第三节 典型设备的自控流程.ppt

第三节 典型设备的自控流程 一、泵:P33 ①离心泵 离心泵流程设计一般包括： （a）泵的入口和出口均需设置切断阀；一般采用闸阀，不改变介质流向，阻力小，为了维修和开车用。 （b）在泵出口与第一个切断阀之间安装止回阀，防止停泵时物料回流，靠近出口处安装。 （c）在泵吸入侧，入口切断阀后，入泵前设一Y型过滤器，防止杂物进入泵体. （d）泵体和泵的切断阀前后的管线应设置放净阀。 （e）在切断阀与泵之间接压力表，离泵愈近愈好，压力表供泵开车观察和调节出口压力用。 （f）根据具体和特殊情况应补加辅助管线，如密封、冲洗、冷却、平衡、保温、防凝等。 离心泵流量控制大体可采用直接节流法、旁路调节法和改变泵的转速法。 图2-2, 简单易行普遍采用。不适宜介质正常流量低于泵的额定流量的30%以下的场合。如图2-3，会使泵的总机械效率降低，优点是调节阀直径较小，可用于介质流量偏低的场合。 当泵的转速改变时，泵的流量特性曲线会发生改变，从而达到调节流量的目的。这种方法的优点是节约能量，但驱动机及其调速设施的投资较高，一般只适用于较大功率的机泵。 ②往复泵 往复泵多用于流量较小，压头要求较高的场合，用蒸汽机带动的往复泵，可通过改变原动机的转速，控制泵的出口旁路，改变冲程来实现调节。 改变原动机的转速可借助于改变蒸汽流量的方法方便地控制转速，进而控制往复泵的出口流量，如图2-4。 控制泵出口旁路是用改变旁路阀开度的方法来控制实际排出量，如图2-5。 ③真空泵 真空泵可采用吸入管阻力调节和吸入支管调节的方案，如图2-6(a)和图2-6(b)所示。 蒸汽喷射泵的真空度可以用调节蒸汽的方法来调节，如图2-7所示。 压缩机的进口压力调节一般可采用在压缩机进口前设置一缓冲罐，从出口端引出一部分介质返回缓冲罐以调节缓冲罐的压力，见图2-8。 二、换热器 化工生产常用的传热设备主要有换热器、冷凝器、再沸器及加热炉等，由于传热的目的不同，被控变量也不完全一样，多数情况下，被控变量是温度。 ①两侧均无相变的情况 当换热器两侧流体均无相变时，可采用调节载热体的流量，控制载热体旁路流量，控制被加热流体自身流量及控制被加热流体自身流量的旁路几种方法来实现。 a、调节载热体的流量 通过调节载热体的流量稳定被加热介质出口温度的方法如图2-9。 适用于载热体流量的变化对温度影响敏感的场合。若载热体本身的压力不稳定，可另设稳压系统，或者采用以温度为主变量，流量为副变量的串级控制系统如图2-10。 b、调节载热体旁路流量 若载热体为工艺流体，其流量须保持恒定，可采用如图2-11所示的控制方法。 c、调节被加热流体自身流量 若工艺介质的流量允许变化，调节阀可安装在被加热流体进入换热器的管道上，如图2-12。 d、调节被加热流体自身流体的旁路 若被加热流体的总流量不允许改变，而换热器的传热面积有余量的，可将一小部分被加热流体由旁路直接流到出口处，使冷热物料混合来控制温度，如图2-13。 ②载热体进行冷凝的加热器自动控制 用蒸汽冷凝来加热介质，蒸汽由汽相变为液相，放出热量，加热工艺介质。此种传热过程不同于两侧均无相变的传热，蒸汽在整个冷凝过程中温度不变。传热过程分为两个阶段，先冷凝后降温。若被加热介质出口温度为被控变量，可采用以下两种方法： a、控制蒸汽流量 当蒸汽压力较稳定时采用如图2-14（见上页）所示的方法较为简单。通过改变加热蒸汽量来稳定被加热介质的出口温度。当阀前蒸汽压力有波动时，可对蒸汽总管加设压力定值控制，或者采用温度与蒸汽量串级控制。通过设压力定值控制较为方便 。 b、改变换热器的有效传热面积 通过改变传热面积控制被加热介质的出口温度。若 被加热介质出口温度高于给定值，说明传热量过大，可 将凝液控制阀关小，凝液就会积聚起来，减少了有效蒸 汽冷凝面积，使传热量减小，出口温度就会降低。反 之，若被加热介 质出口温度低于 给定值，可开 大凝液控制阀， 增大有效传热 面积，使传热 量相应增加， 图2-15。 ③用冷却剂进行汽化的冷却器 当用水或空气作冷却剂不能满足冷却温度的要求时，需要用液氨等冷却剂。液体冷却剂在冷却器中由液体汽化为气体时带走大量潜热，从而冷却工艺介质。 a、控制冷却剂的用量 通过改变冷却剂的进入 量来控制介质的出口