公称通径:10 毫米(管螺纹 G1/2″); 量程:0~1.2m3/h;精度:1 级;输出信号: 4~20mA DC(两线制);供电电源:DC24V |
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锅炉防干烧保护装置 |
只 |
1 |
为保证实验效果好、不降低锅炉加热功率的前提下,本套装置应配备良好的防干烧保护系统,当锅炉内胆液位低于红色警戒水位线时,保护装置将切断调压模块输出电压,以有效保护电加热管不被干烧损坏。 |
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电动调节阀 |
套 |
1 |
电动调节阀应使用超小型智能一体化直行程电动调节阀。电源电压 380V,输入信号4~20mADC, 阀体为铸铁材质,阀芯为不锈钢材质,国标法兰安装,工称通径DN15。电动调节阀采用国产智能一体化,品牌应与生产现场已使用调节阀保持一致。 |
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水泵 |
只 |
2 |
本装置采用磁力驱动泵,流量不小于30升/分。泵体完全采用不锈钢材料。本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动,另一只为三相变频220V输出驱动。 |
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电磁阀 |
只 |
1 |
在本装置中,其中一只作为电动调节阀支路和变频支路的连通阀,起接通和关断两条支的作用。另外六只作为各液位水箱两条支路的进水阀门。工作压力:最小压力为0Kg/㎝2,最大压力为7Kg/㎝2;工作温度:-5~80℃;工作电压:24VDC。 |
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二相移相调压装置 |
只 |
1 |
采用二相全隔离一体化交流移相调压器模块,采用SMT工艺,DCB陶瓷基板,有LED电源指示和LED输出调节量指示,控制参数:可输入0~5V、0~10V、4~20mA;输出参数:额定工作电压:380VAC±10%;电网频率:50Hz;断态峰值截止电压VP:≥1200VPK;电小负载电流:100 mA;断态漏电流:<12 mA;关断最大延时:10ms;调节响应时间:10ms; |
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电加热管 |
只 |
1 |
由三根0.7KW电加热管星形连接而成,用来对锅炉内胆内的水进行加温。 |
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交流变频控制 |
只 |
1 |
本系统采用的变频调速模块为多功能、紧凑型产品,具备V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳励磁控制等,运行特性:多段速15速、PID控制、输出电流检测、异常时再试功能、零电流检测;输出频率范围:0.2~400Hz;频率设定分辨率:0.06Hz/60HZ;频率精度:最大输出频率的±0.1%以内;控制信号输入为4~20mADC或0~5VDC,交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。 |
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电气控制及标准信号转接箱 |
套 |
1 |
电气控制及标准信号转接箱中,电气控制箱包括电源装置、变频器、温度调温装置及设备的基本保护装置,标准信号转接箱对外提供与 DCS 控制系统及其他控制系统连接的标准接口,方便系统的扩展。 |
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电源分配箱 |
台 |
1 |
机柜尺寸:800*600*2200,380V输入,20路380V输出,20路220V输出 |