化工儀表及自動(dòng)化第11章(編輯修改稿)
2025-06-19 05:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 控制被加熱流體自身流量的旁路 圖 1120 用介質(zhì)旁路控制溫度 當(dāng)被加熱流體的總流量不允許控制 ， 而且換熱器的傳熱面積有余量時(shí) ，可將一小部分被加熱流體由旁路直接流到出口處 ，使冷熱物料混合來控制溫度 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 ?二、載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動(dòng)控制 ? ? ?21211 GttcGQ ???28 在蒸汽加熱器中 ， 蒸汽冷凝由汽相變液相 ， 放熱 ，通過管壁加熱工藝介質(zhì) 。 如果要加熱到 200℃ 以上或30℃ 以下時(shí) ， 常采用一些有機(jī)化工物作為載熱體 。 這種傳熱過程分兩段進(jìn)行 ， 先冷凝后降溫 。 當(dāng)僅考慮汽化潛熱時(shí) ， 熱量平衡方程式為 傳熱速率方程式仍為 mtKFGQ ??? ?2化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 29 當(dāng)被加熱介質(zhì)的出口溫度 t2為被控變量時(shí) ， 常采用下述兩種控制方案 。 圖 1121 用蒸汽流量控制溫度 通過改變加熱蒸汽量來穩(wěn)定被加熱介質(zhì)的出口溫度 。 當(dāng)閥前蒸汽壓力有波動(dòng)時(shí) ， 可對(duì)蒸汽總管加設(shè)壓力定值控制 ， 或者采用溫度與蒸汽流量 （ 或壓力 ） 的串級(jí)控制 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 30 圖 1122 用凝液排出量控制溫度 圖 1123 溫度 液位串級(jí)控制系統(tǒng) 圖 1124 溫度 流量串級(jí)控制系統(tǒng) 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 31 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(shí)間短 、 控制迅速 。 缺點(diǎn)： 需選用較大的蒸汽閥門 、 傳熱量變化比較劇烈 ， 有時(shí)凝液冷到 100℃ 以下 ， 這時(shí)加熱器內(nèi)蒸汽一側(cè)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓 ， 造成冷凝液的排放不連續(xù) ，影響均勻傳熱 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 32 控制換熱器的有效換熱面積法 缺點(diǎn)： 控制通道長 、 變化遲緩 ， 且需要有較大的傳熱面積裕量 。 優(yōu)點(diǎn)： 防止局部過熱 ， 對(duì)一些過熱后會(huì)引起化學(xué)變化的過敏性介質(zhì)比較適用 。 另外 ， 由于蒸汽冷凝后凝液的體積比蒸汽體積小得多 ， 所以可以選用尺寸較小的控制閥門 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 ?三、冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動(dòng)控制 33 圖 1125 用冷卻劑流量控制溫度 該方案不以液位為被控變量 ， 但液位不能過高 ， 過高會(huì)造成蒸發(fā)空間不足 ， 使出去的氨氣中夾帶大量液氨 ，引起氨壓縮機(jī)的操作事故 。 這種控制方案帶有上限液位報(bào)警 ，或采用溫度 液位自動(dòng)選擇性控制 ，當(dāng)液位高于某上限值時(shí) ， 自動(dòng)把液氨閥關(guān)小或暫時(shí)切斷 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 34 圖 1126 溫度 液位串級(jí)控制 該方案的實(shí)質(zhì)是改變傳熱面積 。 但采用了串級(jí)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 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 35 圖 1127 用汽化壓力控制溫度 工作原理 基于當(dāng)控制閥的開度變化時(shí) ， 會(huì)引起氨冷器內(nèi)汽化壓力改變 ， 于是相應(yīng)的汽化溫度也就改變了 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 36 這種方案控制作用迅速 ， 只要汽化壓力稍有變化 ， 就能很快影響汽化溫度 ， 達(dá)到控制工藝介質(zhì)出口溫度的目的 。 但是由于控制閥安裝在氣氨出口管道上 ， 故要求氨冷器要耐壓 ， 并且當(dāng)氣氨壓力由于整個(gè)制冷系統(tǒng)的統(tǒng)一要求不能隨意加以控制時(shí) ， 這個(gè)方案就不能采用了 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第三節(jié) 精餾塔的自動(dòng)控制 ?一、工藝要求 37 對(duì)于一個(gè)正常操作的精餾塔 ， 一般應(yīng)當(dāng)使塔頂或塔底產(chǎn)品中的一個(gè)產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的純度要求 ， 另一個(gè)產(chǎn)品的成分亦應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi) 。 為此 ， 應(yīng)當(dāng)取塔頂或塔底的產(chǎn)品質(zhì)量作被控變量 ， 這樣的控制系統(tǒng)稱為質(zhì)量控制系統(tǒng) 。 質(zhì)量控制系統(tǒng)需要能測出產(chǎn)品成分的分析儀表 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第三節(jié) 精餾塔的自動(dòng)控制 38 ? 為了保證塔的平穩(wěn)操作 ， 必須把進(jìn)塔之前的主要可控干擾盡可能預(yù)先克服 ， 同時(shí)盡可能緩和一些不可控的主要干擾 。 ? 為了維持塔的物料平衡 ， 必須控制塔頂餾出液和釜底采出量 ， 使其之和等于進(jìn)料量 ， 而且兩個(gè)采出量變化要緩慢 ， 以保證塔的平穩(wěn)操作 。 ? 塔內(nèi)的持液量應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi) 。 控制塔內(nèi)壓力穩(wěn)定 ， 對(duì)塔的平穩(wěn)操作是十分必要的 。 化學(xué)工業(yè)出版社 第三節(jié) 精餾塔的自動(dòng)控制
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