化工儀表及自動(dòng)化之典型化工單元的控制方案

化工儀表及自動(dòng)化第十七章典型化工單元的控制方案

內(nèi)容提要流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制離心泵的自動(dòng)控制方案往復(fù)泵的自動(dòng)控制方案壓氣機(jī)的自動(dòng)控制方案?jìng)鳠嵩O(shè)備的自動(dòng)控制兩側(cè)均無(wú)相變化的換熱器控制方案載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動(dòng)控制冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動(dòng)控制精餾塔的自動(dòng)控制精餾塔的干擾因素及對(duì)自動(dòng)控制的要求1內(nèi)容提要精餾塔的控制方案化學(xué)反應(yīng)器的自動(dòng)控制化學(xué)反應(yīng)器的控制要求釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制固定床反應(yīng)器的自動(dòng)控制流化床反應(yīng)器的自動(dòng)控制2第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制一、離心泵的自動(dòng)控制方案3離心泵流量控制的目的是要將泵的排出流量恒定于某一給定的數(shù)值上。

離心泵的流量控制大體的三種方法1.控制泵的出口閥門(mén)開(kāi)度當(dāng)干擾作用使被控變量（流量）發(fā)生變化偏離給定值時(shí)，控制器發(fā)出控制信號(hào)，閥門(mén)動(dòng)作，控制結(jié)果使流量回到給定值。第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制4圖17-2泵的流量特性曲線(xiàn)與管路特性曲線(xiàn)

控制閥一般應(yīng)該安裝在泵的出口管線(xiàn)上，而不應(yīng)該安裝在泵的吸入管線(xiàn)上（特殊情況除外）。注意圖17-1改變泵出口阻力調(diào)流量第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制52.控制泵的轉(zhuǎn)速圖17-3改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)流量圖17-3中曲線(xiàn)1、2、3表示轉(zhuǎn)速分別為n1、n2、n3時(shí)的流量特性，且有n1＞n2＞n3。該方案從能量消耗的角度來(lái)衡量最為經(jīng)濟(jì)，機(jī)械效率較高，但調(diào)速機(jī)構(gòu)一般較復(fù)雜，所以多用在蒸汽透平驅(qū)動(dòng)離心泵的場(chǎng)合，此時(shí)僅需控制蒸汽量即可控制轉(zhuǎn)速。第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制63.控制泵的出口旁路將泵的部分排出量重新送回到吸入管路，用改變旁路閥開(kāi)啟度的方法來(lái)控制泵的實(shí)際排出量?？刂崎y裝在旁路上，壓差大，流量小，因此控制閥的尺寸較小。

該方案不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榕月烽y消耗一部分高壓液體能量，使總的機(jī)械效率降低，故很少采用。圖17-4改變旁路閥調(diào)流量第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制二、往復(fù)泵的自動(dòng)控制方案7

往復(fù)泵多用于流量較小、壓頭要求較高的場(chǎng)合，它是利用活塞在汽缸中往復(fù)滑行來(lái)輸送流體的。往復(fù)泵提供的理論流量可按下式計(jì)算

（17-1）第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制81.改變?cè)瓌?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速該方案適用于以蒸汽機(jī)或汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，此時(shí)，可借助于改變蒸汽流量的方法方便地控制轉(zhuǎn)速。圖17-5改變轉(zhuǎn)速的方案第一節(jié)流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制92.控制泵的出口旁路該方案由于高壓流體的部分能量要白白消耗在旁路上，故經(jīng)濟(jì)性較差。圖17-6改變旁路流量第一節(jié)節(jié)流流體輸輸送設(shè)設(shè)備的的自動(dòng)動(dòng)控制制103.改改變沖沖程s圖17-7往復(fù)泵的特性曲線(xiàn)計(jì)量泵泵常用用改變變沖程程s來(lái)進(jìn)行行流量量控制制。沖沖程s的調(diào)整整可在在停泵泵時(shí)進(jìn)進(jìn)行，，也有有可在在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)狀態(tài)態(tài)下進(jìn)進(jìn)行的的。第一節(jié)節(jié)流流體輸輸送設(shè)設(shè)備的的自動(dòng)動(dòng)控制制三、壓壓氣機(jī)機(jī)的自自動(dòng)控控制方方案11壓力機(jī)機(jī)的分分類(lèi)其作用原原理不同可可分為為離心心式和和往復(fù)復(fù)式兩兩大類(lèi)類(lèi)；按進(jìn)、出出口壓壓力高高低的差別別，可可分為為真空空泵、、鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)、、壓縮縮機(jī)等等類(lèi)型型。第一節(jié)節(jié)流流體輸輸送設(shè)設(shè)備的的自動(dòng)動(dòng)控制制121.直直接控控制流流量對(duì)于低低壓的的離心心式鼓鼓風(fēng)機(jī)機(jī)，一一般可可在其其出口口直接接用控控制閥閥控制制流量量。由由于管管徑較較大，，執(zhí)行行器可可采用用蝶閥閥。其其余情情況下下，為為了防防止出出口壓壓力過(guò)過(guò)高，，通常常在入入口端端控制制流量量。因因?yàn)闅鈿怏w的的可壓壓縮性性，所所以這這種方方案對(duì)對(duì)于往往復(fù)式式壓縮縮機(jī)也也是適適用的的。為了減減少阻阻力損損失，，對(duì)大大型壓壓縮機(jī)機(jī)，往往往不不用控控制吸吸入閥閥的方方法，，而用用調(diào)整整導(dǎo)向向葉片片角度度的方方法。。第一節(jié)節(jié)流流體輸輸送設(shè)設(shè)備的的自動(dòng)動(dòng)控制制13圖17-9分程閥的特性圖17-8分程控制方案第一節(jié)節(jié)流流體輸輸送設(shè)設(shè)備的的自動(dòng)動(dòng)控制制142.控控制旁旁路流流量對(duì)于壓壓縮比比很高高的多多段壓壓縮機(jī)機(jī)，從從出口口直接接旁路路回到到入口口是不不適宜宜的。。這樣樣控制制閥前前后壓壓差太太大，，功率率損耗耗太大大。為了解決這個(gè)問(wèn)題題，可以以在中間間某段安安裝控制制閥，使使其回到到入口端端，用一一只控制制閥可滿(mǎn)滿(mǎn)足一定定工作范范圍的需需要。圖17-10控制壓縮機(jī)旁路方案第一節(jié)流流體輸輸送設(shè)備備的自動(dòng)動(dòng)控制153.調(diào)節(jié)節(jié)轉(zhuǎn)速壓氣機(jī)的的流量控控制可以以通過(guò)調(diào)調(diào)節(jié)原動(dòng)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)達(dá)到，這這種方案案效率最最高，節(jié)節(jié)能最好好。問(wèn)題在于調(diào)速速機(jī)構(gòu)一一般比較較復(fù)雜，，沒(méi)有前前兩種方方法簡(jiǎn)便便。第一節(jié)流流體輸輸送設(shè)備備的自動(dòng)動(dòng)控制16“喘振””現(xiàn)象當(dāng)負(fù)荷降降低到一一定程度度時(shí),氣氣體的排排送會(huì)出出現(xiàn)強(qiáng)烈烈的振蕩蕩,從而而引起機(jī)機(jī)身的劇劇烈振動(dòng)動(dòng)。這種種現(xiàn)象稱(chēng)稱(chēng)為“喘振”。喘振會(huì)造造成事故故,操作作中必須須防止喘喘振現(xiàn)象象產(chǎn)生。。防喘振的的控制方方案有很很多種,其中最最簡(jiǎn)單的的是旁路控制制方案。第一節(jié)流流體輸輸送設(shè)備備的自動(dòng)動(dòng)控制17旁路控制制方案圖17-11簡(jiǎn)單的防喘振方案第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制一、兩側(cè)側(cè)均無(wú)相相變化的的換熱器器控制方方案181.控控制載熱熱體的流流量圖17-12表表示利用用控制載載熱體流流量來(lái)穩(wěn)穩(wěn)定被加加熱介質(zhì)質(zhì)出口溫溫度的控控制方案案。采用用傳熱基基本方程程式的工工作原理理。若不考慮傳熱過(guò)程中的熱損失圖17-12改變載熱體流量控制溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制19傳熱過(guò)程中傳熱的速率可按下式計(jì)算整理后，得移項(xiàng)后改寫(xiě)為第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制20如果載熱熱體本身身壓力不不穩(wěn)定，，可另設(shè)設(shè)穩(wěn)壓系系統(tǒng)，或或者采用用以溫度度為主變變量、流流量為副副變量的的串級(jí)控控制系統(tǒng)統(tǒng)。圖17-13換熱器串級(jí)控制系統(tǒng)第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制212.控制制載熱體體旁路采用三通通控制閥閥來(lái)改變變進(jìn)入換換熱器的的載流體體流量與與旁路流流量的比比例，可可以改變變進(jìn)入換換熱器的的載熱體體流量，，還可以以保證載載熱體總總流量不不受影響響。旁路的流流量一般般不用直直通閥來(lái)來(lái)直接進(jìn)進(jìn)行控制制，因?yàn)闉樵趽Q熱熱器內(nèi)部部流體阻阻力小的的時(shí)候，，控制閥閥前后壓壓降很小小，這樣樣就使控控制閥的的口徑要要選得很很大，而而且閥的的流量特特性易發(fā)發(fā)生畸變變。圖17-14用載熱體旁路控制溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制223.控制制被加熱熱流體自自身流量量只能用在在工藝介介質(zhì)的流流量允許許變化的的場(chǎng)合。。圖17-15用介質(zhì)自身流量調(diào)溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制234.控控制被加加熱流體體自身流流量的旁旁路當(dāng)被加熱熱流體的的總流量量不允許許控制，，而且換換熱器的的傳熱面面積有余余量時(shí)，，可將一一小部分分被加熱熱流體由由旁路直直接流到到出口處處，使冷冷熱物料料混合來(lái)來(lái)控制溫溫度。圖17-16用介質(zhì)旁路調(diào)溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制二、載熱熱體進(jìn)行行冷凝的的加熱器器自動(dòng)控控制24在蒸汽加加熱器中中，蒸汽汽冷凝由由汽相變變液相，，放熱，，通過(guò)管管壁加熱熱工藝介介質(zhì)。如如果要加加熱到200℃℃以上或或30℃℃以下時(shí)時(shí)，常采采用一些些有機(jī)化化工物作作為載熱熱體。這種傳熱熱過(guò)程分分兩段進(jìn)進(jìn)行，先先冷凝后后降溫。。當(dāng)僅考慮汽化潛熱時(shí)，熱量平衡方程式為傳熱速率方程式仍為第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制25當(dāng)被加熱熱介質(zhì)的的出口溫溫度t2為被控變變量時(shí)，，常采用用下述兩兩種控制制方案。。1.控制制蒸汽流流量通過(guò)改變變加熱蒸蒸汽量來(lái)來(lái)穩(wěn)定被被加熱介介質(zhì)的出出口溫度度。當(dāng)閥閥前蒸汽汽壓力有有波動(dòng)時(shí)時(shí)，可對(duì)對(duì)蒸汽總總管加設(shè)設(shè)壓力定定值控制制，或者者采用溫溫度與蒸蒸汽流量量（或壓壓力）的的串級(jí)控控制。圖17-17用蒸汽流量調(diào)溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制262.控制制換熱器器的有效效換熱面面積圖17-18用凝液排出量調(diào)溫度圖17-19溫度-液位串級(jí)系統(tǒng)圖17-20溫度-流量串級(jí)系統(tǒng)第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制27兩種方案案比較控制蒸汽汽流量法法優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行行、過(guò)渡渡過(guò)程時(shí)時(shí)間短、、控制迅迅速。缺點(diǎn)：需選用較較大的蒸蒸汽閥門(mén)門(mén)、傳熱熱量變化化比較劇劇烈，有有時(shí)凝液液冷到100℃℃以下，，這時(shí)加加熱器內(nèi)內(nèi)蒸汽一一側(cè)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)壓壓，造成成冷凝液液的排放放不連續(xù)續(xù)，影響響均勻傳傳熱。第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制28控制換熱熱器的有有效換熱熱面積法法缺點(diǎn)：控制通道道長(zhǎng)、變變化遲緩緩，且需需要有較較大的傳傳熱面積積裕量。。優(yōu)點(diǎn)：防止局部部過(guò)熱，，對(duì)一些些過(guò)熱后后會(huì)引起起化學(xué)變變化的過(guò)過(guò)敏性介介質(zhì)比較較適用。。另外，，由于蒸蒸汽冷凝凝后凝液液的體積積比蒸汽汽體積小小得多，，所以可可以選用用尺寸較較小的控控制閥門(mén)門(mén)。第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制三、冷卻卻劑進(jìn)行行汽化的的冷卻器器自動(dòng)控控制291.控制制冷卻劑劑的流量量該方案不不以液位位為操縱縱變量，，但液位位不能過(guò)過(guò)高，過(guò)過(guò)高會(huì)造造成蒸發(fā)發(fā)空間不不足，使使出去的的氨氣中中夾帶大大量液氨氨，引起起氨壓縮縮機(jī)的操操作事故故。這種控制制方案帶帶有上限限液位報(bào)報(bào)警，或或采用溫溫度-液液位自動(dòng)動(dòng)選擇性性控制，，當(dāng)液位位高于某某上限值值時(shí)，自自動(dòng)把液液氨閥關(guān)關(guān)小或暫暫時(shí)切斷斷。圖11-25用冷卻劑流量控制溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制302.溫度度與液位位的串級(jí)級(jí)控制該方案的的實(shí)質(zhì)是是改變傳傳熱面積積。但采采用了串串級(jí)控制制，將液液氨壓力力變化而而引起液液位變化化的這一一主要干干擾包含含在副環(huán)環(huán)內(nèi)，從從而提高高了控制制質(zhì)量。。圖17-22溫度-液位串級(jí)控制第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制313.控制制汽化壓壓力工作原理基于當(dāng)控制閥的開(kāi)度變化時(shí)，會(huì)引起氨冷器內(nèi)汽化壓力改變，于是相應(yīng)的汽化溫度也就改變了。圖17-23用汽化壓力調(diào)溫度第二節(jié)傳傳熱設(shè)設(shè)備的自自動(dòng)控制制32這種方案案控制作作用迅速速，只要要汽化壓壓力稍有有變化，，就能很很快影響響汽化溫溫度，達(dá)達(dá)到控制制工藝介介質(zhì)出口口溫度的的目的。。但是由由于控制制閥安裝裝在氣氨氨出口管管道上，，故要求求氨冷器器要耐壓壓，并且且當(dāng)氣氨氨壓力由由于整個(gè)個(gè)制冷系系統(tǒng)的統(tǒng)統(tǒng)一要求求不能隨隨意加以以控制時(shí)時(shí)，這個(gè)個(gè)方案就就不能采采用了。。第三節(jié)精精餾塔塔的自動(dòng)動(dòng)控制一、精餾餾塔的干干擾因素素及對(duì)自自動(dòng)控制制的要求求33圖17-24精餾塔的物料流程圖（1）進(jìn)進(jìn)料流量量F的波動(dòng)（＊）（2）進(jìn)進(jìn)料成分分ZF的變化（＊）（3）進(jìn)進(jìn)料溫度度及進(jìn)料料熱焓QF的變化（4）再再沸器加加熱劑（（如蒸汽汽）加入入熱量的的變化（5）冷冷卻劑在在冷凝器器內(nèi)除去去熱量的的變化（6）環(huán)環(huán)境溫度度的變化化1.干擾擾因素第三節(jié)精精餾塔塔的自動(dòng)動(dòng)控制2.精餾餾塔對(duì)自自動(dòng)控制制的要求求保證質(zhì)量量指標(biāo)保證平穩(wěn)穩(wěn)操作約束條件件34第三節(jié)精精餾塔塔的自動(dòng)動(dòng)控制三、精餾餾塔的控控制方案案351.精餾餾塔的提提餾段溫溫控如果采用用以精餾餾段溫度度作為衡衡量質(zhì)量量指標(biāo)的的間接指指標(biāo)，而而以改變變回流量量作為控控制手段段的方案案，就稱(chēng)稱(chēng)為提餾段溫溫控。圖17-25提餾段溫控的控制方案示意圖第三節(jié)精精餾塔塔的自動(dòng)動(dòng)控制36提餾段溫溫控的主主要特點(diǎn)點(diǎn)與使用用場(chǎng)合：：（1）采采用了提提餾段溫溫度作為為間接質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)，因此此它能較較直接地地反映提提餾段產(chǎn)產(chǎn)品情況況。將提提餾段溫溫度恒定定后，就就能較好好地保證證塔底產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)質(zhì)量達(dá)到到規(guī)定值值。（2）當(dāng)當(dāng)干擾首首先進(jìn)入入提餾段段時(shí)，用用提餾段段溫控就就比較及及時(shí)，動(dòng)動(dòng)態(tài)過(guò)程程也比較較快。第三節(jié)精精餾塔塔的自動(dòng)動(dòng)控制372.精精餾塔塔的精精餾段段溫控控如果采采用以以精餾餾段溫溫度作作為衡衡量質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo)的的間接接指標(biāo)標(biāo)，而而以改改變回回流量量作為為控制制手段段的方方案，，就稱(chēng)稱(chēng)為精餾段段溫控控。圖17-26精餾段溫控的控制方案示意圖第三節(jié)節(jié)精精餾塔塔的自自動(dòng)控控制38精餾段段溫控控的主主要特特點(diǎn)與與使用用場(chǎng)合合：①采采用了了精餾餾段溫溫度作作為間間接質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo)，，因此此它能能較直直接地地反映映精餾餾段的的產(chǎn)品品情況況。當(dāng)當(dāng)塔頂頂產(chǎn)品品純度度要求求比塔塔底嚴(yán)嚴(yán)格時(shí)時(shí)，一一般宜宜采用用精餾餾段溫溫控方方案。。②如如果干干擾首首先進(jìn)進(jìn)入精精餾段段，采采用精精餾段段溫控控就比比較及及時(shí)。。第三節(jié)節(jié)精精餾塔塔的自自動(dòng)控控制39在采用用精餾餾段溫溫控或或提餾餾段溫溫控時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)分離離的產(chǎn)產(chǎn)品較較純時(shí)時(shí)，由由于塔塔頂或或塔底底的溫溫度變變化很很小，，對(duì)測(cè)測(cè)溫儀儀表的的靈敏敏度和和控制制精度度都提提出了了很高高的要要求，，但實(shí)實(shí)際上上卻很很難滿(mǎn)滿(mǎn)足。。解決決這一一問(wèn)題題的方方法，，是將將測(cè)溫溫元件件安裝裝在塔塔頂以以下或或塔底底以上上幾塊塊塔板板的靈靈敏板板上，，以靈靈敏板板的溫溫度作作為被被控變變量。。第三節(jié)節(jié)精精餾塔塔的自自動(dòng)控控制403.精精餾塔塔的溫溫差控控制采用溫溫差作作為衡衡量質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo)的的間接接變量量，是是為了了消除除塔壓壓波動(dòng)動(dòng)對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的的影響響。圖17-27ΔT-X曲線(xiàn)注意：：溫差與與產(chǎn)品品純度度之間間并非非單值值關(guān)系系。第三節(jié)節(jié)精精餾塔塔的自自動(dòng)控控制414.按按產(chǎn)品品成分分或物物性的的直接接控制制能利用用成分分分析析器，，例如如紅外外分析析器、、色譜譜儀、、密度度計(jì)、、干點(diǎn)點(diǎn)和閃閃點(diǎn)以以及初初餾點(diǎn)點(diǎn)分析析器等等，分分析出出塔頂頂（或或塔底底）的的產(chǎn)品品成分分并作作為被被控變變量，，用回回流量量（或或再沸沸器加加熱量量）作作為控控制手手段組組成成成分控控制系系統(tǒng)，，就可可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)按產(chǎn)產(chǎn)品成成分的的直接接指標(biāo)標(biāo)控制制。第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制一、化化學(xué)反反應(yīng)器器的控控制要要求42(1)質(zhì)量量指標(biāo)標(biāo)化學(xué)反反應(yīng)器器的質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo)一一般指指反應(yīng)應(yīng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率率或反反應(yīng)生生成物物的規(guī)規(guī)定濃濃度。。如聚合釜出口溫差控制與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制43以溫度度、壓壓力等等工藝藝變量量作為為間接接控制制指標(biāo)標(biāo)，有有時(shí)并并不能能保證證質(zhì)量量穩(wěn)定定。當(dāng)有干干擾作作用時(shí)時(shí)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率率和反反應(yīng)生生成物物組分分等仍仍會(huì)受受到影影響。。特別是是在有有些反反應(yīng)中中，溫溫度、、壓力力等工工藝變變量與與生成成物組組分間間不完完全是是單值值對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系系，這這就需需要不不斷地地根據(jù)據(jù)工況況變化化去改改變溫溫度控控制系系統(tǒng)的的給定定值。。在有催催化劑劑的反反應(yīng)器器中，，由于于催化化劑的的活性性變化化，溫溫度給給定值值也要要隨之之改變變。第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制44(2)物料料平衡衡為使反反應(yīng)正正常，，轉(zhuǎn)化化率高高，要要求維維持進(jìn)進(jìn)入反反應(yīng)器器的各各種物物料量量恒定定，配配比符符合要要求。。(3)約束束條件件對(duì)于反反應(yīng)器器，要要防止止工藝藝變量量進(jìn)入入危險(xiǎn)險(xiǎn)區(qū)域域或不不正常常工況況，應(yīng)應(yīng)當(dāng)配配備一一些報(bào)報(bào)警、、聯(lián)鎖鎖裝置置或設(shè)設(shè)置取取代控控制系系統(tǒng)。。第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制二、釜釜式反反應(yīng)器器的溫溫度自自動(dòng)控控制45(1)控制制進(jìn)料料溫度度圖17-28改變進(jìn)料溫度調(diào)釜溫第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制46(2)控制制傳熱熱量由于大大多數(shù)數(shù)反應(yīng)應(yīng)釜均均有傳傳熱面面，引引入或或移去去反應(yīng)應(yīng)熱，，所以以用改改變引引入傳傳熱量量多少少的方方法就就能實(shí)實(shí)現(xiàn)溫溫度控控制。。圖17-29改變加熱劑或冷卻劑流量調(diào)釜溫第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制47(3)串級(jí)級(jí)控制制為了針針對(duì)反反應(yīng)釜釜滯后后較大大的特特點(diǎn)，，可采采用串串級(jí)控控制方方案。。圖17-30釜溫與冷劑流量串級(jí)控制示意圖第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制48圖17-31釜溫與夾套溫度串級(jí)控制示意圖圖11-37釜溫與釜壓串級(jí)控制示意圖第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制三、固固定床床反應(yīng)應(yīng)器的的自動(dòng)動(dòng)控制制49固定床床反應(yīng)應(yīng)器是指催催化劑劑床層層固定定于設(shè)設(shè)備中中不動(dòng)動(dòng)的反反應(yīng)器器，流流體原原料在在催化化劑作作用下下進(jìn)行行化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)以生生成所所需反反應(yīng)物物。常見(jiàn)的的溫度度控制制方案案有：：控制進(jìn)進(jìn)料濃濃度控制進(jìn)進(jìn)料溫溫度控制段段間進(jìn)進(jìn)入的的冷氣氣量第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制50圖17-33改變進(jìn)料濃度調(diào)反應(yīng)器溫度圖17-34用載熱體流量調(diào)溫度第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制51圖17-35用旁路調(diào)溫度圖17-36用改變段間冷氣量調(diào)溫度圖17-37用改變段間蒸汽量調(diào)溫度第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制四、流流化床床反應(yīng)應(yīng)器的的自動(dòng)動(dòng)控制制52圖17-38流化床反應(yīng)器原理示意圖圖17-39改變?nèi)肟跍囟日{(diào)反應(yīng)器溫度第四節(jié)節(jié)化化學(xué)反反應(yīng)器器的自自動(dòng)控控制53圖17-41流化床差壓指示系統(tǒng)圖17-40改變冷劑流量調(diào)溫度例題分分析1.試試判斷斷圖17-42(a)、、(b)控控制方方案是是否正正確。。圖17-42泵的控制方案54例題分分析解：要分析析圖17-42所示示控制制方案案是否否正確確,首首先必必須了了解離離心泵泵和往往復(fù)泵泵的特特性。。圖17-42(a)是離離心泵泵的流流量控控制方方案。。為了了控制制出口口流量量的大大小,控制制閥一一般應(yīng)應(yīng)該直直接裝裝在出出口管管線(xiàn)上上。這這是因因?yàn)殡x離心泵泵吸入入高度度是有有限的的,如如果控控制閥閥裝在在吸入入管線(xiàn)線(xiàn)上,會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生壓壓降,這樣樣一來(lái)來(lái),進(jìn)進(jìn)口端端壓力力就有有可能能過(guò)低低,因因?yàn)橐阂后w氣氣化,使泵泵失去去排液液能力力,這這叫氣氣縛。?；蛘哒邏旱降匠隹诳诙擞钟旨彼偎倮淠?沖沖蝕厲厲害,這叫叫氣蝕蝕。這這兩種種情況況都要要避免免發(fā)生生。所所以控控制閥閥一般般不應(yīng)應(yīng)安裝裝在離離心泵泵的入入口管管線(xiàn)上上。55例題分分析圖17-42(b)為往往復(fù)泵泵出口口流量量控制制方案案。從從往復(fù)復(fù)泵的的特性性來(lái)看看,只只要轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速一一定,排出出的流流量是是基本本不變變的。。因此此采用用出口口節(jié)流流的方方法來(lái)來(lái)控制制出口口流量量是不不行的的。56例題分分析2.圖圖17-43所所示的的加熱熱器,如果果兩側(cè)側(cè)無(wú)相相變,載熱熱體流流量很很大,且進(jìn)進(jìn)出口口溫差差(T20-T21)很很小時(shí)時(shí),采采用圖圖示溫溫控方方案是是否合合理?圖17-43加熱器控制方案57例題分析解：從分析對(duì)象象(加熱器器)的靜態(tài)態(tài)特性來(lái)看看，采用圖圖示控制方方案是不合合理的。設(shè)載熱體流流量為F2，摩爾熱容容為C2