精馏塔提留段温度单回路控制-过控专业终稿资料

1中北大学课程设计说明书课程设计说明书院程题目：精馏塔提馏段温度单回路 控制方案设计闫宏伟职称:教授2学专学专 院：机械与动力工程学院 业：过程装备与控制工程 控制方案设计起迄日期：2013年12月30日~2014年1月10日 课程设计地点：中北大学 指导教师：刘广璞闫宏伟 3中北大学课程设计说明书课程设计任务书，初步具备设计分析一个过法。(4)培养查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；(5)培养编写技术报告和编制技术资料的能力。2．设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)：件；框图；特性，选择控制算法；计4中北大学课程设计说明书2．撰写课程设计说明书一份(A4纸)。社5中北大学课程设计说明书年月日6中北大学课程设计说明书 10 7中北大学课程设计说明书在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分总物料平衡F=D+B(1.2-1)8中北大学课程设计说明书由式(6.2-1)和(6.2-2)联立可得[5]：x=F(zx)+xDDfBBDxz=DfFxxDB (1.2-2) (1.2-3)式中F、D、B——分别为进料、顶馏出液和底馏出液流量；zf、xD、xB——分别为进料、顶馏出液和底馏出液中轻组分含量。下降。而当BF增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量增加。即xD、xB上升。然而，在DF(或BF)一定，且zf一定的条件下并不能完全确定xD、xB的数值，Bx(1x)s=BD (1.2-4)从上式可见：随着分离度s的增大，而xB减小，说明塔系统的分离效果增大。影响分离F式(6.2-6)的函数关系也可用一近似式表示：Vx(1x)F=Inx(1x) (1.2-6)9中北大学课程设计说明书下降，分离效果提高了。由于V是由再沸器施加热量来提高的，所以该式实际是表示塔即xD与xB将被完成确定。也就是说，由一个塔的物料平衡关系与能量平衡关系两个方程进料板，塔顶冷凝器，回流罐，塔釜、再沸器等分别建立各自得动态方程。下面以二元精馏塔第j块塔板为例说明如何建立单板动态方程。LL+VV=dMjj+1jj1jdtLxLx+VyVy=d[Mx]jjj+1j+1jjj1j1jjdt式中:L表示回流量，下标指回流液来自哪块板；V表示上升蒸汽量，下标指来自哪一块板的上升蒸汽；M指液相的蓄存量； (1.2-7) (1.2-8)由于各部分的动态方程。可整理得到整塔的动态方程组。对于整个精馏塔来说是一中北大学课程设计说明书(1).加热蒸汽流量控制精馏塔温度，控制通道：p1p2p，5G(s)p.控制方案设计简单控制系统，是指由一个控制对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行2.1精馏塔提留段温度控制系统设计方案提馏段温度控制系统采用单回路控制方案，该控制系统的被控对象是D308塔灵敏板的温度。由于对灵敏板的温度指标要求严格，而其影响干扰又很多，而干扰的存在会直接影响产品的质量，这里的主要干扰是进料流量，它存在容量滞后较大、负荷变化较剧烈、干扰比较频繁的问题。2.2精馏塔提馏段被控变量的选择反映产品质量的变化。1中北大学课程设计说明书件选型(2)广泛采用集成电路，仪表的电路简化、精度提高、可靠性提高、维修工作量减(3)整套仪表可构成安全火花型防爆系统。DDZ-Ⅲ型仪表室按国家防爆规程进行设中北大学课程设计说明书化，如图所示[7]中北大学课程设计说明书构简单、泄露量小(甚至可以完全切断)和允许压差小。具体型号为ZXP型气动薄膜单座调节阀。主要技术参数(见表2)2234520223405206112.1779..65(mm)(Kv)直线比对于调节阀，由于其流量特性为直线和等百分比[5]，故G(s)=f(s)V=K=1%/%Vu(s)V中北大学课程设计说明书规规格(测温范围)0~800℃，0~1200℃0~1300℃，400~700℃200~500℃，600~900℃500~800℃，500~1300℃K镍硅KBW1121镍铬—接线图(如图2-7)PVTC中北大学课程设计说明书PVTCKTs+11KTs+110.1G=假设K(T/hrTM+TGGTM+F反馈控制系统的被控对象选择精馏塔提馏段温度灵敏板，控制变量选择精馏塔精馏段灵敏板温度，操作变量选择加热蒸汽流量，通过控制蒸汽阀开度，最终实现对精馏塔中北大学课程设计说明书G(s)=f(s)V=K=1%/%Vu(s)V0.14.3调节器控制规律验数据[5]参参数该对象惯性时间和纯滞后时间。各参数的关系如下式：Kp=1；Ti=Kp；Td=Kd。6KiKp中北大学课程设计说明书统，由于其对象容量滞后较大，被控变量受干扰作用后变化迟缓，一般选用较小的比例度，较大的积分时间，同时要加入微分作用，微分时间是积分时间的四分之一。((1)，时的系统响应时的系统响应图中北大学课程设计说明书(1)考虑将比例度增大，设定(1)考虑将比例度增大，设定，,时，时的系统响应时的系统响应图(2)可以考虑将积分时间调小来观察响应曲线的变化， (3)设定，，,时，系统的响应曲线ID中北大学课程设计说明书，T=4min,T=1min系统的响应曲线ID在达到稳定后保持在稳定值附近变化，超调量相比较而言也较小，即，此时的出最佳参两周的过程检测与仪表课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在此期间我们热情高涨，也曾一度失落过。从开始时满腹激情到最后疲惫不堪的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。在设计过程中遇到的问题，可以说是有一定难度的，一开始大家都很有耐心地查找资料，可到后面建立被控对象数学模型的时候，很多同学都不懂怎么进行下去。不过我自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。另外，在用SIMULINK真时，在电脑前一坐就是半天，人累的有些是腰酸背痛，但苦中也有乐，中北大学课程设计说明书经过将近两个星期的艰辛付出，有痛苦也