基于廢水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 小，負(fù)荷變化較大，工藝要求無余差時(shí)，采用比例積分控制規(guī)律可以獲得較好的控制質(zhì)量?？膳c各類傳感器、變送器配合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、液位、流量等物理量的測(cè)量和顯示，并配合各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)電加熱設(shè)備和電磁、電動(dòng)閥門進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)和控制。本次課設(shè)執(zhí)行器采用 MA 系列氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，配用多彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在過程控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。本次課設(shè)采用 SBWZ2460 溫度變送器，此傳感器采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，溫度控制器采用反作用方式，即當(dāng)換熱器出口溫度低于要求溫度時(shí)控制器對(duì)兩個(gè)閥的開度加大，因此蒸汽閥和熱水閥都選用氣開的形式，工作信號(hào)范圍在 A 閥為 —，B 閥為 — 范圍內(nèi)，A 閥開，B 閥關(guān)，節(jié)省蒸汽。該方案總體框圖如圖 所示。通過 PID 運(yùn)算對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行溫度控制。2℃。目前各國(guó)為改善該換熱器的傳熱性能開展了大量的研究, 主要包括管程結(jié)構(gòu)和殼程結(jié)構(gòu)強(qiáng)化傳熱的發(fā)展。2℃、最大偏差 5℃，本次課程設(shè)計(jì)采用分程控制系統(tǒng)通過一個(gè)控制器控制兩個(gè)閥門進(jìn)而控制兩個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)廢水和蒸汽的換熱過程，選擇合適的溫度變送器、溫度控制器、電氣閥門定位器、氣動(dòng)閥組成相應(yīng)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)題目要求，確定算法。要求測(cè)量范圍在 0180℃、控制溫度 140177。新型換熱元件與高效換熱器開發(fā)研究的結(jié)果表明, 列管式換熱器已進(jìn)入一個(gè)新的研究時(shí)期, 無論是換熱器傳熱管件, 還是殼程的折流結(jié)構(gòu)都比傳統(tǒng)的管殼式換熱器有了較大的改變, 其流體力學(xué)性能、換熱效率、抗振與防垢效果從理論研究到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面也均有了新的進(jìn)步。所以現(xiàn)在的換熱器越來越向高精尖的技術(shù)水品發(fā)展本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 2第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案論證 概述本次課設(shè)為基于廢水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，任務(wù)是冷物料通過熱交換器用熱水（工業(yè)廢水）和蒸汽對(duì)其進(jìn)行加熱，工藝要求出口溫度為140177?？刂茖?duì)象是蒸汽閥和熱水（工業(yè)廢水）閥。缺點(diǎn)是兩個(gè)變量之間沒有聯(lián)系，而且相對(duì)來講浪費(fèi)能源，不能保證最節(jié)約的形式。方案二可以對(duì)兩個(gè)變量進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，效果會(huì)比兩個(gè)互相沒有聯(lián)系的單回路控制要好。被檢測(cè)參數(shù)的性質(zhì)、測(cè)量精度、響應(yīng)速度要求以及對(duì)控制性能要求等都影響傳感器、變送器的選擇與使用，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要從工藝的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可替換性等方面加以綜合考慮。執(zhí)行器也是控制系統(tǒng)正向通路中直接改變操縱變量的儀表，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥按其工作能源形勢(shì)可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類。該表具有多類型輸入功能，一臺(tái)儀表可以配接不同的輸入信號(hào)(熱電偶/熱電阻/線性電壓/線性電流/線性電阻), 大大減少了備表的數(shù)量。對(duì)于過程控制通道容量較大，純時(shí)延較小，負(fù)荷變化不大，工藝要求又不太高的場(chǎng)合，可選用比例控制作用。本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13圖 加干擾后的仿真圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 14第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是基于工業(yè)廢水和蒸汽的換熱器控制系統(tǒng)，采用分程控制系統(tǒng)來通過一個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)控制工業(yè)廢水和蒸汽兩個(gè)變量，經(jīng)過溫度變送器對(duì)換熱器出口溫度進(jìn)行測(cè)量監(jiān)視，利用溫度控制器進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)之后把信號(hào)給閥門定位器在作用到閥門上，來保證出口溫度時(shí)刻滿足設(shè)計(jì)要求，閥門采用氣開的形式可以滿足當(dāng)換熱器出口溫度低于 140℃時(shí)，熱水閥門逐漸開大，使其溫度上升，當(dāng)熱水閥門開到最大時(shí)仍然不能滿換熱器出口溫度達(dá)到 140℃時(shí)，此時(shí)蒸汽閥開始打開，并以線性的形式來控制換熱器的出口溫度，因此控制器控制的兩個(gè)閥門都是氣開式，并且控制器起到反作用
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