浙大工业过程控制传热设备控制实用教案

1、会计学1浙大工业过程控制浙大工业过程控制(kngzh)传热设备控制传热设备控制(kngzh)第一页，共32页。2021-11-272第1页/共32页第二页，共32页。2021-11-273第2页/共32页第三页，共32页。2021-11-274问题：针对逆流单程列管式热交换器，巳知入口条件（问题：针对逆流单程列管式热交换器，巳知入口条件（G1, T1i, G2, T2i）,要求计算稳定条件下工艺介质与载热体的出口温度要求计算稳定条件下工艺介质与载热体的出口温度(wnd)（T1o, T2o）。其中）。其中c1, c2分别为相应介质的比热。分别为相应介质的比热。第3页/共32页第四页，共32页。2

2、021-11-275假设(jish)工艺介质与载热体均无相变，而且没有热损失。即被加热物料得到的热量/单位时间= 载热体放出的热量/单位时间第4页/共32页第五页，共32页。2021-11-276K 为传热系数；Fm 为传热面积(min j)；Tm 为传热壁两侧流体的平均温差.对于逆流单程(dnchng)换热器，可取对数平均值若在1/3 3 之间，则可用算术平均近似第5页/共32页第六页，共32页。2021-11-277第6页/共32页第七页，共32页。2021-11-278严重(ynzhng)非线性，若其它环节为线性，调节阀需选用等百分数阀。第7页/共32页第八页，共32页。2021-11-

3、279第8页/共32页第九页，共32页。2021-11-2710第9页/共32页第十页，共32页。2021-11-2711问题：若上述单回路控制方案仍未能满足工艺要求，如何问题：若上述单回路控制方案仍未能满足工艺要求，如何(rh)改进控制方案，以进一步提高控制质量？改进控制方案，以进一步提高控制质量？第10页/共32页第十一页，共32页。2021-11-2712第11页/共32页第十二页，共32页。2021-11-2713第12页/共32页第十三页，共32页。2021-11-2714第13页/共32页第十四页，共32页。2021-11-2715第14页/共32页第十五页，共32页。2021-1

4、1-2716第15页/共32页第十六页，共32页。2021-11-2717LS：低选器；BS：火焰(huyn)检测器；GL1：燃料气流量过低联锁装置；GL2：进料流量过低联锁装置。第16页/共32页第十七页，共32页。2021-11-2718第17页/共32页第十八页，共32页。2021-11-2719第18页/共32页第十九页，共32页。2021-11-2720 系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制；（2）锅炉燃烧(rnsho)系统的控制；（3）过热蒸汽系统的控制。第19页/共32页第二十页，共32页。2021-11-2721n非自衡、非最小相位、非线性等特性第20页/共32页第二十一页，共3

5、2页。2021-11-2722干扰(gnro)通道特性控制通道(tngdo)特性第21页/共32页第二十二页，共32页。2021-11-27231)()(221sTKsKsDsH对象为非最小相位（存在位于(wiy)复平面右半平面的零点）的条件为第22页/共32页第二十三页，共32页。2021-11-2724第23页/共32页第二十四页，共32页。2021-11-2725前馈补偿原理：假设调节阀为气关阀，C1=1，则调节器为正作用，而C2应取负号，具体数值(shz)可现场调整或根据阀门特性计算其初始值。第24页/共32页第二十五页，共32页。2021-11-2726第25页/共32页第二十六页，

6、共32页。2021-11-2727第26页/共32页第二十七页，共32页。2021-11-2728稳态：I1= I2 = I3 = I4 = IpQ1 = KQ2分析(fnx)提降量过程？第27页/共32页第二十八页，共32页。2021-11-2729对于下图所示的套管式换热器，假设 (1) 间壁的热容可忽略；(2) 工艺介质为液相，属层流流动；(3) 加热蒸汽在套管内的温度可用集中参数T1(t)来表示。设内套管的圆周长为A，工艺介质单位(dnwi)长度的流体质量为 M2。试建立该换热器的动态数学模型。第28页/共32页第二十九页，共32页。2021-11-2730对于下列蒸汽换热器，要求介质出口(ch ku)温度达到规定值。试分析下列情况下应选择哪一种控制方案，并画出控制系统的结构图与方块图。（1）工艺介质流量GF 比较稳定，但蒸汽压力PV 波动较大；（2）蒸汽压力PV 比较稳定，但工艺介质流量GF 波动较大；（3）介质流量GF 较稳定，但入口温度Ti 及蒸汽压力PV 波动较大。第29页/共32页第三十页，共32页。2021-11-2731LC水位蒸汽给水C3C1C2对于锅炉汽包水位的控制问题，可采用如图所示的简化的三冲量控制系统。假设调节阀为气关阀，要求（1）结合汽包水位的控制对象，画出完整的系统方框图，并注明各方框图的输