传热设备的控制-经典.pptVIP

* P302，18.2-8 * 左图不起相变改变K，相变改变平均温差。 * * 火力加热设备 热量经过辐射（主要）和对流（次要）传递到管壁，再经过热传导到达内壁，然后通过对流传给加热介质。 介质的出口温度不能过高（分解、结焦、烧坏炉管），也不能过低（不能达到下级工艺要求） * 本方案中的雾化蒸汽压力控制方案在稳定工况下可行，一旦燃料油的阀后压力变化就会有问题，实际实现时采用燃料油与雾化蒸汽压力比值控制或差压控制比较好。 解释如何利用差压控制来实现近似的流量比。 单回路控制适用于：出口温度要求不高、干扰小而缓慢、炉膛较小（滞后小）的情况 * 左图用于主要干扰为燃料热值变化等，右图主要用于燃油流量波动等 * 左图：流量小、粘度大的情况 右图相当于一个串级控制。解释浮动阀的工作方式 * P312 * 主要危险： 1、被加热介质流量过少或者中断； 2、火焰熄灭； 3、燃料气流量过小造成回火； 4、燃料气压力过大造成脱火(PC是反作用控制器)。 燃料阀气开还是气关？（气开） TC和FC的正反作用选择，why?（反作用） 联锁后需要人工复位 * * 过程控制 青海大学 过程控制 青海大学 * * 过程控制 青海大学 传热设备的控制 * * 过程控制 青海大学 工业生产过程中 , 用于进行热量交换的设备称为传热设备。 传热过程中冷热流体进行热量交换时可以发生相变化或不发生相变。 热量的传递可以是热传导、热辐射或热对流 实际传热过程中通常是几种热量传递方式同时发生。 根据传热过程中热交换的两种流体是否接触, 可分为直接接触式、间壁式和蓄热式等三种 概述 * * 过程控制 青海大学 使工艺介质达到规定的温度，以使化学反应或其他工艺过程能很好进行。 在过程中加入所需吸收的热量或除去放出的热量，使工艺过程能在规定的范围内进行 使工艺介质改变相态。 回收热能。 传热设备的控制目标 概述 * * 过程控制 青海大学 概述 传热设备简况 * * 过程控制 青海大学 传热设备的特性 研究静态特性的目的： 过程扰动分析：作为控制阀选型和控制方案设计的基础 计算放大系数：作为系统分析和控制器参数整定的参考 分析对象特性：作为控制阀特性选择的依据 * * 过程控制 青海大学 传热设备的特性 传热设备工艺计算的基本方程式（一） 热量衡算式：热流体放出热量=冷流体吸收热量+热损失 发生相变时：冷凝（汽相→液相）或汽化（液相→汽相） 相变时流体的温度不变 传热速率 冷热流体均有相变： 仅有一种流体相变： * * 过程控制 青海大学 传热设备的特性 传热设备工艺计算的基本方程式（一） 热量衡算式：热流体放出热量=冷流体吸收热量+热损失 不发生相变 传热速率 冷热流体均不发生相变 * * 过程控制 青海大学 传热设备的特性 传热设备工艺计算的基本方程式（二） 传热速率方程 对数平均值 算术平均值 * * 过程控制 青海大学 问题：针对逆流单程列管式热交换器，巳知入口条件（G1, T1i, G2, T2i）,要求计算稳定条件下工艺介质的出口温度T1o。其中c1, c2分别为相应介质的比热。 换热器静态特性 * * 过程控制 青海大学 假设工艺介质与载热体均无相变，而且没有热损失。即被加热物料得到的热量/单位时间 = 载热体放出的热量/单位时间 热交换过程的热量平衡方程 * * 过程控制 青海大学 K 为传热系数；Fm 为传热面积； ΔTm 为传热壁两侧流体的平均温差. 对于逆流单程换热器， 可取对数平均值 若 在1/3 -3 之间，则可用算术平均近似 热交换过程的传热速率方程 * * 过程控制 青海大学 换热器静态特性方程 * * 过程控制 青海大学 影响冷流体出口温度的扰动有 冷流体流量G1、冷流体入口温度T1i、 冷流体平均比热容c1、载热体的平均比热容c2 载热体流量G2、载热体入口温度T2o、 换热器的传热总系数K和平均传热面积Fm等。 换热器的控制分析 * * 过程控制 青海大学 当冷流体、载热体确定，换热器设备确定后，冷流体平均比热容c1、载热体的平均比热容c2、换热器的传热总系数K和平均传热面积Fm等确定 操纵变量是载热体流量G2， 主要扰动变量是冷流体热量G1、冷流体入口温度T1i和载热体入口温度T2o。 换热器的控制分析 * * 过程控制 青海大学 （扰动通道一） 冷流体流量到出口温度通道的增益K1 该通道的静态放大系数K1〈0,输入输出间呈非线性关系。表明：冷流体流量增加，冷流体出口温度降低（斜率为负）且随冷流体流量增大，冷流体出口温度降低量减小 换热器的静态放大系数 * * 过程控制 青海大学 冷流体入口温度到出口温度通道的