CN108543794B - 一种环境除尘除杂自适应节能控制方法 - Google Patents

一种环境除尘除杂自适应节能控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环境除尘除杂自适应节能控制方法，首先按照工作模式划分吸风口工作组，同时工作的吸风口为一组，分析除尘吸风点风力及运行情况，统计分析现场负荷、管道负压与电机运行频率关系，确定每组吸风口对电机运行频率的影响，建立风力分级控制模型。每组吸风口主管或各支管设有电动阀门，根据每组吸风口对应的生产制丝线或卷包机运行状态信号，及时根据生产需求管控各组吸风口。本发明将现场风力控制与电机频率控制紧密结合，根据现场设备运行情况，及时开关现场风力或合理地控制现场各系统口风力的大小，避免风力浪费，让电机运行在合理频率，将除尘风机系统能耗降到最低。减少了人工调整风量的工作量，很大程度提高了风力控制精度。

Description

一种环境除尘除杂自适应节能控制方法
技术领域
本发明属于卷烟生产技术领域，具体是一种环境除尘除杂自适应节能控制方法。
背景技术
卷烟企业环境除尘除杂主要应用在制丝生产线环境除尘、除杂，以及卷包机组机内除尘和除杂，主要目的是生产设备环境除尘和杂物抽取。通常情况，一套除尘风机系统带动多个除尘除杂点，分布在生产各个环节(制丝线前后段或不同生产线，卷包不同机组)，各吸风口和除杂口所对应的设备并不是一直一起运行，它们存在交替运行情况，甚至还存在一些设备长时间不运行的情况。除杂口也是利用风力吸取杂物，后面除杂风口与吸风口统称为吸风口。制丝卷包除尘系统除杂结构图如图1-2所示。
传统的环境除尘除杂控制仅通过风管手动风阀开关来实现，风机一般采用定频运行。设备运行时，由现场工作人员根据生产情况，对阀门进行开关或开度控制，调定后即维持不变。通常，制丝线或卷包机组并不是一直同时运行，经常存在交替运行，甚至还存在一些设备长时间不运行的情况。
现场手动风阀人工调节，还需要同时调整电机运行频率，而风机频率调节通常在电控间，与生产线吸风口不再同一位置，人工调整，耗时较长，调节效率较低。此外，除尘设备除尘效率变化，风力也会发生变化。
综上，环境除尘除杂系统很难实现精准控制，电机一般采用大风力供给，存在着风力浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环境除尘除杂自适应节能控制方法，实现风机自动根据现场生产需要提供风力，减少人员工作量。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
一种环境除尘除杂自适应节能控制方法，控制方法过程如下：
S1、分析吸风口风力变化规律；按照同时段运行的吸风口归为一组，将环境除尘系统下所有风口归为i组；分析除尘吸风点风力及运行情况，对于长期运行的点可以作为常开点处理，确定每组吸风口开关与电机频率关系；选取分组吸风口对应生产设备运行信号，判断该组吸风口是否运行；
S11、全开或关闭不同分组中的风阀，测试不同吸风口分组i阀门正常运行时风速范围，确定对应的电机基本运行频率fi(i＝1，2…n)；
S12、将可控的吸风口全部关闭，在保障常开风口正常运行时，确定电机基本运行频率f0；
S13、测试除尘设备一个保养周期t内从保养后到下次保养前风阻的变化规律，对应电机克服阻力的频率变化f(t)；
S14、在满足生产工艺需求的情况下，在步骤(1)和步骤(2)的基础上，确定每组吸风口开关对应电机变化频率△fi，也可按照流体知识，风机的风量变化与转速比的一次方成正比，估算对应的对应电机变化频率△fi，可以将基准频率提高些，电机变化频率状况△fi适当减小些，保证风力满足生产需求；
S2、建立电机频率节能控制模型；
S21、按频率分级控制；该模型反映分组吸风口、除尘设备工况对风力的影响，从而影响风机频率控制；选取分组吸风口对应生产设备运行信号ki(运行为1，停止为0)，以此为依据，判断该组吸风口是否运行，然后对电机频率进行控制；电机节电运行频率为：
Figure BDA0001624080810000031
S22、按百分比分级控制；根据各需要控制的吸风口对应的电机增减频率，算出各自的增减频率对应的百分比，
Figure BDA0001624080810000032
对应的电机运行的频率为：
Figure BDA0001624080810000033
f0作为基准运行频率，可以根据需要随时调节，这样对应各吸风口风力按比例自动调整；
S3、风力变化平缓控制；
S31、对于制丝生产线，一般生产线开始运行后，物料生产有个延迟过程；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行生产信号时，开始增加频率运行；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行停止信号时，可即刻减少电机频率运行，也可延时减少频率运行，延时可有效过滤生产线频繁启停对电机频率调节的影响，延时时间可在秒级和分钟级别调整；
S32、对于卷包机系统，环境除尘系统还为卷包机提供负压，若负压突然降低，易造成不合格烟支量增加，所以电机频率变化不可造成卷包机内负压降低；卷包机内辅机先运行，然后卷包机开机，所以信号以卷包机内辅机信号为依据，当辅机运行时，电机频率即开始增加频率运行；当辅机停止时，可即刻减少电机频率运行，也可延时减少频率运行，延时可有效卷包机频繁启停维护时对电机频率调节的影响，延时时间可在秒级和分钟级别调整。
进一步地，所述步骤S1中对于常开风口或者除尘除杂系统基本运行需求，确定一个电机运行最低频率；对不同可控吸风口组确立一个电机频率变化量，电机在运行基准频率基础上，根据各吸风口工作情况自动增减电机频率，以适用生产需要。
本发明将现场风力控制与电机频率控制紧密结合，根据现场设备运行情况，及时开关现场风力或合理地控制现场各系统口风力的大小，避免风力浪费，让电机运行在合理频率，将除尘风机系统能耗降到最低。减少了人工调整风量的工作量，很大程度提高了风力控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为制丝线除尘除系统杂结构图；
图2为卷包除尘除杂系统结构图；
图3为本发明环境除尘除杂自适应节能控制的基本系统结构图；
图4为本发明环境除尘除杂自适应节能控制的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定；
如图3-4所示，本发明技术方案一种环境除尘除杂自适应节能控制方法实施例如下：
按照工作模式划分吸风口工作组，同时工作的吸风口为一组，分析除尘吸风点风力及运行情况，统计分析现场负荷、管道负压与电机运行频率关系，确定每组吸风口对电机运行频率的影响，建立分级控制模型，分级控制电机频率；每组吸风口主管或各支管设有电动阀门，根据每组吸风口对应的生产制丝线或卷包机运行状态信号，及时管控各组吸风口；依据生产需求，分级控制调整电机运行频率，减少风力浪费，实现电机节能。
控制方法过程如下：
S1、分析吸风口风力变化规律；按照同时段运行的吸风口归为一组，将环境除尘系统下所有风口归为i组；分析除尘吸风点风力及运行情况，对于长期运行的点可以作为常开点处理，确定每组吸风口开关与电机频率关系；选取分组吸风口对应生产设备运行信号，判断该组吸风口是否运行；
S11、全开或关闭不同分组中的风阀，测试不同吸风口分组i阀门正常运行时风速范围，确定对应的电机基本运行频率fi(i＝1，2…n)；
S12、将可控的吸风口全部关闭，在保障常开风口正常运行时，确定电机基本运行频率f0；
S13、测试除尘设备一个保养周期t内从保养后到下次保养前风阻的变化规律，对应电机克服阻力的频率变化f(t)；
S14、在满足生产工艺需求的情况下，在步骤(1)和步骤(2)的基础上，确定每组吸风口开关对应电机变化频率△fi，也可按照流体知识，风机的风量变化与转速比的一次方成正比，估算对应的对应电机变化频率△fi，可以将基准频率提高些，电机变化频率状况△fi适当减小些，保证风力满足生产需求；
S2、建立电机频率节能控制模型；
S21、按频率分级控制；该模型反映分组吸风口、除尘设备工况对风力的影响，从而影响风机频率控制；选取分组吸风口对应生产设备运行信号ki(运行为1，停止为0)，以此为依据，判断该组吸风口是否运行，然后对电机频率进行控制；电机节电运行频率为：
Figure BDA0001624080810000061
S22、按百分比分级控制；根据各需要控制的吸风口对应的电机增减频率，算出各自的增减频率对应的百分比，
Figure BDA0001624080810000062
对应的电机运行的频率为：
Figure BDA0001624080810000063
f0作为基准运行频率，可以根据需要随时调节，这样对应各吸风口风力按比例自动调整；
S3、风力变化平缓控制；
S31、对于制丝生产线，一般生产线开始运行后，物料生产有个延迟过程；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行生产信号时，开始增加频率运行；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行停止信号时，可即刻减少电机频率运行，也可延时减少频率运行，延时可有效过滤生产线频繁启停对电机频率调节的影响，延时时间可在秒级和分钟级别调整；
S32、对于卷包机系统，环境除尘系统还为卷包机提供负压，若负压突然降低，易造成不合格烟支量增加，所以电机频率变化不可造成卷包机内负压降低；卷包机内辅机先运行，然后卷包机开机，所以信号以卷包机内辅机信号为依据，当辅机运行时，电机频率即开始增加频率运行；当辅机停止时，可即刻减少电机频率运行，也可延时减少频率运行，延时可有效卷包机频繁启停维护时对电机频率调节的影响，延时时间可在秒级和分钟级别调整。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种环境除尘除杂自适应节能控制方法，其特征在于，控制方法过程如下：
S1、分析吸风口风力变化规律；按照同时段运行的吸风口归为一组，将环境除尘系统下所有风口归为i组；分析除尘吸风点风力及运行情况，长期运行的点作为常开点处理，确定每组吸风口开关与电机频率关系；选取分组吸风口对应生产设备运行信号，判断该组吸风口是否运行；
S11、全开或关闭不同分组中的风阀，测试不同吸风口分组i阀门正常运行时风速范围，确定对应的电机基本运行频率fi(i＝1，2...n)；
S12、将可控的吸风口全部关闭，在保障常开风口正常运行时，确定电机基本运行频率f0；
S13、测试除尘设备一个保养周期t内从保养后到下次保养前风阻的变化规律，对应电机克服阻力的频率变化f(t)；
S14、在满足生产工艺需求的情况下，在步骤S11-S12的基础上，确定每组吸风口开关对应电机变化频率Δfi，风机的风量变化与转速比的一次方成正比，估算对应的对应电机变化频率Δfi，将基准频率提高些，电机变化频率状况Δfi适当减小些，保证风力满足生产需求；
S2、建立电机频率节能控制模型；
S21、按频率分级控制；该模型反映分组吸风口、除尘设备工况对风力的影响，从而影响风机频率控制；选取分组吸风口对应生产设备运行信号ki，运行为1，停止为0，以此为依据，判断该组吸风口是否运行，然后对电机频率进行控制；电机节电运行频率为：
Figure FDA0002854558080000021
S22、按百分比分级控制；根据各需要控制的吸风口对应的电机增减频率，算出各自的增减频率对应的百分比
Figure FDA0002854558080000022
对应的电机运行的频率为：
Figure FDA0002854558080000023
f0为可调整基本运行频率，以对应各吸风口风力按比例自动调整；
S3、风力变化平缓控制；
S31、对于制丝生产线，一般生产线开始运行后，物料生产有个延迟过程；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行生产信号时，开始增加频率运行；当风机系统接受到分组吸风口对应设备运行停止信号时，即刻减少电机频率运行，或延时减少频率运行，延时可有效过滤生产线频繁启停对电机频率调节的影响，延时时间调整级别为秒级和分钟级；
S32、对于卷包机系统，环境除尘系统还为卷包机提供负压，若负压突然降低，易造成不合格烟支量增加，所以电机频率变化不可造成卷包机内负压降低；卷包机内辅机先运行，然后卷包机开机，所以信号以卷包机内辅机信号为依据，当辅机运行时，电机频率即开始增加频率运行；当辅机停止时，即刻减少电机频率运行，或延时减少频率运行，延时可有效避免卷包机频繁启停维护时对电机频率调节的影响，延时时间调整级别为秒级和分钟级。
2.如权利要求1所述的一种环境除尘除杂自适应节能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中对于常开风口或者除尘除杂系统基本运行需求，确定一个电机运行最低频率；对不同可控吸风口组确立一个电机频率变化量，电机在运行基准频率基础上，根据各吸风口工作情况自动增减电机频率，以适用生产需要。
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