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英国莫伯雷Mobrey典型生产单元的控制方案

日期:2019-06-26 13:03
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摘要: 英国莫伯雷Mobrey典型生产单元的控制方案 化工生产过程是由一系列化工基本单元操作设备和装置组成的生产线来完成的。这些单元操作按其内在机理和操作特点可以划分为流体输送过程、传热过程、传质过程和化学反应过程四类。本章选择了流体输送设备、传热设备、锅炉设备、化学反应器以及精馏塔等作为化工单元设备,结合实例来探讨过程控制的要求和实施方法。 对自控设计人员来说,一个设计的成败,关键在于制定一个好的控制方案。所谓好的控制方案,应满足如下条件: (1)满足工艺合理性 这是控制方案得以成立的...

英国莫伯雷Mobrey典型生产单元的控制方案

化工生产过程是由一系列化工基本单元操作设备和装置组成的生产线来完成的。这些单元操作按其内在机理和操作特点可以划分为流体输送过程、传热过程、传质过程和化学反应过程四类。本章选择了流体输送设备、传热设备、锅炉设备、化学反应器以及精馏塔等作为化工单元设备,结合实例来探讨过程控制的要求和实施方法。
对自控设计人员来说,一个设计的成败,关键在于制定一个好的控制方案。所谓好的控制方案,应满足如下条件:
(1)满足工艺合理性

这是控制方案得以成立的先决条件。控制方案本身就不合理吗,不符合工艺对象的客观规律,那么控制方案设计得再好也是没用的。要使控制方案符合生产实际,就要了解生产工艺,了解工艺对控制的要求、对象特性、干扰的情况、约束条件等等,这些是制定合理控制方案的基础。

(2)要从全局出发、统筹兼顾
在现代化大生产中,各个生产设备都是前后紧密关联的,各个设备的生产操作也是相互联系、相互影响的。因此,在制定方案时,应该有全局观念,从整个生产全局出发,统筹兼顾,而不能顾此失彼。
(3)要考虑到技术先进性与经济性的统一

引用产品:

MSP900GH超声波液位计一体防爆型

MSP900SH+MCU901WX/PX-A超声波液位计分离防爆型

MSP422-B28/N28一体基本型(8米量程)

MSP400RH一体基本型(11米量程)

先进技术的采用是一种手段,其效果必然要在经济上体现出来,也可以说技术上是否先进还必须在经济效果上得到检验。因此,那种不从具体实际出发,一味地盲目求新求全,甚至认为新技术、新工具用得愈多就愈先进,效果就愈好的看法是错误的。然而,新技术的出现和合理地应用将会提高自动化水平,提高产品的质量和数量,改善劳动条件,在经济效益上也会反映出来。因此,固步自封,不注意先进技术的合理应用也是不对的。这就是说必须在可能条件下以提高自动化水平为手段,提出一个技术上先进和经济上合理的控制方案。
流体输送设备的控制
用于输送流体并提高其压头的机械设备,通称为流体输送设备。用于输送液体并提高其压头的机械称之为泵,而用于输送气体并提高其压头的机械称之为风机和压缩机。这些流体输送设备在生产过程中的主要作用为:
①克服设备或管路阻力,以便流体的输送;
②根据生产过程的要求提高流体的压头;
③实现能量的转换,如制冷装置的气体压缩。
泵、风机和压缩机的主要控制是流量、压力的控制,以及出于对这些生产设备的自身安全而采取的保护性控制,如离心压缩机的防喘振控制。
液体、气体同属于流体,因此,这些流体输送设备的控制方案有许多相似之处。然而,液体与气体又因其特性上的某些差异,在控制方案上又有许多不同之处。例如,由于液体的不可压缩性与气体的可压缩性,在流量测量中,气体流量就需要考虑温度、压力和校正问题。
此外,在流体输送设备中,流量控制对象的被控变量和操纵变量是同一物料的流量,只是所处管道的位置不同。因此,控制通道的特性由于时间常数很小,基本上是一个放大系数接近于1的放大环节,于是广义对象特性中的测量变送环节以及调节阀的滞后就不能忽略,使得对象、测量变送环节和调节阀的时间常数在数量级上相同且数值不大,所组成的控制系统可控性较差,且频率较高,所以调节器的比例必须放得大些。为了消除余差,有引入积分的必要,通常,积分时间在0.1min到数分钟的数量级。同时,基于流量系统的这一特点,调节阀一般不装阀门定位器。因为后者的引入组成的串级副环,其振荡频率与主环频率相当,有造成系统强烈振荡的可能。
其次,流量信号的测量常采用节流装置,由于流体通过节流装置时湍流加大,使被控变量的信号常呈现脉动,并伴有高频噪声。为此在测量时应考虑对信号的滤液。在控制系统中不必引入微分,以避免其对高频噪声的放大而影响系统的平稳工作。在工程上,为了提高系统的控制质量,有时还特意在变送器与调节器之间接入微分器。
此外,还需注意流量系统的广义对象静态特性呈现非线性,尤其是采用节流装置测量而又未加开方器时则更为严重。为了克服这种非线性的影响,可以通过选择具有相反流量特性的调节阀加以补偿,从而使广义对象的特性变为线性。
对流量信号测量的精度要求,除直接作为经济核算者外,一般要求不高,只要稳定,变差小就行。有时为了防止上游压力的干扰,可采用适当的稳压措施。

锅炉设备的控制
锅炉几乎是所有工业企业必不可少的重要动力设备。尤其是大型石油、化工、发电等工业生产部门,锅炉是提供热源和动力的关键设备。它所产生的蒸汽,不仅能够为反应器、蒸馏塔、换热器以及其他设备、管道保温伴热提供热源,而且还可以为生产过程中的风机、压缩机、泵类驱动透平提供动力来源。随着工业生产的不断扩大,作为动力和热源的锅炉,也在向大容量、高参数、高效率方向发展。为了稳定生产并确保锅炉的安全,对锅炉的自控方案进行认真的研究是十分必要的。
汽包水位的控制

推荐产品:英国莫伯雷Mobrey电极电接点水位计
锅炉气泡水位的控制是安全生产和提供上等蒸汽的保证。水位过低,由于锅炉的蒸发量大,汽包容积相对较小,水的汽化速度很快,如控制不及时,不能给汽包即时补水,汽包内的水很快就会蒸发光而导致干锅,有引起锅炉爆炸的危险。对于大型锅炉,这种危险性尤为突出,水位过高,会影响汽包内水分离效果,使蒸汽带液,这会使过热器结垢而导致损坏,同时也会使过热蒸汽温度急剧下降。如该蒸汽是作为汽轮机动力就会损坏汽轮机的叶片,影响后者的安全运行。因此,汽包的水位必须加以严格的控制。

沪公网安备 31011802002982号

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