精馏塔塔釜温度控制系统的设计课程设计论文

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1、过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔塔釜温度控制系统的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目精馏塔塔釜温度控制系统的设计课程设计（论文）任务实现功能设计精馏塔塔釜温度控制系统精馏塔是石油化工生产过程中的主要装置，通过精馏操作可将由多组分组成的混合物分离成较纯组分的产品。精馏塔温度是保证分离纯度的重要指标，塔釜的部分产品经过再沸器回流到塔内，一方面保证精馏塔温度恒定，另一方面保证生产的连续性。工艺要求塔釜温度控制在80

2、0±0.5℃。在生产过程中蒸汽压力变化剧烈，而且幅度大，有时从0.5Mpa突然下降到0.3Mpa，压力变化了40%。设计任务及要求1、确定控制方案并绘制工艺节点图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数；3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；4、仿真分析/实验测试分析；5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数测量范围：0～1000℃；控制温度：800±0.5℃；最大偏差：1.5℃。进度计划1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天，分散完成）2、确定系统的控制方案，绘制工艺节点

3、图、方框图。（1天，实验室完成）3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号。（2天，分散完成）4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式。（实验室1天）5、MATLAB仿真分析或实验测试分析、答辩。（3天，实验室完成）6、撰写、打印设计说明书。（1天，分散完成）指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算III本科生课程设计（论文）摘要随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多，分离的产品的纯度也越来越高。采用精馏塔塔釜温度最为间接质量指标，能够直接地

4、反映精馏塔塔釜产品的情况。将精馏塔塔釜温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂地、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔塔釜温度控系统。本文主要以精馏塔塔釜为研究对象，在分析其工艺流程和系统构成的基础上，结合实际系统，进行了温度和流量等因素方面的控制系统设计，详细设计了精馏过程的控制方案，包括前馈控制、反馈控制和串级控制。根据设计的需求，温度变送器选用铂铑30-铂铑6，流量变送器选用AFLD(艾拓利尔)型智能电磁流量计，执行器选用QSVP-16K电磁调节阀，控制器选用DTZ

5、-2400智能PID调节器，对各器件进行严格的选型，最后利用MATLAB进行仿真，达到了设计的要求。关键词：串级控制；温度变送；PID调节器；参数整定III本科生课程设计（论文）目录第1章绪论1第2章课程设计的方案22.1基本原理22.1.1物料平衡关系22.1.2能量平衡关系22.2方案选择及框图设计2第3章硬件设计73.1温度变送器的选型73.2流量变送器的选型83.3执行器的选型93.4控制器的选型93.4.1控制器的控制规律113.4.2控制器的作用方式12第4章软件设计144.1系统总体设计144.2控制器的控制原理144.3控制器与组态的连接15第5章MATL

6、AB仿真与分析165.1被控对象传函的确定165.2凑试法确定PID参数175.3控制系统的MATLAB仿真18第6章课程设计总结21参考文献22III本科生课程设计（论文）第1章绪论精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同的挥发度，将各组分分离并达到规定纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。按需分离组分的多少可分为二元精馏和多元精馏；按混合物中组分挥发度的差异，可分为一般精馏和特殊精馏

7、，例如，共沸精馏、萃取精馏等。按结构分类，精馏塔可分为板式塔和填料塔。其中，板式塔又可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、浮喷塔等。按操作的连续性分类，可分为连续精馏和间歇精馏。精馏过程通过精馏塔、再沸器、冷凝器等设备完成。再沸器为混合物液相中轻组分的转移提供能量；冷凝器将塔顶来的上升蒸汽冷凝为液相，并提供精馏所需的回流。精馏塔是实现混合物组分分离的主要设备，一般为圆柱形体，内部装有提供气液分离的塔板和填料，塔身设有混合物进料口和产品出料口。随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分离物料的组分越来越多，分离的产品纯度要求越来