化工过程控制工程课程设计报告.doc

《化工过程控制工程课程设计报告》 题 目：脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计 学 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 年 月 日 目录 1．课程设计的目的 1 2.课程设计题目描述和要求 1 3.课程设计报告内容 1 3.1工艺简介 1 3.2控制系统设计 2 3.3仪表选择 3 3.3.1压力仪表的选择： 3 3.3.2控制阀的选择： 5 3.3.3电气阀门定位器的选择： 6 3.3.4仪表介绍 8 3.4控制系统连接 9 3.5系统投运 9 参考书目 11 附录：脱戊烷塔工艺图 1．课程设计的目的 针对脱戊烷塔顶压力自动控制系统的课题，模拟的进行完整的设计，理论联系实际，运用和巩固在《化工过程控制工程》课程和本专业其他相关课程所学习的知识，培养独立思考、分析和解决实际问题的能力。通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维和步骤，并了解如何进一步根据确定的设计方案合理选择自动化仪表，培养学生查阅资料，独立获取新知识、新信息的能力。 2.课程设计题目描述和要求 （1）题目：脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计 （2）要求：1.设计符合要求的合适的控制系统: 2.画出控制原理图； 3.选择合适的控制、检测仪表； 4.进行系统的连接和所选仪表作用方式的正确确定。 3.课程设计报告内容 3.1工艺简介 蒸汽裂解装置中产生的裂解气经过分离出来的碳五以后的汽油组分作为脱戊烷塔的进料，利用C5馏分与C5以后等重组分沸点不同，在脱戊烷塔中进行气液分离，使C5组分从C5以后的重组分中分离出来。温度是影响产品质量的重要因素，因此需要设计控制方案加以控制。只有在一定的压力下温度才能表征分离的效果因此对压力也需进行自动控制，进料从塔中部（第24块塔盘）进入。塔顶产品为碳五馏分，送出界区，塔底产品为C6-C8汽油馏分，也送去贮罐。脱戊烷塔压力0.08MPa(G)，塔底温度111℃，再沸器采用低压蒸汽进行换热。脱戊烷塔工艺进料为C5以上组分，塔顶产物为C5，塔底产物为C6-C8。 工艺流程图： 图1 工艺流程图 3.2控制系统设计 脱戊烷塔中，温度是影响产品质量的重要因素，需要设计控制方案加以控制。只有在一定的压力下温度才能表征分离的效果，塔顶压力是生产过程中的关键参数，这个参数控制的好坏直接影响塔底叠合物的纯度。塔顶压力的大小主要取决于冷凝器内液面的高度，因此对压力也需要进行自动控制。 塔顶压力控制原理简述如下： 本设计采用分程控制系统。分程控制系统是一台控制器的输出可以同时控制两只甚至多只的控制阀，控制器的输出信号被分成若干个信号范围段，而由每段信号区控制一只控制阀。分程控制系统中控制器输出的信号分段，是由附设在控制阀上的阀门定位器来完成的。 控制系统流程图如图2所示： 由于冷凝器里压力比较平稳，所以用测量回流罐中压力来代替塔中压力。 3.3仪表选择 3.3.1压力仪表的选择： 压力检测仪表的正确选用主要包括确定仪表的类型、量程、准确度、外形尺寸以及是否需要远传和具有其他功能。 (1) 选用的主要依据 ① 工艺生产过程对测量的要求，包括量程和准确度。在静态测试（或变化缓慢）的情况下，规定被测压力的最大值选用压力表满刻度值的1/2。 常用压力检测仪表的准确度等级有0.5级、1.0级、1.5级、和2.5级四个等级等，应从生产工艺准确度要求和最经济角度选用。仪表的最大允许误差是压力表的量程与准确度等级百分比的量程，如果误差值超过工艺要求准确度，则需更换准确度高一级的压力仪表。 ② 被测介质的性质，如状态（气体、液体）、温度、黏度、腐蚀性、法污程度、易燃和易爆程度等。如氧气表、乙炔表，带有：“禁油”标志，专用于特殊介质的耐腐蚀压力表、耐高温压力表、隔膜压力表等。 ③ 现场的环境条件，如环境温度、腐蚀情况、震动、潮湿程度等。如用于震动环境条件的防震压力表。 ④ 使用工作人员的观测。根据检测仪表所处位置和照明情况选用表径（外形尺寸）不等的仪表。 (2) 量程大小选择 压力仪表的量程压力表的量程选择并不是越大越好，这是因为仪表的量程过大，会使得指针敏在刻度指示上缺乏足够的精确度，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差值也会增大，影响压力仪表指示的准确所选择的量程过小，首先会造成的问题就是过载，当设备工作压力较高时，压力表的刻度就会接近极限值，也就是压力表中的弹性元件处于最大变形状态，长期如此弹性元件就会发生变形，增大压力仪表显示误差的同时也会降低压力仪表的使用寿命。 压力仪表的量程要与其所测量对象的