24典型设备自控流程课件PPT教学课件

1、第四节 典型设备的自控流程 一、泵 类的自控方案 化工典型设备（泵、换热器、反应釜、蒸馏化工典型设备（泵、换热器、反应釜、蒸馏塔）。塔）。 离心泵（图离心泵（图2-72-7） 容积式泵（图容积式泵（图2-8 2-8 ）（往复泵、齿轮泵、螺杆泵和旋涡泵等）（往复泵、齿轮泵、螺杆泵和旋涡泵等） 真空泵真空泵( (图图2-10A2-10A) )第1页/共30页离心泵离心泵( (图图2-7)2-7)FCFC(a)泵的出口阀门开度控制方案(b)泵的出口旁路控制方案图2-7 离心泵的控制方案第2页/共30页离心泵离心泵( (图图2-7B)2-7B)第3页/共30页往复泵图(2-8)FC图2-8 往复泵的控

2、制方案蒸汽第4页/共30页容积式泵图容积式泵图2-8B2-8B）第5页/共30页真空泵（图真空泵（图2-18C2-18C）第6页/共30页二、压缩机的自控方案P43FC图2-9 压缩机分程控制方案FC图2-10 压缩机旁路控制方案第7页/共30页三、换热器的自控方案 （一）无相变时换热器的自制方案 u载热体流量控制方案 （图2-11abc）u被控物料流量控制方案调节传热面积(图2-12) （二）有相变时换热器的自制方案 u加热器的温度控制方案 蒸汽的流量直接控制方案（图2-13） 换热器有效换热面积控制方案（图2-14）u冷却器的温度控制方案 用冷却剂的流量控制（图2-15a） 用温度-液位串

3、级控制（图2-15b） 用冷却剂的汽化压力控制（图2-15c）第8页/共30页图2-11 热载体的流量控制方案TC图2-11 热载体的流量控制方案热载体物料(a)单回路控制TC热载体物料FC(b)串级控制TC热载体物料(a)旁路控制第9页/共30页图图2-12 2-12 被控物料的流量控制方案被控物料的流量控制方案TC图2-12 被控物料的流量控制方案热载体物料(a)改变被控物料流量TC热载体物料(a)改变物料旁路流量第10页/共30页图图2-13 2-13 蒸汽的流量直接控制方案蒸汽的流量直接控制方案TC图2-13 蒸汽的流量直接控制方案蒸汽物料(a)改变入口蒸 汽流量TC蒸汽物料FC(b)

4、温度与蒸汽压力的串级控制方案第11页/共30页图图2-14 2-14 换热器的有效换热面积控制方换热器的有效换热面积控制方案案TC图2-14 换热器的有效换热面积控制方案蒸汽物料(a)改变换热面积(b)温度-液位串级控制LC蒸汽物料TC(c)温度-流量串级控制FC蒸汽物料TC第12页/共30页图图2-15 2-15 冷却器的温度控制方案冷却器的温度控制方案TC图2-15 冷却器的温度控制方案气氨物料(a)用冷却剂的流量控制(b)用温度-液位串级控制LC气氨物料TC(c)用冷却剂的汽化压力控制?LC气氨物料TC液氨液氨液氨第13页/共30页四、反应器的自控方案 1 1、釜式反应器的温度自动控制l

5、用进料温度控制，（P46P46图2-16a2-16a） l用传热量控制，（P46P46图2-16b2-16b） l用串级控制，（P46P46图2-16c-e2-16c-e） 2、固定床反应器的温度控制l改变进料浓度，（P46P46图2-17a2-17a） l改变进料温度，（P46P46图2-17b-c2-17b-c）l改变段间冷却量，（P46P46图2-17d2-17d）第14页/共30页图图2-16 2-16 釜式反应器的温度自动控制方釜式反应器的温度自动控制方案案图2-16 釜式反应器的温度自动控制方案(a)用进料温度控制(b)用传热量控制物料M热载体TCM热载体TC物料第15页/共30页

6、图图2-16(2) 2-16(2) 釜式反应器的温度自动控制釜式反应器的温度自动控制方案方案图2-16 釜式反应器的温度自动控制方案(c)用载热体流量-釜 温串级控制M热载体TCPCM热载体TCTC(d)用夹套温度-釜 温串级控制M热载体TCPC(e)用釜压-釜温 串级控制第16页/共30页图图2-17 2-17 固定床反应器的温度控制方案固定床反应器的温度控制方案图2-17 固定床反应器的温度控制方案(a)用进料浓度控制TCFC出料氨气空气(b)用进料温度控制(1)TC出料热载体进料第17页/共30页图图2-17(2) 2-17(2) 固定床反应器的温度控制固定床反应器的温度控制方案方案图2

7、-17 固定床反应器的温度控制方案(C)用进料温度控制(2)TC出料(d)用冷料量控制TC出料进料进料第18页/共30页五、蒸馏塔 的控制方案 1 1、按提馏段指标控制。、按提馏段指标控制。 （P47P47图图2-18a2-18a）l塔底为主要产品；塔底为主要产品；l以提馏段温度控制质量指标以提馏段温度控制质量指标, ,以再沸器加热为控制手段以再沸器加热为控制手段; ;l提馏段塔板温度控制塔内蒸气量提馏段塔板温度控制塔内蒸气量V VS S, ,保持回流量保持回流量L LR R恒定。恒定。 2 2、按精馏段指标控制。（图、按精馏段指标控制。（图2-18b2-18b）l塔顶为主要产品；塔顶为主要产

8、品；l以精馏段温度控制质量指标，以回流量为控制手段；以精馏段温度控制质量指标，以回流量为控制手段；l以回流量以回流量L LR R、馏出液量、馏出液量D D或塔内蒸气量或塔内蒸气量V VS S作为调节参数作为调节参数. .第19页/共30页图图2-18 2-18 蒸馏塔的控制方案蒸馏塔的控制方案图2-18 蒸馏塔的控制方案(a)提馏段控制方案FCTCLCPCFCLC蒸馏塔(a)精馏段控制方案FCFCLCPCTCLC蒸馏塔第20页/共30页五、蒸馏塔 的控制方案 3 3、蒸馏塔的双温差控制。、蒸馏塔的双温差控制。（P48P48图图2-192-19）l用温差作为质量指标的间接变量用温差作为质量指标的

9、间接变量, ,消除塔压波动对产品的影响消除塔压波动对产品的影响. .l分别在加料板附近的精馏段和提馏段上选取温差信号分别在加料板附近的精馏段和提馏段上选取温差信号T T1 1和和T T2 2。l将两温差信号相减后的信号作为控制器的测量信号。将两温差信号相减后的信号作为控制器的测量信号。第21页/共30页图图2-19 2-19 双温差控制方案双温差控制方案图2-19 双温差控制方案TCLCFCLCFCFC进料量FWDVsT1T2T2T1第22页/共30页六、自控设计条件六、自控设计条件 自控设计条件内容自控设计条件内容l管道仪表流程草图管道仪表流程草图l设备布置图设备布置图l自控设计条件表（自控

10、设计条件表（P48表表2-13） 自控设计条件表自控设计条件表l计器用途计器用途l物料名称及组分物料名称及组分l物料或混合物重度物料或混合物重度l粘度粘度l温度、压力温度、压力l指示、记录、遥控、调节、累计指示、记录、遥控、调节、累计l管道或设备规模管道或设备规模第23页/共30页本节课主要内容 常用化工典型设备（泵、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔）的自控方案。常用化工典型设备（泵、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔）的自控方案。 泵：泵：离心泵、容积式、泵真空泵离心泵、容积式、泵真空泵 。 压缩机：往复、离心。压缩机：往复、离心。 换热器：无相变、有相变。换热器：无相变、有相变。 反应器：釜式反

11、应器、固定床反应器反应器：釜式反应器、固定床反应器。 蒸馏塔：蒸馏塔：提馏段指标控制、精馏段指标控制、蒸馏塔的双温差控制。提馏段指标控制、精馏段指标控制、蒸馏塔的双温差控制。 自控设计条件。自控设计条件。第24页/共30页课外作业课外作业 1、复习所讲课本内容。复习所讲课本内容。 2 2、简述容积泵自控方案。、简述容积泵自控方案。 3 3、画、画 图图2-19 2-19 双温差控制方案。双温差控制方案。第25页/共30页课内作业课内作业 班级名称: : 学号: : 姓名: : . . 1、简述蒸馏塔的控制方案、简述蒸馏塔的控制方案。第26页/共30页第27页/共30页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所