減壓爐控制系統(tǒng)設(shè)計課設(shè)

1、東北石油大學課程設(shè)計課程PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計題目院系專業(yè)班級學生姓名學生學號指導教師2015年11月13日1/23東北石油大學課程設(shè)計任務(wù)書課程自控工程課程設(shè)計題目減壓塔控制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)自動化姓名學號主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容:1 .掌握利用Auto-CAD繪制常減壓裝置減壓塔控制工藝流程圖。2 .掌握節(jié)流裝置的計算方法和計算機輔助設(shè)計計算方法，完成減壓爐進料指示調(diào)節(jié)3 .掌握調(diào)節(jié)閥的選型及口徑計算方法，完成減壓塔釜液位調(diào)節(jié)?；疽螅? .在工程設(shè)計中，必須嚴格貫徹執(zhí)行一系列國家技術(shù)標準和規(guī)定。2 .邊學習標準和規(guī)定，邊上機設(shè)計。3 .必須按階段完成任務(wù)。4 .設(shè)計完成后交

2、出一份包括上述三個部分符合撰寫規(guī)范的設(shè)計報告。主要參考資料:1HG/T2063620639-1998,化工裝置自控工程設(shè)計規(guī)定（上下卷）S.2GB/T2624-1993，流量測量節(jié)流裝置S.3奚文群，翁維勤.調(diào)節(jié)閥口徑計算指南M.蘭州：化工部自控設(shè)計技術(shù)中心站,1991.4董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設(shè)計基礎(chǔ)M.大慶：大慶石油學院，1999.5王驥程，祝和云.化工過程才5制工程M.北京：化學工業(yè)出版社，2003.完成期限2015.11.22015.11.13指導教師專業(yè)負責人2015年10月20日2/23第1章繪制控制工藝流程圖01.1 工藝生產(chǎn)過程簡介01.2 減壓爐主要工藝參數(shù)及干擾因素21.

3、3 減壓爐一般的控制方案3第2章節(jié)流裝置的計算機輔助設(shè)計計算62.1 GB/T2624-93概述62.2 程序框圖72.3 計算實例8第3章調(diào)節(jié)閥口徑計算123.1 調(diào)節(jié)閥的選型和口徑計算123.2 調(diào)節(jié)閥口徑計算方框圖及相關(guān)參數(shù)表133.3 計算實例14參考文獻16附錄183/23第1章減壓塔控制系統(tǒng)實例1.1工程背景及說明現(xiàn)代動力工程和熱能技術(shù)要求高溫-高壓鍋爐產(chǎn)生過熱度極高的過熱蒸汽。但對某些設(shè)備工藝要求，這樣的蒸汽也許是過干或過熱的。例如：當換熱器用于制程操作時，使用過熱蒸汽由于低的傳熱系數(shù)而降低效率，使用飽和蒸汽更加適合。另外當高壓的干飽和蒸汽減壓至低壓時，在下游出口會產(chǎn)生過熱度。這

4、樣都需要將過熱的蒸汽降溫至所需的接近飽和的溫度，這就需要減溫器。在很多情況下需要對高壓過熱的蒸汽同時進行減溫和減壓。對原油蒸儲，國內(nèi)大型煉油廠一般采用年處理原油250270萬噸的常減壓裝置，它由電脫鹽、初儲塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產(chǎn)品精儲和自產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)組成。該裝置不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產(chǎn)出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對于燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油。各煉油廠均使用不同類型原油，當改變原油品種時還要改變生產(chǎn)方案。控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件一部分是通過連續(xù)控制功能塊來實現(xiàn)，另一部分則用高級語言編程來實現(xiàn)。常減壓裝置是用來加工原

5、油的第一個裝置，是根據(jù)原油的沸點不同，用蒸儲的方法從原油中分離出各種石油組份，即汽油、煤油、柴油及各種組份的潤滑油料和二次加工原料。常減壓裝置一般包括三個部分，即初儲部分、常壓部分和減壓部分。常減壓工藝流程可以簡化為：根據(jù)原油中各組份的沸點（揮發(fā)度）不同，將混合物切割成不同沸點的“儲份”。即是利用加熱爐將原油進行加熱，生成汽、液兩相，在常壓塔中，使汽、液兩相充分的熱交換和質(zhì)量交換，在提供塔頂回流的條件下對原油進行精儲，從塔頂分儲出沸點較低的產(chǎn)品，汽油。從塔底分出沸點較高的產(chǎn)品，重油。塔中間抽出，得到側(cè)線產(chǎn)品，即煤油、柴油、蠟油等。常壓蒸儲后剩下的重油組份分子量較大，在高溫下易分解（500

6、76;C左右），為了將常壓重油中的各種沸點的潤滑油組份分離出來，采用在減壓塔（真空蒸儲方法）塔頂使用蒸汽噴射泵、間冷器抽真空的方法，使加熱后的常壓重油在負壓條件下進行分儲，從而使高沸點的組份在相應(yīng)的溫度下依次儲出做為潤滑油料。這是因為石油沸點與壓力的關(guān)系是：壓力低，油品的沸點就越低。另外，還采用水蒸汽汽提法來提高拔出率和質(zhì)量。減壓部分由減壓塔、汽提塔、減壓爐組成。減壓爐是煉油廠常減壓蒸儲裝置的重要設(shè)備之一，處理量和熱負荷杜比較大，也是裝置主要的耗能設(shè)備，其能耗占常減壓蒸儲裝置總能耗的50%Z上。0/23減壓爐0.7MPa蒸汽的壓力是通過補充1.1MPa蒸汽或向0.4MPa乏氣管網(wǎng)排氣來調(diào)節(jié)。用

7、DCS控制0.7MPa蒸汽壓力，是通過計算器功能進行計算和判斷，實現(xiàn)蒸汽壓力的分程控制。0.7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出412mA段去調(diào)節(jié)1.1MPa蒸汽入管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥，輸出1220mA段去調(diào)節(jié)0.4MPa乏氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。這實際是仿照常規(guī)儀表的硬分程方案實現(xiàn)分程調(diào)節(jié)，以保持0.7MPa蒸汽壓力穩(wěn)定。煉油廠通常包括常壓蒸儲和減壓蒸儲系統(tǒng)。減壓爐是屬于減壓蒸儲系統(tǒng)的加熱爐。在石油化工生產(chǎn)中常見的加熱爐是管式加熱爐，其形式可以分為箱式、立式和圓筒爐三大類。它利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的高溫氣焰與煙氣作為熱源，來加熱爐管中流動的油品，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供給原料油或油品進行

8、分儲、裂解和反應(yīng)等加工過程中所需要的熱量，保證生產(chǎn)正常運行。例如：在常減壓裝置中常壓爐就是將原油加熱到一定溫度，使之汽化從而達到分儲的目的。管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)如下：蝠射室燃燒器對流室圖1-1管式加熱爐由圖可知，它由煙囪，對流室，輻射室和燃燒器四部分組成。管式加熱爐，包括加熱爐本體和余熱回收系統(tǒng)，余熱回收系統(tǒng)包括空氣預(yù)熱器，其中空氣預(yù)熱器由非冷凝式空氣預(yù)熱器和冷凝式空氣預(yù)熱器兩段組成，余熱回收系統(tǒng)中另設(shè)有冷凝液收集池、引風機和鼓風機，冷凝液收集池直接設(shè)在冷凝式空氣預(yù)熱器下方，冷凝液收集池與引風機相連接，鼓風機與冷凝式空氣預(yù)熱器相連。使用本加熱爐，具加熱爐的排煙溫度可降低到100左右，實現(xiàn)煙氣中

9、含酸水蒸氣的部分冷凝，且在回收煙氣低溫顯熱的同時，能回收部分含酸水蒸氣的汽化潛熱，進一步提高加熱爐熱效率，節(jié)約能源。下面是一個減壓爐控制系統(tǒng)圖。1/231.2CAD流程圖苣Lqf-L(w9足口I£=2*£_l->5日受hstia晶y=b丁，(7c-ILhrIIIr-t.相本解品潴翳本«有期東«1濱212I/I-詈Frig醫(yī)總至隹»t.值clRrHFSgos?N雪I-含曰笆福一，箕+nn±aCKio-性一TDm門口q以偎K族同-tr占d#5n¥爵5思增斶RJ-賽&'國UL、N"一哥«9

10、一-25ffil0-0=L0加I.tQEm贏UM坦兄Hi一1L3EI營日黃三己-3中一猛耳日一二3*5011雷希ffi!式meA宣Eorsl%IrlF號anL/cf營至£T二E，雷hlsUJn*r-g*Ie淪口40nd,B凸明ngi8ffl圖1-2工藝流程圖2/231.2.1 爐管表面熱強度單位時間內(nèi)單位爐管表面積所傳遞的熱量稱為爐管表面熱強度，單位為kJ/m2h或W/m20爐管表面熱強度越大，完成相同熱任務(wù)所需的傳熱面積越小，使用的爐管就越少，爐子體積可減小，投資可以降低。應(yīng)注意的是爐管表面熱強度一般指平均值。1.2.2 爐膛溫度（又稱火墻溫度）爐膛溫度指煙氣離開輻射室進入對流室時

11、的溫度，它表征爐膛內(nèi)煙氣溫度的高低，是爐子操作中重要的控制指標。1.2.3 熱負荷每臺加熱爐單位時間內(nèi)向管內(nèi)介質(zhì)傳遞的總熱量，單位為W或kJ/ho爐子的熱負荷越大，其生產(chǎn)能力越大。計算公式為：QWFeIv（1e）lLIiQ01.2.4 爐膛熱強度燃料燃燒的總發(fā)熱量除以爐膛體積，稱之為爐膛熱強度（又稱體積熱強度），它表示單位體積的爐膛在單位時間里燃料燃燒所放出的熱量，單位為kJ/m3h或W/m3。爐膛熱強度越大，完成相同的熱任務(wù)所需的爐子越緊湊。1.2.5 管內(nèi)流速及壓力降液體在管內(nèi)的流速越低，則邊界層越厚，是傳熱系數(shù)越小，管壁溫度越高，介質(zhì)在爐內(nèi)停留的時間越長。其結(jié)果，介質(zhì)易結(jié)焦，爐管易損壞。

12、但流速過高有增加管內(nèi)壓力降，增加了管路系統(tǒng)的動力消耗。1.3減壓爐一般的控制方案1.3.1 加熱爐的單回路控制加熱爐出口總管溫度是加熱爐環(huán)節(jié)最為重要的參數(shù)，出口溫度的穩(wěn)定對于常壓塔等后續(xù)工藝的生產(chǎn)穩(wěn)定、操作平穩(wěn)甚至提高收率至關(guān)重要。最簡單的控制方法就是采用單回路的反饋控制。單回路反饋控制簡單實用，有它的使用價值。但該方法沒有考慮燃料量變化的影響，所以出口溫度不容易穩(wěn)定，在一定程度上也會造成燃料的浪費。在簡單反饋控制方案的基礎(chǔ)上，加入燃料量控制回路，就可以構(gòu)成加熱爐的審級控制系統(tǒng)。這種控制方案也比較簡單，效果比簡單控制的效果要好一些，但因為沒有考慮原油進料量的波動，所以出口溫度仍不容易穩(wěn)定，另外

13、沒有考慮空氣量與燃料量之間的配比控制，燃燒也不能達到較為理想的狀態(tài)，這也是出口總管溫度不容易穩(wěn)定的一個原因。3/23審級控制系統(tǒng)也可以引入爐膛溫度的控制回路來構(gòu)成：出口溫度控制器的輸出作為爐膛溫度的設(shè)定值，爐膛溫度控制器的輸出作為燃料量的給定值，燃料量控制器再去控制調(diào)節(jié)閥。這種審級控制利用爐膛溫度的重要信息，有利于克服某些裝置燃料壓力的波動，但反過來對爐膛溫度測量的準確性要求較高。在審級控制的基礎(chǔ)上，再引入原油進料前饋，可以構(gòu)成靜態(tài)前饋控制或動態(tài)前饋控制。采用原油進料前饋控制后，在原油進料流量有變化時，控制系統(tǒng)能很快使燃料流量發(fā)生相應(yīng)的變化，從而得到補償，使進料流量波動對出口溫度的影響較小。國

14、內(nèi)大多數(shù)的煉油廠目前均采用以上幾種方法進行出口總管溫度控制，其中簡單的審級控制應(yīng)用較多，控制多采用經(jīng)典的PID控制器。實際上，由于系統(tǒng)的大時延、非線性以及時變特性，PID控制很難取得理想的控制效果，采用先進控制如目前在工業(yè)過程中應(yīng)用最廣泛的預(yù)測控制成為改善控制品質(zhì)的必要手段。1.3.2 加熱爐的前饋-反饋控制在加熱爐的自動控制系統(tǒng)中，有時遇到生產(chǎn)負荷即進料流量，溫度變化頻繁，干擾幅度有較大時，此時采用審級控制難以滿足生產(chǎn)要求，而采用前饋-反饋控制系統(tǒng)，往往是行之有效的。前饋控制部分克服進料流量（或溫度）的干擾作用，而反饋控制克服其余干擾作用。1.3.3 加熱爐出口溫度控制減壓爐進料一般分為幾個

15、支路。常規(guī)的控制方法是：在各支路上安裝各自的流量變送器和控制閥，而用爐出口總管溫度來調(diào)節(jié)爐用燃料量。這樣的調(diào)節(jié)方法根本沒有考慮支管溫度均衡的控制，支管溫度均衡的控制由操作工憑經(jīng)驗根據(jù)分支溫差來調(diào)節(jié)分支流量差。這種人為操作顯然無法實現(xiàn)穩(wěn)定的均衡控制，往往是各支管流量較均衡，而分支溫度有相當大的差異，某一爐管因局部過熱而結(jié)焦的可能性很大。為了改善和克服這種情況，需要采用支路均衡控制方法。1.3.4 加熱爐燃燒控制加熱爐燃燒控制的任務(wù)是提高加熱爐的熱效率，以達到節(jié)能增效的目的。由于加熱爐是常壓蒸儲裝置中耗能最大的環(huán)節(jié)，能耗占整個裝置的70犯上，因此加熱爐熱效率的提高對于整個常壓蒸儲裝置的節(jié)能具有決定

16、性的意義。常規(guī)的控制系統(tǒng)中，加熱爐出口溫度、爐膛負壓、煙氣氧含量等變量是獨立的、互不關(guān)聯(lián)的，而實際上各變量之間相互影響。一般可以采用前饋加反饋的控制方法。如：反饋調(diào)節(jié)對象選擇加熱爐的熱效率或煙氣氧含量，執(zhí)行手段采用調(diào)節(jié)控制量；前饋系統(tǒng)采用單參數(shù)或多參數(shù)前饋，如選干擾源為燃料流量或燃料壓力等。在燃燒控制的基礎(chǔ)上可進一步實施燃燒優(yōu)化，即采用高級優(yōu)化策略通過煙氣氧含量或熱效率反饋尋求最佳的過剩空氣系數(shù)。一般情況下，采用燃燒優(yōu)化控制后能顯著的提高加熱爐的熱效率。加熱爐燃燒系統(tǒng)自動控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量，滿足原油蒸儲的4/23需要，同時還要保證經(jīng)濟燃燒和加熱爐的安全運行，主要有下列控制任

17、務(wù)：1、保持加熱爐出口總管溫度在365土0C范圍內(nèi)；2、保證四路支管溫差在5°C以內(nèi)，流量差在3噸以內(nèi)；3、控制爐膛壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)；4、控制煙道氧含量在設(shè)定值附近波動。其中前兩個控制任務(wù)是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量合格；后兩個控制任務(wù)是為了保證加熱爐安全、平穩(wěn)、高效運行，當加熱爐運行平穩(wěn)后，也有利于實現(xiàn)前兩個控制任務(wù)。1.3.5 加熱爐煙道氧含量控制煙氣氧含量是標志燃燒狀況的重要參數(shù)。爐膛溫度、燃料量（主要是燃料油量和燃料氣量），甚至燃料油與燃料氣的比例等對煙氣氧含量有直接的影響。根據(jù)燃料量的變化對進風量作補償，能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)因負荷突然變化而引起的燃料變化，不會出現(xiàn)燃料因負荷突變而變化

18、燃燒狀況卻因進風量反應(yīng)過慢而惡化的現(xiàn)象。加熱爐運行過程中，操作工每隔一小時會觀察爐子燃燒狀況，如果發(fā)現(xiàn)有那一路火嘴燃燒不好，就會到爐底不斷地調(diào)節(jié)燃油和進風量的手動調(diào)節(jié)閥，這樣就會引起氧含量與鼓風機風門擋板開度之間模型的變動，并且加熱爐的燃料、燃燒狀況也是在不斷的變化，如果只采用固定的模型，那么在某段時間控制效果比較理想，但一旦工況變動較大時，控制效果就不會令人滿意。廣義預(yù)測控制雖然對模型失配具有較好的魯棒性，但在工作點大幅度漂移時，引入自校正控制是最好的選擇。自校正廣義預(yù)測控制控制，它通過在線辨識系統(tǒng)模型，得到新的模型參數(shù)后，重新設(shè)計控制器參數(shù)，再使用新的模型參數(shù)和控制器參數(shù)對變化了的對象實施

19、控制，是較好的控制方案。5/23第2章標準節(jié)流裝置設(shè)計及計算程序設(shè)計2.1 GB/T2624-93概述GB/T2624-93全稱為流量測量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管的流體測量。1993年2月3日由國家技術(shù)監(jiān)督局批準GB/T2624-93代替GB2624-81,1993年8月1日實施。該標準第一次等效采用ISO5167(1991)與國際接軌，標志著我國現(xiàn)行的標準節(jié)流裝置，在推廣采用國際標準上的研究成果、提高測量精度方面，以取得了突破性的進展。GB/T2624-93主要特點有：以流出系數(shù)C代替流量系數(shù)a；C值的計算中的B降階計算由原流量系數(shù)%計算中的最高階仍降至流出系數(shù)C計算中的最

20、高階f次幕。 提出5種命題以適應(yīng)自控工程設(shè)計中各方面的需要。提出迭代計算方法，給出計算機計算程序框圖。 差壓上限不再計算，而要由用戶自行選定，要求設(shè)計者有更多的經(jīng)驗。 管道粗糙度不再參加計算，而是在計算結(jié)果出來后驗證。在GB/T2624-93中規(guī)定的標準節(jié)流裝置有以下幾種：標準孔板：角接取壓；法蘭取壓；徑距取壓(D-D/2)。標準噴嘴：ISA1932噴嘴；長頸噴嘴。文丘里管：文丘里噴嘴；經(jīng)典文丘里管。6/232.2 程序框圖產(chǎn)ar3M4人D=門加1+/“-20）3世土.-»&工/£父）當行1工時C（用公式18）£f用公式IGA,AjRCC4«-l

21、G，*a*X.=X,._U-,.,nT£當r=3忖1圖2-1標準節(jié)流裝置程序框圖注：流量標尺為：1;1.25;1.6;2;2.5;3.2;4;5;6.3;8;X10nn為正負整數(shù)或零7/232.3計算實例標準節(jié)流裝置設(shè)計計算任務(wù)書序號項目符號單位數(shù)值1已知條件：2被測介質(zhì)名稱常底油3被測介質(zhì)溫度tC3534被測介質(zhì)壓力PPa5管內(nèi)徑（20c下實測）D20m0.1006節(jié)流件形式孔板7取壓方式角接8管道材料熱膨脹系數(shù)入Dmm/mm.C0.9節(jié)流件材料熱膨脹系數(shù)用mm/mm.C0.10最大質(zhì)量流量（或體積流量）Qvm3/h87.511工作狀態(tài)下密度P1Kg/m367712工作狀態(tài)下粘度g

22、1CP1.13913管道材料：20#鋼，新軋制無縫鋼管1 .輔助計算計算流量標尺因被測介質(zhì)為液體，應(yīng)求出質(zhì)量流量。所以qmqv尸87.5677=59237.5Kg/h根據(jù)流量標尺取標準流量為63000Kg/h,即為17.5000Kg/s。計算差壓上限再根據(jù)公式qmC1一式窗P1計算P144其中C=0.6,1=1,=0.5,d=D20X,qm代17.5000Kg/s,全部代入得P=135078.47Pa因國產(chǎn)差變的系列值為1.0,1.6,2.5,4.0,6.0X10n,取P=160000.00Pa求工況下管道直徑D=D201+D(t-20)8/23=0.100*1+0.00001338*(353

23、-20)=0.100446m求雷諾數(shù)4gmReD=D_4*16.4553.141592654*0.100446*0.001139=183127.498360求A2八ReDA2=D2P1二0.001139*183127.4983600.100446*,2*135078.47*677=0.1535482 .計算初值求1設(shè)：Co=C=0.6060,0=1Xi=2=0.2533795413Co0二X；1-1Xi20.25=0.4955983337因被測介質(zhì)為液體，所以11求C1C1=0.5959+0.0312用一0.1840&0.0029聲5(106/ReD)0.75故C1=0.5959+0.

24、03120.4955983337)2.10.1840X0.4955983337)8+0.0029乂(0.4955983337)2.5X(106/183127.49836(0)0.75=0.60416535829/23因此產(chǎn)A2X1C11=0.0004648607精確度判斷所以EiA2=0.00302746173 .進行迭代計算，設(shè)定第二個假定值X2X2Ci1=0.2541489676X21X；0.25=0.49630472082=1C2=0.5959+0.0312廣一0.18408+0.0029產(chǎn)100.25X31X；=0.49629704453=10.750.59590.0312；0.184

25、0；0.0029；106/ReD=0.6041852546因此3A2X3C33/23/ReD=0.6041854730因此2=A2X2C22=-0.0000051122所以E20.00003329364.進行迭代計算，設(shè)定第三個假定值X3,利用快速收斂弦截法公式（n=3起用）X3X22X2X1=0.2541405981C321=0.0000000001所以E30.0000000005由于E3=0.0000000005精確度達到要求。5.此題用計算機編程求解時：工作溫度下的管道直徑D=0.100446雷諾數(shù)ReD=183127.498360不變量a2=0.153548把精確度判斷定為5*10-1

26、0計算結(jié)果列于下表。計算結(jié)果表n123X0.25337954130.25414896760.254140598130.49559833370.49630472080.4962970445C0.60416535820.60418547300.6041852546s0.0004648607-0.00000511220.0000000001E0.00302746170.00003329360.00000000056.計算結(jié)果可得：B=3=0.4962970445C=03=0.6041852546求得：d=DB=0.1004460.4962970445=0.04985(m)=49.85(mm)求d20

27、d20=d1d(t-20)=49.562最后得：d20=49.562(mm)11/23第3章調(diào)節(jié)閥選型及計算3.1 調(diào)節(jié)閥的選型和口徑計算3.1.1 調(diào)節(jié)閥的選型調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，調(diào)節(jié)閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動力的電液動調(diào)節(jié)閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調(diào)節(jié)閥等。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變

28、化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行機構(gòu)或其它執(zhí)行機構(gòu)匹配。提供調(diào)節(jié)閥的優(yōu)選次序如下：全功能超輕型調(diào)節(jié)閥-蝶閥-套筒閥-單座閥-雙座閥-偏心旋轉(zhuǎn)閥-球閥-角形閥-三通閥-隔膜閥。在這些調(diào)節(jié)閥中，我們認為應(yīng)該盡量不選用隔膜閥，其理由是隔膜是一個極不可靠的零件，使其隔膜閥也成為了可靠性差的產(chǎn)品。3.1.2 調(diào)節(jié)閥口徑計算從調(diào)節(jié)閥的Kv計算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步驟：計算流量的確定。現(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負荷及介質(zhì)的狀況，決定計算流量的Qmax和Qmin.閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點選定S（阻力系數(shù)），再確定計算壓差。計算Kv。根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)

29、選擇合適的計算公式和圖表，求得Kvmax和Kvmin.選用Kv。根據(jù)Kvmax,在所選擇的產(chǎn)品標準系列中選取Kvmax且與其最接近的一級C.調(diào)節(jié)閥開度驗算。一般要求最大計算流量時的開度90%最小計算流量時的開度10%調(diào)節(jié)閥實際可調(diào)比的驗算。一般要求實際可調(diào)比410。閥座直徑和公稱直徑的確定。驗證合適后，根據(jù)C確定。12/233.2 調(diào)節(jié)閥口徑計算方框圖及相關(guān)參數(shù)表阻塞流判別按非阻塞讖條件計算C低雷諾也修正判別電計算式的確7Ql（甲L）、Pl、P小*八p.1Pr>幾、口八網(wǎng)鄧低雷諾數(shù)修正（八）按阻富流條件計算C圖3-1調(diào)節(jié)閥口徑計算程序框圖13/233.3計算實例調(diào)節(jié)閥口徑計算任務(wù)書序號項

30、目已知條件：1調(diào)節(jié)閥類型2理想流量特性3被測介質(zhì)名稱4被測介質(zhì)溫度5最大質(zhì)量流量6最大體積流量7正常質(zhì)量流量8正常體積流量9最小質(zhì)量流量10最小體積流量11閥前壓力12閥后壓力13最大壓差14最小壓差15上游管內(nèi)徑16上游管內(nèi)徑17飽和蒸氣壓18工作狀態(tài)下密度19工作狀態(tài)下運動粘度20工作狀態(tài)下等燧指數(shù)21工作狀態(tài)下壓縮系數(shù)22臨界壓力計算過程：(1)計算Kv符號單位數(shù)值tc直通雙座直線蒸汽250Wmaxkg/hQmaxm3/h660Wnkg/hQnm3/h450Wminkg/hQminm3/h220PikPa8200P2kPa7200PmaxkPaPminkPaDimm80D2mm80Pvk

31、PaP1g/cm30.0042V1cts0.023111.3Zi1PckPa-0.01Wmax0.012772KvJPP2<4.28.27.2選定口徑Kv值圓整、放大13.52查產(chǎn)品目錄，附表3,取（=16（Dn32）,選雙座閥（Vn）14/23其放大系數(shù)為：m161.1813.52查表12-9,知?f足m=1.18時，閥最大開度90%,所以Kv值應(yīng)再向上取一擋，即25取Kv=25(Dn40),此時M1.8513.52開度驗算L1她1”85of2,即開度82%可滿足要求LlgRlg30(3)結(jié)論選定雙座閥，取Dn40為選定口徑，因為非阻塞流工況，故不作噪音預(yù)估及管件形狀修正。因為QMAX

32、3,R30J0Z18.973,可調(diào)比滿足要求。Qmin15/23第4章課程設(shè)計心得16/23參考文獻1GB/T2624-1993,流量測量節(jié)流裝置S2HG/T2063620639-1998,化工裝置自控工程設(shè)計規(guī)定（上下卷）S3董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設(shè)計基礎(chǔ)M.大慶：大慶石油學院，19994王驥程，祝和云.化工過程控制工程M.北京：化學工業(yè)出版社，20035奚文群，翁維勤.調(diào)節(jié)閥口徑計算指南M.蘭州：化工部自控設(shè)計技術(shù)中心站，199117/23#include"math.h"main()doubleD20=0.1,zp=135078.47,qm=16.455,t=353,s=677,u=0.001139,h=0.00001338,k=0.0000175;doubleX10