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机械密封在线监测及智能控制系统研究

任宝杰  
【摘要】: 石油化工中装置中,大部分旋转式设备都是采用各类型式的机械密封作为其轴封手段。设备运行时转速、压力波动等变工况情况发生,可能会导致机械密封系统的失效造成事故。并且随着石油化工工业运转周期的逐步延长及对安全环保的重视,也要求机械密封系统能够长周期安全无故障的运行。为解决这类问题,除了开发新型的密封结构外,更为实际且必要的措施是建立相关密封运行状态监控系统,在线监测机械密封实际运行状况,并能够通过一些控制手段保证其始终工作在合适工况点。 本文在研究分析国内外在机械密封监控领域现状的基础上,确定了机械密封系统在线监测及智能控制系统的设计方案。选取合适的传感器、数据采集卡、计算机及外设,利用合理测试方法构建了监测系统,并开发了相关软件实现了机械密封运行状态的实时监测。针对不同型式的机械密封,利用模糊控制理论设计了不同的控制模型,并对控制过程进行了必要的数学计算,利用开发的控制软件能够对机械密封的闭合力或开启力进行控制。完成系统硬软件设计后,在自主搭建实验装置上对部分密封型式做了监控系统的验证实验。结果表明,所设计的机械密封在线监测及智能控制系统是可行及有效的。 本文为机械密封监控系统开发设计工作提供了有价值的经验及实验数据参考,并为机械密封进一步监控系统的工业应用奠定了较好的理论实验基础。


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