專利名稱：大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱上使用的，智能檢測(cè)堵塞情況 并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警的設(shè)備，屬于機(jī)電一體智能化裝置。
背景技術(shù)：
大型空冷發(fā)電機(jī)的空冷系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉入風(fēng)口、發(fā)電機(jī)內(nèi)部(轉(zhuǎn) 子與定子)循環(huán)冷卻風(fēng)道、發(fā)電機(jī)機(jī)座出風(fēng)口、空氣冷卻器、補(bǔ)風(fēng)口等組成的 空氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)。工作過程是發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉入風(fēng)口的旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉將低于40 "C的冷風(fēng)吹入發(fā)電機(jī)內(nèi)部，冷風(fēng)沿著轉(zhuǎn)子與定子的冷卻風(fēng)道流動(dòng)，將熱量從發(fā)電機(jī)機(jī)座出風(fēng)口帶出變成6(TC--80。C的熱風(fēng)，又經(jīng)過空氣冷卻器降至低于4(TC 的冷風(fēng)，然后與補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)入的少量廠房空氣(2(TC…3(TC)混合，再以仍然低 于4(TC的冷風(fēng)進(jìn)入發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉入風(fēng)口而吹入發(fā)電機(jī)內(nèi)部。發(fā)電機(jī)內(nèi)部(轉(zhuǎn) 子與定子)循環(huán)冷卻風(fēng)道之外，由發(fā)電機(jī)機(jī)座出風(fēng)口、空氣冷卻器、補(bǔ)風(fēng)口、 發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉入風(fēng)口形成發(fā)電機(jī)外部的空氣循環(huán)風(fēng)道(詳見圖1)。在發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉的驅(qū)動(dòng)下，空氣循環(huán)風(fēng)道與補(bǔ)風(fēng)口外部廠房空間形成負(fù)壓，所以廠房 空氣通過補(bǔ)風(fēng)口不斷地進(jìn)入空氣循環(huán)風(fēng)道以補(bǔ)充空氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)所瀉漏的風(fēng) 量。補(bǔ)風(fēng)口處安裝空氣過濾箱，將廠房空氣經(jīng)除塵除濕后再補(bǔ)充進(jìn)入空氣循環(huán) 風(fēng)道，以保證潔凈干燥的空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)?？諝膺^濾箱外部壓力與空氣循環(huán)風(fēng) 道內(nèi)部壓力之差一般要求為20KPa左右，這樣才能滿足大型空冷發(fā)電機(jī)空冷過 程所需的補(bǔ)風(fēng)量，但運(yùn)行時(shí)間一長，空氣過濾箱會(huì)逐漸被灰塵及異物堵塞，使 這個(gè)壓力之差越來越大，補(bǔ)風(fēng)量逐漸下降，發(fā)電機(jī)冷卻效果也越來越差，值班 人員難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，待主控室發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度升高時(shí)已經(jīng)為時(shí)已晚，很容 易造成停機(jī)等重大生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的成套設(shè)備，以判斷空氣過濾箱是否發(fā)生堵塞，輸出報(bào)警信號(hào)，提示值班人 員更換空氣過濾箱中的過濾海棉及干燥劑材料。 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其組成包括動(dòng)態(tài)取 樣探頭，所述的動(dòng)態(tài)取樣探頭與微差變壓送器負(fù)壓室相連接、所述的微差變壓 送器與直流電源相連，微差壓變送器將正壓室和負(fù)壓室之間的差壓信號(hào)變?yōu)榫€ 性的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，通過線路將代表差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入智能控制單 元，智能控制單元將標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)量化為數(shù)字信號(hào)，與設(shè)定值相比較并發(fā)出報(bào) 警信號(hào)。所述的大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，所述智能控制 單元包括由與單片機(jī)相聯(lián)接的、電流/電壓變換器、放大器及與之相聯(lián)接的報(bào)警 發(fā)光管、MAX485芯片和與之相聯(lián)接的RS485串行通訊傳輸口、數(shù)碼管掃描電 路和與之相聯(lián)接的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)碼管、按鍵電路和聯(lián)接在上面的電阻。所述的大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)取樣 探頭由不銹鋼管材加工并焊接而成，探頭部分'和導(dǎo)壓管部分的內(nèi)部都要求高表 面光潔度，過渡面采用圓角過渡，以保證具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性。這個(gè)技術(shù)方案有以下有益效果1.由于空氣循環(huán)風(fēng)道相對(duì)于補(bǔ)風(fēng)口處空氣過濾箱外側(cè)是負(fù)壓，所以廠房空 氣由空氣過濾箱外側(cè)進(jìn)入到空氣過濾箱內(nèi)側(cè)，也就是進(jìn)入到空氣循環(huán)風(fēng)道中?？諝庋h(huán)風(fēng)道的負(fù)壓由這個(gè)特殊設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)取壓探頭測(cè)得并送到微差壓變送器 的負(fù)壓室(詳見圖2),由于微差壓變送器的正壓室入口暴露在廠房室內(nèi)空氣中，所以測(cè)得廠房室內(nèi)空氣為常壓。微差壓變送器將正壓室和負(fù)壓室之間的差壓信 號(hào)(00.0—30.0KPa)變?yōu)榫€性的4—20m A國際標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。24V直流電源 為微差壓變送器供電，其電源線同時(shí)也是4…20inA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)傳輸線。代表 差壓大小的4—20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)進(jìn)入智能控制單元，智能控制單元將這個(gè) 4—20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)量化為00.0—30.0KPa的數(shù)字信號(hào)，與設(shè)定值 00.0—-30.0KPa (通常為20.0KPa)相比較，判斷濾箱的工作狀態(tài)。2. 本發(fā)明的動(dòng)態(tài)取壓探頭形狀如圖1和圖2所示，空氣動(dòng)力學(xué)特性較好， 可測(cè)量流動(dòng)方向已知的氣體壓力，對(duì)雷諾數(shù)不敏感，紊亂誤差小到可以忽略不 計(jì)。3. 能夠完成智能控制通過4個(gè)小按鍵輸入設(shè)定值及切換運(yùn)行狀態(tài)與輸入 設(shè)定值狀態(tài)；第一排3位數(shù)碼管顯示測(cè)量值00.0--30.0KPa，第二排3位數(shù)碼管 顯示設(shè)定值00.0—30.0KPa (通常為20.0KPa);如果測(cè)量值低于設(shè)定值，報(bào)警 發(fā)光管滅，說明空氣過濾箱工作正常；如果測(cè)量值高于設(shè)定值，報(bào)警發(fā)光管亮， 則說明空氣過濾箱堵塞，輸出報(bào)警信號(hào)，即提示值班人員及時(shí)更換空氣過濾箱 中的過濾海棉及干燥劑材料。所有測(cè)量值、設(shè)定值、報(bào)警信號(hào)等參數(shù)隨時(shí)通過 RS485串行通訊口傳輸?shù)街骺厥矣?jì)算機(jī)進(jìn)行屏幕顯示、打印、記錄并形成生產(chǎn) 報(bào)表和歷史記錄。


圖l:空氣過濾箱和動(dòng)態(tài)取壓探頭安裝示意圖。圖中動(dòng)態(tài)取樣探頭l，動(dòng) 態(tài)取壓導(dǎo)壓管2，過濾海棉及干燥材料3，空氣過濾箱夾持鐵網(wǎng)4。圖2:是圖l左視圖方向取壓口位置示意圖。圖3:空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)原理圖。圖中壓差變壓器5， 24V直流電源6，智能控制單元7。圖4:智能控制單元原理圖。圖5:智能控制單元軟件流程圖。本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:本發(fā)明由特殊設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)取壓探頭l、微差變壓送器5、 24V直流電源6、 智能控制單元7組成(詳見圖2)。在補(bǔ)風(fēng)口處空氣過濾箱內(nèi)側(cè)，正對(duì)著的墻體 部位，放置一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)取壓探頭(詳見圖l)。為判斷空氣過濾箱是否 發(fā)生堵塞，由動(dòng)態(tài)取壓探頭測(cè)量空氣循環(huán)風(fēng)道內(nèi)的負(fù)壓(其絕對(duì)值等于廠房空 氣相對(duì)于空氣循環(huán)風(fēng)道內(nèi)的差壓值)。動(dòng)態(tài)取壓探頭(詳見圖1和圖2)，由不銹鋼管材加工并焊接而成。無論是探頭部分還是導(dǎo)壓管部分的內(nèi)部都要求有很高的表面光潔度，不得有尖角、直 角、毛刺等缺陷，只能是光面或圓角過度，以保證具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性。 動(dòng)態(tài)取壓探頭的安裝位置(詳見圖1)，在空氣循環(huán)風(fēng)道內(nèi)靠近墻體附近較 好，測(cè)出的負(fù)壓比較有代表性，可為大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè) 報(bào)警系統(tǒng)提供真實(shí)的數(shù)據(jù)。微差變壓送器選用精度為0.075級(jí)成熟產(chǎn)品，24V直流電源選用普通開關(guān)電 源既可。智能控制單元(詳見圖3)，由電流/電壓變換器、單片機(jī)(80C196)、放 大器、報(bào)警發(fā)光管、MAX485芯片、數(shù)碼管掃描電路、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)碼 管、按鍵、電阻等組成。外形可制做成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的專用智能儀表，以方便 在電廠現(xiàn)場(chǎng)安裝使用。本發(fā)明的實(shí)施工作過程如下-大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)工作過程詳見圖1、圖2、 圖3、圖4、圖5。特殊設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)取壓探頭測(cè)量空氣循環(huán)風(fēng)道內(nèi)的負(fù)壓送到微 差壓變送器的負(fù)壓室，廠房空氣進(jìn)入微差壓變送器的正壓室。微差壓變送器將 正壓室和負(fù)壓室之間的差壓信號(hào)(00.0---30.0KPa)變?yōu)榫€性的4—20mA國際 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。24V直流電源為微差壓變送器供電，其電源線同時(shí)也是4--20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)傳輸線。代表差壓大小的4--20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)首先進(jìn)入智能控 制單元中的電流/電壓變換器變?yōu)锳/D轉(zhuǎn)換器可接受的0-5V信號(hào)，0-5V信號(hào) 進(jìn)入80C196單片機(jī)內(nèi)10位A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)? 21Q的數(shù)字信號(hào)，0 21Q的數(shù)字 信號(hào)量化為工程差壓值00.0 30.0kPa，即測(cè)量值A(chǔ)P測(cè)。設(shè)定值A(chǔ)P設(shè)由"增加 鍵"，"減小鍵""移位鍵"輸入單片機(jī)，當(dāng)APs〈AP設(shè)時(shí)，說明空氣過濾箱 工作正常，單片機(jī)的DOO 口輸出低電平。當(dāng)AP測(cè)〉A(chǔ)P設(shè)時(shí)，說明空氣過濾箱 堵塞，單片機(jī)的DOO 口輸出高電平，經(jīng)放大器功率放大驅(qū)動(dòng)報(bào)警發(fā)光管發(fā)光， 提示值班人員更換空氣過濾箱中的過濾海綿及干燥劑材料。"運(yùn)行/設(shè)定鍵"用 于大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)工作在運(yùn)行狀態(tài)或工作在 輸入設(shè)定值狀態(tài)之間測(cè)量值A(chǔ)P ，和設(shè)定值A(chǔ)P a送到數(shù)碼管顯示。單片機(jī)串行口 SIO通過MAX485 芯片變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)RS485串行通訊口，將所有測(cè)量值A(chǔ)P^、設(shè)定值A(chǔ)Ps、報(bào)警信 號(hào)等參數(shù)隨時(shí)傳輸?shù)街骺厥矣?jì)算機(jī)進(jìn)行屏幕顯示、打印、記錄并形成生產(chǎn)報(bào)表 和歷史記錄。
權(quán)利要求
1. 一種大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其組成包括動(dòng)態(tài)取樣探頭，其特征是所述的動(dòng)態(tài)取樣探頭與微差變壓送器負(fù)壓室相連接所述的微差變壓送器與直流電源相連，微差壓變送器將正壓室和負(fù)壓室之間的差壓信號(hào)變?yōu)榫€性的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，通過線路將代表差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入智能控制單元，智能控制單元將標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)量化為數(shù)字信號(hào)，與設(shè)定值相比較并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系 統(tǒng)，其特征是所述動(dòng)態(tài)取樣探頭由不銹鋼管材加工并焊接而成，探頭部分和 導(dǎo)壓管部分的內(nèi)部都要求高表面光潔度，過渡面采用具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特 性的圓角過渡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系 統(tǒng)，其特征是所述智能控制單元包括由與單片機(jī)相聯(lián)接的、電流/電壓變換器、 放大器及與之相聯(lián)接的報(bào)警發(fā)光管、MAX485芯片和與之相聯(lián)接的RS485串行 通訊傳輸口、數(shù)碼管掃描電路和與之相聯(lián)接的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)碼管、按鍵 電路和聯(lián)接在上面的電阻。
全文摘要
大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱堵塞智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，現(xiàn)有產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)過濾箱會(huì)逐漸被灰塵及異物堵塞，使內(nèi)外壓力之差增大，補(bǔ)風(fēng)量下降，發(fā)電機(jī)冷卻效果變差。本產(chǎn)品包括動(dòng)態(tài)取樣探頭(1)，動(dòng)態(tài)取樣探頭與微差變壓送器(5)的負(fù)壓室相連接、微差變壓送器與直流電源(6)相連，微差壓變送器將正壓室和負(fù)壓室之間的差壓信號(hào)變?yōu)榫€性的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，通過線路將代表差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入智能控制單元(7)，智能控制單元將標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)量化為數(shù)字信號(hào)，與設(shè)定值相比較并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示值班人員及時(shí)更換過濾海綿及干燥劑材料，及時(shí)避免發(fā)生停機(jī)等重大生產(chǎn)事故。本產(chǎn)品用作大型空冷發(fā)電機(jī)空氣過濾箱上使用的智能檢測(cè)堵塞及報(bào)警的設(shè)備。
文檔編號(hào)B01D35/143GK101269283SQ20071007192
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者蓋琪琦, 暢 薛, 薛荊巖 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)