機電一體化在化工中的應(yīng)用

鄭培健

摘 要：隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，使得機電產(chǎn)品在功能和質(zhì)量上都得到很大幅度的提高，并給我們的企業(yè)帶來了非常明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。機電一體化并不是一種單獨的技術(shù)存在，它是一個系統(tǒng)化的，并且融合了各種先進(jìn)技術(shù)的，是屬于社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，與機電一體化相關(guān)技術(shù)非常多，根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，做好各種技術(shù)的完美融合，能夠滿足先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。本文在介紹了機電一體化的基礎(chǔ)上，介紹了機電一體化在化工項目中的應(yīng)用，機電一體化在化工項目中的應(yīng)用一定要會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：機電一體化 化工項目 應(yīng)用

如今，在眾多生產(chǎn)技術(shù)中首推的是在高科技高效率的現(xiàn)代工業(yè)流水線自動化生產(chǎn)技術(shù)中機電一體化技術(shù)。機電的一體化技術(shù)又名為機械電子學(xué)（ Mechatro nics） ， 此項技術(shù)的發(fā)明和拓展刺激了制造業(yè)技術(shù)進(jìn)一步的朝高精準(zhǔn)、高難度、高速度三方面發(fā)展，從而提高了工業(yè)產(chǎn)品在更新?lián)Q代的速度水平，進(jìn)而同時也刺激推動了多個領(lǐng)域生產(chǎn)力效率的提高。以上歸功于該項技術(shù)是結(jié)合兩大應(yīng)用技術(shù)于一體，即電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合，同時還糅和了電子科技技術(shù)及高精密機械技術(shù)以及計算機技術(shù)等多門技術(shù)科學(xué)的產(chǎn)物。此項技術(shù)誕生后，其應(yīng)用范圍不斷的高速拓展，致使在全球社會化大生產(chǎn)的今天掙顯出重要的地位。由于該項技術(shù)比集中控制化系統(tǒng)所擁有的安全系數(shù)更高，功能性更強，因此現(xiàn)今大型機電系統(tǒng)一體化的主要趨勢是使用分布式控制系統(tǒng)。

1機電一體化概述及功能特征

（1）機電一體化的功能

與傳統(tǒng)的化工技術(shù)相比，機電一體化更加智能化，它可以利用電子技術(shù)裝置，賦予化工行業(yè)更多的功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測和處理。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸。具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

（2）機電一體化的特征

機電一體化涵蓋了各種機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動操作技術(shù)、計算及編程技術(shù)等。是根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)去優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。機電一體化技術(shù)并不是機械技術(shù)和電子技術(shù)的拼湊，而是系統(tǒng)化的統(tǒng)一和組成，其生產(chǎn)效率和技術(shù)性更高。

2.機電一體化在化工中的功能

隨著社會的發(fā)展，人們對化工產(chǎn)品需求量不斷增加，同時對化工產(chǎn)品質(zhì)量也提出了更高要求，相應(yīng)地化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將面臨著新的挑戰(zhàn)和任務(wù)，為了滿足社會對化工產(chǎn)品量和質(zhì)的要求，化工產(chǎn)業(yè)必須要提高生產(chǎn)效率，加快對現(xiàn)代新技術(shù)的融入程度，全面推行自動化控制生產(chǎn)，實現(xiàn)化工產(chǎn)品性能的高穩(wěn)定、高精度、高質(zhì)量。不管是在經(jīng)濟性還是在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略方面推行現(xiàn)代新技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。因此現(xiàn)代化工要認(rèn)清時代發(fā)展的總體趨勢，深化產(chǎn)業(yè)改革，積極地將最為前沿的成熟的科技產(chǎn)品應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中，才能為化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機。總的來講，機電一體化技術(shù)在工業(yè)的應(yīng)用功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）電子監(jiān)控系統(tǒng)。電子監(jiān)控技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用能對生產(chǎn)流水線的各個系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，比如化工生產(chǎn)設(shè)備傳動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電路裝置系統(tǒng)及運行狀態(tài)系統(tǒng)，如果化工生產(chǎn)流水線的某一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電子監(jiān)控系統(tǒng)會及時地發(fā)出警報并顯示出出錯部位，這樣系統(tǒng)維修人員就比較直觀地找出生產(chǎn)系統(tǒng)的具體故障，快速地對其進(jìn)行檢修，縮短了停機維修時間，提高了工作效率。減少因生產(chǎn)設(shè)備故障帶來的經(jīng)濟損失。此外，如果遇到電力方面的問題，如電壓過高，機電一體化產(chǎn)品會利用過載系統(tǒng)自動切斷電源，避免因電壓過高損壞機臺設(shè)備，顯著提高了設(shè)備的安全性。

（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)也稱為反饋控制系統(tǒng)，將系統(tǒng)輸出的誤差信號（反饋和輸入信號的差值）直接輸入到相關(guān)軟件中，使系統(tǒng)自行調(diào)整系統(tǒng)誤差，以接近或達(dá)到最后滿意的輸出結(jié)果，簡而言之，其作用是減小系統(tǒng)誤差。實現(xiàn)化工生產(chǎn)運行系統(tǒng)的安全、可靠運行。

（3）節(jié)約耗材和能源。

機電一體化對化工生產(chǎn)過程中的具體技術(shù)要點能做到準(zhǔn)確無誤，降低了原材料的消耗，同時機電一體化自身配置的有低能源消耗系統(tǒng)，使其在生產(chǎn)過程中用最低的能源創(chuàng)造出更多的產(chǎn)品，提高了設(shè)備能源的利用率，使化工企業(yè)起到了節(jié)約能源和降低耗材的效果。

（4）生產(chǎn)作業(yè)工藝流程的自動化或半自動化控制。化工生產(chǎn)中融入機電一體化技術(shù)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動化生產(chǎn)或半自動化生產(chǎn)，大大地降低了人員的操作勞動強度，同時自動化生產(chǎn)可顯著提高化工產(chǎn)品的精度，提高了生產(chǎn)效率。

3.機電一體化在化工中的應(yīng)用

（1）機電一體化在煤氣天然氣生產(chǎn)中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的不斷提高，消費觀念發(fā)生了深刻的變化，不僅要求化工產(chǎn)品要在質(zhì)量上有保證，同時還要保證其使用的安全性。作為化工企業(yè)尤其是和人們息息相關(guān)的化工產(chǎn)品必須要在生產(chǎn)過程中融入現(xiàn)代科技以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量和安全性能都符合國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和使用安全標(biāo)準(zhǔn)。筆者對煤制天然氣的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行了簡單的介紹，探討了機電一體化技術(shù)在煤氣天然氣生產(chǎn)工藝流程中的應(yīng)用。煤制天然氣整個生產(chǎn)工藝流程如下：原料煤在煤氣化裝置中與空分裝置來的高純氧氣和中壓蒸汽進(jìn)行反應(yīng)制得粗煤氣;粗煤氣經(jīng)耐硫耐油變換冷卻和低溫甲醇洗裝置脫硫脫碳后，制成所需的凈煤氣;從凈化裝置產(chǎn)生富含硫化氫的酸性氣體送至克勞斯硫回收和氨法脫硫裝置進(jìn)行處理，生產(chǎn)出硫磺;凈化氣進(jìn)入甲烷化裝置合成甲烷，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的天然氣;煤氣水中有害雜質(zhì)通過酚氨回收裝置處理、廢水經(jīng)物化處理、生化處理、深度處理及部分膜處理后，廢水得以回收利用;除主產(chǎn)品天然氣外，在工藝裝置中同時副產(chǎn)石腦油、焦油、粗酚、硫磺等副產(chǎn)品。其中工藝生產(chǎn)裝置包括空分、碎煤加壓氣化爐，氣化爐自動控制開關(guān)，耐硫耐油變換;氣體凈化裝置;甲烷化合成裝置及廢水處理裝置。輔助生產(chǎn)裝置由硫回收裝置、動力、公用工程系統(tǒng)等裝置組成。工藝中的各種裝置都有微機控制，各個工藝環(huán)節(jié)都由系統(tǒng)控制中心實施人機界面操作，界面上將顯示各個工藝流程的運行狀況，同時基于機電一體化系統(tǒng)中具有自動檢測和自動報警裝置，能及時地對生產(chǎn)工藝中的出錯及時顯示出來，有效地減少了生產(chǎn)過程中因工藝中的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障影響生產(chǎn)系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的安全、可靠性運行。

（2）機電一體化技術(shù)在氮肥廠的應(yīng)用

目前，機電一體化加煤技術(shù)在氮肥廠也得到了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在：（1）給傳統(tǒng)的下灰灰倉加裝自動下灰裝置，實現(xiàn)下灰有機械操作或人工操作向自動下灰轉(zhuǎn)化，節(jié)省了大量的人力投入。（2）仍采用原造氣工段的油壓動力源;（3）造氣工段由程控微機進(jìn)行控制實現(xiàn)了不停爐可下灰，減少了因生產(chǎn)停機而帶來的經(jīng)濟損失。不停爐下灰保證了氮肥廠生產(chǎn)的連續(xù)性，不會因過多次的停機耽誤生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。機電一體化技術(shù)在氮肥廠必將會有廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間。

機電一體化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用十分重要。其能夠讓機電一體化的應(yīng)用效率得到全面性的提升。在進(jìn)行整體的應(yīng)用過程中，其需要采用多種不同的方法讓機電一體化技術(shù)得到整體性的應(yīng)用。同時還要明確機電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。最終讓機電一體化技術(shù)得到全方位的應(yīng)用。

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