第17章化工儀表及自動化-資料下載頁
2025-01-10 02:04本頁面
【正文】 應器的自動控制 ?四、流化床反應器的自動控制 52 圖 1738 流化床反應器原理示意圖 圖 1739 改變?nèi)肟跍囟日{(diào)反應器溫度 第四節(jié) 化學反應器的自動控制 53 圖 1741 流化床差壓指示系統(tǒng) 圖 1740 改變冷劑流量調(diào)溫度 例題分析 1742(a)、 (b)控制方案是否正確 。 圖 1742 泵的控制方案 54 例題分析 解： 要分析圖 1742所示控制方案是否正確 ,首先必須了解離心泵和往復泵的特性 。 圖 1742(a)是離心泵的流量控制方案 。 為了控制出口流量的大小 ,控制閥一般應該直接裝在出口管線上 。 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(chǎn)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 。 或者壓到出口端又急速冷凝 ,沖蝕厲害 ,這叫氣蝕 。 這兩種情況都要避免發(fā)生 。 所以控制閥一般不應安裝在離心泵的入口管線上 。 55 例題分析 圖 1742(b)為往復泵出口流量控制方案 。 從往復泵的特性來看 ,只要轉速一定 ,排出的流量是基本不變的 。因此采用出口節(jié)流的方法來控制出口流量是不行的 。 56 例題分析 1743所示的加熱器 ,如果兩側無相變 ,載熱體流量很大 ,且進出口溫差 (T20T21)很小時 ,采用圖示溫控方案是否合理 ? 圖 1743 加熱器控制方案 57 例題分析 ? ? ? ?202322101111 TTCFTTCF ???解： 從分析對象 (加熱器 )的靜態(tài)特性來看 ， 采用圖示控制方案是不合理的 。 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。 為了弄清主要問題 ， 對圖 1743所示加熱器可忽略一些次要因素 (如熱損失等 )， 則可列出熱量平衡式 ， 即單位時間內(nèi)冷流體吸收的熱量等于載熱體放出的熱量 。 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(jīng)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 。 當冷流體進口流量或溫度變化時 ， 要想維持其出口溫度不變 ， 靠圖 1743所示控制方案是很難做到的 。 59 例題分析 1744所示為一放熱催化反應器 。 原料氣在預熱器內(nèi)加熱后進入反應器 。 反應以后的反應氣作為預熱器內(nèi)的載熱體 ， 放出部分熱量后再進入下一工序 。 試問上述工藝過程應該采取什么控制方案 ， 才能使生產(chǎn)正常運行 。 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(chǎn)過程不加控制是不行的 。 如果沒有任何控制系統(tǒng) ， 一旦原料氣由于某種原因溫度升高時 ， 進入催化放熱反應器后 ， 會使反應加劇 ， 放出更多熱量 ， 出來的反應氣溫度也相應升高 ,進入預熱器后 ， 使原料氣的溫度進一步升高 ， 于是反應更加劇烈 ， 反應氣出口的溫度也繼續(xù)升高 ， 這樣就起正反饋的作用 ， 使反應器失去控制 ， 催化劑損壞 ， 以致造成事故 。 為了使生產(chǎn)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(nèi)部這一正反饋通道 。 61 例題分析 當原料氣的溫度升高時 ,通過溫度控制器減少進入預熱器的載熱體 (反應氣 )流量 ,從而保持反應器氣體入口溫度不變 。 這里采用三通(一進二出 )控制閥是因為反應器出來的反應氣總量 (負荷 )是不允許任意改變的 ,當預熱器需要的載熱體數(shù)量減少時 ,另一部分反應氣仍可通過旁路進入下一工序 。 圖 1745 反應器溫度控制 62 演講完畢，謝謝觀看！
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