工藝流程設計

工藝流程設計第一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》工藝流程設計是工藝設計的核心。工藝流程設計的成品通過圖解形式（形象、具體）地表示——工藝流程圖，它反映了化工生產由原料到產品的全部過程既物料和能量的變化，物料的流向以及生產中所經歷的工藝過程和使用的設備儀表。工藝流程圖集中地概括了整個生產過程的全貌。

第二章工藝流程設計第二頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》生產同一化工產品可以采用不同原料，經過不同生產路線而制得，即使采用同一原料，也可采用不同生產路線，同一生產路線中也可以采用不同的工藝流程。

選擇生產路線也就是選擇生產方法，這是決定設計質量的關鍵。如果某產品只有一種生產方法，就無須選擇；若有幾種不同的生產方法，就應逐個進行分析研究，通過各方面比較篩選一個最好的生產方法，作為下一步工藝流程設計的依據(jù)。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第三頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》一、生產方法和工藝流程選擇的原則選擇生產方法和工藝流程的三項原則：1.先進性

先進性是指技術上的先進和經濟上的合理可行。具體包括基建投資、產品成本、消耗定額和勞動生產率等方面的內容，應選擇物料損耗小、循環(huán)量少，能量消耗少和回收利用好的生產方法。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第四頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2.可靠性

可靠性是指生產方法和工藝流程是否成熟可靠。如果所選擇的生產方法和采用的技術不成熟，就會影響工廠正常生產，甚至不能投產，造成極大的浪費。因此，對于尚在試驗階段的新技術、新工藝、新設備應慎重對待。要防止只考慮新的一面，而忽視不成熟、不穩(wěn)妥的一面。應堅持一切經過試驗的原則，不允許把未來的生產廠當作試驗工廠來進行設計。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇第五頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

3.合理性

中國是一個發(fā)展中的社會主義國家。在進行工廠設計時，不能單純從技術觀點考慮問題，應從中國的具體情況出發(fā)考慮各種具體問題。根據(jù)以往的設計工作的體會，化工工藝流程設計中應結合國情認真考慮以下幾個方面的問題。①中國人民的消費水平及各種化工產品的消費趨勢。②中國化工機械設備及電氣儀表的制造能力。③中國化工生產所用的化工原材料及設備用金屬材料的供應情況。④中國環(huán)境保護的有關規(guī)定和化工生產中三廢排放情況。⑤勞動就業(yè)與化工生產自動化水平的關系。⑥資金籌措和外匯貯備情況。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第六頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》上述三項原則必須在技術路線和工藝流程選擇中全面衡量，綜合考慮。一種技術的應用有長處，也有短處。設計人員必須采取全面分析對比的方法，并根據(jù)建設項目的具體要求，選擇其中不僅對現(xiàn)在有利，而且對將來也有利的工藝技術，竭力發(fā)揮有利的一面，設法減少不利的因素。比較時要仔細領會設計任務書提出的各項原則要求，要對收集到的資料進行加工整理，提煉出能夠反映本質的、突出主要優(yōu)缺點的數(shù)據(jù)材料，作為比較的依據(jù)。要經過全面分析、反復對比后選出優(yōu)點較多、符合國情、切實可行的技術路線和工藝流程。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇第七頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》二、生產方法和工藝流程確定的步驟確定生產方法和工藝流程要經過幾個階段：

1.資料搜集與項目調研

這是確定生產方法和選擇工藝流程的準備階段。在此階段，要根據(jù)建設項目的產品方案及生產規(guī)模，有計劃、有目的地搜集國內外同類型生產廠的有關資料，包括技術路線特點、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產品質量、三廢治理以及各種技術路線的發(fā)展情況與動向等技術經濟資。掌握國內外化工技術經濟的資料，僅靠設計人員自己搜集是不夠的，還應取得技術信息部門的配合，有時還要向咨詢部門提出咨詢。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第八頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》具體收集的內容主要有以下幾個方面:①國內外生產情況，各種生產方法及工藝流程；

②原料來源及產品應用情況；

③試驗研究報告；

④安全技術及勞動保護措施；

⑤綜合利用及三廢處理；⑥生產技術是否先進，生產連續(xù)化、自動化程度；

⑦設備的大型化及制造、運輸情況；

⑧基本建設投資、產品成本、占地面積；⑨水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應；

⑩廠址、地質、水文、氣象等資料；車間（裝置）環(huán)境與周圍的情況。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第九頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2.生產設備類型與制造廠商調研設備是完成生產過程的重要條件，是確定技術路線和工藝流程時必然要涉及到的因素。在搜集資料過程中，必須對設備予以足夠重視。對各種生產方法中所用的設備，分清國內已有定型產品的、需要進口的及國內需重新設計制造的三種類型，并對設計制造單位的技術力量、加工條件、材料供應及設計、制造的進度加以了解。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第十頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

3.對調研結果進行全面分析對比

全面分析對比的內容很多，主要比較下列幾項：

①幾種技術路線在國內外采用的情況及發(fā)展趨勢；

②產品的質量情況；

③生產能力及產品規(guī)格；

④原材料、能量消耗情況；

⑤建設費用及產品成本；

⑥三廢的產生及治理情況；

⑦其他特殊情況。第一節(jié)生產方法和工藝流程的選擇

第十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》工藝流程設計是在確定原料路線和工藝技術路線的基礎上進行的。由于在整個設計中，設備選型、工藝計算、設備置布等工作都與工藝流程有直接關系。只有流程確定后，其他各項工作才能開展，工藝流程設計涉及各個方面，而各個方面的變化又反過來影響工藝流程設計，甚至使流程發(fā)生較大的變化。因此，工藝流程設計動手最早，又結束最晚。第二節(jié)工藝流程設計

第十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》一、工藝流程設計的任務工藝流程設計和車間布置設計是決定整個車間（裝置）基本面貌的關鍵性的步驟，對設備設計和管路設計等單項設計也起著決定性的作用。流程設計的主要任務包括兩個方面：一是確定生產流程中全部生產過程的具體內容、順序和組合方式，達到由原料制得所需產品的目的；二是繪制工藝流程圖，要求以圖解的形式表示生產過程中，當原料經過各個單元操作過程制得產品時，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些化工過程和設備，再進一步通過圖解形式表示出化工管道流程和計量控制流程。第二節(jié)工藝流程設計

第十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

按步驟逐步解決以下問題：（1）確定整個流程的組成；應確定采用多少生產過程或工序來構成全過程，確定每個單元過程的具體任務，以及每個生產過程或工序之間如何連接。（2）確定每個過程或工序的組成；應采用多少和由哪些設備來完成這一生產過程，以及各種設備之間應如何連接，弄明確每臺設備的作用和它的主要工藝參數(shù)。（3）確定工藝操作條件；確定整個生產工序或每臺設備的各個不同部位要達到和保持的操作條件。第二節(jié)工藝流程設計

第十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》（4）控制方案的確定；確保各生產工序和每臺設備本身的操作條件，及實現(xiàn)各生產過程之間、各設備之間的正確聯(lián)系，需要確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。（5）原料與能量的合理利用；計算并確定各個生產過程的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時合理地做好能量回收與綜合利用，降低能耗以確定水、電、蒸汽和燃料的消耗（6）制定“三廢”處理方案；對全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對于暫時無法回收利用的，則須進行妥善處（7）制定安全生產措施。對設計出來的化工裝置在開車、停車、長期運轉以及檢修過程中，可能存在哪些不安全因素進行認真分析，再遵照國家的各項有關規(guī)定，結合以往的經驗教訓，制訂出切實可靠的安全措施。第二節(jié)工藝流程設計

第十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》二、工藝流程設計的方法

工藝流程設計方法：首先要看所確定的生產方法是正在生產或曾經運行過的成熟工藝，還是待開發(fā)的新工藝。前者是可以參考借鑒但需要局部改進或局部采用新技術、新工藝的問題；后者須針對新技術開發(fā)進行概念設計。一個化工過程簡化分四大部分：原料預處理過程反應過程產物的處理（分離凈化）過程產品、“三廢”的處理過程。第二節(jié)工藝流程設計

第十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》工藝流程設計主要應考慮如下幾個方面的問題：（1）以反應過程為中心（2）原料預處理過程（3）產物的分離凈化（4）產品的后處理（5）未反應原料的循環(huán)與利用（6）確定“三廢”排出物的處理措施（7）確定公用工程的配套措施（8）確定操作條件和制定控制方案（9）制定切實可靠的安全生產措施（10）保溫、防腐的設計第二節(jié)工藝流程設計

第十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》三、工藝流程設計的基本方法―方案比較法

一個優(yōu)秀的工程設計只有在多種方案的比較中才能產生。進行方案比較首先要明確判據(jù)，工程上常用的判據(jù)有產物收率、原材料單耗、能量單耗、產品成本、工程投資等。此外，也要考慮環(huán)保、安全、占地面積等因素。進行方案比較的基本前提是保持原始信息不變。這里應強調指出，過程的操作參數(shù)如溫度、壓力、流速、流量等原始信息，設計者是不能變更的。設計者只能采用各種工程手段和方法，保證實現(xiàn)工藝規(guī)定的操作參數(shù)。方案比較實際是過程優(yōu)化，可以采用人工比較法和計算機比較法。工藝流程設計的基本方法―流程模擬法第二節(jié)工藝流程設計

第十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》把各個生產單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的生產工藝過程，并用圖形描繪出來，即是工藝流程圖?；すに噲D中，屬于工藝流程圖性質的圖樣有若干種，它們都用來表達工藝生產流程。由于它們的要求各不相同，所以在內容、重點和深度方面也不一致，但這些圖樣之間是有密切聯(lián)系的。工藝流程圖中工藝物料管線為粗實線，輔助物料管線、工藝設備中粗實線，其他如閥門、管件為細實線。第三節(jié)工藝流程圖

第十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》一、工藝流程圖的種類按設計階段不同不計入文件

方框流程圖工藝流程簡（草）圖——半圖解初步設計文件

工藝物料流程圖帶控制點的工藝流程圖施工圖設計文件

管道儀表流程圖

第三節(jié)工藝流程圖第二十頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》方框流程圖

第三節(jié)工藝流程圖第二十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

1、工藝流程草圖

工藝流程草圖又稱方案流程圖或流程示意圖，是用來表達整個工廠或車間生產流程的圖樣。是一種示意性的從左至右的展開圖。它是設計開始時供工藝方案討論常用的流程圖，是工藝流程圖設計的依據(jù)。它只是定性地標出由原料轉化成產品的變化、流向順序以及生產中采用的各種化工單元及設備。

第三節(jié)工藝流程圖圖2-1脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖1一羅茨鼓風機；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風機；6一再生塔；7一除塵塔第二十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日這是合成氨工藝中原料氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖。半水煤氣自氣柜用羅茨鼓風機1從底部鼓人脫硫塔2，稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1從脫硫塔頂部泵人，用氨水吸收半水煤氣中的硫化氫。由脫硫塔2底部出來的廢氨水，經氨水泵4-2打人再生塔6的上部，用鼓風機5由再生塔下部向塔內吹進空氣使廢氨水解吸。解吸出來的硫化氫隨空氣流從塔頂排出。再生氨水則電再生塔底部排出，用氨水泵4-1送往脫硫塔循環(huán)使用。脫硫后的半水煤氣經除塵塔7除塵后，去壓縮工段進行壓縮。第二十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2、工藝物料流程圖(PFD)

工藝物料流程圖是在物料衡算和熱量衡算完成后繪制，是以圖形與表格相結合的形式來反映物料衡算和熱量衡算的結果。它是初步設計階段的設計成品。是最重要、最本質、最基礎的圖紙。

第三節(jié)工藝流程圖

第二十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

3、帶控制點的工藝流程圖帶控制點的工藝流程圖是一個工程項目工程設計的一個指導性文件，也是各專業(yè)開展設計的依據(jù)之一。帶控制點的工藝流程圖應畫出所有工藝設備、工藝物料管線、輔助物料管線、主要閥門，以及工藝參數(shù)(溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等)的測量點，并表示出自動控制的方案。它是初步設計階段的設計成品。第三節(jié)工藝流程圖

第二十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

4、管道儀表流程圖(PI)

管道儀表流程圖(PI圖)又稱施工流程圖是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字代號，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設備、儀表、管道及主要管件，按其各自的功能，為滿足工藝要求和安全、經濟目的而組合起來，以起到描述工藝裝置結構和功能的作用。它是施工圖設計階段的主要成品之一。

PI圖第三節(jié)工藝流程圖

第二十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》二、管道儀表流程圖(PI圖)管道儀表流程圖(PI圖)應依據(jù)“化工工藝設計施工圖內容和深度統(tǒng)一規(guī)定”HG20519-92和“管道儀表流程圖設計規(guī)定”HG20559-93的有關規(guī)定進行繪制。PI圖在基礎工程設計階段應繪制A版PI圖(初版)、B版PI圖(內審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認版)；在詳細工程設計階段應繪制E版PI圖(詳1版)、F版PI圖(詳2版)、G版PI圖(施工版)。管道儀表流程圖以車間（裝置）或工段（分區(qū)或工序）為主項進行繪制，原則上一個主項繪一張圖樣。若流程復雜，一個主項也可以分成數(shù)張（或分系統(tǒng)）繪制但仍算一張圖樣，且需使用同一個圖號，但要注明各是該圖號圖紙總張數(shù)的第幾張。第三節(jié)工藝流程圖第二十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》圖樣包括如下內容:(l）圖形。將各設備的簡單形狀按工藝流程次序，展示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號等。(2）標注。注寫設備位號及名稱、管段編號、控制點代號、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。(3）圖例。代號、符號及其他標注的注明，有時還有設備位號的索引等。(4）標題欄。注寫圖名、圖號、設計階段、設計單位等。第三節(jié)工藝流程圖

第二十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》（一）通用設計規(guī)定

1、圖紙規(guī)格與圖幅圖樣采用展開圖形式，圖紙采用標準規(guī)格，并帶有設計單位名稱的統(tǒng)一標題欄。圖幅應采用0號(A0)標準尺寸圖紙，也可用1號(Al)標準尺寸圖紙。

2、線條與比例圖上的設備圖形及其高低間相對位置大致按l:100或l:200的比例進行繪制。

3、文字與字母的標注

4、圖面布置

第三節(jié)工藝流程圖

第二十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》（二）設備的表示方法

1、設備的圖形

化工設備在圖上一般可不按比例、用中線條、按HG-20519.31規(guī)定的設備和機械的圖例畫出能夠顯示設備形狀特征的主要輪廓，并表示出設備類別特征以及內部、外部構件(內、外構件亦用中線條)。

常用設備和機械的圖形畫法，可參見表2-2，其他設備可參照畫出。第三節(jié)工藝流程圖

第三十頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2、設備的標注（1）標注內容工藝管道儀表流程圖上應標注設備位號及名稱。設備的位號每臺設備均有相應的位號。設備位號由兩部分組成，前部分用大寫英文字母表示設備類別，后部分用阿拉伯數(shù)字表示設備所在位置(工序)及同類設備的順序，一般數(shù)字為3-4位。設備位號在整個車間（裝置）內不得重復，施工圖設計與初步設計中的編號應該一致。

例如，圖2-3中的“J101”，由三部分組成：J為設備類別代號。1為主項代號，01為設備順序號。（2）標注方式PI圖上通常要表示兩處設備位號，第一處設備位號表示在設備旁，在設備位號線上注寫設備位號，不注設備名稱；第二處位號表示在設備相對應位置的圖紙上方或下方，在位號線上部注寫設備位號，在位號線下注寫設備名稱。第三節(jié)工藝流程圖

第三十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》（三）管道的表示方法

1．管道的畫法圖上一般應畫出所有工藝管道、閥門、主要管件和輔助物料及公用物料（如蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水等）的管道。

(l）線型規(guī)定工藝物料管道用粗實線（常用b=1.0mm左右）繪制，輔助管道用中實線(o.5mm左右）繪制，儀表管則用細虛線（o.25mm左右）或細實線繪制。有些圖樣上，保溫、伴熱等管道除了按規(guī)定線型畫出外，還示意畫出一小段（約IOmm）保溫層。有關各種常用管道的常用線型可參見表2一1。第三節(jié)工藝流程圖

第三十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》(2）交叉與轉彎

(3）放氣、排液及液封管道上的取樣口、放氣口、排液管、液封管等應全部畫出。放氣口應畫在管道的上邊，排液管則繪于管道下側，U型液封管盡可能按實際比例長度表示。

(4）來向和去向流程圖與其他流程圖連接的物料管道（即在本圖上的始端與末端）應引至近圖框處。與其他主項（在不同圖號的圖紙上）連接者，在管道端部畫一個由粗實線構成的2Omm×5mm的矩形框，如圖2一4所示。框中寫明連接圖的圖號，上方則注明物料來向或去向的設備位號或管段號。第三節(jié)工藝流程圖

第三十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2．管道的標注（1）標注方式每段管道上都要標注管道號，一般橫向管線標注在管線的上方，豎向管線則標注在管線的左方；若標注位置不夠時，可將標注中的部分內容移至管線下方或右方。不得已時，也可用指引線引出標注。（2）標注內容標注內容應包括四個部分：即管道號、管徑和管道等級和隔熱等級。前兩個部分為一組，其間用一短橫線隔開，管道等級為另一組，組間應留適當?shù)目障?，如圖2-5所示。圖中的管徑是指公稱通徑DN（有些標準稱之為公稱直徑）。

物料代號HG20559.5-93行業(yè)標準規(guī)定，表2-3第三節(jié)工藝流程圖

第三十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》第三節(jié)工藝流程圖

第三十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

（四）閥門與管件的表示方法在管道上需要用細實線畫出全部閥門和部分管件（如視鏡、阻火器、異徑接頭、盲板、下水漏斗等）的符號，如圖2一3中所示。有關規(guī)定可參閱國家標準“管路系統(tǒng)的圖形符號、閥「1和控制元件（GB6567.4一86)”，可參閱表2-7、2-8。管件中的一般連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無特殊需要均不予畫出。豎管上的閥門在圖上的高低位置應大致符合實際高度。第三節(jié)工藝流程圖

第三十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》第二章工藝流程設計

第三十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

（五）儀表控制點的表示方法工藝生產流程中的儀表及控制點大致按安裝位置用文字代號、圖形符號給以表示。儀表控制點包括圖形符號、字母代號和數(shù)字編號。其中圖形符號和字母代號組合起來，可以表示工業(yè)儀表所處理的被測變量和功能，或表示儀表、設備、元件、管線的名稱；字母代號和阿拉伯數(shù)字編號組合起來，就組成了儀表的位號。儀表控制點按有關部門規(guī)定繪制，其代號、符號的含義在圖樣右上方的“圖例”中有所說明。根據(jù)國家標準“過程檢測和控制流程圖圖形符號和文字代號”,化工有關部門制訂了適應化工等行業(yè)的具體規(guī)定。第三節(jié)工藝流程圖

第三十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

l、圖形符號

①儀表（包括檢測、顯示、控制等）的圖形符號在圖上用細線表示，如常規(guī)儀表圖形為圓圈。②儀表安裝位置的圖形符號，表2-11

第三節(jié)工藝流程圖

表2-11儀表安裝位置的圖形符號第三十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

2、字母代號表示儀表功能和儀表的字母代號見表2一9、表2一10。

3、儀表位號儀表位號由儀表功能標志和儀表回路兩部分（字母組合和阿拉伯數(shù)字編號）組成。在檢測控制系統(tǒng)中，一個回路中的每一個儀表（或元件）都應標注儀表位號。第一個字母表示被測變量，后繼字母表示儀表的功能（讀出功能、輸出功能）。數(shù)字編號表示儀表的順序號。數(shù)字編號可按車間或工段進行編制。如PI-801，P為被測變量代號，I為儀表的功能代號，8是工段號，01是順序號。第三節(jié)工藝流程圖

第四十頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

（六）首頁圖每個單獨裝置編制一份首頁圖。主要內容：第三節(jié)工藝流程圖

第四十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

合成甲醇PI圖第三節(jié)工藝流程圖

第四十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

第三節(jié)工藝流程圖

第四十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

自控流程簡介

顧名思議，自控流程即自動控制流程的簡稱。而化工自動化是化工類型生產過程自動化的簡稱。即用自動化裝置代替操作人員來管理和控制化工生產過程。

一、基本概念

1、自動調節(jié)系統(tǒng)及組成自動調節(jié)系統(tǒng)是在人工調節(jié)的基礎上產生和發(fā)展起來的。如：液體貯槽。從前一工序來的半成品或成品連續(xù)不斷流入槽中，而槽中液體又送至下一工序。

第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

這一崗位的操作：流入量（或流出量）的波動會引起槽內液位的波動，嚴重的溢出或抽空。

克服這個問題的最簡單方法，是以貯槽液位為操作指標，改變出口閥門開度為調節(jié)手段。操作人員進行工作：人工調節(jié)——1）觀察液統(tǒng)計的指示值；

2）將指示值與規(guī)定值比較差值；

3）差值—閥門開啟的比例關系進行調節(jié)至所需規(guī)定值。上述調節(jié)指標是液位，故叫液位調節(jié)。第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》若用一套自動化裝置來代替上述人工操作——自動調節(jié)。此時：液體貯槽和自動裝置一起構成了一個自動調節(jié)系統(tǒng)。自動化裝置：自動調節(jié)——1）測量槽液位并將其值用一種特定的信號（如氣壓、電流或機械位移等）表示出來的儀器——測量元件或變送器。

2）根據(jù)變送器送來的信號，與工藝上液位值比較并按設計好的運算結果，將結果用特定的信號發(fā)送出去——自動調節(jié)器。

3）能自動地根據(jù)調動器送出來的信號改變閥門的開啟度——調節(jié)閥。第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》自動調節(jié)系統(tǒng)中的生產工藝設備（槽）叫調節(jié)對象生產中保持不變的工藝指標（如液位）叫被調參數(shù)工藝指標中保持值叫給定值。

2、自動調節(jié)系統(tǒng)的分類自動調節(jié)系統(tǒng)按工藝參數(shù)分類：壓力調節(jié)溫度調節(jié)流量調節(jié)液位調節(jié)第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》按調節(jié)規(guī)律分類（調節(jié)器的輸出隨輸入變化的規(guī)律）：位式調節(jié)比例調節(jié)積分調節(jié)微分調節(jié)按給定值的不同情況分類：定值調節(jié)隨動調節(jié)（自動跟蹤系統(tǒng)）程序調節(jié)（順序調節(jié)系統(tǒng)）第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

3、過程（調節(jié)）控制要求為了達到設計的各項要求，必須對生產裝置進行連續(xù)的監(jiān)視或控制，由操作人員和控制設備組成控制系統(tǒng)，共同完成該項任務。控制系統(tǒng)應滿足抑制外部擾動的影響和使過程在優(yōu)化的工況下工作這兩項基本要求。（1）抑制外部擾動的影響

這是化工過程控制的目的。擾動是指外界因素變化對系統(tǒng)影響。這種干擾是客觀存在的，不可避免的。因此需引入控制機構，消除對系統(tǒng)可能造成的不良影響。第四節(jié)典型設備的自控方案

第四十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

（2）使過程在優(yōu)化的工況下操作如反應器，隨反應進行，催化劑失活，需定期切換。（變溫操作）4、控制系統(tǒng)的設計要求（1）確定為達到設計要求所需測量的參數(shù)——

產品數(shù)量、質量、安全、可操作、經濟。（2）選擇控制變量對于某個測量參數(shù)，可能有多個可任意調節(jié)的輸入變量，需選擇一個或多個變量作為控制變量——確定控制方案。第四節(jié)典型設備的自控方案

第五十頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》二、典型設備的自控方案一）泵類的自控方案1.離心泵離心泵的流量調節(jié)一般是采用出口節(jié)流的方法，如圖2-7(a)。也可以使用旁路調節(jié)方法(見圖2-7(b))，旁路調節(jié)耗費能量，其優(yōu)點是調節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。第四節(jié)典型設備的自控方案

(a)控制泵的出口閥門開度(b)控制泵的出口旁路圖2-7離心泵的拴制方案第五十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》二）壓縮機的自控方案

第四節(jié)典型設備的自控方案圖2-9壓縮機分程控制方案圖2-10壓縮機旁路控制方案第五十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日《化工設計》

三）換熱器的自控方案第四節(jié)典型設備的自控方案

(a)改變被控物料流量