試談傳熱設備的控制(參考版)
2025-02-10 18:36本頁面
【正文】 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)具體工況設置相應的安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)。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適當?shù)谋稊?shù)繼動器。壓力平衡式控制閥不用彈簧，不用填料，所以它沒有機械間隙和摩擦，故工作靈敏度高，反應迅速，能獲得較好的控制效果。采用壓力平衡式控制閥代替了一般控制閥，節(jié)省了壓力變送器。但是，采用爐膛溫度為副變量時，必須注意選擇具有代表性、反應較快的爐膛溫度檢測點，而且測溫元件及保護套管必須耐高溫。這時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，以達到滿意的控制質(zhì)量。應當指出的是，如果燃燒嘴部分堵塞，也會使閥后壓力升高，此時副控制器的動作將使控制閥關(guān)小，這是不適宜的，運行中必須防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。如果主要擾動在燃料的流動狀態(tài)方面（如閥前壓力的變化），則爐出口溫度對燃料油流量的串級控制似乎是一種很理想的方案。 3．加熱爐的串級控制系統(tǒng) 加熱爐的串級控制方案，由于擾動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控制系統(tǒng)。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 采用簡單控制系統(tǒng)往往很難滿足工藝上對爐出口溫度波動 1～ 2 ℃ 的嚴格要求。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng)圖 燃料油與霧化蒸汽閥后的壓差控制系統(tǒng) 圖 燃料油閥后壓力與霧化蒸汽壓力比值控制系統(tǒng) 采用上述兩種方案時，只能保持近似的流量比（燃料油與霧化蒸汽），還應注意經(jīng)常保持噴嘴、管道、節(jié)流件等通道的暢通，以免噴嘴堵塞及管道局部阻力發(fā)生變化，引起控制系統(tǒng)的誤動作。第四章 傳熱設備控制系統(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。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 2．加熱爐的簡單控制 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單控制系統(tǒng)。在這些擾動因素中有些是可控的，有些是不可控的。（ 1～ 2） ℃ 。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 。根據(jù)實踐經(jīng)驗， 用一階慣性環(huán)節(jié)加純滯后來近似加熱爐的對象特性還是可行的 。根據(jù)實驗測試并作了一些簡化，可以用一階慣性環(huán)節(jié)加純滯后來近似加熱爐的對象特性。特別是爐膛，它有很大的熱容量，滯后更為顯著。第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 加熱爐的對象特性一般從定性分析和實驗測試獲得。工藝介質(zhì)在輻射室獲得的熱量約占熱負荷的 70%～ 80%，其余熱量在對流段獲得。 加熱爐是傳熱設備的一種，熱量通過金屬管壁傳給工藝介質(zhì)，因此它們同樣符合導熱與對流傳熱的基本規(guī)律。對于加熱爐，工藝介質(zhì)受熱升溫或同時進行汽化，其溫度的高低會直接影響后一工序的操作工況和產(chǎn)品質(zhì)量，同時當爐子溫度過高時會使物料在加熱爐內(nèi)分解，甚至造成結(jié)焦而燒壞爐管。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 控制氣氨排量的控制方案第四章 傳熱設備控制系統(tǒng) 管式加熱爐的控制 生產(chǎn)過程中有各式各樣的加熱爐，在煉油化工生產(chǎn)中常見的是管式加熱爐。另外，冷量的利用不充分。
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