第17章化工儀表及自動化-免費(fèi)閱讀
【正文】 如果沒有任何控制系統(tǒng) ， 一旦原料氣由于某種原因溫度升高時 ， 進(jìn)入催化放熱反應(yīng)器后 ， 會使反應(yīng)加劇 ， 放出更多熱量 ， 出來的反應(yīng)氣溫度也相應(yīng)升高 ,進(jìn)入預(yù)熱器后 ， 使原料氣的溫度進(jìn)一步升高 ， 于是反應(yīng)更加劇烈 ， 反應(yīng)氣出口的溫度也繼續(xù)升高 ， 這樣就起正反饋的作用 ， 使反應(yīng)器失去控制 ， 催化劑損壞 ， 以致造成事故 。 為了弄清主要問題 ， 對圖 1743所示加熱器可忽略一些次要因素 (如熱損失等 )， 則可列出熱量平衡式 ， 即單位時間內(nèi)冷流體吸收的熱量等于載熱體放出的熱量 。 或者壓到出口端又急速冷凝 ,沖蝕厲害 ,這叫氣蝕 。 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)器的自動控制 ?二、釜式反應(yīng)器的溫度自動控制 45 (1)控制進(jìn)料溫度 圖 1728 改變進(jìn)料溫度調(diào)釜溫 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)器的自動控制 46 (2)控制傳熱量 由于大多數(shù)反應(yīng)釜均有傳熱面 ， 引入或移去反應(yīng)熱 ，所以用改變引入傳熱量多少的方法就能實(shí)現(xiàn)溫度控制 。 第三節(jié) 精餾塔的自動控制 41 能利用成分分析器 ， 例如紅外分析器 、 色譜儀 、密度計(jì) 、 干點(diǎn)和閃點(diǎn)以及初餾點(diǎn)分析器等 ， 分析出塔頂 （ 或塔底 ） 的產(chǎn)品成分并作為被控變量 ， 用回流量（ 或再沸器加熱量 ） 作為控制手段組成成分控制系統(tǒng) ，就可實(shí)現(xiàn)按產(chǎn)品成分的直接指標(biāo)控制 。 第三節(jié) 精餾塔的自動控制 37 如果采用以精餾段溫度作為衡量質(zhì)量指標(biāo)的間接指標(biāo) ，而以改變回流量作為控制手段的方案 ， 就稱為 精餾段溫控 。 但采用了串級控制 ， 將液氨壓力變化而引起液位變化的這一主要干擾包含在副環(huán)內(nèi) ，從而提高了控制質(zhì)量 。 圖 1717 用蒸汽流量調(diào)溫度 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制 26 圖 1718 用凝液排出量調(diào)溫度 圖 1719 溫度 液位串級系統(tǒng) 圖 1720 溫度 流量串級系統(tǒng) 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制 27 兩種方案比較 控制蒸汽流量法 優(yōu)點(diǎn)： 簡單易行 、 過渡過程時間短 、 控制迅速 。 圖 1714 用載熱體旁路控制溫度 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制 22 只能用在工藝介質(zhì)的流量允許變化的場合 。 這種現(xiàn)象稱為 “ 喘振 ” 。 因?yàn)闅怏w的可壓縮性 ， 所以這種方案對于往復(fù)式壓縮機(jī)也是適用的 。 往復(fù)泵提供的理論流量可按下式計(jì)算 （ 171） 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動控制 8 該方案適用于以蒸汽機(jī)或汽輪機(jī)作原動機(jī)的場合 ， 此時 ， 可借助于改變蒸汽流量的方法方便地控制轉(zhuǎn)速 。 離心泵的流量控制大體的三種方法 1. 控制泵的出口閥門開度 當(dāng)干擾作用使被控變量 （ 流量 ） 發(fā)生變化偏離給定值時 ， 控制器發(fā)出控制信號 ， 閥門動作 ， 控制結(jié)果使流量回到給定值 。 控制閥裝在旁路上 ， 壓差大 ，流量小 ， 因此控制閥的尺寸較小 。 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動控制 12 對于低壓的離心式鼓風(fēng)機(jī) ， 一般可在其出口直接用控制閥控制流量 。 圖 1710 控制壓縮機(jī)旁路方案 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動控制 15 壓氣機(jī)的流量控制可以通過調(diào)節(jié)原動機(jī)的轉(zhuǎn)速來達(dá)到 ， 這種方案效率最高 ， 節(jié)能最好 。 若不考慮傳熱過程中的熱損失 圖 1712 改變載熱體流量控制溫度 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制 19 mtKFQ ??傳熱過程中傳熱的速率可按下式計(jì)算 ? ? ? ? mtKFTTcGttcG ????? 21221222整理后 ， 得 移項(xiàng)后改寫為 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制 20 如果載熱體本身壓力不穩(wěn)定 ， 可另設(shè)穩(wěn)壓系統(tǒng) ，或者采用以溫度為主變量 、流量為副變量的串級控制系統(tǒng) 。 ? ? ?21211 GttcGQ ???當(dāng)僅考慮汽化潛熱時 ， 熱量平衡方程式為
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