传热设备的控制培训教材(共43页).ppt

1、过程控制系统及工程第第1616章章 传热设备的控制传热设备的控制 控制要求：控制要求：G2c2 T2i G1c1 T1i G1c1 T10 G2c2 T20 假设工艺介质与载热体均无相变，而且假设工艺介质与载热体均无相变，而且没有热损失。没有热损失。即即 被加热物料得到的热量被加热物料得到的热量/单位时间单位时间= 载热体放出的热量载热体放出的热量/单位时间单位时间221111121101211cGcGKFcGTTTTiii)()(2022211011TTcGTTcGqiiq=KFT 单程、逆流管式换热器静态特性根本表达式单程、逆流管式换热器静态特性根本表达式热交换过程的传热速率方程热交换过程

2、的传热速率方程mmTKFqK 为传热系数；为传热系数；Fm 为传热面积；为传热面积；Tm 为传热壁两侧流体的平均温差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oiiooiiomTTTTTTTTT12121212ln)()(oiioTTTT1212假设在1/3 3 之间，那么可用算术平均近似2)()(1212oiiomTTTTT热交换过程的静态方程热交换过程的静态方程)(2)()(11111212iooiiomTTGcTTTTKFq)()(222211111oiioTTGcTTGcq)(121)()(112211121111ioiiiomTTGcGcTTTTKFGc22111

3、112111211GcGcKFGcTTTTmiiio单程、逆流管式换热器静态特性根本表达式单程、逆流管式换热器静态特性根本表达式22111111012111cGcGKFcGTTi2211112101211cGcGKFcGTTiKFcG11KFcG2231iiiTTTT12110KFcG22iiiTTTT12110111KFcG24严重非线性，假设其它环节为线性，调节阀需选用等百分数阀。ssGWeKeKsG1111)(sessKsG2) 1)(1()(21 控制方案控制方案工业工业介质介质G1载热体载热体 G2TC 介质旁路控制 介质混合过程 控制及时相当于前馈机理 另外，还可以组成前馈串级控制

4、方案图工业工业介质介质G1载热体载热体 G2TC 蒸汽蒸汽G2TC凝液凝液G1 蒸汽蒸汽G2凝液凝液TCFCG1气氨气氨TC液氮液氮TCLC液氮液氮气氨气氨 作用：作用：分类：分类：结构：结构：WHH1 H tt1)()()()()()(2221sTKsKsDsHsDsHsDsHf 非最小相位特性1)()(221sTKsKsDsH) 1() 1() 1()()()(20121212sTssTKsTsKsTKKsDsH2120TKKT对象为非最小相位存在位于复平面右半平面的零点的条件为02120TKKT蒸汽蒸汽气泡气泡省省煤煤器器给水给水LCI=C1ICC2IFI0蒸汽蒸汽 IC IF I0 L

5、C给水给水 GC C1 GV GPC GmF C2 Gm GPD IF L0 IC I0 IbD021IICICIFC)(minmaxmax2zzKDCV)(minmaxmax22zzDDCKICKIKWVFVV)(minmaxmaxzzDDIFDWIWKV/ LC水位水位蒸汽量蒸汽量 给水阀给水阀 LC水位水位蒸汽量蒸汽量TdS 给水阀给水阀I=ICCIF-I0 蒸汽蒸汽LCFC给水给水IF IC IF I0 IGPD GmF GPC GP2 GC2 GmF GC1 Gm IF IC I0 I0 IF IULmaxmaxWDCFFCII d/dt TC T2C T1C 减温水减温水 减温器减

6、温器减温器减温器FC FC FC FC LS HS PCPCKK燃料阀燃料阀 燃料阀燃料阀 空气阀空气阀空空气气量量空空气气量量燃料量燃料量燃料量燃料量pp TPQQ02121A燃料阀燃料阀 空气阀空气阀 燃料量燃料量 空气量空气量 最优值最优值 O2 p PC FC LS AC FC HS 蒸汽蒸汽气泡气泡P1C LS P2C PSA P3C K 燃料燃料 被控变量：工艺介质的出口温度。被控变量：工艺介质的出口温度。 控制变量：燃料油或燃料气的流量。控制变量：燃料油或燃料气的流量。 主要干扰：主要干扰：工艺介质的进料温度、流量、组分；燃料工艺介质的进料温度、流量、组分；燃料油油/燃料气的压力、流量、成分或热值；燃料气的压力、流量、成分或热值；燃料油的雾化情况；空气充分情况；火嘴的燃料油的雾化情况；空