試談傳熱設備的控制(編輯修改稿)
2025-02-26 18:36 本頁面
【文章內容簡介】 ，相應的汽化溫度也發(fā)生變化，這樣就改變了傳熱平均溫差，從而控制了傳熱量。但光這樣還不行，還要設置液位控制系統(tǒng)來維持液位，從而保證有足夠的蒸發(fā)空間。這類方案的動態(tài)特點是滯后小、反應迅速、有效，應用亦較廣泛。但必須用兩套控制系統(tǒng)，所需儀表較多；在控制閥的兩端，氣氨有壓力損失，增大了壓縮機的功率；另外，若要行之有效，液氨需有較高的壓力，設備必須耐壓。 圖 氨冷器出口溫度控制第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 上述四種控制方案都是換熱器生產過程中常見的方案，在實際應用過程中一定要對工藝生產的要求和操作條件進行深入分析，從而選擇出較合理的一種控制方案，以滿足生產過程的要求。 2．蒸汽加熱器的控制 蒸汽加熱器的載熱體是蒸汽，通過蒸汽冷凝釋放熱量來加熱工藝介質， 水蒸氣是最常用的一種載熱體 。根據加熱溫度的不同，也可采用其他介質的蒸汽作為載熱體。 （ 1）控制蒸汽載熱體的流量 如圖 ，為控制蒸汽流量的溫度控制方案。蒸汽在傳熱過程中發(fā)生了相變化，其傳熱機理是同時改變了傳熱速率方程中的平均溫差 Δtm和傳熱面積 F。當加熱器的傳熱面積沒有富裕時，應以改變溫差 Δtm為控制手段，控制蒸汽載熱體流量G1的大小即可改變溫差 Δtm的大小，從而實現對被加熱物料出口溫度 t2的控制。這種控制方案控制靈敏，但是當采用低壓蒸汽作為載熱體時，進入加熱器內的蒸汽一側會產生負壓，此時，冷凝液將不能連續(xù)排出，故需慎重采用該控制方案。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng)圖 控制蒸汽流量的溫度控制方案 圖 控制冷凝液排放量的控制方案 （ 2）控制冷凝液的排放量 如圖 ，為控制冷凝液排放量的控制方案。該方案的機理是通過控制冷凝液的排放量，改變加熱器內冷凝液的液位，導致傳熱面積 F的變化，從而改變傳熱量 q，以達到對被加熱物料出口溫度的控制。這種控制方案有利于冷凝液的排放，傳熱變化比較平緩，可防止局部過熱，有利于熱敏介質的控制。此外，采用該方案時排放閥的口徑也小于蒸汽閥，但這種改變傳熱面積的控制方案的動作比較遲鈍。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 3．冷卻器的控制 冷卻器的載熱體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內蒸發(fā)時吸收工藝物料的大量熱量，使工藝物料的出口溫度下降來達到生產工藝的要求。工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。 （ 1）控制冷卻劑的流量 如圖 ，為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積 F來實現的。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發(fā)空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用圖 級控制方案，使用這種方案時，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發(fā)空間。也可以采用圖 。 （ 2）控制氣氨排量 如圖 ，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫差來控制工藝物料的出口溫度的。這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統(tǒng)必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外，冷量的利用不充分。為確保系統(tǒng)的安全運行，還需要設置一個液位控制系統(tǒng)，防止液氨進入氣氨管路而導致壓縮機損壞。第四章 傳熱設備控制系統(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
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