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卷烟厂风力送丝系统输送风速稳定性分析与控制研究

作　者: 张雄
导　师: 李国荣
学　校: 南华大学
专　业: 采矿工程
关键词: 风力送丝流体网络灵敏度模拟分析法 PROFIBUS-DP总线
分类号: TS452
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 142次
引　用: 4次
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内容摘要

风力送丝(烟丝气力输送)是目前国内外卷烟厂的主要送丝方式，它的运行情况受工艺特性、施工、时间等多方面的影响，输送风速的不稳定是风送系统普遍存在的现象。如何克服输送速度不稳定，实现稳定均匀送丝，是卷烟行业一个备受关注、然而又缺乏深入研究的重要问题。基于此，本文主要研究了以下几个方面的问题。首先针对风力送丝的工艺特征，对输送风速不稳定的原因—管网水力失调进行了分析，通过对其的表现、影响、形式、原因的研究，寻找解决的途径和办法。然后，利用流体网络及网络图论的有关定律，建立风力送丝管网运行工况的数学模型，对风送管网进行流体网络分析。引入“基本回路分析法”对其运行工况进行定量的分析，能够快速而准确地得出风送管网的运行时的状态及各项运行参数，从而为送丝管输送风速失调找出根源。接着对风送系统进行灵敏度分析，为其调节与控制提供了可靠的理论依据，采用了“模拟分析法”的进行实际调节，并在其基础上采用基于PROFIBUS—DP总线的风力送丝风速稳定的控制方法来控制输送风速的稳定。最后，将“模拟分析法”的调节方法与基于PROFIBUS—DP总线的风力送丝风速稳定的控制方法应用到重庆卷烟厂风力送丝系统的实际工程当中。通过运行实例表明，此方法是可行的，提高风送系统的输送质量，达到稳定均匀送丝，证明上述研究工作在理论上和应用上都具有很大的意义和实用价值。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-11
第1章绪论  11-15
  1.1 风力送丝发展的概况  11
  1.2 风力送丝技术的研究现状及选题  11-13
    1.2.1 风力送丝技术的研究现状  11-12
    1.2.2 多管风力送丝系统的特点及论文选题的意义  12-13
  1.3 本文研究的目的、内容  13-15
第2章输送风速稳定性的影响因素——管网水力失调  15-20
  2.1 风力送丝系统管网的水力失调  15-17
    2.1.1 风速不稳定的表现及影响  15-16
    2.1.2 风速不稳定的几种形式  16
    2.1.3 水力失调的原因  16-17
  2.2 解决风送管网水力失调的途径  17-20
    2.2.1 用附加阻力消除机组剩余的资用压头  17-18
    2.2.2 用补风的方式来平衡系统的阻力  18-20
第3章风力送丝系统管网水力分析  20-36
  3.1 风送管网水力计算的基本理论依据  20-24
    3.1.1 摩擦阻力计算  20-24
    3.1.2 局部阻力计算  24
  3.2 风送管网水力计算的主要任务  24-26
  3.3 风送管网的水力计算  26-27
  3.4 风送管网的水力特征  27-29
    3.4.1 水力特性曲线  27-28
    3.4.2 影响水力特性曲线的主要因素  28-29
  3.5 产生水利失调的水力工况分析与调整  29-36
    3.5.1 管网系统水力工况分析的基本原理  29-31
    3.5.2 管网系统水力工况分析方法  31-34
    3.5.3 送丝管速度调整  34-36
第4章风力送丝系统管网图论模型及流体网络分析  36-52
  4.1 管网的图论表述  36-43
    4.1.1 基本关联矩阵  37-38
    4.1.2 基本回路矩阵  38-40
    4.1.3 基本割集矩阵  40-41
    4.1.4 数支和余支  41
    4.1.5 矩阵之间相互关联  41-43
  4.2 风力送丝系统管网水力工况的数学模型  43-45
    4.2.1 建立风送管网水力工况数学模型的目的与条件  43
    4.2.2 管网水力工况的数学模型  43-45
  4.3 送丝管风量(流速)自然分配  45-48
    4.3.1 基本回路分析法的Cross迭代法求解方程组  45-47
    4.3.2 流量自然分配时的耗能  47-48
  4.4 计算举例  48-52
第5章送丝管风速稳定性调节方法及灵敏度分析  52-74
  5.1 风送系统调节原理  52-53
  5.2 可调性定义与计算方法  53-55
  5.3 风速稳定调节方法—模拟分析法  55-60
    5.3.1 确定风送管网实际工况  55
    5.3.2 计算理想水力工况  55-59
    5.3.3 制定初调节方案  59
    5.3.4 初调节方案的现场实施  59-60
  5.4 风送系统灵敏度分析  60-72
    5.4.1 风送系统中风流变化趋势  60-62
    5.4.2 送丝管风量(风速)对风阻的灵敏度  62-67
    5.4.3 灵敏度衰减率  67-68
    5.4.4 灵敏度及其衰减率在风力送丝系统中的应用  68-72
  5.5 最佳调节顺序  72-74
第6章风力送丝系统风速稳定性控制策略  74-79
  6.1 风送丝系统控制原理  74
  6.2 风送系统控制策略  74-76
  6.3 系统控制策略实现  76-79
    6.3.1 负压调节  76
    6.3.2 机台回风管细调控制  76-77
    6.3.3 集中监视  77-79
第7章工程应用  79-91
  7.1 工程现状概况  79-81
  7.2 实际调节与控制效果分析  81-91
    7.2.1 采用模拟分析法的调节效果  81-90
    7.2.2 采用PROFIBUS—DP总线技术的控制效果  90-91
结论与展望  91-93
致谢  93-94
参考文献  94-97
附录1系统流速系数的实验确定  97-99

卷烟厂风力送丝系统输送风速稳定性分析与控制研究

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