換熱器出口溫度比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 的靜態(tài)放大倍數(shù)； 1 1 2 21 //2W G W GT ?? （ 116） 1 1 2 22 //8W G W GT ?? （ 117） 1 2 1 2W W G G、 、 、 — 分別為熱流體和冷流體的儲(chǔ)存量和流量。通常為了便于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制和現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，可以采用時(shí)間、空間離散化的方法，將上述連續(xù)偏微分方程轉(zhuǎn)換成相中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 應(yīng)的離散狀態(tài)空間模型。 建立分布參數(shù)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，同樣是從熱量動(dòng)態(tài)平衡方程入手，但這時(shí)必須取微元來(lái)分析問(wèn)題，并假設(shè)這一微元中各點(diǎn)溫度相同。圖 2表示了這個(gè)關(guān)系，可以看出，當(dāng) 22Gc 較大時(shí)，曲線呈飽和狀，此時(shí) 2G 的變化，從靜態(tài)來(lái)看，對(duì) 1oT 的影響已經(jīng)很小了。 （ 2）冷流體入口溫度 2iT 對(duì)熱流體出口溫度 1oT 的影響，即 21ioTT? ?? 通道的靜態(tài)放大倍數(shù)。靜態(tài)放大系數(shù)也能作為系統(tǒng)整定分析，以及控制閥流量特性選擇的依據(jù)。 4) 控制傳熱面積 從傳熱速率方程 q KF T?? 來(lái)看，使傳熱系數(shù) K 和傳熱平均溫差 T? 基本保持不變，調(diào)節(jié)傳熱面積 F 可能改變傳熱量，從而達(dá)到控制出口溫度的目的。它的控制原理也是利用改變溫差 T? 的手段來(lái)達(dá)到溫度控制的目的。 圖 2 換熱器控制流程圖 由于冷流體的傳熱符合熱量平衡方程式 【 2】工程熱力學(xué)，熱力平衡部分 ，又符合傳熱速率方程式，通過(guò)對(duì)換熱器 靜態(tài)特性分析部分的內(nèi)容，因此有下列關(guān)系 ? ?2 2 2 2oiG c T T K F T? ? ? （ 119） 整理后得 2222oiKF TTTGc??? （ 120） 當(dāng)從上式可看出，在傳熱面積 F 、冷流體進(jìn)口流量 2G 、溫度 2iT 和比熱容 2c 一定的情況下，影響冷流體出口溫度 2oT 的因素主要為傳熱系數(shù) K 及平均溫差 T? 。但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、體積大、導(dǎo)熱差等缺點(diǎn)，用鈦、鉭、鋯等 稀有金屬 制成的換熱器價(jià)格過(guò)于昂貴，不銹鋼則難耐許多腐蝕性介質(zhì)，并產(chǎn)生 晶間腐蝕 。 4．主要參考文獻(xiàn)： [1]《 過(guò)程 裝備 控制技術(shù)及其應(yīng)用 》 王毅 主編 化學(xué) 工業(yè)出版社 [2]《 過(guò)程 自動(dòng)化及儀表》 俞金壽 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [3]《工業(yè) 過(guò)程 控制工程》 王樹(shù)青 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [4]《控制儀表及裝置》 吳勤勤 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [5]《 過(guò)程 控制儀表》 徐春山 主編 冶金 工業(yè)出版社 [6]《 過(guò)程 裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南工程》 黃振仁 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [7]《 過(guò)程 控制裝置》 張永德 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [8]《化工單元 過(guò)程 及設(shè)備課程 設(shè)計(jì)》 匡國(guó)柱 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [9]《化工設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上、下） 朱有庭 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [10]《工業(yè) 過(guò)程 檢測(cè)與控制》 孟華 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5．設(shè)計(jì)成果形式及要求： 提供課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，要求內(nèi)容與設(shè)計(jì)過(guò)程相符，且格式要符合規(guī)定要求； 系統(tǒng) 控制 流程圖 一份； 6．工作計(jì)劃及進(jìn)度： 2020 年 12 月 30 日 2020 年 1 月 2 日 確定系統(tǒng)整體控制方案以及系統(tǒng)的構(gòu)成方式，畫(huà)出控制流程圖，完成儀表選型，接線圖； 2020 年 1 月 3日 1 月 6 日 控制系統(tǒng)方框圖，分析被控對(duì)象特性，選擇控制算法； 1 月 7日 1 月 8日 進(jìn)行系統(tǒng)仿真，調(diào)節(jié)控制參數(shù)，分析系統(tǒng)性能 ； 1 月 8日 1 月 9 日 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 月 10日 答辯 學(xué)科管理部審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄 一．換熱器工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ................................................ 1 換熱器的簡(jiǎn)介及分類 ..................................................... 1 ....................................................... 1 二．控制方案的選擇 .......................................................... 3 被控對(duì)象的特性分析 ..................................... 3 被控對(duì)象靜態(tài)特性分析 .............................................. 4 被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性分析 .............................................. 6 三．儀表的選型及參數(shù)的確定 .................................................. 11 流量測(cè)量?jī)x ............................................................ 11 調(diào)節(jié)器 ................................................................ 12 調(diào)節(jié)閥 ................................................................ 13 四．控制系統(tǒng)的仿真 ......................................................... 14 各個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)及各個(gè)參數(shù)的確定 ...................................... 14 五．課程設(shè)計(jì)總結(jié) ........................................................... 18 六．主要參考文獻(xiàn) ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 （ 2）運(yùn)用工程的方法，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單課題的設(shè)計(jì)練習(xí)，可使學(xué)生初步體驗(yàn)過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計(jì)方法。對(duì)在完成以上設(shè)計(jì)過(guò)程所進(jìn)行的有關(guān)步驟：如設(shè)計(jì)思
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