第17章化工儀表及自動化(完整版)
【正文】 ， 因為旁路閥消耗一部分高壓液體能量 ，使總的機械效率降低 ， 故很少采用 ?；瘜W工業(yè)出版社 化工儀表及自動化 第十七章 典型化工單元的控制方案 內容提要 ?流體輸送設備的自動控制 ?離心泵的自動控制方案 ?往復泵的自動控制方案 ?壓氣機的自動控制方案 ?傳熱設備的自動控制 ?兩側均無相變化的換熱器控制方案 ?載熱體進行冷凝的加熱器自動控制 ?冷卻劑進行汽化的冷卻器自動控制 ?精餾塔的自動控制 ?精餾塔的干擾因素及對自動控制的要求 1 內容提要 ?精餾塔的控制方案 ?化學反應器的自動控制 ?化學反應器的控制要求 ?釜式反應器的溫度自動控制 ?固定床反應器的自動控制 ?流化床反應器的自動控制 2 第一節(jié) 流體輸送設備的自動控制 ?一、離心泵的自動控制方案 3 離心泵流量控制的目的是要將泵的排出流量恒定于某一給定的數(shù)值上 。 圖 174 改變旁路閥調流量 第一節(jié) 流體輸送設備的自動控制 ?二、往復泵的自動控制方案 7 往復泵 多用于流量較小 、 壓頭要求較高的場合 ，它是利用活塞在汽缸中往復滑行來輸送流體的 。 其余情況下 ， 為了防止出口壓力過高 ， 通常在入口端控制流量 。 第一節(jié) 流體輸送設備的自動控制 16 “ 喘振 ” 現(xiàn)象 當負荷降低到一定程度時 ,氣體的排送會出現(xiàn)強烈的振蕩 ,從而引起機身的劇烈振動 。 旁路的流量一般不用直通閥來直接進行控制 ， 因為在換熱器內部流體阻力小的時候 ， 控制閥前后壓降很小 ，這樣就使控制閥的口徑要選得很大 ，而且閥的流量特性易發(fā)生畸變 。 當閥前蒸汽壓力有波動時 ， 可對蒸汽總管加設壓力定值控制 ， 或者采用溫度與蒸汽流量 （ 或壓力 ） 的串級控制 。 圖 1125 用冷卻劑流量控制溫度 第二節(jié) 傳熱設備的自動控制 30 該方案的實質是改變傳熱面積 。 （ 2） 當干擾首先進入提餾段時 ， 用提餾段溫控就比較及時 ， 動態(tài)過程也比較快 。 圖 1727 ΔTX曲線 注意： 溫差與產品純度之間并非單值關系。 (3)約束條件 對于反應器 ， 要防止工藝變量進入危險區(qū)域或不正常工況 ， 應當配備一些報警 、 聯(lián)鎖裝置或設置取代控制系統(tǒng) 。 這是因為離心泵吸入高度是有限的 ,如果控制閥裝在吸入管線上 ,會產生壓降 ,這樣一來 ,進口端壓力就有可能過低 ,因為液體氣化 ,使泵失去排液能力 ,這叫氣縛 。 設載熱體流量為 F2， 摩爾熱容為 C2， 冷流體流量為F1， 摩爾熱容為 C1。 圖 1744 反應器 60 例題分析 解： 分析放熱反應器的特性 ， 可知上述生產過程不加控制是不行的 。 為了使生產正常進行 ,可采用圖 1745所示的溫度控制系統(tǒng) ,來切斷反應器內部這一正反饋通道 。 58 例題分析 ? ? 102102202311211 TKFTFTTCFCT ??????或 ? ?2023112 TTCFCK ??式中 由于載熱體流量 F2已足夠大 ， 且進出口溫差 (T21T20)已經很小 ， 這時 ， 靠改變 F2來改變冷流體出口溫度 T11的靜態(tài)放大系數(shù) K很小 ， 所以控制很不靈敏 。 這兩種情況都要避免發(fā)生 。 圖 1729 改變加熱劑或冷卻劑流量調釜溫 第四節(jié) 化學反應器的自動控制 47 (3)串級控制 為了針對反應釜滯后較大的特點 ， 可采用串級控制方案 。 第四節(jié) 化學反應器的自動控制 ?一、化學反應器的控制要求 42 (1)質量指標 化學反應器的質量指標一般指反應的轉化率或反應生成物的規(guī)定濃度 。 圖 1726 精餾段溫控的控制方案示意圖 第三節(jié) 精餾塔的自動控制 38 精餾段溫控的主要特點與
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