毕业设计(论文):加热炉温度控制系统设计.doc

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 PAGE - 16 - 广西工业职业技术学院 设计说明书 课题名称: 加热炉温度控制系统设计 姓 名: 吴雨冬 专 业: 过程控制 班 级: 自动化1031 起止日期 2011年12月 1日~2011年 12月30日 指导教师: 黎鸿坤 广西工业职业技术学院 设计说明书 题目: 加热炉温度控制系统设计 目 录 前言 ………………………………………………………1 第一章 设计的目的及意义…………………………………2 第二章 控制系统工艺流程及控制要求……………………2 2.1 生产工艺介绍 2.2 控制要求 第三章 总体设计方案………………………………………3 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第四章 控制系统设计………………………………………5 4.1 系统控制参数确定 第五章 控制仪表的选型和配置……………………………6 5.1一体化温度变送器 5.2 DX2000型无纸记录仪 5.3 调节器 5.4 执行器 5.5 电/气阀门定位器ZPD-01 5.6 安全栅 5.7 配电器 5.8 薄膜气动调节阀ZMBS-16K 第六章 联锁保护……………………………………………11 第七章 系统控制接线图……………………………………12 第八章 收获和体会…………………………………………13 参考文献 前言 在工业中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中温度控制也也越来越重要。在工业生产的很多领域中,人们都需要对环境中的温度进行控制。在石油工业中,加热炉尤为重要,加热炉应用非常明显。而对加热炉进行温度控制在整个工艺生产中的重要性尤为突出。 第一章 设计的目的及意义 加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便,可以通过调节输出功率来控制温度,进而得到较好的控制性能,故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中,温度有时对产品质量的影响很大,温度检测和控制是十分重要的,这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中,加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏,温度控制不好,将给企业带来不可弥补的损失。为此,可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 第二章 控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大,作为动力和热源的过滤,也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼,工艺流程多种多样,常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中,燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧,生成的热量传递给物料。物料被加热后,温度达到生产要求后,进入下一个工艺环节。 用泵将从初馏塔底得到的拔顶油送入加热炉中加热到360 ℃~370 ℃后,再送入常压分馏塔中。经分馏,在塔顶可得到低沸点汽油馏分,经冷凝和冷却到30 ℃~40 ℃时,一部分作为塔顶回流液,另一部分作为汽油产品。此外,还设有1~2个中段回流。在常压塔中一般有3~4个侧线,分别馏出煤油、轻柴油。侧线产品是按人们的不同需要而取的不同沸点范围的产品,在不同的流程中并不相同。有的侧线产品仅为煤油和轻柴油,而重油为塔底产品;有的侧线为煤油、轻柴油和重柴油,而塔底产品为常压渣油。 初底油用泵加压后与高温位的中段回流、产品、减渣进行换热,一般换后温度能达到260°C以上,如果换热流程优化的好,换热温度可达到310°C左右。初底油在进入常压炉进一步加热至365°C( 各装置设定的炉出口温度随所炼不同原油的组成性质而差异,一般都在360°C至370°C之间)。最后初底油进入常压塔进行分离。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。 图2-1 加热炉

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