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课程设计|课程设计(论文)精馏塔的均匀控制系统设计( 二 )



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对于甲塔来说 , 塔釜液位往 。

7、 往是一个重要参数 , 因为它与塔釜的传热和汽化有较大关系(釜内有溢流用的 隔板者除外), 影响分离效果 , 为此装有液位控制系统 。
当液位由于某种干扰而 变化时 , 液位控制器就通过改变出料量来维持液位稳定 。
而甲塔出料的波动对 乙塔来说是一个进料扰动 , 使乙塔的平衡操作受到破坏 , 这种影响一直会继续 下去 , 以至整个多塔系统的操作不能稳定 。
对乙塔来说 , 他从自身的平衡操作 要求出发 , 希望进料稳定 , 会提出设置进料流量控制系统 。
显然 , 这是与甲塔 的液位控制系统的 工作是相互矛盾的 , 以致两个系统都无法正常工作 。
为解决 这一矛盾 , 以往靠增加缓冲罐的办法来解决 。
通过缓冲物料累积量的变化 , 以 达到两塔操作平稳 。
但这要增加设备 。

8、投资和扩大装置占地面积 , 并且有些化工 中间产品经缓冲罐后有可能产生其他化学反应 , 因此也不是一种理想的办法 。
现在从控制方案上去寻找出路 , 这要着眼于物料平衡控制 , 让供求矛盾限制在 一定条件下进行渐变 , 以满足前后两塔的不同要求 。
对这个例子来说 , 就是要将前塔塔釜看成一个缓冲罐 , 利用控制系统充分 4 发挥它的缓冲作用 。
也就是说 , 在进料量(前塔)变化时 , 让塔釜液位在最大 允许的限度内平缓变化 , 从而使输出流量的到平缓(平稳缓变)。
因为: 出 入 QQ dt dH A 要起缓冲作用 , 就要借助于的变化 。
例如 , 变化 2 , 可以调节使dtdH 入 Q H 变化 1 , Q出变化 1 , 这样来发挥贮罐的缓冲作用 。
由此 。

9、可见 , 后塔的进料平缓变化是以前塔液位的波动为代价的 。
这种能充 分发挥贮罐缓冲作用的控制系统 , 被称为均匀控制 。
因此 , 均匀控制不是指控 制系统的结构 , 而是指控制目的而言 。
是为了使前后设备(或容器)在物料供 求上达到相互协调 , 统筹兼顾 。
3.2 均匀控制系统特点 均匀控制的特点有如下三条: (1)表征前后供求关系的两个参数是矛盾的; (2)两个参数应该是缓慢变化的; (3)两个参数只能在允许的范围内波动 。
如图 2 所示是反映液位与流量的几种不同变化情况 。
(a)是单纯的液位定 值控制;(b)是单纯的流量定值控制;(c)是实现均匀控制以后 , 液位与流 量都渐变的波动情况 , 但波动比较缓慢 。
图 2 液位 。

10、与流量几种不同变化情况 5 4 设计方案选择 4.1 方案一 简单均匀控制 如图 4-1 所示为精馏塔塔底液位与出料流量的均匀控制系统 。
从方案外表 上看 , 他像一个单回路液位定值控制系统 , 并且确实常被误解 。
所不同的主要 在于控制器的控制规律选择及参数整定问题上 。
在所有均匀控制系统中都不需 要 , 也不应该加正微分作用 , 恰恰相反有时需要加反微分作用 , 一般采用纯比 例控制 , 有时可用比例积分控制作用 。
而且在参数整定上 , 一般比例度要大于 100% , 且积分时间也要放的相当大 , 这样才能满足均匀控制要求 。
该方案结构简单 , 但他对于克服阀前后压力变化的影响及液位贮罐自衡作 用的影响效果较差 。
简单均匀控制系统适用于: 。

11、进料量为主干扰 , 流量波动大 ,自衡能力弱的对象 。
(自衡能力弱指:当流量变化很激烈 , 而液位变化很小) 图 4-1 简单均匀控制系统 4.2 方案二 串级均匀控制 如图 4-2 所示是蒸馏塔塔底液位与采出流量的串级均匀控制 , 从外貌看与 典型的串级控制系统完全一样 , 但他的目的是实现均匀控制 , 增加一个副环流 量控制系统的目的是为了消除阀前后压力干扰及自衡作用对流量的影响 。
因此 副环与串级控制中的副环一样 , 副控制器参数整定的要求与前面所讨论的串级 6 控制对副环的要求相同 。
而主控制器(即液位控制器)则与简单均匀控制的情 况作相同处理 。
图 4-2 串级均匀控制系统 其工作过程如下:当甲塔液位上升 , 导致 。

【课程设计|课程设计(论文)精馏塔的均匀控制系统设计】12、液位调节器输出增大 , 流量调节 器输出增大 , 控制阀门缓慢增大;反映在工艺参数上 , 液位不是立即快速下降, 而是继续缓慢上升 , 乙塔的进料量也缓慢增加 。
液位与流量均缓慢地变化 ,实现了均匀协调的控制目的;当乙塔的进料量增大 , 首先通过流量调节器使控 制阀门开度缓慢减小;当这一作用使甲塔的液位下降时 , 液位调节器输出减小 ,进一步缓慢改变调节阀的开度 , 使系统工作在新的平衡点 。


稿源:(未知)

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