傳熱設(shè)備的控制

1、傳熱設(shè)備的控制第1頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日二、傳熱設(shè)備的類型冷熱流體進(jìn)行熱量交換的形式 無相變 有相變熱量傳遞方式 熱傳導(dǎo) 對流 熱輻射傳熱設(shè)備分類 按原理分 按目的分 按構(gòu)造材料分 按傳熱面分第2頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日三、傳熱設(shè)備的動態(tài)特性（1）傳熱設(shè)備是分布參數(shù)對象，出口溫度是時間和距離的函數(shù)A 兩側(cè)均無相變（兩側(cè)均為分布參數(shù)）B 兩側(cè)均有相變（兩側(cè)均可近似為集中參數(shù)，相變的特點(diǎn)是流體主體溫度取決于處壓力）C 一側(cè)有相變（一側(cè)為集中參數(shù)，一側(cè)視混合情況定）（2）純滯后及時間常數(shù)大A、化工生產(chǎn)中，經(jīng)常不允許冷熱流體接觸，不

2、允許伴有物質(zhì)交換，多數(shù)為間壁式傳熱。B、溫度對象本身滯后大C、測溫元件均有保護(hù)套管第3頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日（1）傳熱速率方程 傳熱速率q=KFmTm兩側(cè)流體平均溫差Tm =（T20-T10）+（T2i-T1i）/2（2）熱量衡算式無相變：載熱體放出（吸收）的熱量=介質(zhì)吸收（放出）的熱量 q=G2C2（T2i-T20）=G1C1（-T1i+T10） （3）換熱器靜態(tài)特性基本方程（逆流、單程、列管式）18.2 對象的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型第4頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日將上兩式代入q=KFmTm：A）G2C2小時放大倍數(shù)大 G2C2大時放大

3、倍數(shù)小，出現(xiàn)飽和B）G2很大時，采用載熱體做操縱量不再合適，宜考慮其他方案，如工藝介質(zhì)分路。G2C2第5頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日18.4 熱交換器的控制方案1、控制載熱體流量 無相變：改變傳熱系數(shù)-改變平均溫差 有相變：如蒸汽閥 ，壓力 ，冷凝溫度T20 ， Tm 還可根據(jù)具體情況，實(shí)現(xiàn)串級和前饋TC蒸汽凝液第6頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日2、控制載熱體汽化溫度優(yōu)：滯后小，迅速缺：需兩套控制系統(tǒng)，氣氨有壓力損失，增大壓縮機(jī)功率3、工藝介質(zhì)旁路控制優(yōu)：反應(yīng)迅速缺：（1）靜態(tài)，G2增加到一定值后控制作用較弱 （2）動態(tài)，停留時間長，滯

4、后較大，動態(tài)性能差。優(yōu)化方法：雙重控制，先調(diào)節(jié)旁路閥，再調(diào)節(jié)載熱體LCLCTC氣氨液氨TCG2G1第7頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日4、控制傳熱面積（1）閥裝在凝液排出管線上：出口溫度較平穩(wěn)，但滯后較大，且閥開與閥關(guān)時過程特性不同，控制品質(zhì)不高。（2）閥裝在蒸汽入口管線上：對傳熱量小的場合，易使蒸汽冷卻到100度以下，形成負(fù)壓，使凝液不易排出；而液位升高后，要保持同樣傳熱量需使溫度上升，于是壓力上升 凝液沖出；因而造成被控溫度振蕩?？朔螅翰捎么?。 第8頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日18.5 加熱爐的控制一、概述加熱爐的控制目的：出口

5、溫度加熱爐的對象特性：二、加熱爐的控制方案1、流量控制目的： （1）使負(fù)荷穩(wěn)定，利于工藝操作 （2）使介質(zhì)平穩(wěn)，利于溫度控制方案：介質(zhì)單回路控制第9頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日2、溫度控制單回路控制優(yōu)點(diǎn)：簡單易行缺點(diǎn)：包含干擾少，控制作用不及時適用：a、對出口溫度要求不嚴(yán)格b、 干擾緩慢，且不頻繁c、爐膛容量小，滯后小。 燃料物料FCTC第10頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日串級控制 溫度-流量優(yōu)：控制及時,可了解燃料消耗量，便于試驗(yàn)及核算 缺：流量的測量和計量麻煩適：主要干擾在燃料流態(tài)方面 溫度-壓力優(yōu)：控制及時,測量簡便 缺；燃燒火嘴

6、結(jié)焦會使閥后壓力假象升高 適：總管或燃料管壓力波動 溫度-溫度優(yōu)：包含干擾多,可克服出口溫度的滯后 缺：相對滯后大,故應(yīng)找出反應(yīng)快的測量點(diǎn),且測量元件要耐高溫適：干擾因素多，雜 第11頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日浮動閥優(yōu)：相當(dāng)于T-P控制，節(jié)省了壓力控制器缺：包含干擾少適：燃料氣管道壓力波動前饋反饋控制當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷變化頻繁，變化幅度大，且可測不可控時，可采用前饋-反饋進(jìn)料出料燃料油TC第12頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日3、燃料系統(tǒng)控制 （1）燃料油與霧化蒸汽單獨(dú)控制燃料油閥變化不大時，可采用閥變化不大時，可采用用此方案，能保證二者成一定比例，使燃料油能得到良好霧化。 （2）壓差控制 管道局部阻力變化會引起誤動作。 （3）單閉環(huán)比值控制主動量：燃料油閥后壓力從動量：霧化蒸汽壓力重油測量較困難。 BCP1C燃料油第13頁，共15頁，2022年，5月20日，21點(diǎn)50分，星期日4、安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)（1）以燃料氣為燃料的安全聯(lián)鎖保護(hù)主要危險：A 工藝介質(zhì)流量過低或中斷，應(yīng)切斷燃料 B火焰熄滅時，防止在燃燒室形成空氣混合物C 壓力太小，回火D 壓力太大，脫火安全聯(lián)鎖系統(tǒng)： 選擇控制,避免脫水 GL1防回水 GL2防止介質(zhì)中斷 BS為火焰熄滅保護(hù)進(jìn)料GL2BSPCTCLS出料反作用燃料氣開閥GL1反作用第14頁