化工过程控制

1、化工(hugng)流程的自动控制 仪表和计算机自动控制系统在化工过程中发挥着重要作用。强化(qinghu)化工流程的自动控制，是化工生产过程的发展趋势和方向。化工流程自动化控制的优点：、提高关键工艺参数的操作精度，从而提高产品质量或收率；、保证化工流程安全、稳定的运行；、对间歇过程，还可减少批间差异，保证产品质量的稳定性和重复性；、降低工人的劳动强度，减少人为因素对化工生产过程的影响；“CAC”Computer Aided Control“CAO”Computer Aided Operation精品资料化工流程化工流程(lichng)中经常需要控制的部分工艺变量（参数）：中经常需要控制的部分工

2、艺变量（参数）：温度 压力(yl) 流量液位搅拌转速PH值浊度、粘度、各种组份浓度对一个化工流程进行控制对一个化工流程进行控制人工控制人工控制仪表和计算机控制（自动控制）仪表和计算机控制（自动控制） 自动控制是在人工控制的基础上发展而来的，由检测仪表、计算机装置、自动控制是在人工控制的基础上发展而来的，由检测仪表、计算机装置、自控阀门组成的自动控制系统分别代替人的眼睛观察、大脑判断决策、手动自控阀门组成的自动控制系统分别代替人的眼睛观察、大脑判断决策、手动操作。操作。精品资料计算机自动计算机自动(zdng)控制系统示意图控制系统示意图化工(hugng)过程（或化工(hugng)设备）一次仪表二

3、次仪表（物理量）（变送器）计算机控制装置420mA05V执行机构（自控阀门）计算机自动控制系统仪表（一次和二次仪表）计算机控制装置动作机构（自控阀门）计算机主机（硬件、软件）A/D、D/A（模入、模出）控制软件（平台软件及二次开发的控制应用软件）精品资料化工化工(hugng)流程自控仪表的一些图形符号：流程自控仪表的一些图形符号：自控参量代号：T温度(wnd) F流量 P压力或真空度 L物位 C浓度 pH氢离子浓度A分析 V黏度 M搅拌转速精品资料自控功能代号：I指示 C控制 Q累积J记录 X信号(xnho) T调节L联锁 A报警 R人工遥控 表示将位号为表示将位号为101的流量信号引入计算机

4、自控系统，显示的流量信号引入计算机自控系统，显示(xinsh)并控制并控制该值。该值。 表示在设备附近就地加装仪表显示表示在设备附近就地加装仪表显示(xinsh)温度温度101，而不引入计算机自，而不引入计算机自控系统。控系统。FIC101TI101例如：例如：精品资料8.1 化工流程自控化工流程自控(z kn)控制的一些基本概念控制的一些基本概念一、自动控制一、自动控制(z dn kn zh)术语术语TIC换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水要求：热流股温度控制在801精品资料1、被控对象(duxing)（被控过程、被控设备）TIC换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水定义：需要定义：需要

5、(xyo)实现自动控制的生产流程（过程）或设备。实现自动控制的生产流程（过程）或设备。上述例子中，被控对象就是换热器。2、被控变量（被控参数）定义：被控对象中需要保持规定数值的物理量。定义：被控对象中需要保持规定数值的物理量。上述例子中，热流股的温度。精品资料TIC换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水3、控制变量（操纵(cozng)变量）定义：受执行装置（自控阀门）操纵定义：受执行装置（自控阀门）操纵(cozng)，用来使被控变量保持在设定值，用来使被控变量保持在设定值的某个物理量。的某个物理量。上述例子中，加热蒸汽的流量。4、干扰变量（扰动变量）定义：除控制变量以外，作用于被控对象，并可能

6、引起被控变量发生变定义：除控制变量以外，作用于被控对象，并可能引起被控变量发生变化的一些物理量。化的一些物理量。上述例子中，加热蒸汽的压力（温度）、冷流股的流量及温度。精品资料TIC换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水5、设定值与控制精度设定值被控设定值被控(bi kn)变量的工艺规定值。变量的工艺规定值。（注意：对开环控制系统，控制变量也可以有设定值。）（注意：对开环控制系统，控制变量也可以有设定值。）控制精度设定值允许控制精度设定值允许(ynx)的波动范围。的波动范围。上述例子中，热流股的温度要求控制在801。 80就是被控变量的设定值， 1就是对热流股温度的控制精度要求。精品资料对连续

7、过程对连续过程(guchng)，设定值是一个定值，设定值是一个定值温度(wnd)（）时间80温度（）时间对间歇过程，设定值也可以是一个随时间而变的曲线（时变曲线）对间歇过程，设定值也可以是一个随时间而变的曲线（时变曲线）精品资料TIC换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水6、控制(kngzh)偏差控制偏差被控变量的设定值与其控制偏差被控变量的设定值与其(yq)实际测量值之差。实际测量值之差。上述例子中，热流股的温度要求控制在801。 如果实际检测为80.6，那么0.6 就是控制偏差。偏差在控制精度以内控制有效（成功控制），如偏差在控制精度以内控制有效（成功控制），如80.9 偏差在控制精度以外

8、控制失控，如偏差在控制精度以外控制失控，如81.2 控制失效的原因有多种。控制失效的原因有多种。精品资料二、控制系统二、控制系统(kn zh x tn)类型类型计算机自动计算机自动(zdng)控制系统控制系统开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统 TI换热器换热器冷流股热流股加热蒸汽冷凝水1、开环控制系统、开环控制系统人工预先给定蒸汽流量值计算机控制装置精品资料 TI换热器换热器冷流(ln li)股热流(rli)股加热蒸汽冷凝水 FI精品资料2、闭环控制系统、闭环控制系统(xtng)TIC换热器换热器冷流(ln li)股热流股加热蒸汽冷凝水闭环控制系统作用原理：闭环控制系统作用原理：

9、 通过被控变量的检测值与其设定值的偏差（包括偏差正负方向），反过来通过计通过被控变量的检测值与其设定值的偏差（包括偏差正负方向），反过来通过计算机控制装置对控制变量进行操纵调节。算机控制装置对控制变量进行操纵调节。精品资料开环控制系统(xtng)与闭环控制系统(xtng)的几点显著区别：、闭环控制系统是按被控变量的检测值与其设定值的偏差去操纵（影响）控制变量； 而开环控制系统是按照控制变量本身的设定值或干扰(gnro)变量的大小去操纵（影响）控制变量。、闭环控制系统在被控变量 控制装置 控制变量之间形成了相互影响的回路。 即：控制变量可以改变到被控变量，反过来，被控变量的信息有可以指导控制变量

10、的调节。 而开环控制系统不存在此相互影响的回路。、闭环控制系统必须有被控变量的检测，而开环控制系统可以没有被控变量的检测。化工流程的控制系统类型，绝大多数为闭合控制系统。化工流程的控制系统类型，绝大多数为闭合控制系统。精品资料关于化工关于化工(hugng)流程控制回路的控制算法（控制器算法）流程控制回路的控制算法（控制器算法）普通固定(gdng)PID算法；自校正PID算法；自适应控制算法；自校正控制算法；模糊（FUZZY）控制算法；专家控制系统算法； 在化工流程的实际控制中，经常遇到一些在化工流程的实际控制中，经常遇到一些干扰变量多、大滞后干扰变量多、大滞后等问题，对等问题，对控制回路的控制

11、算法提出了挑战。控制回路的控制算法提出了挑战。 精品资料控制控制(kngzh)(kngzh)要求要求为了达到设计的各项要求，必须对生产装置进行为了达到设计的各项要求，必须对生产装置进行(jnxng)(jnxng)连续连续的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求：的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求：v 抑止外部扰动的影响抑止外部扰动的影响v 使过程在优化的工况下操作使过程在优化的工况下操作精品资料控制控制(kngzh)(kngzh)要求要求为了达到设计为了达到设计(shj)(shj)的各项要求，必须对生产装置进行连续的各项要求，必须对生产装置进行连续的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求

12、：的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求：v 抑止外部扰动的影响抑止外部扰动的影响扰动扰动外界因素变化如原料和公用工程流量、温度和压力外界因素变化如原料和公用工程流量、温度和压力的波动对系统的影响。的波动对系统的影响。干扰不可避免干扰不可避免精品资料过程变量过程变量 x x，如温度、压力、流量、浓度等，在受到外部因素，如温度、压力、流量、浓度等，在受到外部因素影响影响(yngxing)(yngxing)时，可能有两种变化：时，可能有两种变化：变量时间稳定系统的响应稳定系统的响应(xingyng)(xingyng)特性特性（1 1）稳定系统）稳定系统在开始时受到外界的影响而波动，但随在开始时受

13、到外界的影响而波动，但随时间的变化，时间的变化，x x 无需外界干预就能稳定，即不需要利用控制无需外界干预就能稳定，即不需要利用控制机构就能回复到初值。机构就能回复到初值。精品资料过程变量过程变量 x x，如温度、压力，如温度、压力(yl)(yl)、流量、浓度等，在受到、流量、浓度等，在受到外部因素影响时，可能有两种变化：外部因素影响时，可能有两种变化：（1 1）稳定系统）稳定系统在开始时受到外界的影响而波动，但随时在开始时受到外界的影响而波动，但随时间的变化，间的变化，x x 无需外界干预无需外界干预(gny)(gny)就能稳定，即不需要利用就能稳定，即不需要利用控制机构就能回复到初值。控制

14、机构就能回复到初值。（2 2）不稳定系统）不稳定系统受到外界的影响不能随着时间的变化恢复受到外界的影响不能随着时间的变化恢复原状。原状。变量时间不稳定系统的一种响应特性不稳定系统的一种响应特性精品资料设在冷却夹套的连续搅拌反应釜中，进行串联设在冷却夹套的连续搅拌反应釜中，进行串联(chunlin)(chunlin)反应反应: :CBA副反应为放热反应，其放热量通过器壁传给夹套中的冷剂。通过分析，可副反应为放热反应，其放热量通过器壁传给夹套中的冷剂。通过分析，可知反应放热量可用釜温知反应放热量可用釜温T T的的S S 形函数形函数A A 来表示来表示(biosh)(biosh)，而冷剂吸收的热，

15、而冷剂吸收的热量是釜温量是釜温T T 的线性函数的线性函数B B。TQT1P1P2P3T2T3T2Q2Q2AB精品资料控制控制(kngzh)(kngzh)要求要求为了达到设计的各项要求，必须对生产装置为了达到设计的各项要求，必须对生产装置(zhungzh)(zhungzh)进进行连续的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求：行连续的监视和控制。控制系统应满足两项基本要求：v 抑止外部扰动的影响抑止外部扰动的影响v 使过程在优化的工况下操作使过程在优化的工况下操作精品资料设在某气固催化反应，其催化剂失活迅速，需定期设在某气固催化反应，其催化剂失活迅速，需定期(dngq)切换，副反应的活化能高于主

16、反应。反应器全年利润：切换，副反应的活化能高于主反应。反应器全年利润：折旧费用人工费用再生费用用公用工程费用）产品销售收入原料费利润TdtN0(N每年反应器再生每年反应器再生(zishng)次数次数T操作周期操作周期若反应器高温操作：若反应器高温操作：反应选择性低，原料消耗费用增加；反应选择性低，原料消耗费用增加；应采用变温操作，在操作周期内逐步升温。应采用变温操作，在操作周期内逐步升温。反应速度低，产率低；同样产量，催反应速度低，产率低；同样产量，催化剂再生费用增加化剂再生费用增加若反应器低温操作：若反应器低温操作：最优化控制最优化控制精品资料控制系统的设计要点控制系统的设计要点(yodin

17、)(yodin)及步骤及步骤例如例如(lr)(lr)，苯（，苯（B) B) 和乙烯（和乙烯（E E）气相烃化的反应方程式如下：）气相烃化的反应方程式如下： 确定达到设计要求所需测量的参数确定达到设计要求所需测量的参数EBBEDEBEBEMBDMBEB2乙苯乙苯二乙苯二乙苯二甲苯二甲苯甲苯甲苯反应采用的催化剂较易失活，若苯过量能减缓催化剂的失活反应采用的催化剂较易失活，若苯过量能减缓催化剂的失活并能提高反应的选择性。试决定需测量的参数。并能提高反应的选择性。试决定需测量的参数。精品资料V101乙烯苯P101E101R101E102T101V102E103E104T102E106E105V103苯

18、和乙烯苯和乙烯(y x)(y x)气相烷基化流程图气相烷基化流程图精品资料(1)(1)产品数量：产品数量：生产过程的产品是乙苯，决定乙苯数量的控制因素是原料生产过程的产品是乙苯，决定乙苯数量的控制因素是原料乙烯的流量。为了乙烯的流量。为了(wi le)(wi le)计量目的，应测量乙苯的流量；计量目的，应测量乙苯的流量；为了为了(wi le)(wi le)控制的目的应测量乙烯的进料量。控制的目的应测量乙烯的进料量。精品资料V101C6H6P101E101R101E102T101V102E103E104T102E106E105V10328C2H4苯苯 和乙烯和乙烯(y x)(y x)气相烷基化流

19、程图气相烷基化流程图精品资料(1)(1)产品数量：产品数量：生产过程的产品是乙苯，决定乙苯数量的控制因素是原料生产过程的产品是乙苯，决定乙苯数量的控制因素是原料苯的流量。为了计量目的，应测量苯的流量。为了计量目的，应测量(cling)(cling)乙苯的流量；乙苯的流量；为了控制的目的应测量为了控制的目的应测量(cling)(cling)乙烯的进料量。乙烯的进料量。(2)(2)产品质量产品质量(chn pn zh lin)(chn pn zh lin)：乙苯的质量由乙苯精馏塔塔顶产品的组成决定。为确保该组成乙苯的质量由乙苯精馏塔塔顶产品的组成决定。为确保该组成为预期值，测量参数有以下三种方案：

20、为预期值，测量参数有以下三种方案： 反馈控制反馈控制 前馈控制前馈控制 推断控制推断控制精品资料 反馈反馈(fnku)(fnku)控制控制乙苯精馏塔产品质量乙苯精馏塔产品质量(chn pn zh lin)(chn pn zh lin)反馈控制反馈控制T10287AIC910E106E105-利用被控变量的直接测量值调节控制变量利用被控变量的直接测量值调节控制变量精品资料 前馈控制前馈控制(kngzh)(kngzh)T10287FIC910E106E105乙苯精馏塔产品质量前馈控制乙苯精馏塔产品质量前馈控制-利用直接利用直接(zhji)(zhji)测量的扰动来调节被控制变量的测量的扰动来调节被控

21、制变量的方法方法精品资料 推断推断(tudun)(tudun)控制控制T10287910E106E105T1T2T3乙苯精馏塔产品质量推断控制乙苯精馏塔产品质量推断控制-利用塔板温度与馏出液组成的严格利用塔板温度与馏出液组成的严格(yng)(yng)关系，控制精馏关系，控制精馏塔塔顶出口组成塔塔顶出口组成精品资料(3)(3)安全安全(nqun)(nqun)：为了防止燃烧与爆炸事故为了防止燃烧与爆炸事故(shg)(shg)，应防止设备的超温和超，应防止设备的超温和超压。压。对于反应器对于反应器R101R101应测量其进出口温度和床层温度，并设置超温应测量其进出口温度和床层温度，并设置超温报警及紧

22、急情况下切断乙烯进料的装置。报警及紧急情况下切断乙烯进料的装置。对于精馏塔应测量其塔顶或塔釜的压力。对于精馏塔应测量其塔顶或塔釜的压力。(4)(4)可操作可操作可操作的基本要求是满足各个设备内在的约束条件。可操作的基本要求是满足各个设备内在的约束条件。例如储罐不应溢流或抽空，精馏塔不应液泛或漏液。因此，例如储罐不应溢流或抽空，精馏塔不应液泛或漏液。因此，应设置储罐应设置储罐V101V101，V102V102，V103V103的液面测量，精馏塔的液面测量，精馏塔T102T102，T103T103的压降测量等措施。的压降测量等措施。精品资料(5)(5)经济经济(jngj)(jngj)： 优化控制设

23、备：例如反应器优化控制设备：例如反应器R101R101的优化控制问题，是否采用优的优化控制问题，是否采用优化控制要根据可能性和经济评价结论化控制要根据可能性和经济评价结论(jiln)(jiln)确定；确定； 在乙烯、苯、乙基苯、冷却水总管、蒸汽总管等管道上在乙烯、苯、乙基苯、冷却水总管、蒸汽总管等管道上设置流量计，为计算车间成本提供所必须的产量和原料、设置流量计，为计算车间成本提供所必须的产量和原料、辅助材料以及公用工程的消耗量。重要的流量计不仅能辅助材料以及公用工程的消耗量。重要的流量计不仅能提供和显示瞬间值，而且有累计功能。提供和显示瞬间值，而且有累计功能。精品资料V101乙烯苯P101E

24、101R101E102T101V102E103E104T102E106E105V103127654381312111091514苯和乙烯苯和乙烯(y x)(y x)气相烷基化流程图气相烷基化流程图精品资料2)2)选择选择(xunz)(xunz)控制变量控制变量对于某个测量对于某个测量(cling)(cling)参数，可能有多个可任意调节的输入变参数，可能有多个可任意调节的输入变量，需选择一个或多个变量作为控制变量，即确定控制方案。量，需选择一个或多个变量作为控制变量，即确定控制方案。-该项工作是过程控制的核心内容。该项工作是过程控制的核心内容。若有多个方案可供选择而定性分析不能作出判断时，则有

25、必若有多个方案可供选择而定性分析不能作出判断时，则有必要进行动态模拟以得出定量的结论。要进行动态模拟以得出定量的结论。控制系统的设计要点及步骤控制系统的设计要点及步骤 确定达到设计要求所需测量的参数确定达到设计要求所需测量的参数精品资料2)2)选择选择(xunz)(xunz)控制变量控制变量控制系统的设计要点控制系统的设计要点(yodin)(yodin)及步骤及步骤 确定达到设计要求所需测量的参数确定达到设计要求所需测量的参数3)3)确定调节器的调节规律确定调节器的调节规律目前广泛应用的调节规律有三种：目前广泛应用的调节规律有三种： 比例调节比例调节 比例积分调节比例积分调节 比例积分微分调节

26、比例积分微分调节精品资料3)3)确定调节确定调节(tioji)(tioji)器的调节器的调节(tioji)(tioji)规律规律 比例比例(bl)(bl)调节调节按照被调参数值与给定值的偏差大小和方向，发出与偏差成按照被调参数值与给定值的偏差大小和方向，发出与偏差成比例的控制信号。比例的控制信号。例如：盘管加热器处于稳态工况下的热量平衡式为：例如：盘管加热器处于稳态工况下的热量平衡式为：0)(02010TTCpFQ式中式中F F、 、Cp Cp 、T T1 1和和T T2 2分别是物料的流量、密度、热容、分别是物料的流量、密度、热容、进口和槽内温度。进口和槽内温度。Q Q为蒸汽传递给物料的热量

27、，上标为蒸汽传递给物料的热量，上标0 0表示表示稳定状态。稳定状态。精品资料若有外界干扰若有外界干扰T1T1升高，如果不改变升高，如果不改变(gibin)Q(gibin)Q，T2T2将随着将随着时间时间 t t逐渐升高。逐渐升高。设储槽内液体设储槽内液体(yt)(yt)体积稳定为体积稳定为V V，则，则)(212TTCpFQdtdTCpV)()()()(00220110222QQTTTTCpFdtTTdCpVdtdTCpV0 00022)(QTTQ要使偏差等于要使偏差等于0 0，需要按照，需要按照T T2 2与与T T2 20 0的偏差调节的偏差调节Q Q。设控制规。设控制规律使律使Q Q的变

28、化与偏差的变化与偏差T T2 2- T- T2 20 0成比例，即成比例，即 比例增益比例增益精品资料)()()()(022022011022TTTTTTCpFdtTTdCpVtT2-T20a = 1a = 2a = 0比例反馈控制的温度(wnd)响应曲线比例调节比例调节(tioji)不适不适用于负荷变化用于负荷变化较大而又不允较大而又不允许有残余偏差许有残余偏差的系统。的系统。精品资料确定调节确定调节(tioji)器的调节器的调节(tioji)规律规律目前广泛应用的调节目前广泛应用的调节(tioji)规律有三种：规律有三种： 比例调节比例调节 比例积分调节比例积分调节 比例积分微分调节比例积

29、分微分调节精品资料 比例比例(bl)积分调节积分调节比例积分调节是指它的输出不是与偏差比例积分调节是指它的输出不是与偏差(pinch)保持比例保持比例关系，而与偏差关系，而与偏差(pinch)对时间的积分保持比例关系。即：对时间的积分保持比例关系。即：00022)(QdtTTQttdtTTTTTTCpFdtTTdCpV0022022011022)()()()(精品资料tT2-T20a = 1a = 2a = 0a = 3比例积分反馈控制的温度响应比例积分反馈控制的温度响应(xingyng)曲线曲线比例积分比例积分(jfn)调节不调节不适用于纯滞适用于纯滞后和惯性滞后和惯性滞后较大的系后较大的系

30、统。统。比例积分调比例积分调节适用于负节适用于负荷变化较大荷变化较大而又不允许而又不允许有残余偏差有残余偏差的系统。的系统。精品资料确定确定(qudng)调节器的调节规律调节器的调节规律目前广泛应用的调节目前广泛应用的调节(tioji)规律有三种：规律有三种： 比例调节比例调节 比例积分调节比例积分调节 比例积分微分调节比例积分微分调节微分调节规律是：微分调节规律是：0022)(QdtTTdQ与比例积分调节相结合，如果微分时间选择恰当，能提高惯性与比例积分调节相结合，如果微分时间选择恰当，能提高惯性滞后较大的对象的调节品质，提高系统的稳定性。滞后较大的对象的调节品质，提高系统的稳定性。精品资料

31、第七章第七章 过程过程(guchng)(guchng)控制控制 控制控制(kngzh)(kngzh)要求：要求： 简单调节系统简单调节系统 控制系统的设计要点及步骤控制系统的设计要点及步骤 复杂调节系统复杂调节系统抑制外部扰动，使过程在优化的状态下操作抑制外部扰动，使过程在优化的状态下操作压力控制压力控制 液位控制液位控制 温度控制温度控制 流量控制流量控制串级控制串级控制 分程控制分程控制 超驰控制超驰控制 前馈控制前馈控制精品资料简单调节简单调节(tioji)系统系统 压力压力(yl)控制控制 液位控制液位控制 温度控制温度控制 流量控制流量控制精品资料 压力压力(yl)控制控制PCPCG

32、有大量有大量(dling)不凝气体的精馏塔压力控制不凝气体的精馏塔压力控制控制排放量控制排放量调节下游压缩机转速调节下游压缩机转速压力控制的方式取决于过程特征压力控制的方式取决于过程特征精品资料 压力压力(yl)控制控制有少量不凝气体的精馏塔压力控制，可采用改变塔顶蒸汽有少量不凝气体的精馏塔压力控制，可采用改变塔顶蒸汽(zhn q)冷凝量的方法：冷凝量的方法：调节冷剂的流量；调节冷剂的流量；PC冷媒不凝气精品资料 压力压力(yl)控制控制有少量不凝气体的精馏塔压力控制，可采用改变塔顶蒸汽有少量不凝气体的精馏塔压力控制，可采用改变塔顶蒸汽(zhn q)冷凝量的方法：冷凝量的方法：调节冷剂的流量；

33、调节冷剂的流量；当不允许调节冷剂流量时，可接三通使一部分冷剂不进入冷凝当不允许调节冷剂流量时，可接三通使一部分冷剂不进入冷凝器；器；PC冷媒不凝气精品资料简单调节简单调节(tioji)系统系统 压力压力(yl)控制控制 液位控制液位控制 温度控制温度控制 流量控制流量控制精品资料 液位控制液位控制(kngzh)气液两相的界面控制气液两相的界面控制(kngzh)，通常有三种控制，通常有三种控制(kngzh)方方案：案：用溢流保持液面恒定；用溢流保持液面恒定；精品资料 液位控制液位控制(kngzh)气液两相的界面气液两相的界面(jimin)控制，通常有三种控制方案：控制，通常有三种控制方案：用溢流

34、保持液面恒定；用溢流保持液面恒定；用出料控制液面稳定；用出料控制液面稳定；LC精品资料 液位控制液位控制(kngzh)气液两相的界面气液两相的界面(jimin)控制，通常有三种控制方案：控制，通常有三种控制方案：用溢流保持液面恒定；用溢流保持液面恒定；用出料控制液面稳定；用出料控制液面稳定；用进料控制液面稳定；用进料控制液面稳定；LCFC精品资料 液位控制液位控制(kngzh)两个液相的界面两个液相的界面(jimin)控制：控制：对卧式容器对卧式容器LdGLC水油精品资料 液位控制液位控制(kngzh)两个液相的界面两个液相的界面(jimin)控制：控制：对立式容器对立式容器LCLdC水油精品

35、资料 液位控制液位控制(kngzh)液相与其他参数液相与其他参数(cnsh)的交叉控制：的交叉控制：TCLCV1V2例如精馏塔塔釜液位受再沸器内供热影响较大，液位对塔釜排出例如精馏塔塔釜液位受再沸器内供热影响较大，液位对塔釜排出量调节不灵敏时，应采用交叉控制。量调节不灵敏时，应采用交叉控制。精品资料简单简单(jindn)调节系统调节系统 压力压力(yl)控制控制 液位控制液位控制 温度控制温度控制 流量控制流量控制精品资料 温度控制温度控制热交换器温度控制热交换器温度控制也即传热量也即传热量(rling)Q(rling)Q的控制的控制),(KTAFQA传热传热(chun (chun r)r)面

36、积；面积；T传热温差；传热温差；K传热系数传热系数；在正常的物流流量和温度范围内变化很少在正常的物流流量和温度范围内变化很少传热量传热量Q Q的控制可通过调节换热面积的控制可通过调节换热面积 A A 和传热温差和传热温差 T T来实现。来实现。精品资料 温度控制温度控制热交换器温度控制热交换器温度控制也即传热量也即传热量(rling)Q(rling)Q的控制的控制无相变换热器通过改变冷（热）介质或物料的流量调节物料出口无相变换热器通过改变冷（热）介质或物料的流量调节物料出口(ch ku)(ch ku)温度。温度。TCa) a) 控制冷热媒流量控制冷热媒流量TCb) b) 冷热媒流量旁通冷热媒流

37、量旁通TCc) c) 改变物料流量改变物料流量精品资料 温度控制温度控制热交换器温度控制热交换器温度控制也即传热量也即传热量(rling)Q(rling)Q的控制的控制有相变换热器，若压力不可调，则温差一定，温度调节可通过改变换热面积有相变换热器，若压力不可调，则温差一定，温度调节可通过改变换热面积(min j)(min j)实现；若压力可调，如使用蒸汽加热，可通过改变蒸汽压力，即冷实现；若压力可调，如使用蒸汽加热，可通过改变蒸汽压力，即冷凝温度的办法来调节物料温度。凝温度的办法来调节物料温度。蒸汽物料TCa) a) 调节蒸汽压力调节蒸汽压力精品资料 温度控制温度控制热交换器温度控制热交换器温

38、度控制也即传热量也即传热量(rling)Q(rling)Q的控制的控制有相变换热器，如使用有相变换热器，如使用(shyng)(shyng)蒸汽加热，若物料温度低，且热蒸汽加热，若物料温度低，且热负荷低时，蒸汽冷凝温度低于负荷低时，蒸汽冷凝温度低于1000C, 1000C, 压力低于饱和蒸汽压力，可压力低于饱和蒸汽压力，可将调节阀装在凝液排出管道上，通过凝液排出量的变化，调节有效将调节阀装在凝液排出管道上，通过凝液排出量的变化，调节有效传热面积。传热面积。TC蒸汽物料b) b) 调节有效传热面调节有效传热面精品资料 温度控制温度控制2 2）精馏塔的温度控制）精馏塔的温度控制若在线组分分析技术复杂

39、，靠人工若在线组分分析技术复杂，靠人工分析又不能及时得到分析又不能及时得到(d do)(d do)控制信息，可用温度控制代替控制信息，可用温度控制代替质量控制。质量控制。TCLCa)a)精馏段回流精馏段回流(hu li)(hu li)调节控制温度调节控制温度蒸汽物料TCb)b)提馏段调节蒸汽量控制温度提馏段调节蒸汽量控制温度精品资料 温度控制温度控制2 2）精馏塔的温度控制）精馏塔的温度控制若在线组分分析技术复杂，靠人若在线组分分析技术复杂，靠人工分析又不能及时得到工分析又不能及时得到(d do)(d do)控制信息，可用温度控制控制信息，可用温度控制代替质量控制。代替质量控制。对于一个精馏塔，精馏段和提馏段两者中只能采用对于一个精馏塔，精馏段和提馏段两者中只能采用(ciyng)(ciyng)一个温度控一个温度控制，下列情况可采用制，下列情况可采用(ciyng)(ciyng)提馏段温度控制：提馏段温度控制： 塔底产品纯度要