41傳熱設(shè)備控制(完整版)
【正文】 對(duì)于某些傳熱設(shè)備，也需要增加有約束重要條件的控制，以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備的安全起到保護(hù)作用。 ? ? ? ?12222111 ttcGTTcGq ???? 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 2．傳熱速率方程式 由傳熱定理可知，熱流體向冷流體的傳熱速率可按下式計(jì)算： mq KF t?＝ （ 42） 式中， K—— 傳熱系數(shù)，單位為 kcal/(℃ 控制載熱體的流量實(shí)質(zhì)上是改變了傳熱速率方程中的傳熱系數(shù)K和平均溫差 Δtm，可分為下列兩種情況討論： ① 對(duì)于載熱體在傳熱過(guò)程中不發(fā)生相變化的情況，主要是改變傳熱速率方程中的傳熱系數(shù) K； ② 而當(dāng)載熱體在傳熱過(guò)程中發(fā)生相變化時(shí)，情況要復(fù)雜得多，主要是改變傳熱速率方程中的平均溫差 Δtm。方案中采用三通控制閥來(lái)改變進(jìn)入換熱器的載熱體流量及其旁路流量的比例，這樣既可以控制進(jìn)入換熱器的載熱體的流量，又可保證載熱體總流量不受影響?？刂崎y安裝于氣氨出口管道上，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)度變化時(shí)，氣氨的壓力將變化，相應(yīng)的汽化溫度也發(fā)生變化，這樣就改變了傳熱平均溫差，從而控制了傳熱量。蒸汽在傳熱過(guò)程中發(fā)生了相變化，其傳熱機(jī)理是同時(shí)改變了傳熱速率方程中的平均溫差 Δtm和傳熱面積 F。工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。另外，冷量的利用不充分。工藝介質(zhì)在輻射室獲得的熱量約占熱負(fù)荷的 70%～ 80%，其余熱量在對(duì)流段獲得。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 用一階慣性環(huán)節(jié)加純滯后來(lái)近似加熱爐的對(duì)象特性還是可行的 。 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 2．加熱爐的簡(jiǎn)單控制 如圖 ，為某燃油加熱爐控制系統(tǒng)示意圖，是以爐出口溫度為被控變量、以燃料油（或氣）為操縱變量組成的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。為了改善控制品質(zhì)，滿足生產(chǎn)需要，石油化工和煉油廠中的加熱爐大多采用串級(jí)控制系統(tǒng)。這時(shí)副回路滯后雖然較大，但可選擇合適的控制規(guī)律和良好的參數(shù)整定，以達(dá)到滿意的控制質(zhì)量。如果被調(diào)燃料氣閥后壓力大于 MPa，為了滿足平衡的要求，則需在溫度控制器的輸出端串接一個(gè)適當(dāng)?shù)谋稊?shù)繼動(dòng)器。 :54:3518:54:35March 23, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。 :54:3518:54Mar2323Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。 , March 23, 2023 ? 閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。 2023年 3月 23日星期四 6時(shí) 54分 35秒 18:54:3523 March 2023 ? 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。 :54:3518:54Mar2323Mar23 ? 1越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 :54:3518:54:35March 23, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 。 此外，為了保證加熱爐的安全生產(chǎn)，防止事故的發(fā)生，還必須根據(jù)具體工況設(shè)置相應(yīng)的安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。但是，采用爐膛溫度為副變量時(shí)，必須注意選擇具有代表性、反應(yīng)較快的爐膛溫度檢測(cè)點(diǎn)，而且測(cè)溫元件及保護(hù)套管必須耐高溫。 3．加熱爐的串級(jí)控制系統(tǒng) 加熱爐的串級(jí)控制方案，由于擾動(dòng)作用及加熱爐的型式不同，可以選擇不同的副變量組成不同的串級(jí)控制系統(tǒng)。 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 圖 加熱爐溫度控制系統(tǒng)示意圖 采用霧化蒸汽壓力控制系統(tǒng)后，在燃料油壓力變化不大的情況下是可以滿足霧化要求的，目前煉油廠中大多數(shù)采用這種方案。此溫度是控制系統(tǒng)的被控變量 ，而 操縱變量是燃料油或燃料氣的流量 。 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 加熱爐的對(duì)象特性一般從定性分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲得。 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 圖 控制冷卻劑流量的控制方案 圖 溫度與液位串級(jí)控制方案 圖 溫度與液位的選擇性控制方案 圖 控制氣氨排量的控制方案 第四章 傳熱設(shè)備控制系統(tǒng) 管式加熱爐的控制 生產(chǎn)過(guò)程中有各式各樣的加熱爐，在煉油化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的是管式加熱爐。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對(duì)壓縮機(jī)入口壓力無(wú)影響。這種控制方案控制靈敏，但是當(dāng)采用低壓蒸汽作為載熱體時(shí)，進(jìn)入加熱器內(nèi)的蒸汽一側(cè)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，此時(shí)，冷凝液將不能連續(xù)排出，故需慎重采用該控制方案。這類(lèi)方案的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)是滯后小、反應(yīng)迅速、有效，應(yīng)用亦較廣泛。 圖
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