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  文件名称:  GDS-G4 高压自动配气灌装系統
  公司名称:  北京尼科榮光儀器儀表有限公司
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  文件详细说明:
 

一、概述

整個系統設計總思想:使用可靠,操作簡單,維護方便,高精度,高效率。

系統爲四通道動態流量配氣灌裝系統。配氣核心部件采用美國原裝進口的氣體質量流量控制器來實時控制氣體流量,並配備上位機軟件來實現工藝流程自動化,實現流程化自動配氣和灌裝。

由于存在氫氣,甲烷等易燃易爆危險性介質。配氣系統設計氣路和電路控制部分分開安裝,同時在可能存在可燃性氣體泄漏的地方安裝風扇,通過風扇保證空氣流通,防止可燃氣聚集。保證系統和人員的安全。

系統設計爲四組份配氣方式,其中一路爲空氣或氮氣,其他三路爲其他氣體(氫氣,甲烷,一氧化碳,二氧化碳等),氣源采用鋼瓶灌裝氣。

二、基本原理及結構

自動配氣灌裝系統主要有六大部分組成:軟件系統,PLC控制系統,配氣系統,真空系統,增壓系統,檢測系統。

SHAPE \* MERGEFORMAT

PLC系統

配气系統

检测系統

增压系統

真空系統


n  软件系統

    根据用户的要求和系統流程化控制的特点,定制软件。

n  PLC控制系統

    采用PLC系統連接配气系統,真空系統,增压系統和检测系統。使他们之间能协同运行,运行可靠。便于实施连锁保护。

     可以同时实现手动开关控制和软件控制各個设备。

n  配气系統

主要部件爲美國原裝進口質量流量控制器。該控制器集成了氣體的測量功能和流量的控制功能,並集成閉環的PID控制。气源端配备多支路汇流排,减压阀。可以达到在线切换气瓶的作用。同时提供空气压缩系統,用于提供空气压力源。集成干燥和过滤处理。空气和氮气并联一個支路作为稀释气。

考虑安全因素,系統管路中设计电磁阀,当系統出现故障或配置超出设定的条件范围時,自动切断气源管路,保证系統安全。同时保证了配气的准确性。

系統设计考虑到可燃气的存在,并且基于南阳防爆研究所和常州煤科隔爆试验系統的设计方式,有效提高一本二区在线不卡的防爆安全性能。

n  真空系統

        选用雙級旋片式真空泵,極限真空度可達6×10-2 Pa,流量:4 l/s

n  增压系統

        采用隔膜式压缩机作为压力源。*大压力可达150 bar。流量2 Nm3/h

n  检测系統

        主要包括系統进气和出气的压力的在线检测。配气系統的流量,压缩机和真空泵等的故障信号检测等

三、软件系統主要功能

計算機監控界面以直觀、友好的方式顯示整個配氣操作工藝流程。在大屏幕的配合下,對各點的監測一目了然,各點的檢測數據和報警信息實時顯示。而且整個操作在一個屏幕內,便于准確及時操作。

 

l  界面显示工艺流程图

顯示直觀友好。操作便捷。

l  内置气体库

預設常用氣體參數,根據需要可以新增加氣體的種類

l  选择每通道气体类别和设置浓度

l  可保存混合气体类别,使用时可以从保存历史中调用。

l  设置配置气报警范围,检测到实际情况与设置发生偏差時,会触发报警状态,如果没有及时处理,将进一步触发自动应急处理措施,以保证安全。

l  流量,压力等参数实时监测,曲线显示

l  软件可控制和监测空压机,真空泵和隔膜压缩机的工作状态和故障报警状态。

l  灌装完成時,声光报警提示更换气瓶或者结束配气

l  当发生紧急状态时可一键停机。

四、系統特点

u    系統防爆设计

u    静音式空压机

u    高压缩比增压系統,气瓶最低使用压力可达2 bar,節約用氣成本。

u    流程化操作界面

u    在线实时监控流量,压力参数,运行状态

u    设备集中控制,连锁保护

u    变频控制增压系統流量

u    配气系統主要部件采用全进口设备

五、設備配置

配氣通道:四通道

流量配置:30 sl/min 3 sl/min  1 sl/min  200 sml/min

配氣精度:±1%

氣瓶容積:4 L8L40L

灌裝壓力:15MPa

 

l  气体連接组件 (316不鏽鋼材質)

包括氣體彙流排,減壓閥(不鏽鋼),高壓連接軟管,高壓鋼瓶接頭,截止球閥。

 

1.   不锈钢减压阀      2

2.   高压软管          13

3.   高压钢瓶接头      11

4.   高压球阀          15

5.   三通              20

6.   不锈钢管路        1

7.   安装背板          3

8.   高压气动球阀      2

9.   电磁阀            1

10. 压力表            1

11. 单向阀            1

12. 安全阀            1

 

l  气体配气仪

四通道氣體配氣儀。主要核心部件爲原裝進口。

入口端配電磁閥,出口端配單向閥。

1.   配气仪控制箱

黑色外框,前後面板灰色

帶電源開關

尺寸:600×300×650 mm(參考尺寸)

2.   MFC流量计            4

流量范围:30 sl/min          1台

3 sl/min           1台

1 sl/min           1台

200 sml/min        1台

美國Aalborg公司原裝生産

**度

±1%滿量程

重複性

±0.15%滿量程

響應時間

设定点在滿量程的2 0 % - 1 0 0 %時,

0.6-1.0秒內達到±2 %精度

溫度系數

小于0.05%滿量程/

壓力系數

小于0.01%滿量程/psi0.07bar

推薦氣體壓力

25 psig1.73bar

*大氣體壓力

1000 psig70bar

*大壓差

50psi3.4 bar

氣體和環境溫度

41-122℉(5-50℃)

通訊接口

標准:RS485 可選RS232

輸出信號

線性度0 - 5 V D C

電源保護

電路板有內置極性保護電路,保險絲提供電源輸入保護

接液材質

316不鏽鋼、416不鏽鋼、铜和Viton®O型圈

方位靈敏度

水平到垂直旋轉低于15度;標准校准是在水平位置

連接

1/4"卡套螺紋

電源

±15 VDC 450mA*大電流

 

3.   电磁阀(日本SMC           4

4.   单向阀                        4

5.   背压阀                        1

6.   接头管子                      1

 

 

l  隔膜压缩机(防爆)

 

1、型    號:  G2V-2/0.5-160-I

2、型    式:  V  兩級壓縮

3、壓縮介質:  一氧化碳等混合氣體

4、吸氣壓力:  0.05 MPa

5、排氣壓力:  16 MPa

6、容積流量:  2Nm3/h

7、曲軸轉數:  400  r/min

8、活塞行程: 95mm

9、軸功率:    2.1 kw

10、润滑油牌號: L-HM46抗磨液壓油

11、冷卻水消耗量:350   L/h

12、進氣溫度:  常溫

13、排氣溫度:  120

14、冷却水进水温度: 常溫

15、冷却水排水温度: 升温不超过10

16、润滑油温度: ≤65

17、電動機:

1)型號: YB100L2-4    DIIBT4

2)型式: 三相异步防爆型

3)功率: 3    kw

4)轉速: 1460   r/min

5)電壓: 380 V

6)頻率: 50   Hz

18、機組:

1)外形尺寸:(XX高):1510X875X1050(mm)

2)重量:850 Kg

ü  压缩气体完全与外界密封,能达到很高的密封性能

ü  由于膜腔中绝对无润滑剂,即气体不可能和任何润滑剂接触

ü  相对其它类型的压缩机,在膜腔内也没有任何因滑动部件的磨损而产生颗粒污染气体,因而优良确保压缩后的气体与进入压缩机时完全一样的纯度。

ü  高压缩效率。

 

l  空压机

實驗室專用超靜音無油壓縮機。

一本二区在线不卡名稱:空壓機

一本二区在线不卡系列:常規型

型號:DA5002D

功率(W):1100

排氣量(L/M):230

噪音dB(A):53

*大壓力(Kpa)800

儲氣罐容量(L)60

*大真空度(Kpa)

毛重(G)76000

淨重(G)56000

尺寸(L/W/H)mm800*605*865

 

l  真空泵

雙級旋片式真空泵,極限真空度可達6×10-2 Pa,流量:4 l/s

型號:2XZ-4

抽氣速率(L/S) 4

極限壓力(Pa) ≤6x10-2

轉速(rpm) 1440

電機功率(KW) 0.55

進氣口直徑(mm) 25

外型尺寸
(
**)520*150*250

l  PLC电气控制柜

德國西門子PLC控制系統,控制柜,電源断路器和控制压缩机,泵等的交流接触器。

1.   电气控制柜                   1

2.   西门子S7-200 PLC             1

3.   总電源断路器(正泰)         1

4.   小型断路器(正泰)           6

5.   交流接触器(正泰)           3

6.   变频器(台达)               1

7.   压力变送器(Trafag          2

8.   开关電源24VDC               1

9.   开关電源24VDC               1

10. 控制按钮(二工)              6

11. 電源与运行指示灯(二工)      7

12. 接线端子,线槽等附件          1

l  电脑,软件

流程化監測和控制軟件。

1.   电脑

品牌: ThinkCentre

型號: ThinkCentre M8300t

處理器: Intel Core i5-2400(3.1G/1333MHz/6M)

內存類型: DDR3 1333

內存大小: 4GB

硬盤類型: SATA2硬盤

硬盤容量: 1000GB

光驅: DVD+RW

显示器: 液晶,寬屏液晶

尺寸: 19

顯卡: nVIDIA GeForce G405

声卡: 内置声卡

網卡: 板载10-100-1000M網卡

鍵盤/鼠標: USB鍵盤/USB鼠標

操作系統: Windows 7 Home Basic

售後服務: 3年部件和人工

2.   软件

流程化显示和控制,采用美國NI公司Labview軟件編寫。

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