化工自动控制设计竞赛 检测温度在-25℃~+250℃范围内的介质。再沸器采用低压蒸汽进行热交换。低压蒸汽压力在0.2MPa~0.8MPa之间,温度约在120℃~150℃范围内,未超出流量计测量范围,满足工艺生产要求。 图4-1 执行器 图4-2 LY-LUGB蒸汽流量计 4.3.执行器的选择 执行器选用气动调节阀,该阀门以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,借助定位器保位阀等附件去驱动阀门,接收工业自动化控制系统的控制信号来实现管道介质的开关量或比例式调节。执行器的执行机构(控制阀)为截止阀,由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。本设计中我们主要是通过蒸汽量的控制来实现塔釜温度的恒定,因此流量无需太高精度,气动执行阀在精度上略显不足但是基本满足工艺生产的要求,气动执行阀相对来说价格低廉,操作方便。 8 高沸塔塔釜温度控制
5. 安装、运行及注意事项
5.1. 热电阻
对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:
1.为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。
2.带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度。
(1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;
(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm;
(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1 m即可。
(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。
5.2. 温度变送器
1.变送器电源必须小于36VDC,绝对不能将高压市电接入回路。 2.变送器组成的回路,负载电阻总和应在使用说明书规定的工作范围内。 3.不同规格变送器模块,显示屏不能互换。
4.当安装环境较差时(空气流动差,温度高),请采用高温环境一体化温度
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变送器。采用散热装置以降低工作环境温度,提高可靠性。
5.变送器在运输、安装、使用中严禁撞击、敲打等剧烈冲击。
6.温度变送器的标定是一个技术要求较高的工作,非专业人员、无标定用的仪器请不要随便调节二个电位器,造成精度下降甚至不能正常工作。
7.标定时,由于二个电位器之间互相有影响,必须反复调零和调满度。直到能满足精度要求,标定工作才算完成。 5.3. 流量检测仪表(蒸汽流量计)
1.对于直管段,流量计必须水平安装在管道上(管道倾斜在50以内),安装时流量计轴线应与管道轴线同心,流向要一致,其上游管道长度应有不小于10D的等径直管段,如果安装场所充许建议上游直管段为20D、下游为5D。
2.对于配管,流量计安装点的上下游配管的内径与流量计内径相同。 3.对于旁通管,为了保证流量计检修时不影响介质的正常使用,在流量计的前后管道上应安装切断阀(截止阀),同时应设置旁通管道。流量控制阀要安装在流量计的下游,流量计使用时上游所装的截止阀必须全开,避免上游部分的流体产生不稳流现象。
4.流量计最好安装在室内,必须要安装在室外时,一定要采用防晒、防雨.防雷措施,以免影响使用寿命。
5.流量计应安装在便于维修,无强电磁干扰与热辐射的场所
6.安装焊接时,用户另配一对标准法兰焊在前后管道上。不允许带流量计焊接!
7.安装流量计前应清理管道内杂物:碎片、焊渣、石块、粉尘等推荐在上游安装5微米筛孔的过滤器用于阻挡液滴和沙粒。最好用等径的管道(或旁通管)代替流量计进行吹扫管道。以确保在使用过程中流量计不受损坏。
8.安装流量计时,法兰间的密封垫片不能凹入管道内,以防止干扰正常的流量测量。
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高沸塔塔釜温度控制
6. 总结
氯乙烯的加压精馏是聚氯乙烯生产过程中的重要环节,而其温度的控制更是关乎到精馏的成功,所以对精馏过程的温度控制是关键点。此次设计就专门针对其温度进行一个大体上的控制。本设计采用的串级控制系统抗干扰能力不是单一的PID或是PI控制可以能够比拟,对进入副回路扰动的控制力更强,控制精度高,能够很好应对精馏工艺系统滞后大,干扰剧烈的情况。本设计设计尚有不完美的地方,但相信能够维持PVC生产过程中氯乙烯精馏的塔釜温度恒定,达到最佳的分离效果,提高氯乙烯的产品质量。
参考文献
1、厉玉鸣,化工仪表及自动化.第5版.北京:化学工业出版社,2006. 2、杨丽明,张光新.化工自动化及仪表.北京:化学工业出版社,2004. 3、孙洪程,李大宇.过程控制工程设计.第2版.北京:化学工业出版社,2009. 4、张秋利,周军.化工AutoCAD应用基础.第2版.北京:化学工业出版社,2009.
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