第二节液位控制系统单元2.doc

第二节 液位控制系统单元 一、时间分配：本单元训练时间共2.5天。 二、操作总结： （一）介绍工艺流程 多级液位控制和原料的比例混合，是化工生产中经常的问题。要做到平衡准确地控制，除了按流程中主物料流向逐渐建立液位外，还应准确分析流程，找出主副控制变量，选择合理的自动控制方案，并进行正确的控制操作。本单元流程中有一个储罐，两个储槽，通过简单控制回路和分程、串级、比值等复杂控制回路，对其进行液位控制。 1、原料缓冲罐的冲压及液位的建立： 这个模块与第一节中离心泵的储罐的控制基本相同，但在本节中重点将突出“串级控制系统”，但是此处一方面要求储罐的液位稳定不变，另一方面又要求其下方排泄的流量也要保持不变，这就是典型的均匀控制系统的特点，因此此模块中采用的串级控制系统应该是“均匀串级控制系统”。 2、中间储槽的液位的建立： 这个模块是非常常见的化工单元，从功能上来分可分为以下几种单元设备。 （1）作为化工工艺中的中间稀释槽，它能将原料或粗产品按一定比例进行稀释。 （2）作为化工工艺中的中间水洗槽，它能将原料或粗产品每次按一定比例将它们进行水洗。 （3）作为化工工艺中的中间高位槽，因为其下方没有动力来排放液体的，所以它能利用高度的势能作为高度原料储槽。 3、产品储槽液位的建立： 这个模块是非常常见的化工单元，从功能上来分可分为以下几种单元设备。 （1）作为化工工艺中的中间配料槽，它能将几种原料按一定的比例进行混合，特别是精细化工工艺中所用到的复配工艺。 （2）作为化工工艺中的产品稀释槽，它能将原料或粗产品按一定比例进行稀释。 （二）单元模块操作顺序： 1、状态开车： 原料缓冲罐的冲压及液位的建立、中间储槽的液位的建立和产品储槽液位的建立 2、正常停车： 停用原料缓冲罐V101、停用中间储槽V102、停用产品储槽V103和原料缓冲罐V101的排凝和泄压。 （三）单元模块中控制点分析： 1、原料缓冲罐的流量控制： 流量控制操作方便，流量控制在20000 kg/h，同时观察其所对应的执行器的阀门开度应为50%。 2、原料缓冲罐的压力控制： 压力控制是采用“分程控制系统”， 注意分析两个执行器的阀特性图，其中A阀为气并阀，而B阀为气开阀；罐内压力超过6atm后，系统认为压力过高，罐将会出现“漏液”现象。所以压力在5.8atm时应观注压力变化速度，是否要打开PV101B阀进行强行泄压。同时压力维持在5.0±0.5atm左右质量得分才会较高。 在正常停车中，泄压时间也是较长的，其质量评分条件是罐内压力小0.2atm才开始评分。 3、原料缓冲罐的液位与泵的流量控制： （1）液位控制：要求稳定在50%，同时其LC101控制器的输出信号为50%。 （2）流量控制：要让罐内的液位稳定在50%，所以流量应与罐的进料流量相等，即为20000 kg/h。 （3）串级控制：要求液位－流量建立串级控制系统 第一步 应在液位40%后，才能进行下面的泵的启动和出料操作，否则会造成罐内液位偏低，并且手动调节都比较困难；第二步 通过FC102来调节罐内液位高度达到50%，并且 稳定不变，但是很困难，前提是进料的流量和罐内的压力都要保持基本不变。将LC101设置成“自动”状态。第三步 通过调节保持流量稳定在20000 kg/h上保持不变。将FC102设置成“自动”状态。第四步 将FC102设置成“串级”状态。第五步 时刻观察液位和流量的变化。 （4）离心泵出口压力控制： 离心泵的出口压力要求控制在9atm，质量评分是7~11 atm之间，所以泵启动完毕后应及时打开执行器FV102来进行压力调节。 控制时要注意，罐V101液位控制要求较高，因为系统是对液位进行质量评分，同时对离心泵出口压力要求也是很高，也是对出口压力进行质量评分的，但是出口压力大小与流量成反比，就是说出口流量较大时，出口的压力将会很低一般可能达到5atm，同时流量与罐内液位成反比，就是流量较大时，罐内的液位将快速下降。 离心泵的出口压力要求控制在9atm，质量评分是7~11 atm之间，其对应的出口流量大约为25000~10000Kg/H。所以要想得到较高的质量分，最好是通过调节出口流量在25000~10000Kg/H内，将液位及时控制在50%。 4、中间储槽液位控制： 控制操作比较简单，打开LC102的开度，并且液位稳定在50%上。 5、产品储槽的液位控制：储槽的进料控制系统是比值控制系统，并且是单闭环比值控制系统。 （1）进料控制系统是“单闭环比值控制系统”，其中主物料流量是FC103的流量，从物料流量是FI103的流量。主物料是一个简单控制系统而形成了一个单闭环，因为储槽V102是高位槽，主物料是从管道中自然流下，所以主物料的流量是与储槽内的液体高度成正比，因此主物料流量很不稳