基于廢水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-19 17:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)方案論證方案一：利用兩個(gè)單回路控制系統(tǒng)分別控制蒸汽和工業(yè)廢水，對(duì)換熱器進(jìn)行換熱，保證出口溫度始終保持在 140177。2℃，即滿足設(shè)計(jì)要求。該方案優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，有良好的經(jīng)濟(jì)性，執(zhí)行起來方便。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。該方案總體框圖如圖 所示。本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 3圖 單回路控制系統(tǒng)方案二：利用分程控制系統(tǒng)控制廢水和蒸汽的換熱器控制，通過一個(gè)控制器來控制兩個(gè)閥門，一個(gè)閥門控制蒸汽流量，另一個(gè)閥門控制熱水（工業(yè)廢水）流量，通過協(xié)調(diào)作用來保證換熱器出口溫度保持在 140177。2℃，該方案的優(yōu)點(diǎn)是，通過一個(gè)控制器完成兩個(gè)控制變量的相互協(xié)調(diào)可以再利用 PID 算法減小偏差，更加節(jié)省物料。該設(shè)計(jì)方案的缺點(diǎn)是分程控制的實(shí)現(xiàn)相對(duì)單回路而言比較復(fù)雜，執(zhí)行起來不容易。分程控制總體結(jié)構(gòu)框圖如下圖 所示。圖 分程控制系統(tǒng) 確定設(shè)計(jì)方案分程控制系統(tǒng)是由單回路控制系統(tǒng)演變過來的，具有一個(gè)控制器可以控制多個(gè)閥門的控制系統(tǒng)，在實(shí)際生產(chǎn)中有一只控制器的輸出信號(hào)分段分別去帶動(dòng)兩個(gè)本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 4或兩個(gè)以上的控制閥作用，每一個(gè)控制閥僅在控制器輸出信號(hào)整個(gè)范圍的某段信號(hào)內(nèi)工作的控制方式稱為分程控制。根據(jù)兩個(gè)方案的比較以及設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)采用方案二。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。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。當(dāng)換熱器出口溫度下降時(shí)溫度控制器輸出氣壓信號(hào)增強(qiáng)，當(dāng)氣壓信號(hào)到 時(shí)，A 閥全開+B 閥打開來保持出口溫度。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的組成總體結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示。圖 總體結(jié)構(gòu)圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 5第 3 章 各種儀表的設(shè)計(jì)選擇 溫度變送器的選擇設(shè)計(jì)在過程控制系統(tǒng)中用于參數(shù)檢測(cè)的傳感器、變送器是系統(tǒng)中獲取信息的裝置。傳感器、變送器完成對(duì)被控參數(shù)以及其他一些參數(shù)、變量的檢測(cè)，并將測(cè)量信號(hào)傳送至控制器，測(cè)量信號(hào)是調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制的基本依據(jù)，被控參數(shù)迅速、準(zhǔn)確地測(cè)量是實(shí)現(xiàn)高性能控制的重要條件。測(cè)量不準(zhǔn)確或不及時(shí)，會(huì)產(chǎn)生失調(diào)、誤調(diào)或調(diào)節(jié)不及時(shí)，影響之大不容忽視，因此，傳感器、變送器的選擇是過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。 傳感器與變送設(shè)備的選擇與使用，主要根據(jù)被檢測(cè)參數(shù)的性質(zhì)以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體功能要求來決定。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。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。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水等溫度測(cè)量與控制。量程：50200℃.輸出信號(hào)：420mA 直流信號(hào)，與熱電偶或熱電阻的輸入信號(hào)成線性。同時(shí)疊加符合 HART 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信信號(hào).基本誤差：%FS、%FS；接線方式：二線制、三線制； 顯示方式：四位LCD顯示溫度；工作電壓：1235V DC；工作環(huán)境：環(huán)境溫度2580℃； 相對(duì)溫度 5%95%； 無腐蝕氣體或類似環(huán)境；如下圖 所示為 SBWZ2460 溫度變送器實(shí)物圖。本科生課程設(shè)
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