基于DCS的蒸汽產(chǎn)生裝置的設(shè)計(jì)

1、-工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院基于DCS的蒸汽產(chǎn)生裝置的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)1101班. z-目 錄摘 要IAbstractII第1章 引言1第2章 工藝流程及控制系統(tǒng)22.1工藝流程簡(jiǎn)介22.2稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)簡(jiǎn)介22.2.1控制系統(tǒng)指標(biāo)22.2.2控制系統(tǒng)任務(wù)32.2.3稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)主要流程3第3章 自動(dòng)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)53.1單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)53.1.1溫度單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)63.1.2液位單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)93.1.3流量單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)143.2分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)173.2.1工藝水汽提塔頂壓分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)183.2.2酸性水汽提塔塔底液位分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19第4章 測(cè)量

2、元件及變送器的選型214.1溫度測(cè)量元件及變送器的選型214.2液位測(cè)量元件及變送器的選型224.3流量測(cè)量元件及變送器的選型234.4壓力測(cè)量元件及變送器的選型24第5章 控制閥和控制器的選型265.1控制閥的概述265.1.1控制閥構(gòu)造形式的選型265.1.2控制閥尺寸的選型265.1.3控制閥作用方式的選型275.2控制器的選型285.2.1控制器控制規(guī)律的選型285.2.2控制器作用方式的選型29第6章 DCS組態(tài)316.1控制系統(tǒng)布置316.2主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡316.3 I/O測(cè)點(diǎn)清單316.4 I/O卡件清單336.5機(jī)籠圖346.6控制方案346.6.1酸性水汽提塔單回路控制方

3、案346.6.2燃料油汽提塔控制方案356.6.3工藝水汽提塔控制方案366.6.4中壓凝液閃蒸罐控制方案37第7章 結(jié)論38參 考 文 獻(xiàn)39致 40附圖41. z-. z-第1章 引言石化分公司蒸汽裂解裝置是1973年由法國(guó)德西尼布公司成套引進(jìn)，采用法國(guó)石油研究院IFP石腦油裂解工藝。裂解單元采用美國(guó)福斯特惠勒公司正梯臺(tái)管式裂解爐；別離單元采用深冷順序別離流程，并于1979年建成投產(chǎn)。原設(shè)計(jì)以石腦油為原料，生產(chǎn)出產(chǎn)品乙烯和丙烯；副產(chǎn)品混合碳四、碳三液化氣、燃料氣、氫氣、裂解汽油和裂解焦油。年產(chǎn)聚合級(jí)乙烯7.28萬(wàn)噸，聚合級(jí)丙烯4.37萬(wàn)噸。此次課題設(shè)計(jì)是在分析其工藝流程和系統(tǒng)構(gòu)造的根底上，

4、結(jié)合裝置的特點(diǎn)及控制指標(biāo)要求，對(duì)初步的設(shè)計(jì)方案進(jìn)展分析、比較、論證，最終確定符合自動(dòng)控制系統(tǒng)。伴隨著時(shí)間的流逝，自動(dòng)控制技術(shù)在不斷開(kāi)展，到目前為止已經(jīng)研制了很多控制系統(tǒng)，如PLC、單片機(jī)、DCS單元組合儀表等控制系統(tǒng)。這些控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)用使得產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)都得到提高，滿足了人們的需要。集散控制系統(tǒng)DCS是一種先進(jìn)控制技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)展集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的。放眼世界，集散控制系統(tǒng)已成為過(guò)程控制的中流砥柱，為工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)的平安運(yùn)行，加快操作、控制管理水平提高起到重要作用，并取得顯著的成果。工程師站、操作員站，現(xiàn)場(chǎng)控制站和通訊網(wǎng)絡(luò)等局部構(gòu)成集散控制系統(tǒng)。集散控

5、制系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，全智能化和任意冗余等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用各種規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。第2章 工藝流程及控制系統(tǒng)2.1工藝流程簡(jiǎn)介工業(yè)上實(shí)現(xiàn)蒸汽裂解工程的主要目的是制取乙烯、丙烯、副產(chǎn)品丁二烯等低分子烯烴，以及苯、甲苯、二甲苯等輕質(zhì)芳烴，另外還生成少量重質(zhì)芳烴。蒸汽裂解是吸熱反響，通常在管式加熱爐進(jìn)展：原料和水蒸氣經(jīng)預(yù)熱后入加熱爐爐管，被加熱至750900，發(fā)生裂解，進(jìn)入急冷鍋爐，迅速降溫，再去急冷器，和深冷別離裝置100 以下，先后獲得各種裂解產(chǎn)品。蒸汽裂解是生產(chǎn)乙烯、丙烯等低分子烯烴的主要方法。工藝流程的主要設(shè)備有：酸性水汽提塔D103M：酸水汽提塔頂汽冷凝器E126*、酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器E1

6、27M/BM、工藝水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器工藝水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器、工藝水汽提塔進(jìn)料泵P107A/B/C*、酸性水汽提塔底水罐R160-S*；工藝水汽提塔D105*:稀釋蒸汽過(guò)熱器E117*、稀釋蒸汽發(fā)生器E114-S*、急冷油稀釋蒸汽發(fā)生器E132A*/B*/C*/D*、工藝水流出冷卻器E116，工藝水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器E128*；中壓凝液閃蒸罐R150*；燃料油汽提塔D102-SM：燃料油泵P104A/B/C*、燃料油冷卻器E112-S*。2.2稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.2.1控制系統(tǒng)指標(biāo)1、酸性水汽提塔塔頂流量FT1211控制在1.44t/h ；2、酸性水汽提塔進(jìn)料溫度TE1215控制在112 ；3

7、、酸性水汽提塔塔底液位LT133控制在590011800mm ；4、工藝水汽提塔進(jìn)料溫度TE1225控制在132 ；5、工藝水汽提塔塔底液位LT1202控制在4500 8500mm ；6、工藝水汽提塔塔頂輸出流量壓力PT117控制在0.7Mpa ；7、工藝水汽提塔塔底流量FT1081控制在5759t/h ；8、燃料油汽提塔進(jìn)料流量FT1208控制在0.9Mpa；9、燃料油汽提塔塔底液位LT125控制在40008000mm ；10、中壓凝液閃蒸罐液位LT1204控制在在量程的10002000mm ；2.2.2控制系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中有10個(gè)參數(shù)需要進(jìn)展控制，即有10個(gè)控制回路。1. 酸性水汽提塔

8、D103M塔頂流量FT12112. 酸性水汽提塔D103M進(jìn)料溫度TE12153. 工藝水汽提塔D105*進(jìn)料溫度TE12254. 工藝水汽提塔D105*塔底液位LT12025. 工藝水汽提塔D105*塔底流量FT10816. 燃料油汽提塔D102-SM進(jìn)料流量FT12087. 燃料油汽提塔D102-SM塔底液位LT1268. 中壓凝液閃蒸罐(R150*)液位LT12049. 酸性水汽提塔D103M塔底液位LT133，根據(jù)不同的量程進(jìn)展分程控制。10. 工藝水汽提塔D105*塔頂輸出流量壓力PT117，根據(jù)不同的調(diào)節(jié)方式進(jìn)展分程控制。2.2.3稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)主要流程稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的作用是將

9、冷凝別離出來(lái)的急冷水重新發(fā)生稀釋蒸汽，以減少污水量，下面是工藝的具體表達(dá)：送到燃料油汽提塔D102-SM的急冷油進(jìn)入塔頂部，中壓蒸汽0.9MPa(G)進(jìn)入D102底部，對(duì)循環(huán)急冷油進(jìn)展汽提，油中的較輕組分氣相從D102頂返回D104*底部，重組分作為燃料油經(jīng)P104A/B/C*泵里中轉(zhuǎn)后，在經(jīng)E112-S*冷卻后85送出界區(qū)。從循環(huán)急冷水中抽出一股水經(jīng)工藝水聚結(jié)器R107后，在E126*和E127AM/BM中預(yù)熱到112，進(jìn)入酸水汽提塔D103M，被低壓蒸汽汽提，除去水中的輕烴和酸性雜質(zhì)，作為產(chǎn)生稀釋蒸汽的工藝水。D103M塔頂?shù)妮p烴和酸性雜質(zhì)返回R156*。D103M的水進(jìn)料由R160-S*

10、的界面液位控制，蒸汽進(jìn)料量由塔頂氣相流量控制，其塔釜液位控制排污量和來(lái)自R150*的低壓凝液回流量。稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的作用是將冷凝別離出來(lái)的急冷水重新發(fā)生稀釋蒸汽，以減少污水量。它包括工藝水汽提塔D105*、急冷油/稀釋蒸汽發(fā)生器E132A*/B*/C*/D*和中壓蒸汽/稀釋蒸汽發(fā)生器E114-S*及稀釋蒸汽過(guò)熱器E117*。從酸水汽提塔D103M塔底來(lái)的工藝水，在注入嗎啉使工藝水的PH值在9.0左右，防止稀釋蒸汽系統(tǒng)腐蝕后，經(jīng)過(guò)P107A/B/C*進(jìn)料泵流出多少由中間急冷油流量調(diào)節(jié)，再經(jīng)預(yù)熱器E128*、E129AM/BM，用D105*塔底排污水和中間急冷油加熱到132進(jìn)入D105*，進(jìn)料溫

11、度由中間急冷油流量調(diào)節(jié)。D105*塔底水去E132A*/B*/C*/D*和E114-S*，用急冷油和中壓蒸汽進(jìn)展汽化，產(chǎn)生的蒸汽返回D105*。從D105*頂部出來(lái)的稀釋蒸汽經(jīng)E117*過(guò)熱至219送到裂解爐區(qū)使用；過(guò)熱的目的是防止其冷凝，冷凝會(huì)引起腐蝕。稀釋蒸汽壓力必須到達(dá)0.7MPa(G)以上，以適應(yīng)裂解爐的要求，壓力通過(guò)調(diào)節(jié)E114-S*的蒸汽凝液流出量來(lái)控制。D105*必須連續(xù)排污，以防止礦物質(zhì)和重有機(jī)物積聚，污水在E128*與進(jìn)料換熱后，在E116被循環(huán)水冷卻到40后排放，其流量一般為稀釋蒸汽產(chǎn)量的510%。E114-S*的蒸汽凝液送入R150*進(jìn)展閃蒸，得到的低壓蒸汽進(jìn)入LS管網(wǎng)，

12、凝液返回D103M塔底或排放。本裝置工藝流程見(jiàn)附圖。第3章 自動(dòng)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)對(duì)象選自石化分公司，稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，為滿足稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工藝及參數(shù)要求，一共設(shè)計(jì)了10個(gè)自動(dòng)控制回路，其中有8個(gè)單回路控制系統(tǒng)，2個(gè)分程控制系統(tǒng)。1、酸性水汽提塔塔頂流量FT1211單回路控制系統(tǒng)；2、酸性水汽提塔進(jìn)料溫度TE1215單回路控制系統(tǒng)；3、工藝水汽提塔進(jìn)料溫度TE1225單回路控制系統(tǒng)；4、工藝水汽提塔塔底液位LT1202單回路控制系統(tǒng)；5、工藝水汽提塔塔底流量FT1081單回路控制系統(tǒng)；6、燃料油汽提塔進(jìn)料流量FT1208單回路控制系

13、統(tǒng)；7、燃料油汽提塔塔底液位LT125單回路控制系統(tǒng)；8、中壓凝液閃蒸罐液位LT1204單回路控制系統(tǒng)；9、酸性水汽提塔塔底液位LT133分程控制系統(tǒng)；10、工藝水汽提塔塔頂輸出流量壓力PT117分程控制系統(tǒng)；3.1單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單回路控制系統(tǒng)是由一個(gè)控制器、一個(gè)對(duì)象、一個(gè)測(cè)量變送器、一個(gè)控制閥組成的。其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、容易掌握、可靠性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。其適用于外界干擾較少，工作條件波動(dòng)較小的工作環(huán)境。它是只有*一種主要干擾對(duì)被控變量影響較大的系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)主要干擾有波動(dòng)，系統(tǒng)就可以直接通過(guò)調(diào)節(jié)與主要干擾有關(guān)的操縱變量，使系統(tǒng)迅速回到穩(wěn)態(tài)。所以此系統(tǒng)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，維護(hù)也簡(jiǎn)單。3.1

14、.1溫度單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，溫度單回路控制系統(tǒng)有2個(gè)，具體設(shè)計(jì)情況如下：1、酸性水汽提塔進(jìn)料溫度單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把酸性水汽提塔D103M的進(jìn)料流量作為設(shè)計(jì)對(duì)象。酸性水汽提塔D103M的進(jìn)料溫度TE1215的作用是：對(duì)酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器E127AM/BM的出料流量的調(diào)節(jié)。這就需要根據(jù)實(shí)際的酸性水汽提塔D103M的進(jìn)料溫度TE1215來(lái)控制酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器出料流量，以此來(lái)到達(dá)控制酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度的目的。因?yàn)檎麄€(gè)控制系統(tǒng)主要由酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度來(lái)調(diào)節(jié)酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器出料流量，符合單回路控制系統(tǒng)適用條件，也能到達(dá)工藝上的控制

15、要求。綜合考慮，采用單回路控制系統(tǒng)來(lái)控制酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度。酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215單回路控制系統(tǒng)流程圖，如圖3-1所示。圖3-1 酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度單回路控制系統(tǒng)流程圖在酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器E127AM/BM，被控變量是酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215，操縱變量是酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器的出料流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215要到達(dá)工藝上所要求的溫度，也就是說(shuō)如果當(dāng)生產(chǎn)發(fā)生意外時(shí)也要保證：酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215不能超過(guò)工藝上所要求的圍。如果酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE

16、1215要求上限150時(shí)，中間急冷油不用為酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)展加熱，控制閥應(yīng)全開(kāi)；如果酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度低于100時(shí)，控制閥開(kāi)度應(yīng)該降低。綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)開(kāi)閥。當(dāng)酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215升高時(shí)，應(yīng)增加酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器出料流量，閥門(mén)的開(kāi)度該增加，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)開(kāi)閥，所以其輸入信號(hào)增大，即溫度控制器的輸出信號(hào)增大。綜上所述，當(dāng)酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度升高時(shí)，溫度控制器的輸出信號(hào)增大，所以水冷器的尾氣溫度控制器的作用方式為正作用。酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-2所示。進(jìn)料溫度給定-溫度控制器溫度測(cè)量變送器預(yù)熱器控制閥干擾圖3-2 酸性水汽

17、提塔的進(jìn)料溫度單回路控制系統(tǒng)方塊圖假設(shè)由于干擾的作用，使酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215升高，則溫度測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增加，由于給定值不變，故偏差增大，即溫度控制器的輸入信號(hào)增大，而選用的溫度控制器是正作用，所以其輸出信號(hào)增大；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)開(kāi)閥，當(dāng)它接收到的輸入信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度將增大，使進(jìn)入酸水汽提塔進(jìn)料預(yù)熱器流量減小，所以酸性水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1215會(huì)降低；直到溫度的測(cè)量信號(hào)和溫度控制器的給定值兩者的偏差為0時(shí)，即系統(tǒng)再次恢復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài)。同理，反之亦然。2、工藝水汽提塔進(jìn)料溫度單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把工藝水汽提塔D105*的進(jìn)料流量作為設(shè)計(jì)對(duì)象。工藝

18、水汽提塔D105*的進(jìn)料溫度TE1226的作用是：對(duì)工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器E129AM/BM的進(jìn)料流量的調(diào)節(jié)。這就需要根據(jù)實(shí)際的工藝水汽提塔D105*的進(jìn)料溫度TE1226來(lái)控制工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)料流量，以此來(lái)到達(dá)控制工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度的目的。因?yàn)檎麄€(gè)控制中主要由工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度來(lái)調(diào)節(jié)工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)料流量，符合單回路控制系統(tǒng)適用條件，單回路控制系統(tǒng)也能到達(dá)工藝上的控制要求。綜合考慮，采用單回路控制系統(tǒng)來(lái)控制工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度。在工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器E129AM/BM，被控變量是工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE122

19、6，操縱變量是工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器E129AM/BM的進(jìn)料流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226要到達(dá)工藝上所要求的溫度，也就是說(shuō)如果當(dāng)生產(chǎn)發(fā)生意外時(shí)也要保證：工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226不能超過(guò)工藝上所要求的圍。如果工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226要求上限150時(shí)，工藝水不需要為工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)展加熱，控制閥應(yīng)全開(kāi)；如果工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度低于120時(shí)，控制閥開(kāi)度應(yīng)該減小。綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)開(kāi)閥。當(dāng)工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226升高時(shí)，應(yīng)增加工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器E129AM/BM的進(jìn)料流量，閥門(mén)的開(kāi)度該增加，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)開(kāi)閥，所以

20、其輸入信號(hào)增大，即溫度控制器的輸出信號(hào)增加。綜上所述，當(dāng)工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度升高時(shí)，溫度控制器的輸出信號(hào)增加，所以水冷器的尾氣溫度控制器的作用方式為正作用。工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-3所示圖3-3 工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度單回路控制系統(tǒng)方塊圖進(jìn)料溫度給定-溫度控制器溫度測(cè)量變送器預(yù)熱器控制閥干擾假設(shè)由于干擾的作用，使工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226升高，則溫度測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增加，由于給定值不變，故偏差增大，即溫度控制器的輸入信號(hào)增大，而選用的溫度控制器是正作用，所以其輸出信號(hào)增加；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)開(kāi)閥，當(dāng)它接收到的輸入信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度將增大，

21、使工藝水提塔進(jìn)料預(yù)熱器E129AM/BM的進(jìn)料流量增加，所以工藝水汽提塔的進(jìn)料溫度TE1226會(huì)降低；直到溫度的測(cè)量信號(hào)和溫度控制器的給定值兩者的偏差為0時(shí)，即系統(tǒng)再次恢復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài)。同理，反之亦然。3.1.2液位單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，液位單回路控制系統(tǒng)有3個(gè)，具體設(shè)計(jì)情況如下：1、中壓凝液閃蒸罐液位單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把中壓凝液閃蒸罐R150*作為設(shè)計(jì)對(duì)象。其作用是：接收來(lái)自稀釋蒸汽發(fā)生器的蒸汽凝液。根據(jù)工藝要求需要對(duì)中壓凝液閃蒸罐的液位LT1204進(jìn)展控制，這就需要對(duì)罐凝液的流出量進(jìn)展控制。因?yàn)檎麄€(gè)控制系統(tǒng)中，主要由罐凝液的流出量決定中

22、壓凝液閃蒸罐中蒸汽凝液的液位，符合單回路控制系統(tǒng)適用的條件，而且單回路控制系統(tǒng)也能到達(dá)工藝上的控制要求，所以為了盡可能簡(jiǎn)單，采用單回路控制系統(tǒng)控制中壓凝液閃蒸罐的液位。在中壓凝液閃蒸罐R150*的液位LT1204單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是中壓凝液閃蒸罐R150*，被控變量是中壓凝液閃蒸罐的蒸汽凝液的液位，操縱變量是從罐中流出的凝液的流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝上要求中壓凝液閃蒸罐R150*中的蒸汽凝液絕對(duì)不能溢出，最好是限制在1/3至2/3處，如果一旦生產(chǎn)發(fā)生了意外，也必須保證R150*中的蒸汽凝液的液位L1204在標(biāo)準(zhǔn)的圍。如果當(dāng)R150*中的蒸汽凝液的液位超過(guò)2/3時(shí)，控制

23、閥應(yīng)該是全開(kāi)的；如果當(dāng)R150*中的蒸汽凝液的液位低于1/3時(shí)，控制閥應(yīng)該是全關(guān)的，來(lái)保證R150*中的蒸汽凝液液位在標(biāo)準(zhǔn)的圍，綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)開(kāi)閥。中壓凝液閃蒸罐的液位LT1204單回路控制系統(tǒng)流程圖，如圖3-4所示。圖3-4 中壓凝液閃蒸罐液位單回路控制系統(tǒng)流程圖而當(dāng)中壓凝液閃蒸罐蒸汽凝液的液位L1204上升時(shí)，應(yīng)增大蒸汽凝液的流出量，控制閥門(mén)的開(kāi)度變大，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)開(kāi)閥，所以閥上的輸入信號(hào)也變大，即液位控制器的輸出信號(hào)增大。綜上所述，當(dāng)R150*蒸汽凝液的液位L1204上升時(shí)，液位控制器的輸出信號(hào)也增大，所以中壓凝液閃蒸罐R150*的液位控制器的作用方式為正作用。中壓凝液閃蒸罐

24、蒸汽凝液液位L1204單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-5所示。出口流量給定-液位控制器液位測(cè)量變送器閃蒸罐罐控制閥干擾 圖3-5 中壓凝液閃蒸罐液位單回路控制系統(tǒng)方塊圖假設(shè)由于干擾的作用，使中壓凝液閃蒸罐R150*中蒸汽凝液的液位升高，則液位測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增大，由于給定值不變，故偏差增大，即液位控制器輸入信號(hào)LI1204增大，由于是正作用，所以其輸出信號(hào)LV1204也增大；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)開(kāi)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度也將增大，使流出R150*的凝液流量增加，所以R150*蒸汽凝液的液位會(huì)降低。直到液位測(cè)量變送器的測(cè)量信號(hào)和液位控制器的給定值一樣時(shí)，兩者的偏差為0，即系統(tǒng)又

25、恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。2、工藝水汽提塔塔底液位單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把工藝水汽提塔D105*作為設(shè)計(jì)對(duì)象。其作用是：接收外界來(lái)的工藝水。根據(jù)工藝要求需要對(duì)工藝水汽提塔的液位LT1202進(jìn)展控制，這就需要對(duì)罐工藝水的流入量進(jìn)展控制。因?yàn)檎麄€(gè)控制系統(tǒng)中，主要由罐工藝水的流入量決定工藝水汽提塔中工藝水的液位，符合單回路控制系統(tǒng)適用的條件，而且單回路控制系統(tǒng)也能到達(dá)工藝上的控制要求，所以為了盡可能簡(jiǎn)單，采用單回路控制系統(tǒng)控制工藝水汽提塔的液位。在工藝水汽提塔D105*塔底液位LT1202單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是工藝水汽提塔D105*，被控變量是工藝水汽提塔的工藝水的液

26、位，操縱變量是流入塔中工藝水的流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝上要求工藝水汽提塔D105*中的工藝水絕對(duì)不能溢出，最好是限制在1/3至2/3處，如果一旦生產(chǎn)發(fā)生了意外，也必須保證工藝水汽提塔中的工藝水的液位LT1202在標(biāo)準(zhǔn)的圍。如果當(dāng)工藝水汽提塔中的工藝水的液位超過(guò)2/3時(shí)，控制閥應(yīng)該是全關(guān)的；如果當(dāng)工藝水汽提塔中的工藝水的液位低于1/2時(shí)，控制閥應(yīng)該是全開(kāi)的，來(lái)保證工藝水汽提塔中的工藝水能夠持續(xù)不斷的流入，綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)關(guān)閥。工藝水汽提塔塔底液位LT1202單回路控制系統(tǒng)流程圖，與中壓凝液閃蒸罐液位單回路控制系統(tǒng)流程圖規(guī)律一樣，參照?qǐng)D3-3即可。當(dāng)工藝水汽提塔工藝水的液

27、位LT1202上升時(shí)，應(yīng)減小工藝水的流入量，控制閥門(mén)的開(kāi)度變小，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)關(guān)閥，所以閥上的輸入信號(hào)也變大，即液位控制器的輸出信號(hào)減小。綜上所述，當(dāng)工藝水汽提塔工藝水的液位LT1202上升時(shí)，液位控制器的輸出信號(hào)減小，所以工藝水汽提塔D105*的液位控制器的作用方式為反作用。工藝水汽提塔工藝水液位LT1202單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-6所示。出口流量給定-液位控制器液位測(cè)量變送器汽提塔控制閥干擾 圖3-6工藝水汽提塔液位單回路控制系統(tǒng)方塊圖假設(shè)由于干擾的作用，使工藝水汽提塔D105*中工藝水的液位升高，則液位測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增大，由于給定值不變，故偏差增大，即液位控制器輸入信號(hào)LT

28、1202增大，由于是反作用，所以其輸出信號(hào)LV1202減?。挥忠?yàn)榭刂崎y是風(fēng)關(guān)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度將減小，使流入工藝水汽提塔的工藝水流量減小，所以工藝水汽提塔工藝水的液位會(huì)降低。直到液位測(cè)量變送器的測(cè)量信號(hào)和液位控制器的給定值一樣時(shí)，兩者的偏差為0，即系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。3、燃料油汽提塔D102-SM塔底液位LT126單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把燃料油汽提塔D102-SM作為設(shè)計(jì)對(duì)象。其作用是：接收外界來(lái)的急冷油。根據(jù)工藝要求需要對(duì)燃料油汽提塔的液位LT126進(jìn)展控制，這就需要對(duì)塔急冷油的流出量進(jìn)展控制。因?yàn)檎麄€(gè)控制系統(tǒng)中，主要由塔急冷油

29、的流出量決定燃料油汽提塔中急冷油的液位，符合單回路控制系統(tǒng)適用的條件，而且單回路控制系統(tǒng)也能到達(dá)工藝上的控制要求，所以為了盡可能簡(jiǎn)單，采用單回路控制系統(tǒng)控制燃料油汽提塔的液位。在燃料油汽提塔D102-SM塔底液位LT126單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是燃料油汽提塔D102-SM，被控變量是燃料油汽提塔的急冷油的液位，操縱變量是流出塔中急冷油的流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝上要求燃料油汽提塔D102-SM中的急冷油絕對(duì)不能溢出，最好是限制在1/3至2/3處，如果一旦生產(chǎn)發(fā)生了意外，也必須保證燃料油汽提塔中的急冷油的液位LT126在標(biāo)準(zhǔn)的圍。如果當(dāng)燃料油汽提塔中的急冷油的液位超過(guò)2/3時(shí)

30、，控制閥應(yīng)該是全開(kāi)的；如果當(dāng)燃料油汽提塔中的急冷油的液位低于1/3時(shí)，控制閥應(yīng)該是全閉的，來(lái)保證燃料油汽提塔的急冷油液位在標(biāo)準(zhǔn)的圍，綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)開(kāi)閥。燃料油汽提塔D102-SM塔底液位LT126單回路控制系統(tǒng)流程圖，與中壓凝液閃蒸罐液位單回路控制系統(tǒng)流程圖規(guī)律一樣，參照?qǐng)D3-3即可。當(dāng)燃料油汽提塔急冷油的液位LT126上升時(shí)，應(yīng)增加急冷油的流出量，控制閥門(mén)的開(kāi)度變大，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)開(kāi)閥，所以閥上的輸入信號(hào)也變大，即液位控制器的輸出信號(hào)變大。綜上所述，當(dāng)燃料油汽提塔急冷油的液位LT126上升時(shí)，液位控制器的輸出信號(hào)變大，所以燃料油汽提塔D102-SM的液位控制器的作用方式為正作用。出

31、口流量給定-液位控制器液位測(cè)量變送器汽提塔控制閥干擾燃料油汽提塔急冷油液位LT126單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-7所示。圖3-7 燃料油汽提塔液位單回路控制系統(tǒng)方塊圖假設(shè)由于干擾的作用，使燃料油汽提塔D102-SM中急冷油的液位升高，則液位測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增大，由于給定值不變，故偏差增大，即液位控制器輸入信號(hào)LT126增大，由于是正作用，所以其輸出信號(hào)LV126增大；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)開(kāi)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度將增大，使流出燃料油汽提塔的急冷油流量增大，所以工藝水汽提塔工藝水的液位會(huì)降低。直到液位測(cè)量變送器的測(cè)量信號(hào)和液位控制器的給定值一樣時(shí)，兩者的偏差為0，即系統(tǒng)又恢

32、復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。3.1.3流量單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，流量單回路控制系統(tǒng)有3個(gè)，具體設(shè)計(jì)情況如下：1、酸性水汽提塔塔頂出料流量單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把酸性水汽提塔D103M作為設(shè)計(jì)對(duì)象。酸性水汽提塔的作用是：塔頂?shù)妮p烴和酸性雜質(zhì)返回R156*。酸性水汽提塔塔頂出料流量FT1211單回路控制系統(tǒng)流程圖，如圖3-8所示。圖3-8酸性水汽提塔塔頂出料流量單回路控制系統(tǒng)方塊圖在酸性水汽提塔塔頂出料流量FT1211單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是酸性水汽提塔D103M，被控變量是其塔頂出料流量FT1211，操縱變量是流入酸性水汽提塔D103M中的

33、蒸汽進(jìn)料流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝上要求流出酸性水汽提塔的輕烴和酸性雜質(zhì)流量11.8m3/h。一旦生產(chǎn)發(fā)生了意外，也必須保證流出量FT1211在符合標(biāo)準(zhǔn)的圍。當(dāng)酸性水汽提塔D103M的塔頂流出量FT1211小于1m3/h時(shí)，控制閥應(yīng)全開(kāi)；當(dāng)酸性水汽提塔的流出量FT1211大于1.8m3/h時(shí)，控制閥應(yīng)全關(guān)。綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)關(guān)閥。一般情況下，當(dāng)酸性水汽提塔的流出量FT1211增多時(shí)，就應(yīng)減小酸性水汽提塔的流入量，閥門(mén)的開(kāi)度會(huì)降低，因?yàn)檫x擇的是風(fēng)關(guān)閥，所以控制閥上的輸入信號(hào)FT1211應(yīng)增大，即流量控制器的輸出信號(hào)FV1211增大。因此當(dāng)酸性水汽提塔的流入量F1211增多時(shí)

34、，流量控制器的輸出信號(hào)減小，所以流量控制器的作用方式為反作用。酸性水汽提塔的流出量FT1211單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-9所示。回流流量給定-流量控制器流量測(cè)量變送器汽提塔塔控制閥干擾圖3-9 酸性水汽提塔塔頂出料流量單回路控制系統(tǒng)方塊圖由于干擾的作用，使酸性水汽提塔的流出量FT1211增多時(shí)，則流量測(cè)量變送器的輸出信號(hào)FV1211將增大，由于給定值不變，所以兩者偏差為正，即流量控制器的輸入信號(hào)FI1211增大，而流量控制器的作用方式為反作用，故其輸出信號(hào)就減小；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)關(guān)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度將減小，所以酸性水汽提塔的流出量FT1211減小，直到其流量的測(cè)量信

35、號(hào)和控制器的偏差為0，即系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。2、燃料油汽提塔進(jìn)料流量單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把燃料油汽提塔D102-SM作為設(shè)計(jì)對(duì)象。燃料油汽提塔的作用是：燃料油汽提塔D102-SM的急冷油進(jìn)入塔頂部，中壓蒸汽0.9MPa(G)進(jìn)入D102底部，對(duì)循環(huán)急冷油進(jìn)展汽提，油中的較輕組分氣相從D102頂返回D104*底部，重組分作為燃料油經(jīng)P104A/B/C*泵里中轉(zhuǎn)后，在經(jīng)E112-S*冷卻后85送出界區(qū)。燃料油汽提塔進(jìn)料流量FC1208單回路控制系統(tǒng)流程圖，與酸性水汽提塔塔頂出料流量單回路控制系統(tǒng)流程圖規(guī)律一樣，參照?qǐng)D3-8即可。在燃料油汽提塔進(jìn)料流量FC12

36、08單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是燃料油汽提塔D102-SM，被控變量是其進(jìn)料流量F2332，操縱變量是流入燃料油汽提塔D102-SM中的中壓蒸汽流量。從工藝生產(chǎn)的平安和經(jīng)濟(jì)角度考慮，工藝上要求流入燃料油汽提塔的中亞蒸汽流量1825m3/h。一旦生產(chǎn)發(fā)生了意外，也必須保證流入量F1208在符合標(biāo)準(zhǔn)的圍。當(dāng)燃料油汽提塔D102-SM的流入量F1208小于18m3/h時(shí)，控制閥應(yīng)全開(kāi)；當(dāng)燃料油汽提塔的流入量F1208大于25m3/h時(shí)，控制閥應(yīng)全關(guān)。綜上所述，控制閥應(yīng)選擇風(fēng)關(guān)閥。一般情況下，當(dāng)燃料油汽提塔的流入量F1208增多時(shí)，就應(yīng)減小燃料油汽提塔的流入量F1208，閥門(mén)的開(kāi)度會(huì)降低，因?yàn)檫x擇的是

37、風(fēng)關(guān)閥，所以控制閥上的輸入信號(hào)FI1208應(yīng)增大，即流量控制器的輸出信號(hào)FV1208減小。因此當(dāng)燃料油汽提塔的流入量F1208增多時(shí)，流量控制器的輸出信號(hào)減小，所以流量控制器的作用方式為反作用。燃料油汽提塔的流入量F1208單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-10所示。回流流量給定-流量控制器流量測(cè)量變送器汽提塔塔控制閥干擾 圖3-10 燃料油汽提塔的流入量單回路控制系統(tǒng)方塊圖假設(shè)由于干擾的作用，使燃料油汽提塔的流入量F1208增多時(shí)，則流量測(cè)量變送器的輸出信號(hào)FV1208將增大，由于給定值不變，所以兩者偏差為正，即流量控制器的輸入信號(hào)FI1208增大，而流量控制器的作用方式為正作用，故其輸出信號(hào)就

38、增大；又因?yàn)榭刂崎y是風(fēng)關(guān)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度將減小，所以燃料油汽提塔的流入量F1208減小，直到其流量的測(cè)量信號(hào)和控制器的偏差為0，即系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。3、工藝水流出冷卻器出料流量單回路控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，把工藝水流出冷卻器E116作為設(shè)計(jì)對(duì)象。工藝水流出冷卻器的作用是：將工藝水汽提塔塔底流出的工藝水冷卻。工藝水流出冷卻器E116出料流量FT1081單回路控制系統(tǒng)流程圖，與酸性水汽提塔塔頂出料流量單回路控制系統(tǒng)流程圖規(guī)律一樣，參照?qǐng)D3-8即可。在工藝水流出冷卻器E116出料流量FT1081單回路控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是工藝水流出冷卻器E1

39、16，被控變量是其出料流量FT1081，操縱變量是排放工藝水流量?？刂崎y的選擇與酸性水汽提塔的流出量單回路控制系統(tǒng)一樣，都為風(fēng)關(guān)閥，控制器的作用方式的選擇與酸性水汽提塔的流出量單回路控制系統(tǒng)也一樣，都為反作用。工藝水流出冷卻器E116出料流量FT1081單回路控制系統(tǒng)方塊圖，如圖3-11所示?；亓髁髁拷o定-流量控制器流量測(cè)量變送器汽提塔塔控制閥干擾 圖3-11 燃料油汽提塔的流入量單回路控制系統(tǒng)方塊圖在干擾的作用下，使工藝水流出冷卻器出料流量FT1081增多時(shí)，則流量測(cè)量變送器的輸出信號(hào)FV1081將增大，由于給定值不變，所以兩者偏差為正，即流量控制器的輸入信號(hào)FI1081增大，而流量控制器的

40、作用方式為反作用，故其輸出信號(hào)就減?。挥忠?yàn)榭刂崎y是風(fēng)關(guān)閥，當(dāng)它接收到的控制信號(hào)增大時(shí)，閥門(mén)的開(kāi)度將減小，所以工藝水流出冷卻器出料流量FT1081減小，直到其流量的測(cè)量信號(hào)和控制器的偏差為0，即系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同理，反之亦然。3.2分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在一般控制系統(tǒng)中，簡(jiǎn)單說(shuō)控制器和控制閥的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一對(duì)一的。但是由于工藝要求，要將控制器的輸出信號(hào)分成假設(shè)干段，并按輸出信號(hào)的不同區(qū)間去操作兩個(gè)或兩個(gè)以上的控制閥。這種控制方式習(xí)慣上稱為分程控制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及工藝要求，稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中共有2個(gè)分程控制系統(tǒng)，分別是酸性汽提塔D103M的塔液位LT133控制的分程控制系統(tǒng)；工藝

41、水汽提塔D105*的頂壓PT117控制的分程控制系統(tǒng)。3.2.1工藝水汽提塔頂壓分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工藝水汽提塔D105*的頂壓PT117控制的分程控制系統(tǒng)，工藝要求稀釋蒸汽壓力到達(dá)0.7Mpa以上，以適應(yīng)裂解爐的要求，稀釋蒸汽發(fā)生器E114-S*的蒸汽凝液流出量增減 引起稀釋蒸汽壓力波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)控制。當(dāng)稀釋蒸汽壓力降低時(shí)，稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出量減?。划?dāng)稀釋蒸汽壓力升高時(shí)，稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出量增加。這樣才能滿足工藝要求，使稀釋蒸汽壓力到達(dá)0.7Mpa。工藝水汽提塔頂壓控制的分程控制系統(tǒng)如圖3-12所示： 圖3-12 工藝水汽提塔頂壓分程控制系統(tǒng)方塊圖1工藝水汽提塔的頂壓閥的開(kāi)關(guān)作用

42、方式控制閥作用方式的選擇：稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出閥發(fā)生失控或信號(hào)中斷時(shí)，應(yīng)完全關(guān)閉，因此選為氣開(kāi)式；中壓蒸汽輸入閥在完全失控或信號(hào)中斷時(shí)，應(yīng)該完全關(guān)閉，因此選為氣開(kāi)式。2工藝水汽提塔的頂壓調(diào)節(jié)器的正反作用控制閥作用方式的選擇：以稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出閥為例。當(dāng)稀釋蒸汽壓力升高時(shí)，應(yīng)該減少稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出量，因?yàn)殚y為氣開(kāi)式，所以其上的信號(hào)應(yīng)該減小，即控制器的輸出要減小，所以控制器選擇反作用。然后驗(yàn)證控制器反作用時(shí)，中壓蒸汽閥構(gòu)成的控制回路是否構(gòu)成負(fù)反響。當(dāng)稀釋蒸汽壓力升高時(shí)控制器反作用輸出減少，中壓蒸汽輸入閥為氣關(guān)式，開(kāi)度增加，中壓蒸汽輸入量減小，壓力下降，符合調(diào)節(jié)要求。3工藝

43、水汽提塔的頂壓PT117分程控制系統(tǒng)的過(guò)程分析在工藝水汽提塔的頂壓PT117分程控制系統(tǒng)中，工藝水汽提塔的頂壓分程控制系統(tǒng)的方塊圖如圖3-13所示。受控變量 壓力控制器控制閥控制閥反響器測(cè)量變送器圖3-13 工藝水汽提塔的頂壓分程控制系統(tǒng)方塊圖給定值由于干擾的作用，使工藝水汽提塔的頂壓PT117升高。則測(cè)量變送器的輸出信號(hào)將增加，中選用的控制器是反作用，控制器的輸出減小。由于是風(fēng)開(kāi)閥，當(dāng)風(fēng)開(kāi)閥接收到減小的控制信號(hào)時(shí)閥門(mén)開(kāi)度將減小。使稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出量減小，所以工藝水汽提塔的頂壓降低。直到恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，測(cè)量變送器的輸出信號(hào)和控制器的給定值一樣時(shí)，則兩者的偏差為0，控制器的輸出信號(hào)不變，

44、控制閥接收到的信號(hào)也不變，閥門(mén)無(wú)動(dòng)作，開(kāi)度不變，蒸汽流量穩(wěn)定、溫度穩(wěn)定。同理當(dāng)干擾作用使工藝水汽提塔的頂壓PT117降低時(shí)，測(cè)量變送器輸出信號(hào)減小，控制器反作用輸出增大，氣開(kāi)閥閥門(mén)開(kāi)度將增大，使稀釋蒸汽發(fā)生器蒸汽凝液流出量增大，所以工藝水汽提塔的頂壓升高。直到回到穩(wěn)態(tài)，測(cè)量變送器的輸出信號(hào)和控制器的給定值一樣時(shí)，則兩者的偏差為0，控制器的輸出信號(hào)不變，控制閥承受到的信號(hào)也不變，閥門(mén)無(wú)動(dòng)作，開(kāi)度不變，蒸汽流量穩(wěn)定、溫度穩(wěn)定。3.2.2酸性水汽提塔塔底液位分程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)酸性水汽提塔D103M的塔底液位LT133控制的分程控制系統(tǒng)，工藝要求塔底液位到達(dá)5m以上，以適應(yīng)酸性水汽提塔的要求，酸性水汽

45、提塔進(jìn)料流量的增減 引起塔底液位波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)控制。當(dāng)塔底液位降低時(shí)，酸性水汽提塔進(jìn)料流量增加；當(dāng)塔底液位升高時(shí)，性水汽提塔進(jìn)料流量減少。這樣才能滿足工藝要求，使到達(dá)塔底液位到達(dá)5m。酸性水汽提塔的塔底液位的分程控制系統(tǒng)如圖3-14所示：圖3-14 酸性水汽提塔塔底液位分程控制系統(tǒng)方塊圖酸性水汽提塔塔底液位閥的開(kāi)關(guān)作用方式，調(diào)節(jié)器的正反作用，與工藝水汽提塔的頂壓的作用方式相類似。酸性水汽提塔塔底液位分程控制系統(tǒng)的過(guò)程分析，與工藝水汽提塔的頂壓PT117分程控制系統(tǒng)的過(guò)程分析相類似，按照工藝水汽提塔的頂壓的過(guò)程分析了解酸性水汽提塔塔底液位。在干擾作用下，酸性水汽提塔塔底液位發(fā)生變化時(shí)，控制器和控制

46、閥控制規(guī)律的變化與工藝水汽提塔的頂壓規(guī)律一致。第4章 測(cè)量元件及變送器的選型測(cè)量元件及變送器由測(cè)量和變送兩局部組成。測(cè)量局部利用電感、電渦流、電阻、電容等，將需要被測(cè)的非電量工藝參數(shù)溫度、液位、流量、壓力轉(zhuǎn)化為電壓等電路參數(shù)送給變送局部，變送局部將測(cè)量局部送來(lái)的非統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)1-5V、4-20mA.4.1溫度測(cè)量元件及變送器的選型由于工藝溫度不能直接進(jìn)展測(cè)量，只能借助兩個(gè)溫度不同的物體之間進(jìn)展熱交換，還有運(yùn)用*些物體隨冷熱程度不同而變化的物理性質(zhì)，來(lái)進(jìn)展間接的測(cè)量。憑借測(cè)溫的方式可以分為：接觸式與非接觸式兩大類。此次設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)共有2個(gè)溫度單回路控制系統(tǒng)，分別是：工藝水

47、汽提塔D105*進(jìn)料溫度TE1225單回路控制系統(tǒng)、酸性水汽提塔D103M進(jìn)料溫度TE1215單回路控制系統(tǒng)，所以就需要選擇2個(gè)溫度測(cè)量元件及變送器。工藝水汽提塔和酸性水汽提塔中的溫度測(cè)量元件及變送器采用接觸式就能滿足控制上的要求，在接觸式測(cè)量元件及變送器中，一般都采用熱電阻或熱電偶這兩種器件。根據(jù)稀釋蒸汽裝置的控制指標(biāo)，結(jié)合各個(gè)控制系統(tǒng)的操作要求，決定選用銅電阻作為測(cè)溫元件。溫度測(cè)量元件及變送器的選型結(jié)果，如表4-1所示。表4-1 溫度測(cè)量元件及變送器的選型結(jié)果儀表位號(hào)TE1215TE1226工作測(cè)量值112132安裝地點(diǎn)21D103M酸性水汽提塔塔頂進(jìn)料處21D105*工藝水汽提塔塔頂進(jìn)料

48、處廠家德威爾儀表 型號(hào)WR價(jià)格230量程熱電阻Cu50-50 +150精度0.5%FS 0.2%FS 輸入熱電阻Cu50輸出420mA 05V優(yōu)點(diǎn)：將現(xiàn)場(chǎng)的熱電阻或熱電偶信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大處理，轉(zhuǎn)換為與溫度成線性的直流信號(hào)輸出至控制系統(tǒng)，用作熱電偶溫度變送時(shí)，具有冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能?？捎门涮椎纳衔粰C(jī)軟件進(jìn)展參數(shù)修改，可以與單元組合儀表及DCS、PLC等系統(tǒng)配套使用，給予現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)隔離、信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)分配、信號(hào)處理等，從而提高工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的抗干擾能力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。4.2液位測(cè)量元件及變送器的選型工藝參數(shù)液位檢測(cè)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中是必不可少的一局部。一方面通過(guò)液位檢測(cè)

49、可以確定容器里的反響物的產(chǎn)量，可以確定能否連續(xù)供應(yīng)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)所需的物料；另一方面，持續(xù)監(jiān)視容器流入和流出的物料液位，使之在一定的高度液位上保持穩(wěn)定，使生產(chǎn)正常進(jìn)展，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和平安。如果液位超出工藝要求允許的上、下限則報(bào)警，從而采取有效的應(yīng)急措施。本次設(shè)計(jì)共有3個(gè)液位單回路控制系統(tǒng)，分別是：燃料油汽提塔D102-SM的塔液位LIC125單回路控制系統(tǒng)、工藝水汽提塔D105*塔液位LIC1202單回路控制系統(tǒng)、中壓凝液閃蒸罐R150*塔液位LIC1204單回路控制系統(tǒng),還有1個(gè)液位分程控制系統(tǒng)，酸性水汽提塔D103M塔液位LIC133分程控制系統(tǒng)，所以就需要選擇4個(gè)液位測(cè)量元件及變送

50、器。液位測(cè)量按其工作原理可分為電氣式、直讀式、浮力式、差壓式靜壓式、核輻射式和聲學(xué)式六種。根據(jù)以上幾種測(cè)量原理，實(shí)際應(yīng)用中液位測(cè)量?jī)x表有浮筒式液位計(jì)、差壓式液位計(jì)、玻璃管液位計(jì)、磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、電阻式液位計(jì)、電感式液位計(jì)、電容式液位計(jì)等。根據(jù)燃料油汽提塔的塔液位的控制指標(biāo)，結(jié)合液位單回路控制系統(tǒng)的控制指標(biāo)，決定選用到的液位測(cè)量?jī)x表為差壓式液位計(jì)8。儀表位號(hào)LT126LT133LT1202LT136LT1204工作測(cè)值2.494.98m3.907.80m2.555.1m02.49m02.49m安裝地點(diǎn)21 D102-SM燃料油汽提塔塔底21 D103M酸性水汽提塔塔底21D150*工

51、藝水汽提塔塔底21R120脫焦罐罐低21R150*中壓凝液閃蒸罐罐低廠家久久儀表廠型號(hào)J-BUS50差壓式液位變送器價(jià)格280量程010m精度1.0級(jí)輸入罐液位高度輸出二線制420mADCJ-BUS501差壓式液位變送器的傳感器局部可直接投入到液體中，變送器局部可用法蘭或支架固定，安裝使用極為方便優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好，精度高；直接投入到被測(cè)介質(zhì)中，安裝使用相當(dāng)方便；固態(tài)構(gòu)造，無(wú)可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長(zhǎng)從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)展高精度測(cè)量，不受被測(cè)介質(zhì)起泡、沉積、電氣特性的影響；寬圍的溫度補(bǔ)償；具有電源反相極性保護(hù)及過(guò)載限流保護(hù)。4.3流量測(cè)量元件及變送器的選型本次設(shè)計(jì)共有3個(gè)流量單回路

52、控制系統(tǒng)，分別是：酸性水汽提塔D103M酸性雜質(zhì)流量FC1211單回路控制系統(tǒng)、燃料油汽提塔D102-SM進(jìn)料流量FC1208單回路控制系統(tǒng)、工藝水汽提塔進(jìn)料泵E128*出料流量FC1081單回路控制系統(tǒng)，所以需要選擇3個(gè)流量測(cè)量元件及變送器。根據(jù)稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)裝置的控制指標(biāo)，結(jié)合各流量單回路、分程、儀表量程、精度、平安性等要求，選擇與之相對(duì)應(yīng)的流量計(jì)。流量測(cè)量元件及變送器選型結(jié)果，如表4-3所示。 表4-3 流量測(cè)量元件及變送器選型結(jié)果儀表位號(hào)FT1211FT1208FT1081工作測(cè)量值1.44t/h 0.9t/h 0.5t/h 安裝地點(diǎn)21D103M酸性水汽提塔塔頂出料處21D102-

53、SM燃料油汽提塔塔底進(jìn)料處21D103M酸性水汽提塔底頂出料處廠家首科實(shí)華自動(dòng)化設(shè)備型號(hào)DMF-16E 價(jià)格230量程0-600t/h 精度±0.2%輸入罐流量輸出420mA 05V優(yōu)點(diǎn)：高精度、應(yīng)用圍廣、安裝要求低、運(yùn)行可靠、穩(wěn)定、維修率低。4.4壓力測(cè)量元件及變送器的選型在稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的過(guò)程中，在不是很高的真空條件下操作。由于壓力可以影響反響速度，改變化學(xué)平衡，提高和改善過(guò)程質(zhì)量；還可通過(guò)對(duì)壓力或壓差的測(cè)量來(lái)表達(dá)液位、流量、溫度等工藝參數(shù)的變化。本次設(shè)計(jì)只有1個(gè)壓力分程控制回路，就是工藝水汽提塔D105*塔頂壓PC117分程控制系統(tǒng)，所以只需要1個(gè)壓力測(cè)量元件及變送器。測(cè)量壓

54、力的儀表一般被稱為壓力表或壓力計(jì)，其即可進(jìn)展指示記錄，還具有報(bào)警、遠(yuǎn)傳等附加裝置。根據(jù)稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的工藝要求，結(jié)合塔頂壓力分程控制目標(biāo)及圍、儀表量程、精度等相關(guān)參數(shù)，決定選用2088型擴(kuò)散硅壓力變送器作為測(cè)量壓力的儀表。壓力變送器PC117工作測(cè)量值：0.7Mpa廠家：歐威儀表 型號(hào)：2088型擴(kuò)散硅壓力變送器價(jià)格：210元量程：可選0-2.5MPa/0-4MPa精度：0.5%輸入：24V輸出：4-20mA/0-5VDC安裝地點(diǎn)：21 D105*工藝水汽提塔塔頂出料流量處優(yōu)點(diǎn)：壓力變送器采用不銹鋼防腐蝕構(gòu)造體，高穩(wěn)定性、高可靠性,耐震，抗干擾,安裝方便，可直接安裝,適用于一般性液體和氣體的壓力測(cè)量?？捎糜阡撹F,化工等領(lǐng)域?qū)毫M(jìn)展測(cè)量，與壓力調(diào)節(jié)儀配套使用可實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)控制。擴(kuò)散硅壓力變送器廣泛用于石油、海洋、水庫(kù)、河流、化工、冶金、電力、科研等企事業(yè)單位，實(shí)現(xiàn)對(duì)流體壓力的測(cè)量，并適用于各種場(chǎng)合全天候環(huán)境及各種腐蝕性流體。第5章 控制閥和控制器的選型5.1控制閥的概述合理選擇控制閥在控制系統(tǒng)中是重要的環(huán)節(jié)?？刂崎y承受控制器的輸出信號(hào)，通過(guò)改變操縱變量，實(shí)現(xiàn)最終的控制目的。通過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)歷說(shuō)明控制系統(tǒng)中控制閥的出現(xiàn)故障機(jī)率占70%，即想控制閥發(fā)揮作用，控制閥的選擇非常重要?？刂崎y的選擇要根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的特性腐蝕性、溫度、壓力、粘度等、安裝地點(diǎn)、控