典型化工单元的控制方案ppt课件.ppt

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1、第15章典型化工单元的控制化工单元自动控制的一般设计原则流体输送设备的自动控制传热设备的控制化学反应器的自动控制典型化工单元有哪些？流体输送设备——泵（电机）离心泵容积式泵压缩机传热设备无相变有相变反应器反应釜流化床固定床鼓泡床化工单元自动控制的一般设计原则？选用化工单元的目的：用来实现一些特定的物理和（或）化学反应过程化工单元自动控制的要求：使物理变化过程和(或)化学反应过程在符合预定的要求、条件下自动进行实现化工单元自动控制的原则：保证工艺质量指标满足物料平衡条件满足安全约束条件提高机械效率和能源利用率第一节流体输

2、送设备的自动控制泵的主要控制内容有：出口流量Q压头H能耗泵的转速n对离心泵来说，Q、H和n满足以下关系：QHn1n2n3A1A2A3图10-1离心泵的特性曲线示意图n1

3、压液体能量将消耗于旁路阀上，所以该控制方案的机械效率较低，在实际生产中也较少采用。FC离心泵变频调速控制FT4～20mA380VAC50Hz电压可调频率可调变频调速器——将三相工频50Hz交流电源(或任意电源)变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，主要用于交流电动机(异步机或同步机)转速的调节。根据电机理论可知，电机转速与频率近似成正比，改变频率即可以平滑地调节电机转速，而对于变频器而言，其频率的调节范围是很宽的，可在0～400Hz之间任意调节，因此电机转速即可以在较宽的范围内调节。容积泵的自动控制多用于流量较小，压

4、头较高的场合QHn1n2n3n1

5、控制离心式压缩机的特点喘振区p2/p1Q图10-6离心式压缩机的特性曲线n1

6、可靠，系统投资费用较少但这种方法主要适用于固定转速的场合。当压缩机的转速变化时，如按高转速取给定值，势必在低转速时给定值偏高，能耗过大；如按低转速取给定值，则在高转速时仍有因给定值偏低而使压缩机产生喘振的危险。因此，当压缩机的转速不恒定时，一般不宜采用这种控制方案。离心式压缩机的防喘振控制二：可变极限流量控制略第二节传热设备的自动控制传热方式加热或者冷却传热介质(载热体)无相变如：用热水加热某介质，载热体入口为液态热水，经换热器以后，载热体的出口，还是液态的水（温度较低而已）有相变如：蒸汽加热某介质，载热体入口为蒸汽（

7、汽态），经换热器以后，载热体的出口，已经变成了液态的冷凝水两种情况都有广泛应用，但后者的传热效率较高单回路控制和串级控制是最常用的两种控制方法多数情况，还需要适当引入微分作用，以提高系统的控制质量无相变传热设备的自动控制图10-10换热器的单回路控制TC载热体被控介质换热器tTT结构简单，实施方便，使用方程广泛一般适用于载热体的流量变化对出口温度的影响较灵敏、载热体入口的压力平稳而且负荷变化不大的场合。如果载热体入口的压力不平稳怎么办？图10-11换热器的串级控制TC载热体被控介质换热器tFCFTTT如果载热体入口的压

8、力波动较大，往往还需要对载热体另设稳压控制，或者采用以被控介质的温度为主变量，以载热体的流量（或压力）为副变量的串级控制，如果载热体入口流量不允许调节怎么办？图10-12载热体的旁路流量控制TC载热体被控介质换热器tTT可以用一个三通分流调节阀来取代调节阀，三通调节阀用来改变进入换热器的载热体流量和旁路流量的比例，这样即可以调节进