加热炉温度控制系统设计
17页1、广西工业职业技术学院设计说明书课题名称: 加热炉温度控制系统设计 姓 名: 吴雨冬 专 业: 过程控制 班 级: 自动化 1031 起止日期 2011 年 12 月 1 日2011 年 12 月 30 日 指导教师: 黎鸿坤 广西工业职业技术学院- 1 -设计说明书题目: 加热炉温度控制系统设计 目 录前言 1第一章 设计的目的及意义2第二章 控制系统工艺流程及控制要求22.1 生产工艺介绍2.2 控制要求 第三章 总体设计方案33.1 系统控制方案3.2 系统结构和控制流程图第四章 控制系统设计54.1 系统控制参数确定第五章 控制仪表的选型和配置65.1 一体化温度变送器5.2 DX2000 型无纸记录仪5.3 调节器5.4 执行器5.5 电/气阀门定位器 ZPD-015.6 安全栅5.7 配电器5.8 薄膜气动调节阀 ZMBS-16K第六章 联锁保护11第七章 系统控制接线图12第八章 收获和体会13参考文献前言在工业中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中温度控制也也越来越重要。在工业生产的很多领域中,人们都需- 3 -要对环境中的温度进行控制
2、。在石油工业中,加热炉尤为重要,加 热 炉 应 用 非 常明 显 。 而 对 加 热 炉 进 行 温 度 控 制 在 整 个 工 艺 生 产 中 的 重 要 性 尤 为 突 出 。第一章 设计的目的及意义 加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便,可以通过调节输出功率来控制温度,进而得到较好的控制性能,故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。在产品的工艺加工过程中,温度有时对产品质量的影响很大,温度检测和控制是十分重要的,这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。在冶金工业中,加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏,温度控制不好,将给企业带来不可弥补的损失。为此,可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。第二章 控制系统工艺流程及控制要求- 5 -2.1 生产工艺介绍加热炉是石油化工、发电等工业过程
3、必不可少的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大,作为动力和热源的过滤,也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼,工艺流程多种多样,常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。本加热炉环节中,燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧,生成的热量传递给物料。物料被加热后,温度达到生产要求后,进入下一个工艺环节。用 泵 将 从 初 馏 塔 底 得 到 的 拔 顶 油 送 入 加 热 炉 中 加 热 到 360 370 后 ,再 送 入 常 压 分 馏 塔 中 。 经 分 馏 , 在 塔 顶 可 得 到 低 沸 点 汽 油 馏 分 , 经 冷 凝 和 冷 却到 30 40 时 , 一 部 分 作 为 塔 顶 回 流 液 , 另 一 部 分 作 为 汽 油 产 品 。 此 外 ,还 设 有 1 2 个 中 段 回 流 。 在 常 压 塔 中 一 般 有 3 4 个 侧 线 , 分 别 馏 出 煤 油 、轻 柴
4、油 。 侧 线 产 品 是 按 人 们 的 不 同 需 要 而 取 的 不 同 沸 点 范 围 的 产 品 , 在 不 同 的流 程 中 并 不 相 同 。 有 的 侧 线 产 品 仅 为 煤 油 和 轻 柴 油 , 而 重 油 为 塔 底 产 品 ; 有 的侧 线 为 煤 油 、 轻 柴 油 和 重 柴 油 , 而 塔 底 产 品 为 常 压 渣 油 。 初 底 油 用 泵 加 压 后 与 高 温 位 的 中 段 回 流 、 产 品 、 减 渣 进 行 换 热 , 一 般 换 后温 度 能 达 到 260C 以 上 , 如 果 换 热 流 程 优 化 的 好 , 换 热 温 度 可 达 到 310C左 右 。 初 底 油 在 进 入 常 压 炉 进 一 步 加 热 至 365C( 各 装 置 设 定 的 炉 出 口 温度 随 所 炼 不 同 原 油 的 组 成 性 质 而 差 异 , 一 般 都 在 360C 至 370C 之 间 ) 。最 后 初 底 油 进 入 常 压 塔 进 行 分 离 。 加热炉设备主要工艺流程图如图 2-1 所示。图 2-1 加热炉设备主要工艺流程图2.2
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