硝酸生产中氧化炉温度控制系统设计

课程设计（论文）任务及评语忽学兰号嫂学生信姓名述专业男班级姨课程未设计编（论筛文工）题醋锹目窄硝酸圈生产锹中氧葵化炉帆温度书控制案系统胞的设事计袋课程宏设计辆（论照文）糊任务杨氧化院炉是鉴硝酸烟生产撕中的刃关键夹设备舟，氨置气与树空气巨混合蹈后进醋入炉请内，魔在铂啄触媒忽作用冒下进恢行氧查化反沸应氨刷气氧赤化生怀成一窃氧化慰氮是叉一种趟放热痕反应馆过程赠，工粥艺要江求反刚应温火度为丢85俯0踢±同5舱℃屈。影挎响温熊度的脂主要融因素离是氨煌气和更空气煮的比凡值。滤当温花度受板扰动勉而变呜化时没，均距以改选变氨贿量来他补偿旅。试骆设计钳硝酸释生产仗中氧下化炉爱温度缘控制漠系统插。吼1.矩技术抵要求务:推测量句范围鼻：0贡～1猴00言0杀℃泰控制屑温度叹：8熟50尤±疯5治℃筋最大奸偏差阴：1鱼0乔℃摘；锐2.盏说明摄书要弯求:壳确定仓控制页方案纸并绘宅制原案理结衬构图痰、方艺框图干；删选择敲传感杂器、成变送咐器、公控制轰器、腰执行艺器，挥给出旬具体练型号志；也确定累控制现器的章控制娘规律圾以及溪控制谣器正剂反作蝶用方兄式；鸦若设背计由纱计算负机实嫩现的壁数字响控制刺系统革应给毛出系曾统硬做件电苦气连惜接图彻及程欢序流滩程图走；世编写席设计驾说明适书。奋指导役教师栏评语短及成惨绩据平时考：杏乔论偏文质嫁量：骨例及答泳辩：含成绩弄：筒脸滚怜昨添腊酱画询指导匹教师君签字叮：肆戴打魄壮初个砖兆胀倦勾累就绪绍僵袜御鸡擦哈链变年刚虫月舍应腊日目录TOC\o"1-2"\u第1章绪论1第2章方案论证12.1方案选择和论证12.2总体方案论证1第3章控制系统组成及器件选择33.1被控参数的选择33.2传感器、变送器选择33.3执行器的选择33.4控制器的选择4第4章总结6参考文献6孙第1排章括绪论著在硝肌酸铵船生产幼过程欧中，才氨氧巾化炉呜是关佛键设岔备。屠其工功艺流增程：欺氨气慈和空诚气混贤合气民体进拨入氧电化炉臭，在文铂金押触煤非的作渔用下俭进行徐氧化舱反应宣，生脑成所艇需要择的一志氧化额氮，叫这是肚一个鸣多种务参数街相互设制约通的复农杂过根程，犁工艺纱控制蓄指标芹的好疫坏关奶系到父生产筝能否饮稳定良运行慰，生四产效揉益以政及设央备安抓全问后题。破

氨砖氧化威法制睛硝酸伯是硝峡酸生队产中昆比较见普遍晨的方薪法，嫌氨气兰和空预气混粮合气资体经液静化泼后，水进入雀氧化押炉，坡在铂须金网珠的作亿用下误，在更绝压以0堪．关45价M冠Pa朱，温命度服8喜5亚0翠℃透的条牺件下礼，将名氨氧纺化成递一氧此化氮共气体治，影询响氧素化反怀应过立程的病因素蝶有氨版的体猫积分辩数，村压力栗，氧筒化率照，反甩应温全度，剃混合软气流具量，加铂网止活性饼等，句氧化歪率是鲜氧化嫂反应风的指攀标，轧但目风前没鸡有有旋效的丢检测脾手段隶。在苦一定芬条件识下，测氧化将率正烫比于江反应塑温度罚，而材氨气引是氧雅化反读应的唉主要闯成分声，反倡应的服温度初取决蔬于气湾体中惧氨的掌体积校分数衰，而丢氨的透体积绕分数爱又无牵法测面量，料只有圆氧化觉炉温聋度能非间接祸反应懂出氧添化率沿。为缴了获非得更疏高的利氧化奖率，咬氧化纤炉温缺度与衰氨的绢体积搂分数欢均控蜓制在驾极值僵，而匹炉温壶超到乌11侵00何℃打会烧创毁价足值昂英贵的钢铂金损网，岛氨的雾体积扯分数傍超过滨14饲％会础引起乐恶性彼爆炸践事故落毁坏侍生产脊设备死，必性需加描设联猛锁保盟护系景统，醋氧化坟炉温罩度及泻氨空摔比是兆最关烫键的帖控制林参数律，对帜仪表因精度拿要求爹极高先。因倍此倚氨氧忧化反钓应对孩氧化捎炉内迁的氨井空流纳量比版和炉熊温的液要求略非常酬严格殊，所赶以，活氨空店比与嘱炉温孕的实脱时检粮测与钟稳定待控制米是氧故化炉膝控制深的关母键。胃第2怕章投方案斩论证母2.酬1灯方案叙选择阁和论歌证叉方案窝一：餐以炉世温为置主调速参数器，氨娘流量心为副撇调参浴数，信构成凤串级绑控制庙系统裂。但医是此牲种设昏计调纠品质童不好竭，偏射差太响大，燕原因鹿是空仍气控汇制是列开环汽的，悼当干于扰出泻现时吊，由相于对埋象通吨道太疗长检圈测滞盟后，骨而不孙能克买服，损因此浅不予携采用鞠。吐换礼方案孙二：诊以炉街温为帖主调缠节回笨路，冠氨空誓比值爸为副继调节波回路雹，构剖成变复比值律控制歼系统耀。串春级比雁值调拔节回恋路中泡，当短出现荷直接宏引起纯氨气咸，空领气流践量变斧化的最干扰矛时，覆通过暗比值阵系统叔，可阁以得竹到及城时克罩服，称以保究持炉穷温不赴变，帐对于益其他贪干扰伪如氨眠气、钓温度纵压力肾变化伞，触怕媒活激性变饲化等烤引起矿的炉度温变到化，顿可通伏过主级调节通器对吉氨空诸比值哀进行厅修正悔，以汇保证圆炉温忍恒定确。串墨级比凑值调债节系喉统，柄快速蜘而有毯效地悟克服认各种筹干扰才，可尺使温蔑度控葵制精胖度达滚到恒摇定。胡故采机用此研种方芦案。慨欧静甩满冲栋币坟炭秆物妥樱蜻辞员闪是辩耽贯很皮插匪2.魄2柔总体方方案录论证絮氧化执炉中痛部温赚度与蛮氨的叨转化腰率有渴一定慢的对糟应关划系春,胀选择柴氧化酒炉温袋度作办为主把控参鸽数的便间接考指标腐既经狸济又信合理本。氧摩化炉铃温度袖取决璃于氨址空比租、混仙合器亚中的国混合闸气预西热温恳度、考氨的截氧化妹率、能负荷踪等等菌。显捷然貌,赴氨空斩比是层控制暗氧化科炉温茧度的济决定纤性因慎素。徒氨空困比受钉气氨促、空从气的率工作饶压力蚕、温悲度与脑含湿展量的扔影响遣,庸根据数这些迷环境拒因素狡应进绪行气貌氨刻—渔空气妄分子简数的霸动态对修正眼。而老保持村氧化虚炉温强度的判平稳伏与随与氧化仪炉温识度的悟变化矮而改皱变氨弱空比昆为最东佳变常比值鄙。侍控制斧系统萝结构戒图桥如图医2蜡.1召欺所示谷。氧化炉氧化炉过滤器混合FC÷FT1FT2TTTC空气氨气堂图2次.1游控随制系风统结姐构图施控制欺系统东方框岛图如躬图所槽示：主控制器副控制器调节阀副对象主对象除法器氨流量测量变送空气测量变送温度变送———菌图潮2.主控制器副控制器调节阀副对象主对象除法器氨流量测量变送空气测量变送温度变送———造第3您章搏控制另系统胞组成弱及器曲件选邪择与3.群1挺被控存参数禽的选张择关根据姥工艺佳要求沈选择取被控疼参数冤，是百系统擦设计晋中的献重要园内容例。必烧须根妹据工栗艺要锡求，偏深入魔分析煤工艺迹过程晚，找剖出对设产品燥的产肢量和送质量刘、安抛全生数产、兵经济兽运行家、环助境保粥护等筛具有允决定恶性作沙用、闷并且硬可直戏接测伤量的支工艺寻参数征作为爸被控部参数脾(妹直接胸参数难)踪，构察成过里程控车制系牧统。细氧化输炉温笑度取蜻决于相氨空枝比、虫混合钳器中计的混息合气谜预热牢温度呜、氨子的氧狮化率郊、负影荷等愉等。绳显然竟,勺氨空舱比是蓄控制工氧化某炉温高度的姻决定仇性因赖素。景因此判以炉蠢温为夹主调击节回占路，仔氨空推比值连为副爹调节僻回路煌，构水成变奥比值还控制贫系统白。串柿级比激值调剧节回室路中祸，当报出现吴直接兆引起终氨气胖，空箭气流层量变华化的央干扰灵时，斤通过旁比值暗系统禁，可毕以得乳到及唯时克魔服，闭以保演持炉崭温不末变。瓶3.形2麻传感视器、抄变送这器选于择签温度君传感页器热挣电偶惊是工批业上忠最常召用的且温度硬检测描元件报之一虏。其森优点挨是：杰测量肥精度尺高岩，镇因温粪度传花感器辅热电勾偶直姿接与董被测庙对象侦接触秃，不埋受中烦间介梳质的浅影响炭，挎测量你范围环广。妨常用席的温顶度传络感器智热电中偶从俊-5摄0~叙+1判60党0溜℃捷均可伞边续珍测量忌。拳且伸构造拌简单骄，使甚用方寇便朋。其济中，裳铠装蜻热电皮偶具宋有能测弯曲猛、耐准高压金、热蚂响应乡时间垒快和秋坚固读耐用峰等优仙点，险铠装低热电泉偶与删装配后式热敲电偶初一样刘，作接为测慢量温劳度的夺传感扣器，艇通常剪铠装林热电赖偶和臣显示瞧仪表舟、记源录仪哥和电替子调尚节器葡配套荐使用剃，同阳时，蒙铠装塘热电依偶亦浇可以棒作为金装配吃式热忌电偶椒的感值温元亮件。闻铠装禾热电番偶可虚以直户接测鼠量各脉种生叨产过摧程中预从0错℃宝～1督10阳0胀℃尝范围雪内的艳液体灿、蒸腰汽和堆气体胡介质乳以及干固体肥表面耀的温矛度。紧3.厦3贿执行步器的斯选择摆执行膜器的每作用山是接护收控盟制器而送来漏的控弟制信业号，恋改变示被控朽介质纯的流纤量，矮从而蜘将被轻控变盲量维键持在璃所要虹求的马数值怨上或间一定宁的范管围内夏。以调节部阀是苍过程秩控制伏系统逆的一旬个重针要组弹成部匠分，肠其特霞性好错坏对步控制隔质量莫的影风响是誓很大裂的。肝根据谜生产偿过程忆的特事点、炒被控歌介质平的情太况选问用气之动执尘行器种。从蓄保征弓过程衣控制厌质量涌来看授，在镜系统遭设计耻中，靠除了哨选择雕调节锋阀的喘类型蛛外，擦还应叙包括观下面首内容陕：泽（1奴）殖口径隐的选祝择南调节艺阀口室径的事确定夸依据贪，有重两个柳基准巴：一雹是阀邻全开核时，扔应至热少通青过正志常流验量的稼1.吴25尺倍，齐这是学一个惊停止辽阀工体作在沸全开睡或全述关位阁置的朋安全支系数秩；二抬是阀僚的特丈性和军从经白济角雹度来鹿考虑乐，希潮望在驱正常低流量站时，朵阀的乏开度筒范围田控制资在通30苗～控70栋%(狗直线遗阀）柿或贡30皱～坛80龄%虽（等砌百分塔比阀拐）。狱在正城常工饿况下键要求害调节影阀开满度处勺于1烘5～袭18革％之膨间。歇因为毅调节混阀口览径选冶得过虏小，喉当系快统受跃到较津大扰斗动时箭，调鹅节阀朗可能吊运行燥在全置开时贪的非晶线性视饱和沙工作灰状态缺，会榜使系亭统产匆生暂奏时失括控；膛调节长阀口把径选狡得过旺大，缺系统圾运行罗中阀息门会们经常乱处于系小开锦度的六工作柄状态吉，造明成流回体对凝阀芯用、阀刻座的楼严重勿冲蚀愚，在技不平赔衡力哥作用籍下易若产生乖振荡骄现象浓，甚脆至引教起调矿节阀血失灵悄。抬调节传阀口奔径的清选择墓和确姐定主跨要依雷据阀许的流握通能填力即嘉Cv机。从隔调节腰阀的队Cv确计算炕到阀抚的口忌径确则定，骡一般宵需经裤以下玉步骤睡:档1)其计算技流量磨的确运定。景现有诸的生钓产能广力、丙设备痕负荷迟及介刻质的蹲状况忍，决靠定计领算流起量的歌Qm饮ax钥和Q谢mi击n.显2)荣阀前榜后压番差的舅确定伪。根钩据已龄选择朽的阀得流量柳特性叨及系笔统特待点选保定S拐（阻广力系不数）吗，再陵确定帆计算呢压差洁。岭3)佩计算集Cv艘。根弟据所跳调节菊的介傻质选业择合袍适的食计算垃公式筋和图停表，管求得洋Cm旅ax姥和C藏mi式n.喇4）溜选用陷Cv证。根遮据C壶ma煤x,趋在所聚选择踪的产作品系盗列中纠选取庄>C页ma慧x且迅与其双最接槐近的喇一级相C.岩5）怕调节女阀开悔度验衬算。纱一般程要求杰最大桑计算孩流量吴时的逆开度震≯9样0%夏，最半小计扯算流替量时阶的开非度≮修10招%。倍6）临调节浓阀实君际可趴调比遵的验究算。井一般轧要求支实际罩可调烈比≮严10辉。击7）旺阀座坛直径姜和公屈称直磨径的佳确定严。验臣证合脾适后拆，根嗓据C昆确定衰。德（2蕉）易气开优、气祝关的镜确定蹲确定惊调节蚀阀气蔑开、很气关哥的原寨则是拢当调建节器现输出踢信号偏为零筋(味或气众源中听断肃)百时应闷使生寻产处析于安恰全状震态。壮为保敏证调麦节阀尸出故缩障时乌，生藏产处证于安振全状犬态，汤调节稠阀选罢择气扣开阀悬。肺（3竭）流骄量特喷性的页选择图调节如阀的批流量悬特性薯是指欠介质蜡流过洪阀门询的相日对流昏量与全位移摊（阀问门的采相对端开度进）间请的关角系，壶理想吵流量霉特性恳主要肠有直券线、谷等百观分比朝（对起数）乎、抛采物线仆和快膨开等凡4种愚。常横用的是理想寒流量吹特性狮只有骑直线扯、等机百分扯比（时对数欺）、缝快开封三种目。调简节阀习流量伞特性历的选叙择可芹以通来过理回论计掏算，袄但所坊用的绕方法授和方渔程都垦很复吵杂。逢目前翠多采堪用经倦验准厘则，循具体芹从下渴几方局面考史虑:昨①设从调舒节系踢统的播调节缸质量绵分析耐并选现择;竞②狸从工陷艺配裳管情散况考重虑;性③穷从负扒荷变兄化情稀况分属析。勒通过拆选择贝调节防阀的盘流量废特性妈来补语偿被羽控过宾程特喘性的雀非线限性，下从而痕达到耗系统膨总放积大倍努数不供变的炸目的贯。综鉴上所判述，道系统袖应采伪用对释数千(无等百微分比准)寸流量狮特性蚂调节僚阀。舞3.厦4蹈控制前器的攻选择奔控制史器是政控制饮系统吧的判持断、柜指挥笛中心幻。其娘作用逢是将预被控布变量贫的测税量值着与给班定值旷相比牲较，视根据赏比较攻的结趣果（只偏差倡）进闲行一跳定的弟数学丹计算比，并哥将计削算结尺果以梳一定识的信网号形蒜式送长往执陷行器斩，以浙实现程对被朱控变萌量的盏自动浑控制狼。调样节系励统由并电动膛单元多组合突DD薯Z-侦Ⅲ唐型两仪表即组成青。拔DD角Z-工Ⅲ跑型电德动单陪元控材制器洞是模忆拟式织控制添器中抵较为喘常见释的一真种，半它以票来自场变送疑器或吸转换婶器的盒1-娱5v幕直流贼测量狼信号悟作为询输入律信号圣，与睡1-想5v剖直流厕设定屯信号毒相比蕉较得茅到的潮偏差境信号愉，然舍后对射此信摧号进卧行P丝ID显运算始后，摊输出村1-女5v熔或4渐-2咳0m榜A直软流控患制信飘号，百以实腐现对根工艺可变量聚的控绣制。滨（1未）控锣制规窝律的捆选择么在设颜计过完程控予制系礼统时丑，选窑择调句节器政的控洗制规私律是繁为了归使调所节器驶的特疤性与缠控制见过程垄的特已性能快很好武配合急，使艳所设阵计的婶系统当能满驻足生菜产工队艺对慈控制拔质量态指标地的要娇求。痕所以络，应谅合理迹正确耗选择州调节笼器的幕控制纪规律诱。在兴选择够控制瘦规律扬时，次应根吹据过卫程特漂性、和负荷煤变化盏情况辅、主摄要扰猛动以般及对射控制演质量筐的要迟求等率不同铸情况冲，进锈行具武体分勇析；袭同时优，还火应考灶虑其肢经济忙性与锦投运走方便房等。鼻本设肤计生塔产要使求两待种物鸣料流准量的老比值帝能灵豪活地输随第宏三个低参数阔的需捏要进登行调捎节时誉，可剪选用询变比德值控对制方皮案。雪顺主动推量和造从动浩量经允检测腿、变普送后型送入镰除法边器相绒除，收除法尝器的独输出笛即为仍它们优的比堤值，穷同时裳又是己比值忆控制乳器的喜测量晚值。奋系统况在稳飞定工拐作状麦态下洪，主钟被控桂变量励（即锯第三投参量炊）稳量定，腾主控筒制器搏的输签出也垄稳定瓶不变晒并和库比值寻控制编器信颗号相双等，爱从物段料量恩控制桶阀门漫稳定舍于某慎一开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