一種基于吹貫蒸汽流量控制的熱泵控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及造紙技術領域，具體涉及一種基于吹貫蒸汽流量控制的熱泵控制系統。
【背景技術】
[0002]傳統造紙企業是高能耗的企業，熱泵供熱系統效率的高低直接影響造紙企業的生產效益。造紙生產工藝中，干燥是最重要的環節，蒸汽冷凝水系統是為紙張干燥服務的，為了滿足不同克重和車速下的干燥要求，可根據工藝的相關經驗將烘缸進氣壓力控制單元的操作壓力設定。
[0003]在生產過程中，除了滿足正常干燥紙張的溫度之外，用好干燥有兩個基本要求，即:烘缸排水好和烘缸排出的尾氣回用好。排水好:烘缸排水需要有足夠的排水動力，這個排水動力就是“排水壓差”烘缸內的冷凝水在一定的壓差之下才可以順暢排放出來，吹貫蒸汽流量控制系統是依靠可調式熱泵來實現對于排水壓差的調節功能的。尾氣回用好:烘缸內的為未做熱交換的吹貫蒸汽隨著冷凝水排出，在熱泵的壓縮作用下，完全回用到烘缸之內。
[0004]要完成以上任務，對于控制系統各個控制點的準確性要求非常高，不僅需要花費大量的時間檢查、清洗，而且系統容易不穩定，由于復雜的控制，操作人員較難理解，這些都會容易導致對進缸壓力產生影響，繼而對系統的穩定性以及紙頁的品質產生影響。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型提供一種基于吹貫蒸汽流量控制的熱泵控制系統，既能保證系統排水順暢，又能避免復雜的控制方式對進缸壓力過大的干擾波動，同時也能使整個系統的操作管理十分方便，為紙頁的質量以及生產的穩定性提供了保障。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種基于吹貫蒸汽流量控制的熱泵控制系統，包括造紙主烘缸、閃蒸罐、冷凝水泵、孔板、排空自控閥、可調式熱泵、第二壓力控制閥、壓力傳感器、吹貫汽流量比率控制回路和壓力控制回路，造紙主烘缸與閃蒸罐相連，閃蒸罐分別與冷凝水泵、孔板相連，孔板與排空自控閥相連，且孔板和排空自控閥均與吹貫汽流量比率控制回路相連，孔板和排空自控閥之間節點還與可調式熱泵相連，吹貫汽流量比率控制回路通過控制熱泵開度與壓力控制回路連接，控制熱泵開度與可調式熱泵相連，壓力控制回路分別通過壓力傳感器、第二壓力控制閥與造紙主烘缸相連。
[0007]作為優選，所述的可調式熱泵可替換為固定式熱泵，控制熱泵開度通過第一壓力控制閥與固定式熱泵相連。
[0008]作為優選，所述的孔板兩側連接有差壓傳感器，所述差壓控制器用于維持安裝于系統中孔板兩側具有固定的壓差，使得在任何烘缸蒸汽壓力的運轉情況下，通過孔板的吹貫蒸汽質量流量為冷凝速率相對穩定；每個烘缸組配備了烘缸吹貫蒸汽循環流量檢控制回路和壓力控制回路，這兩個控制回路所輸出的信號被送至一個低選選擇器，較低的信號對熱泵控制有效，每一個信號也同時被送到其相對的壓差閥(排空閥)或壓力控制閥(蒸汽補充閥)。在正常操作狀況下，較低的DPIC信號(吹貫蒸汽循環流量控制器)控制熱泵，熱泵用來循環及壓縮吹貫蒸汽流量及維持控制。PIC(壓力控制器)輸出高信號至壓力控制閥來控制烘缸的壓力。
[0009]所述的壓力控制回路PIC由控制閥和壓力變送器組成，用于調節進入烘缸的蒸汽壓力。
[0010]所述的吹貫汽流量比率控制回路DPIC由可調熱泵、尾汽流量檢測孔板、及壓差變送器組成，尾汽流量孔板檢測出來的數據通過壓差變送器轉換為4-20mA信號輸入DPIC控制器，進而調節熱泵維持設定的尾汽的流量。
[0011]作為優選，所述的控制熱泵開度LPS (低選控制):熱泵開度低端選擇開環控制。
[0012]本實用新型的吹貫蒸汽流量控制:
[0013](I)吹貫蒸汽與二次蒸汽不同，吹貫蒸汽是熱泵通入烘缸內，一部分冷凝，另一部分未冷凝，未冷凝的蒸汽你為吹貫蒸汽。它是冷凝水的載體，在烘缸內與冷凝水棍合成兩相流體，經由虹吸管排至汽水分離器。
[0014](2)蒸汽吹貫控制能誰確地預測烘缸冷凝水的凝結速率和描述虹吸管的特性曲線，控制的關鍵是建立了烘缸內蒸汽的冷凝速率和吹貫蒸汽經過固定孔板后產生的微小壓力降之間的關系，即蒸汽的冷凝速度和吹貫蒸汽密度的平方根成比例關系。蒸汽吹貫控制同傳統的壓差控制相比，在很大程度上增加了烘缸熱泵壓力的控制范圍，降低蒸汽消耗量至最低可能的程度，大幅度提高紙機的效率.
[0015](3)在烘缸干燥的情況下，冷凝速率與烘缸內的飽和蒸汽密度的平方根成正比，再者，蒸汽的密度和經過固定孔板后蒸汽的壓力降平方根也是成正比。因此，蒸汽吹貫控制的方法為:在孔板兩側維持一個固定的壓力降，通過孔板的吹貫蒸汽的質全流量和冷疑速率相對穩定。因此，升高蒸汽壓力，則蒸汽質量增加，冷凝速率增大，吹貫蒸汽與冷凝速率成正比增加的關系，然而吹貫蒸汽的百分比維待不變。
[0016]吹貫蒸汽控制使系統能在非常高或非常低的壓力下操作，而不會產生過量的吹貫蒸汽，更對負荷變化提供了快速的反饋，及維持最佳的烘缸排水能力。
[0017]控制系統必須考慮吹貫蒸汽變化引起壓差的波動，從而影響烘缸進氣壓力，所以本實用新型控制系統主要把壓差控制信號單獨出來，然后用壓差信號輸出值的N倍與壓力控制閥進行低選比較，再控制熱泵開度。
[0018]本實用新型的有益效果:提供可靠的控制方式，既能保證系統排水順暢，又能避免復雜的控制方式對進缸壓力過大的干擾波動，同時也能使整個系統的操作管理十分方便，為紙頁的質量以及生產的穩定性提供了保障。
[0019]以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型應用于固定式熱泵的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型的開環控制示意圖。
【具體實施方式】
[0023]【具體實施方式】一:參照圖1-2，本【具體實施方式】采用以下技術方案:一種基于吹貫蒸汽流量控制的熱泵控制系統，包括造紙主烘缸1、閃蒸罐2、冷凝水泵3、孔板4、排空自控閥5、可調式熱泵9、第二壓力控制閥8、壓力傳感器PT、吹貫汽流量比率控制回路DPIC和壓力控制回路PIC，造紙主烘缸I與閃蒸罐2相連，閃蒸罐2分別與冷凝水泵3、孔板4相連，孔板4與排空自控閥5相連，且孔板4和排空自控閥5均與吹貫汽流量比率控制回路