過程控制工程設(shè)計項目(共8頁)

1、自動化專業(yè)綜合設(shè)計PAGE II過程控制工程課程(kchng)小設(shè)計 任務(wù)書黃山(hun shn)學(xué)院信息(xnx)工程學(xué)院自動化教研室施云貴2014年5月PAGE I目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc387222030 1 設(shè)計目的、內(nèi)容(nirng)及安排 PAGEREF _Toc387222030 h 1 HYPERLINK l _Toc387222031 1.1 設(shè)計(shj)目的和任務(wù) PAGEREF _Toc387222031 h 1 HYPERLINK l _Toc387222032 1.2 設(shè)計(shj)要求 PAGEREF _Toc387

2、222032 h 1 HYPERLINK l _Toc387222033 2 設(shè)計題目 PAGEREF _Toc387222033 h 2 HYPERLINK l _Toc387222034 2.1 間歇式反應(yīng)器自控設(shè)計 PAGEREF _Toc387222034 h 2 HYPERLINK l _Toc387222035 2.1.1工藝流程及簡要說明 PAGEREF _Toc387222035 h 2 HYPERLINK l _Toc387222036 2.1.2有關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件 PAGEREF _Toc387222036 h 3 HYPERLINK l _Toc387222037 2.2

3、 列管式換熱器自控設(shè)計 PAGEREF _Toc387222037 h 3 HYPERLINK l _Toc387222038 2.2.1工藝流程及簡要說明 PAGEREF _Toc387222038 h 3 HYPERLINK l _Toc387222039 2.2.2有關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件 PAGEREF _Toc387222039 h 4 HYPERLINK l _Toc387222040 2.3 油水分離器自控設(shè)計 PAGEREF _Toc387222040 h 4 HYPERLINK l _Toc387222041 2.3.1工藝流程及簡要說明 PAGEREF _Toc387222041

4、 h 4 HYPERLINK l _Toc387222042 2.3.2有關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件 PAGEREF _Toc387222042 h 5 HYPERLINK l _Toc387222043 3部分圖形符號表 PAGEREF _Toc387222043 h 6過程控制工程小設(shè)計指導(dǎo)書過程控制工程小設(shè)計指導(dǎo)書PAGE 6PAGE 71 設(shè)計(shj)目的、內(nèi)容及安排1.1 設(shè)計目的(md)和任務(wù)本設(shè)計是學(xué)生(xu sheng)第一次進行的綜合性專業(yè)訓(xùn)練，是自動化專業(yè)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其設(shè)計目的是進一步鞏固和加深對所學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生對自控設(shè)計

5、有較完整的概念，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的控制理論、儀表、控制工程等知識進行工程設(shè)計的能力，進一步提高設(shè)計計算、制圖、視圖、編寫技術(shù)文件，查閱參考文獻與資料、儀表類型選擇的能力。通過此次設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生樹立為社會主義建設(shè)服務(wù)的觀念。設(shè)計者應(yīng)該有敢于創(chuàng)新和勇于負責(zé)的精神，從投入施工的角度來嚴肅對待自己的設(shè)計，使自己的設(shè)計能最大限度滿足生產(chǎn)實際需要，既經(jīng)濟，又可靠。要善于利用書本知識，而又不迷信書本，要善于獨立思考，反對粗心大意，草率從事以及不負責(zé)的態(tài)度；設(shè)計中應(yīng)善于全面綜合的考慮各項復(fù)雜因素，有選擇性吸收前人的成果，發(fā)揮主觀能動性，大膽提出創(chuàng)造性的設(shè)計方案。1.2 設(shè)計要求在設(shè)計內(nèi)容選擇上要結(jié)合具體的

6、生產(chǎn)實際，題目要有一定的實際意義，做到理論聯(lián)系實際。自控設(shè)備設(shè)計要求采用計算機控制系統(tǒng)（如DCS、PLC、FCS等）。本設(shè)計應(yīng)當在教師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨立完成下面內(nèi)容：（1）設(shè)計說明書：包括設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計依據(jù)，自動化水平和控制方案的確定，設(shè)計計算，儀表選型，以及采用新技術(shù)新產(chǎn)品的依據(jù)，安全技術(shù)措施，重要的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的說明，設(shè)計中存在的問題等等；（2）填寫表格：如自控設(shè)備匯總表、調(diào)節(jié)閥計算數(shù)據(jù)表、綜合材料表等。設(shè)計要求方案合理、計算數(shù)據(jù)準確、圖面圖形和標注符合國家標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，說明書編寫符合指導(dǎo)書規(guī)定要求。2 設(shè)計題目2.1 間歇式反應(yīng)器自控(z kn)設(shè)計2.1.1工藝流程及簡要

7、(jinyo)說明圖2.5間歇式化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)器工藝流程圖間歇式化學(xué)反應(yīng)器是生產(chǎn)苯酚過程中不可缺少的磺化工段的主要設(shè)備。其工藝流程如圖2.5所示。首先把硫酸罐（高位槽）中的濃硫酸定量放進反應(yīng)釜里，然后連續(xù)注入苯汽，其最大流量可達2500立升/小時，用加熱油（變壓器油）連續(xù)加熱4小時左右，其反應(yīng)溫度為120，進行化學(xué)反應(yīng)方程式如下：C6H6 + H2SO4 = C6H5SO3H + H2O (吸熱反應(yīng))最后產(chǎn)品C6H5SO3H(苯磺酸)由反應(yīng)器底部放料，未反應(yīng)完的苯汽，通過分層分離器以后回收再使用。主要控制指標是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但是現(xiàn)在無法直接測量。2.1.2有關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件

8、 反應(yīng)器動態(tài)特性可以近似的看成一階慣性環(huán)節(jié)，其放大倍數(shù)Kp= 0.8，時間常數(shù)Tp=1.5分。 硫酸加入量2噸。 苯最大流量(liling)2500立升/小時。 變壓器油溫度(wnd)200，最大流量(liling)5噸/小時。 反應(yīng)器規(guī)定值為120。 反應(yīng)所需時間約4小時。 加熱油管內(nèi)徑25。 苯流量（回流管）管內(nèi)徑20。 加熱蒸汽管內(nèi)徑50。 加熱蒸汽最大流量500m3 /h，壓力6/ m3。2.2 列管式換熱器自控設(shè)計2.2.1工藝流程及簡要說明列管式換熱器是某煤油廠的一個裝置，其工藝流程如2.7圖所示。將原油儲罐的原油用泵打入列管式換熱器，經(jīng)列管式換熱器將其加熱到T=1502,進入后的

9、原油進入下一工段加工。載熱體為250的飽和蒸汽。圖2.7 列管式換熱器工藝流程圖2.2.2有關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件 換熱器出口溫度的調(diào)節(jié)通道動態(tài)特性，可以近似看成一階慣性環(huán)節(jié)的對象。設(shè)其放大倍數(shù)KP=0.6 TP=1.2分。 飽和蒸汽：Qmax=360m3/h，QC=280m3/h，P=40kgf/cm2,T=250。 原油：Qmax=50m3/h，Q=39m3/h，P=7kgf/cm2, T=10, =0.9g/cm3 。 加熱后的原油溫度T=1502。 工藝上要求在儀表盤上記錄原油流量、加熱原油溫度、飽和蒸汽流量。 工藝上要求就地指示原油泵后壓力(yl)、溫度、加熱原油出口溫度。 要求控制換熱器

10、原油(yunyu)出口溫度。 設(shè)計(shj)尺寸：如下圖所示在設(shè)計過程中除了上述的已知數(shù)據(jù)和要求，其它問題可以自己設(shè)定。2.3 油水分離器自控設(shè)計2.3.1工藝流程及簡要說明油水分離器是吉化煉油廠催化裂化車間的一個裝置，其工藝流程如圖2.8所示。油水分離器的進料來自催化工段分餾塔（T2003）的反應(yīng)油氣，進入油水分離器后，反應(yīng)油氣分出三種物料，即富氣（氣體）、粗汽油（液體）、水。而粗汽油的密度小于水，且粗汽油不溶于水，在油水分離器中分成兩層，上層為汽油，下層為水。水則由油水分離器底部管線W-03放掉；粗汽油則從管線W-06出料，然后分成兩部分，一部分作為冷回流，一部分作為產(chǎn)品去下一工段；富氣則從分離器頂部管線W-04被富氣壓縮機抽掉。附圖 油水分離器工藝流程圖2.3.2有關(guān)數(shù)據(jù)(shj)和已知條件 油水分離器液面調(diào)節(jié)通道(tngdo)的動態(tài)特性可以近似地看成一階慣性環(huán)節(jié)的對象。設(shè)其放大(fngd)倍數(shù)KP=0.8,T=0.7分。 粗汽油：流量Qmax=60m3/h, QC=48m3/h，壓力P=12kpf/cm2,T=70。 分離水：流量Qmax=15m3/h，壓力P=2kpf/cm2, T=70。 粗汽油密度 =0.8/cm3 本裝置在室內(nèi)安裝，要求用就地儀表