目录
目录 (1)
1、题目 (2)
2、换热器概述 (2)
2.1换热器的用途 (2)
2.2换热器的工作原理及工艺流程图 (2)
3、控制系统 (3)
3.1控制系统的选择 (3)
3.2工艺流程图和系统方框图 (3)
4、被控对象特性研究 (4)
4.1 被控变量的选择 (4)
4.2 操纵变量的选择 (4)
4.3 被控对象特性 (5)
4.4 调节器的调节规律的选择 (6)
5、过程检测控制仪表的选用 (7)
5.1 测温元件及变送器 (7)
5.2 执行器 (9)
5.3 调节器 (10)
5.4、仪表型号清单列表 (11)
6、系统方块图 (11)
7、调节控制参数，进行参数整定及系统仿真，分析系统性能 (12)
7.1调节控制参数 (12)
7.2 PID参数整定及系统仿真 (13)
7.3 系统性能分析 (15)
8、参考文献 (16)
1、题目
热交换器出口温度的控制。
2、换热器概述
2.1 换热器的用途
换热器又叫做热交换器（heat exchanger），是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。进行换热的目的主要有下列四种：.使工艺介质达到规定的温度，以使化学反应或其他工艺过程很好的进行；.生产过程中加入吸收的热量或除去放出的热量，使工艺过程能在规定的温度范围内进行；.某些工艺过程需要改变无聊的相态；④.回收热量。
由于换热目的的不同，其被控变量也不完全一样。在大多数情况下，被控变量是温度，为了使被加热的工艺介质达到规定的温度，常常取出温度问被控温度、调节加热蒸汽量使工艺介质出口温度恒定。对于不同的工艺要求，被控变量也可以是流量、压力、液位等。
2.2 换热器的工作原理及工艺流程图
换热器的温度控制系统换热器工作原理工艺流程如下：冷流体和热流体分别通过换热器的管程和壳程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。
图2 换热器温度控制系统工艺流程图
从传热过程的基本方程式可知，为了保证出口的温度平稳，满足工艺生产的要求，必须对传热量进行调节，调节传热量有以下几条途径：
、调节载热体的流量。调节载热体流量大小，其实只是改变传热速率方程中的传热系数K和平均温差△Tm，对于载热体在加热过程中不发生相变的情况，主要是改变传热速率方程的热系数K；而对于载热体在传热过程中发生相变的情况，主要是改变传热方程中的△Tm。
、调节传热平均温差△Tm。这种控制方案滞后较小反应迅速，应用比较广泛。
、调节传热面积F。这种方案滞后较大，只有在某些必要的场合才采用。
④、将工艺介质分路。该方案是一部分工艺介质经换热,另一部分走旁路。
在设计传热设备自动化控制方案时，要视具体传热设备的特点和工艺条件而定。而在某些场合，当被加热工艺介质的出口温度较低，采用低压蒸汽作载热体，传热面积裕量又较大时，为了保证温度控制平稳及冷凝液排除畅通，往往以冷凝器流量作为操纵变量，调节传热面积，以保持出口温度恒定。
3、控制系统
3.1控制系统的选择
由于本次设计的任务控制换热器被加热物料出口温度，工艺过程主要就是冷热流体热交换，且外来干扰因素主要是载热体的流量变化，故选择单回路控制系统便可以达到预定的控制精度。
3.2 工艺流程图和系统方框图
单回路控制系统又称为简单控制系统，是有一个被控对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个控制器所构成的闭合系统。单回路控制系统结构简单、易于分析设计，投资少、便于施工，并能满足一般的一般生产过程的控制要求，因此在生产过程中得到广泛的应用，其方框图如下图所示。
图1、单回路控制系统方框图
其中，被控变量：被加热物料的出口温度；操纵变量：载热体的流量。
如图所示：测量元件及变送器对冷物料出口温度进行测量，得到测量值Ym并传送给调节器，调节器把Ym与内部给定值 Ys比较得到偏差信号e按一定的调节运算规律计算出控制信号，并将控制信u号传送给执行器，执行器接收到控制信号u，自动的改变阀门的开度，改变蒸汽的流量。
4、被控对象特性研究
换热器是传热设备中较为简单的一种，也是最常见的一种。通常它两侧的介质(工艺介质和载热体)在换热过程中均无相变。换热器换热的目的是保证工艺介质加热(或冷却)到一定温度。为保证出口温度平稳，满足工艺要求，必须对传递的热量进行调节。
4.1 被控变量的选择
影响一个生产过程正常操作的因素很多,但并非对所有影响因素都要进行控制.被控参数是一个输出参数,应为独立变量,与输入量之间应有单值函数关系.对于换热器过程控制系统,人们最关心的是对换热器中介质即冷流体的温度和压力的自动控制与调节,而在这两项当中,温度的自动调节又处于首位.因为出口水温直接影响产品质量、产量、效率及安全性,即本系统把换热器出口水温作为被控参数.
4.2 操纵变量的选择
在控制系统中，用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量就是操纵变量。将出口温度维持在一定值，影响冷物料出口温度的有很多因素，比说冷物料的流量，载热体的流量，载热体的温度等。冷物料是工艺所需要的，不能选用冷物料作为被控变量，而若选
载热体温度作为操纵变量，改变其温度还需改变其他工艺过程如锅炉的温度，
考虑工艺合理性，我选择对热流体流量进行控制，保证出口温度的稳定。
4.3 被控对象特性
换热器系统在连续生产中，其控制原理可通过热量平衡方程和传热速率方程来分析，这个方案的控制流程图如图6。
图6 换热器的温度控制系统工艺流程图
为了处理方便，不考虑传热过程中的热损失，根据能量守恒定律，热流体失去的热量应该等于冷流体吸收的热量，热量平衡方程为：
11i o 22o i q=G c T T G c T T =1122（-）（-）
式中，q 为传热速率（单位时间内传递的热量）；G 为质量流量；c 为比热容；T 为温度。式中的下标处1为载热体；2为冷流体；i 为入口；o 为出口。
传热过程中的传热速率为：
q KF T =?
式中，K 为传热系数；F 为传热面积；T ?为两流体间的平均温差。
其中，平均温差T ?对于逆流、单程的情况为对数平均值：
i o o i 121i 1o 122o 2i
T T T T T T T=T T T ln ln T T T ?-??=-??-1122（-）-（-）
当1i 1o 2o 2i
T T 133T T -≤≤-时，其误差在5%以内，可采用算术平均值来代替，算术平均值表示为： i 1o
o i T T T T T ?=122（-）+（-）2
由于冷流体间的传热既符合热量平衡方程，又符合传热速率方程，因此有下列关系
22o i G c T T KF T ?22（-）=
整理后得 o i 22KF T T T G c ?=+22
从上式可以看出，在传热面积F 、冷流体进口流量2G 、温度2i T 和比热容2c 一定的情况下，影响冷流体出口温度的因素主要是传热系数K 以及平均温差T ?。
4.3 调节器调节规律的选择
调节器的作用是对来自变送器的测量信号与给定值比较所产生的偏差e(t)进行比例(P)、比例积分(PI)、比例微分(PD)或比例积分微分(PID)运算，并输出信号到执行器。选择调节器的控制规律是为了使调节器的特性与控制过程的特性能很好配合，使所设计的系统能满足生产工艺对控制质量指标的要求。
比例控制规律(P)是一种最基本的控制规律，其适用范围很广。在一般情况下控制质量较高，但最后有余差。对于过程控制通道容量较大，纯时延较小，负荷变化不大，工艺要求又不太高的场合，可选用比例控制作用。
比例控制规律(P)的微分方程数学模型为：
()()p u t e t k =
比例积分(PI)控制规律，结合了比例控制反应快，积分控制能消除余差。但是当过程控制通道的纯时延和容量时延都较大时，由于积分作用容易引起较大的超调，可能出现持续振荡，所以要尽可能避免用比例积分控制规律，不然会降低控制质量。通常对管道内的流量或压力控制，采用比例积分作用其效果甚好，所以应用较多。
比例积分(PI)控制规律的微分方程数学模型为： 01(){()()}t p u t e t e t dt Ti
k =+?
比例微分(PD)控制规律，由于引入微分，具有超前作用，对于被控过程具有较大容量时延的场合，会大大改善系统的控制质量。但是对于时延很小，扰动频繁的系统，由于微分作用会使系统产生振荡，严重时会使系统发生事故，所以应尽可能不用微分作用。
比例微分(PD)控制规律的微分方程数学模型为： ()(){()}d p de t u t e t dt
k T =+ 比例积分微分(PID)作用是一种理想的控制作用，一般均能适应不同的过程特性。当要求控制质量较高时，可选用这种控制作用的调节器。
比例积分微分(PID)控制规律的微分方程数学模型为：
01()(){()()}t d p de t u t e t e t dt Ti dt
k T =+
+? 其中：()u t ：为调节器的输出号
p k ：放大倍数
i T ：积分时间常数
d T ：微分时间常数 ()
e t ：设定值与测量值偏差信号
通过以上几种调节规律的分析及本系统是温度控制为被控参数，温度检测本身具有滞后性，为了弥补这个缺点，本系统选用比例积分微分(PID)控制规律。
5、过程检测控制仪表的选用
5.1 测温元件及变送器
根据生产实践和现场使用条件以及仪表的性能，我们选用普通热电偶测温仪表。热电偶温度仪表是基于热电效应原理制成的测温仪器，它由热电偶、电测仪表和连接导线组成，其核心元件是热电偶。热电偶温度计有以下特点：
①测温精度高、性能稳定；
②结构简单，易于制造，产品互换性好；
③将温度信号转换为电信号，便于信号远传和实现多点切换测量；
④测温范围广，可达-200~2000℃；
⑤形式多样，适用于多种测温条件；
被控温度在500℃以下，由[1]表3-5选用铂热电阻温度计，为了提高检测精度，应采用三线制接法，并配用DDZ-Ⅲ型热电偶温度变送器。
DDZ-Ⅲ型热电偶温度变送器主要性能指标如下：
①测量范围 最小量程3mV ，最大量程60mV ；零点迁移-50~+50mV 。
②基本误差 0.5%±
③温度特性 环境温度每变化25℃，附加误差不超过千分之五。
④恒流性能 当负载电阻在0~100Ω范围变化时，附加误差不超过千分之五。
⑤防爆指标 结构为安全火花型；防爆等级为H Ⅲe ；防爆额定电压为220V AC/DC 。
其优点有以下几点：
①采用了低漂移、高增益的线性集成电路，提高了仪表的可靠性、稳定性和各项性能指标。 ②在热电偶温度变送器中用线性化电路，使变送器输出信号与被测温度信号保持了线性关系。
③线路中采取了安全火花防爆措施，兼有安全栅的功能。
热电偶温度变送器是由热电偶输入回路和放大回路两部分组成。为了得到线性关系，必须使放大回路具有非线性，热电偶输入温度变送方框图如图所示。因而有温度变送器的传递函数
式中 W s （）
——温度变送器的传递函数； 1W s （）
——热电偶的传递函数； 2W s （）
——放大回路的传递函数； 由于变送器放大回路的放大系数K 很大，故放大回路的传递函数可以认为等于反馈电路的传递函数f W s （）
的倒数，即 2f 1W s W s ≈（）（）
则热电偶输入温度变送器的传递函数为 1f W s W s W s ≈
（）
（）（）
5.2 执行器
根据生产工艺原则以及被控介质特点，选用电动执行器。电动执行器由执行机构和调节机构（阀体）两部分组成。电动执行机构又可分为角行程（DKJ型）和直行程（DKZ型）两种，原理和电路原理完全相同，只是输出机械传动部分有所区别。按照特性不同，电动执行机构可分为比例式和积分式。根据工艺条件及流体特性，我选用直行程（DKZ型）比例式电动执行器，其输出直线位移与输入电流信号成正比。
DKZ系列直行程电动执行器是由DKZ直行程电动执行机构与直通单座调节阀或直通双座调节阀组装而成的，具有推力大、定位精度高、反应速度快、滞后时间少、能源消耗低、安装方便、供电简便、在电源突然断电时能自动保持调节阀原来的位置等特点。
DKZ系列直行程电动执行器主要技术参数
型号规格表
流体流经阀体是的阻力损失为局部阻力损失，所以对不可压缩流体而言，流体流经调节阀时的阻力损失为
2
12v p -p p 2g g
ωξρ?== 式中 ξ——调节阀的阻力系数；
ω——流过阀的流体平均流速；
1p ——阀前压力；
2p ——阀后压力；
阀体体积流量V q ，接管截面积为A ，则 V q A
ω=
V q A ω== 由该式可见，在调节阀口径一定，p/ρ?也不变的情况下，流量V q 仅随阻力系数的变化而变化。当移动阀芯使开度改变时，阻力系数ξ也随之变化，从而改变了流量V q 的大小，达到了调节流量的目的。
5.3 调节器
调节器又称控制器，是构成自动控制系统的核心仪表，其作用是将参数测量值和规定的参数值相比较后，得出被调量的偏差，再根据一定的调节规律产生输出信号，从而推动执行器工作，对生产过程进行自动调节。
目前在中国工业上广泛应用的DDZ-Ⅲ型电动调节仪表具有良好的性能，且采取安全火花型防爆措施，具有先进可靠的防爆结构。选用DTZ-2100型全刻度指示调节器
DTZ-2100型全刻度指示调节器相关参数
5.4、仪表型号清单列表
仪表型号清单
6、系统方框图
根据换热器出口温度单回路控制方案图可得方块图如下：
换热器出口温度单回路控制图
7、调节控制参数，进行参数整定及系统仿真，分析系统性能
7.1调节控制参数
1.变送测量环节可用一阶环节来近似表示： 111)(+=+=s s T K s G m m m 式中，与测量仪表的量程有关；≥0为流量测量环节的时间常数，单位为分(min)。在
实际过程中这些参数基本不变。假设有
=10%/（T/hr ） 2.假设执行器（调节阀）为近似线性阀，其动态滞后忽略不计，而且
1)()()(===v v v K s u s f s G 3.对于该控制系统，假设控制通道与扰动通道的动态特性可表示为
τ
τ--+=+==e s e s T K s f s T s G s p p v pc p 1
211)()()( ；
1)()()(===d pd K s R s T s G 调节器选定PID 调节器，其传递函数为 c p D 11G s K [1T s ]T s ++（）=（）（）
换热器温度控制系统简单控制系统方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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水温控制系统（B题） 摘要 在能源日益紧张的今天，电热水器，饮水机和电饭煲之类的家用电器在保温时，由于其简单的温控系统，利用温敏电阻来实现温控，因而会造成很大的能源浪费。但是利用AT89C51 单片机为核心，配合温度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成的控制系统却能解决这个问题。单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量，并显示于1602显示器上。该系统具有灵活性强，易于操作，可靠性高等优点，将会有更广阔的开发前景。 水温控制系统概述 能源问题已经是当前最为热门的话题，离开能源的日子，世界将失去一切颜色，人们将寸步难行，我们知道虽然电能是可再生能源，但是在今天还是有很多的电能是依靠火力，核电等一系列不可再生的自然资源所产生，一旦这些自然资源耗尽，我们将面临电能资源的巨大的缺口，因而本设计从开源节流的角度出发，节省电能，保护环境。 一、设计任务 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为 1 升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1、基本要求 （1）温度设定范围为：40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。 （2）环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。 （3）能显示水的实际温度。 第2页，共11页
2、发挥部分 （1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。 （2）温度控制的静态误差≤0.2℃。 （3）在设定温度发生突变时，自动打印水温随时间变化的曲线。 （4）其他。 一系统方案选择 1.1 温度传感器的选取 目前市场上温度传感器较多，主要有以下几种方案： 方案一：选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其成本较高。 方案二：采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三：采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。 比较以上三种方案，方案三具有明显的优点，因此选用方案三。 1.2温度显示模块 方案一：采用8个LED八段数码管分别显示温度的十位、个位和小数位。数码管具有低能耗，低损耗、寿命长、耐老化、对外界环境要求低。但LED八度数码管引脚排列不规则，动态显示时要加驱动电路，硬件电路复杂。 方案二：采用带有字库的12864液晶显示屏。12864液晶显示屏具有低功耗，轻薄短小无辐射危险，平面显示及影像稳定、不闪烁、可视面积大、画面
热交换器温度控制系统 一．控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c，测量值c与给定值r的差值e送入调节器，调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。
换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大，反应迟缓等缺点，根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏，滞后小等特点，而离心泵转速是通过变频器调节的，因此，本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有： （1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 （2 ）冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速
板式换热器安装与使用说明书 板式换热器安装与使用 1、拆箱 板式换热器一般情况下都是木质包装，在拆箱签一定要确认木箱是否在正确的位置。因为，设备在木箱内。固定挡板面市向下放置的，以使设备的重心在木箱的下方，所以，未拆 箱前搬动箱体时，不要使箱体侧倒或道里，以免因箱体重心不稳，砸伤人员、摔坏设备。 拆箱时，用工具先将顶部木板拆除，再依次将四周的木板拆除；木箱最下面的木板与换 热器是固定在一起的，需将固定铁片剪断，此时，装箱文件即可取下，请注意保存好。至此，拆箱工作结束。 2、吊运 吊运换热器前，一定要仔细阅读装箱文件中的使用手册，以保证正确的方式进行吊运工作。吊装时，须注意对换热器采取保护措施，避免碰撞和坠落事件的发生。 3、安装 板式换热器为整机出厂。出厂前，工厂对换热器性能的各项指标已经进行了检测。因此， 运抵安装现场的换热器，可直接安装使用。 （ 1）基础 制作换热器的安装基础，主要是为了换热器的水平安装和有利于连接配管以及方便日后对换热器的维修、保养，所以，基础的制作是依照现场情况来考虑的。板式换热器出厂时， 在换热器上配制了三个地脚，并在装箱时为用户准备了一份安装尺寸图，用户可根据实物和 安装尺寸图在基础中做预埋件，安装时拧紧地脚螺栓，以免启动时振动影响换热器性能和造 成损坏。安装时，不允许有外力加在换热器上，以免使换热器变形、影响正常运行。 （ 2）配管的连接 用户在连接配管时。首先要特别注意热侧和冷侧进、出口配管的连接位置，凡是在换热器设计选型时，设计参数表上注明‘流程为1’个接口方向D1为热介质进口，D2为热介质 出口， D3为冷介质进口，D4为冷介质出口。安装人员必须在确认了每个配管的功能之后， 方可进行连接配管的工作。配管连接前还需要仔细检查流道内有无硬杂物，以免运行时堵塞 流道或降低换热效率。泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。（由客户视具体情 况而定） （ 3）特别提示 根据我公司技术人员对可拆板式换热器的跟踪调查，发现，一些用户在使用过程中是
成绩： 重庆邮电大学 自动化学院综合实验报告 题目：51系列单片机闭环温度控制 学生姓名：蒋运和 班级：0841004 学号：2010213316 同组人员：李海涛陈超 指导教师：郭鹏 完成时间：2013年12月
一、实验名称： 51系列单片机闭环温度控制实验 ——基于Protuse仿真实验平台实现 基本情况： 1. 学生姓名： 2. 学号： 3. 班级： 4. 同组其他成员： 二、实验内容(实验原理介绍) 1、系统基本原理 计算机控制技术实训，即温度闭环控制，根据实际要求，即加温速度、超调量、调节时间级误差参数，选择PID控制参数级算法，实现对温度的自动控制。 闭环温度控制系统原理如图： 2、PID算法的数字实现 本次试验通过8031通过OVEN 是模拟加热的装置，加一定的电压便开始不停的升温，直到电压要消失则开始降温。仿真时，U形加热器为红色时表示正在加热，发红时将直流电压放过来接，就会制冷，变绿。T端输出的是电压，温度越高，电压就越高。
8031对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想8031用软件在P1.3引脚上产生，受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值，然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。 PID控制方程式： 式中e是指测量值与给定值之间的偏差 TD 微分时间 T 积分时间 KP 调节器的放大系数 将上式离散化得到数字PID位置式算法，式中在位置算法的基础之上得到数字PID 增量式算法： 3、硬件电路设计 在温度控制中，经常采用是硬件电路主要有两大部分组成：模拟部分和数字部分，对这两部分调节仪表进行调节，但都存在着许多缺点，用单片机进行温度控制使构成的系统灵活，可靠性高，并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理，可大大提高控制质量和自动化水平；总的来说本系统由四大模块组成，它们是输入模块、单片机系统模块、计算机显示与控制模块和输出控制模块。输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作，由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。利用模拟加热的
作者：旧在几 作品编号：2254487796631145587263GF24000022 时间：2020.12.13 目录 目录 (1) 1、题目........................................................ 错误!未定义书签。 2、换热器概述.................................................. 错误!未定义书签。 2.1换热器的用途............................................ 错误!未定义书签。 2.2换热器的工作原理及工艺流程图............................ 错误!未定义书签。 3、控制系统 (3) 3.1控制系统的选择 (3) 3.2工艺流程图和系统方框图 (3) 4、被控对象特性研究 (4) 4.1 被控变量的选择 (4) 4.2 操纵变量的选择 (4) 4.3 被控对象特性 (5) 4.4 调节器的调节规律的选择 (6) 5、过程检测控制仪表的选用 (7) 5.1 测温元件及变送器 (7) 5.2 执行器 (10) 5.3 调节器 (13) 5.4、仪表型号清单列表 (13) 6、系统方块图 (14) 7、调节控制参数，进行参数整定及系统仿真，分析系统性能 (14) 7.1调节控制参数 (14)
7.2 PID参数整定及系统仿真 (15) 7.3 系统性能分析 (18) 8、参考文献 (19) 1、题目 热交换器出口温度的控制。 2、换热器概述 2.1 换热器的用途 换热器又叫做热交换器（heat exchanger），是化工、石油、动力、食品及 其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。进行换热的目的主要有 下列四种： ①.使工艺介质达到规定的温度，以使化学反应或其他工艺过程很好的进行； ②.生产过程中加入吸收的热量或除去放出的热量，使工艺过程能在规定的温度 范围内进行；③.某些工艺过程需要改变无聊的相态；④.回收热量。 由于换热目的的不同，其被控变量也不完全一样。在大多数情况下，被控变 量是温度，为了使被加热的工艺介质达到规定的温度，常常取出温度问被控温度、 调节加热蒸汽量使工艺介质出口温度恒定。对于不同的工艺要求，被控变量也可 以是流量、压力、液位等。 2.2 换热器的工作原理及工艺流程图 换热器的温度控制系统换热器工作原理工艺流程如下：冷流体和热流体分别 通过换热器的管程和壳程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体
换热器安装施工方案集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
换热器安装施工方案 一、依据： 二、施工工艺程序： 三、方法 1、施工准备： 2、设备基础验收及处理： 3、垫铁的选用及安装要求： 4、设备及其附件检查； 5、设备安装： 四、安装质量控制点： 一、依据： 《石油化工换热器设备施工及验收规范》 SH3532-95 《中低压化工设备施工与验收规范》HGJ209-83 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 《石油化工施工安全规程》SH3505-99 换热器设备装配图；业主提供的施工程序文件； 二、施工工艺程序： 三、方法： 1、施工准备： 1-1、施工现场的“三通一平”已具备，设备基础已中交合格； 1-2、施工方案已编制，并已审批； 1-3、施工所需的机具、人员已经到位； 1-4、所有用于测量的仪器已进行校核，并在使用合格周期内。 2、设备基础验收及处理：
2-1、设备安装前，应对基础进行检查，混凝土基础的外形尺寸、坐标位置及预埋件，应符合设计图样的要求； 2-2、混凝土基础的允许偏差，应符合下列要求： 2-3、预埋地脚螺栓的螺纹，应无损坏、锈蚀，且有保护措施； 2-4、滑动端预埋板上表面的标高、纵横向中心线及外形尺寸、地脚螺栓，应符合设计图样的要求； 2-5、预埋板表面应光滑平整，不得有挂渣、飞溅及油污。水平度偏差不得大于 2mm/m。基础抹面不应高出预埋板的上表面。 2-6、换热器安装后利用垫铁进行找正，因此在基础验收合格后，在放置垫铁的位置处凿出垫铁窝，其水平度允许偏差为2mm/m 3、垫铁的选用及安装要求： 3-1、当设备的负荷由垫铁组承受时，设备每个地脚螺栓近旁放置一组垫铁，垫铁组尽量靠近地脚螺栓。 3-2、垫铁组放置尽量放在设备底座的加强筋下，相邻两垫铁组的距离宜为500m。 3-3、每一组垫铁组的高度一般为30-70mm，且不超过5块，设备安装后垫铁露出设备支座底板边缘10-20mm。斜垫铁成对使用，斜面要相向使用，搭接长度不小于全长的3/4，偏斜角度不超过3度。 3-4、每组垫铁组面积，应根据负荷，按下式计算： A≥C（Q 1+Q 2 ）*104/R
温度控制电路实验报告 篇一：温度压力控制器实验报告 温度、压力控制器设计 实 验 报 告 设计题目：温度、压力控制器设计 一、设计目的 1 ?学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握微机控制系统设计的基本方法； 2.学会单片机模块的应用及程序设计的方法； 3?培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1.利用赛思仿真系统，以MCS51单片机为CPU设计系统。 2?设计一数据采集系统，每5分钟采集一次温度信号、10分钟采集一次压力信号。并实时显示温度、压力值。 3.比较温度、压力的采集值和设定值，控制升温、降温及升压、降压时间，使温度、压力为一恒值。 4?设温度范围为：-10—+40°C、压力范围为0—100P&；升温、降温时间和温度上升、下降的比例为1°C/分钟，升压、降压时间和压力上升、下降的比例为10P"分钟。
5?画出原理图、编写相关程序及说明，并在G6E及赛思 仿真系统上仿真实现。 三、设计构思 本系统硬件结构以80C51单片机为CPU进行设计，外围扩展模数转换电路、声光报警电路、LED显示电路及向上位PC机的传输电路，软件使用汇编语言编写，采用分时操作的原理设计。 四、实验设备及元件 PC机1台、赛思仿真系统一套 五、硬件电路设计 单片微型计算机又称为微控制器，它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。使用80C51来构成各种控制系统，可大大简化硬件结构，降低成本。 1.系统构架 2.单片机复位电路 简单复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下不会造成单片机的错误复位，但会引起内部某些寄存器的错误复位，故为了保证复位电路的可靠性，将RC电路接斯密特电路后再接入单片机和外围IC的RESET引脚。 3.单片机晶振电路 晶振采用12MHz,即单片机的机器周期为1卩so 4.报警电路
目录 目录 (1) 1、题目....................................................... 错误!未定义书签。 2、换热器概述................................................. 错误!未定义书签。 2.1换热器的用途........................................... 错误!未定义书签。 2.2换热器的工作原理及工艺流程图........................... 错误!未定义书签。 3、控制系统 (3) 3.1控制系统的选择 (3) 3.2工艺流程图和系统方框图 (3) 4、被控对象特性研究 (4) 4.1 被控变量的选择 (4) 4.2 操纵变量的选择 (4) 4.3 被控对象特性 (5) 4.4 调节器的调节规律的选择 (6) 5、过程检测控制仪表的选用 (7) 5.1 测温元件及变送器 (7) 5.2 执行器 (9) 5.3 调节器 (10) 5.4、仪表型号清单列表 (11) 6、系统方块图 (11) 7、调节控制参数，进行参数整定及系统仿真，分析系统性能 (12) 7.1调节控制参数 (12) 7.2 PID参数整定及系统仿真 (13) 7.3 系统性能分析 (15) 8、参考文献 (16)
1、题目 热交换器出口温度的控制。 2、换热器概述 2.1 换热器的用途 换热器又叫做热交换器（heat exchanger），是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。进行换热的目的主要有下列四种： ①.使工艺介质达到规定的温度，以使化学反应或其他工艺过程很好的进行；②.生产过程中加入吸收的热量或除去放出的热量，使工艺过程能在规定的温度范围内进行；③.某些工艺过程需要改变无聊的相态；④.回收热量。 由于换热目的的不同，其被控变量也不完全一样。在大多数情况下，被控变量是温度，为了使被加热的工艺介质达到规定的温度，常常取出温度问被控温度、调节加热蒸汽量使工艺介质出口温度恒定。对于不同的工艺要求，被控变量也可以是流量、压力、液位等。 2.2 换热器的工作原理及工艺流程图 换热器的温度控制系统换热器工作原理工艺流程如下：冷流体和热流体分别通过换热器的管程和壳程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。 图2 换热器温度控制系统工艺流程图
板式换热器安装及操作规程 换热器安装 1 、板式换热器的两块压紧板上有 4 个吊耳，供起吊时用，吊绳不得挂在接管、定位横梁或板片上。 2 、换热器周围要留有 1 米左右的空间，以便于检修。 3 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按照出厂铭牌所规定方向连接，否则，换热器性能将受到影响。 4 、安装管路时，应在管路上配齐阀门、压力表、温度计，流量控制阀应装在换热器进口处，在出口处应装排气阀。 5 、设备管道里面要清理干净，防止砂石焊渣等杂物进入换热器，造成堵塞。 6 、当使用介质不干净，有较大颗粒或长纤维时，进口处应装有过滤器。 7 、换热器连接管道安装焊接时，应将电焊地线搭在焊接处，严禁将地线搭在远处，使电流回路通过换热器而造成损坏。 使用投产前准备
1 、设备使用前应检查夹紧螺栓是否松动，按照说明书应紧到尺寸 A 保证所有螺栓均匀一致。 2 、使用前按 1.25 倍的操作压力分到进行水压试验，保压二十分钟无泄漏方可投产。 3 、本设备使用前用清自来水进行 20 分钟左右清洗循环即可了。 4 、在管路系统中应设有放气阀开启后应排出设备中空气防止空气停留在设备中，降低传热效果。 5 、冷热介质进出口接管之安装，应严格按出厂铭牌所规定方向连接。否则，没能发挥设备最佳性能。 6 、本设备用于食品、制药投产前将每只螺栓松开，将每板片用棕刷清洗干净，应按照流程进行均匀组装完毕。 82 o － 90 o 热水进行 10 － 20 分钟循环消毒，立即起动物料泵，使冷却物料把板片内剩余水全部顶出，直至完全是物料即可生产了。 板式换热器操作规程 1 、开始运行操作时，如两种介质压力不一样，要先应缓慢打开低压侧阀门，然后开入高压侧阀门。 2 、停车运行时应缓慢切断高压侧流体，再切断低压流体，请注意这样做将大大有助于本设备之使用寿命。
实验四 温度控制系统（一） 一. 实验目的： 1?了解温度控制系统的组成环节和各环节的作用。 2. 观察比例、积分、微分控制规律的作用，并比较其余差及稳定性。 3. 观察比例度3、积分时间T I 、微分时间T D 对控制系统（闭环特性）控制 品质的影 响。 二. 温度控制系统的组成： 电动温度控制系统是过程控制系统中常见的一种，其作用是通过一套自 动控制装 置，见图4-1,使炉温自动维持在给定值。 图4-1温度控制系统 炉温的变化由热电偶测量，并通过电动温度变送器转化为 DDZ- n 型表的 标准信 号0?10mA 直流电流信号，传送到电子电位差计 XWC 进行记录，同 时传送给电动控制器 DTL ，控制器按偏差的大小、方向，通过预定控制规律 的运算后，输出0?10mA 直流电流信号给可控硅电压调整器 ZK-50，通过控 制可控硅的导通角，以调节加到电炉（电烙铁）电热元件上的交流电压，消 除由于干扰产生的炉温变化，稳定炉温，实现自动控制。 可控硅输出电压 o 干扰开关 电烙铁 电炉
三．实验内容与步骤： (一)观察系统各环节的结构、型号、电路的连接，熟悉可控硅电压调整器和电动控制器上各开关、旋钮的作用。 (二)控制系统闭环特性的测定： 在以下实验中使用以下具体数值：S 1(50%) , S 2(80%), T I i(50s), T I 2 (40s), T DI(30S)来观察比例与积分控制规律的作用 (1) 考察比例作用 将S置于某值50%记住S旋钮在S i的位置,积分时间置最大 (T I =max), 微分开关切向0,将干扰开关从“短”切向“干扰”, 产生一个阶跃干扰(此时为反向干扰) ，同时在记录仪的记录线上作一记 号，以记录阶跃干扰加入的时刻，观察并记录在纯比例作用下达到稳定 的时间及余差大小。 ( 2) 考察积分作用保持S S 1不变，置T I =T I 1，同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录积分作用加入的时刻，注意观察积分作用如何消除余差， 直到过程基本稳定。 2．观测Pi 控制作用下的过渡过程 保持S 1, T I 1不变，将干扰开关从“干扰”切向“短”，产生一个正向阶跃干扰，观察过渡过程到基本稳定。 3. 考察S对余差的影响 置S = S 2 , T I =max ,将干扰开关从“短”切向“干扰”，产生一个反向阶跃干扰，同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录阶跃干扰加入的时刻，观察并记录在纯比例作用下达到稳定的时间及余差大小。并与1(1)中S =S 1 时的余差相比较。 再加入积分作用T i =T i 1 以消除余差直到过程基本稳定。 4. 考察T i 对过渡过程的影响 置S = S 1 , T I =T I 2 ,将干扰开关从“干扰”切向“短”，产生一个正向阶跃干扰，同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录阶跃干扰加入的时刻，观察过渡
1. E-0101B混合加热器设计 为确保混合加热器（E-0101B)中MN（亚硝酸甲酯）,CO（一氧化碳）的出口温度为408K，选用0.68Mpa,408K 的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。为保证生成物的产量，质 量，及最终生成物的转化率，且工艺介质较稳定，蒸汽源压力较小，变化不大，因此针对此 实际情况，最后确定设计一个换热器的反馈控制方案。 1.1 换热器概述 换热器工作状态如何, 可用几项工作指标加以衡量。常用的工作指标主要有漏损率、换热效率 和温度效率。它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态，在生产和科学试验中了解这 些指标，对于换热器的管理和改进都是必不可少的。 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、 动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷 却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上 流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流 体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的 主要设备之一。 1.2换热器的分类 适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器 的具体分类如下： 一按传热原理分类：间壁式换热器，蓄热式换热器，流体连接间接式换热器，直接接触 式换热器，复式换热器 二按用途分类：加热器，预热器，过热器，蒸发器 三、按结构分类：浮头式换热器，固定管板式换热器，U形管板换热器，板式换热器等 此设计要求是将进料温度都为297.99K 的MN（亚硝酸甲酯）和CO（一氧化碳）加热到出
换热器安装施工方案 Prepared on 22 November 2020
换热器安装施工方案 一、依据： 二、施工工艺程序： 三、方法 1、施工准备： 2、设备基础验收及处理： 3、垫铁的选用及安装要求： 4、设备及其附件检查； 5、设备安装： 四、安装质量控制点： 一、依据： 《石油化工换热器设备施工及验收规范》 SH3532-95 《中低压化工设备施工与验收规范》HGJ209-83 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 《石油化工施工安全规程》SH3505-99 换热器设备装配图；业主提供的施工程序文件； 二、施工工艺程序： 三、方法： 1、施工准备： 1-1、施工现场的“三通一平”已具备，设备基础已中交合格； 1-2、施工方案已编制，并已审批； 1-3、施工所需的机具、人员已经到位；
1-4、所有用于测量的仪器已进行校核，并在使用合格周期内。 2、设备基础验收及处理： 2-1、设备安装前，应对基础进行检查，混凝土基础的外形尺寸、坐标位置及预埋件，应符合设计图样的要求； 2-2、混凝土基础的允许偏差，应符合下列要求： 2-3、预埋地脚螺栓的螺纹，应无损坏、锈蚀，且有保护措施； 2-4、滑动端预埋板上表面的标高、纵横向中心线及外形尺寸、地脚螺栓，应符合设计图样的要求； 2-5、预埋板表面应光滑平整，不得有挂渣、飞溅及油污。水平度偏差不得大于2mm/m。基础抹面不应高出预埋板的上表面。 2-6、换热器安装后利用垫铁进行找正，因此在基础验收合格后，在放置垫铁的位置处凿出垫铁窝，其水平度允许偏差为2mm/m 3、垫铁的选用及安装要求：
单片机课程设计实验报告 ——温度控制器 班级：学号： 电气0806 姓名： 08291174 老师： 李长城 合作者： 姜久春 李志鹏
一、实验要求和目的 本课程设计的课题是温度控制器。 ●用电压输入的变化来模拟温度的变化，对输入的模拟电压通过 ADC0832转换成数字量输出。输入的电压为0.00V——5.00V， 在三位数码显示管中显示范围为00.0——99.9。其中0V对应00.0，5V对应99.9 ●单片机的控制目标是风机和加热器。分别由两个继电器工作来 模拟。系统加了一个滞环。适合温度为60度。 ◆当显示为00.0-50.0时，继电器A闭合，灯A亮，模拟加热 器工作。 ◆当显示为为50.0-55.0时，保持继电器AB的动作。 ◆当显示为55.0-65.0时，继电器A断开，灯A熄灭，模拟加 热器停止工作。 ◆当显示为65.0-70.0时，保持继电器AB的动作 ◆当显示为70.0-99.9时，继电器B闭合，灯B亮，模拟风机的 工作。 二、实验电路涉及原件及电路图 由于硬件系统电路已经给定，只需要了解它的功能，使用proteus 画出原理图就可以了。 实验设计的电路硬件有： 1、AT89S52 本温度控制器采用AT89C52单片机作为CPU,12MHZ晶振
AT89C52的引脚结构图： AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置
目录 目录?１ １、题目?2 2、换热器概述 (2) 2、１换热器得用途 (2) ２、2换热器得工作原理及工艺流程图........................................ ２３、控制系统?3 3、１控制系统得选择?3 ３、2工艺流程图与系统方框图 (3) 4、被控对象特性研究 (4) ４、１被控变量得选择?4 4、2 操纵变量得选择?４ ４、3 被控对象特性 (5) 4、4 调节器得调节规律得选择?6 ５、过程检测控制仪表得选用 (7) 5、１测温元件及变送器?7 ５、2 执行器 (9) 5、3 调节器 (10) 1 5、4、仪表型号清单列表?1 ６、系统方块图 (11) 1 7、调节控制参数,进行参数整定及系统仿真,分析系统性能?2 1 7、１调节控制参数?2 7、2 ＰID参数整定及系统仿真........................................... １３ 7、3 系统性能分析 (15) 1 8、参考文献?6 1、题目 热交换器出口温度得控制。
2、换热器概述 2、1 换热器得用途 换热器又叫做热交换器（heａt exchanｇer),就是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门得通用设备,在生产中占有重要地位。进行换热得目得主要有下列四种: ①、使工艺介质达到规定得温度,以使化学反应或其她工艺过程很好得进行;②、生产过程中加入吸收得热量或除去放出得热量,使工艺过程能在规定得温度范围内进行；③、某些工艺过程需要改变无聊得相态；④、回收热量。 由于换热目得得不同,其被控变量也不完全一样。在大多数情况下,被控变量就是温度,为了使被加热得工艺介质达到规定得温度,常常取出温度问被控温度、调节加热蒸汽量使工艺介质出口温度恒定。对于不同得工艺要求,被控变量也可以就是流量、压力、液位等。 2、2 换热器得工作原理及工艺流程图 换热器得温度控制系统换热器工作原理工艺流程如下:冷流体与热流体分别通过换热器得管程与壳程,通过热传导，从而使热流体得出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,通过循环泵流经换热器得管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器得壳程。在换热器得冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体得大小。 图2 换热器温度控制系统工艺流程图 从传热过程得基本方程式可知，为了保证出口得温度平稳,满足工艺生产得要求,必须对传热量进行调节,调节传热量有以下几条途径： ①、调节载热体得流量。调节载热体流量大小,其实只就是改变传热速率方程中得传热系数Ｋ与平均温差△Ｔm，对于载热体在加热过程中不发生相变得情况,主要就是改变传热速率
换热器温度控制系统 设计
换热器温度控制系统设计 1、换热设备概述 换热器又称热交换器，是进行热量交换的设备的统称。换热器广泛应用于化工、石化、炼油、轻工、制药、食品加工、动力以及原子能等工业。换热器应用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式（包括蛇管式、套管式、管壳式等）换热器应用最普遍。列管式和板式，各有优点，列管式是一种传统的换热器，广泛应用于化工、石油、能源等设备；板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。 2、控制方案的确定 实验控制对象位列管式换热器,主要的扰动是冷物料的流量Q。换热器温度控制系统包括换热器、控制冷流体的离心泵，传感器等设备。实验采用温度流量串级控制，以冷物料出口温度为主对象，以冷物料流量Q为副对象。 换热器控制图 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3 3、系统硬件设计 或控制量 型号 参数 温度变送器 （Endress+Hauser ） TR13 工作温度范围 PT100 (薄膜式(TF) 50 °C...500 °C (58 °F...932 °F) PT100 (绕线式(WW))： -200 °C (600) °C (- 328 °F...1,112 °F) PT100 (薄膜式(TF))： -50 °C...400 °C (58 °F...752 °F) 最大过程压力(静压) 20 °C 时：50 bar (725 psi) 73W 参数： 标称口径 DN 15…150 (1/2"…6") 测量范围 气体: 4…5 210 m3/h 过程温度 -200...+400°C (-328...+752°F) 最高可达 +450°C / 842°F (特殊选型) 输出信号 4…20 mA 电流输出 防爆认证 ATEX 、FM 、CSA 、TIIS 、NEPSI 、IEC 换热器热水出口温度和冷水流量串级控制
目录 1引言 (2) 2设计任务与方案分析 (2) 2.1控制系统的分析与选择 (2) 2.2选择控制系统的设计 (3) 3系统设计与实施 (4) 3.1正常调节器的设计 (4) 3.2取代调节器的设计 (4) 3.3选择器高低值型式的选择 (4) 3.4温度检测器 (6) 3.5液位变送器 (7) 4系统的仿真 (7) 4.1参数整定 (7) 4.2控制器的正反作用 (9) 4.3仿真 (9) 小结体会 (12) 参考文献 (13)
液态氨冷却器控制系统 1引言 液态氨蒸发冷却器是工业生产中用的很多的一种换热设备，它利用液氨的蒸发吸取大量的气化热，来冷却流经管内的被冷却物料。通常需要被冷却物料出口温度稳定。此时液氨液位在一定允许范围内。而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的上限的，所以需要使用选择控制方法，通过对液位的检测，来判断液位高度是否工作在正常情况，在正常情况下，使用被冷物料出口温度回路控制系统，非正常情况下，使用液位单回路控制系统，二者的切换通过选择器自动根据工况实现。 2设计任务与方案分析 2.1 控制系统的分析与选择 工艺上要求被冷却物料的出口温度稳定为某一定值，所以将被冷却物料的出口温度作为被控变量，以液态氨的流量为操纵变量，构成正常工况下的单回路温度定值控制系统如图2-1（a）所示。从安全角度考虑，调节阀选用气开式，温度控制器选择正作用方式。当被冷却物料的出口温度升高时，控制器输出增大，调节阀门开度增大，液态氨流量增大，从而有更多的液态氨气化，使被冷却物料的出口温度下降。 这一控制方案实际上是基于改变换热器列管淹没在液态氨中的多少，以改变传热面积来达到控制温度的目的。所以液面的高度也就间接反映了传热面积的变化情况。在正常的工况下，操纵液氨流量使被冷却物料的出口温度得到控制，而液位在允许的一定范围内变化。如果突然出现非正常工况，假设有杂质油漏入被冷却物料管线，使导热系数下降，原来的传热面积不能带走同样多的热量，只有使液位升高，加大传热面积。如果当液位升高刀全部淹没换热器的所有列管时，传热面积以达到极限，出口温度任没有降下来，温度控制器会不断的开大调节阀门，使液位继续升高。这时就可能导致生产事故。这时因为气化氨要经过压缩机后，变成液态氨重复使用，如果液位太高，会导致氨中夹带液氨进入压缩
2. 7 管壳式换热器安装、调试、运行、保养说明书 2.7.1 编制依据 ●SH 3535 石油化工换热器设备施工及验收规范 ●SH 3505 石油化工施工安全规程 ●GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 2.7.2 安装前的检查要求 设备安装前，应对基础及设备进行相关检查： 1）混凝土基础外协尺寸、坐标位置及预埋件，应符合设计图样的要求。 2）预埋地脚螺栓的螺纹，应完好无锈蚀。 3）预埋板表面应光滑平整。水平度偏差不得大于2mm/m。混凝土基础抹面不应高出预埋板。 4）换热器外部检查:包括设备连接管、排出管、法兰密封面有无变形和缺陷。 5）设备接管法兰面与支座支撑面是否平行或垂直；法兰规格、型号、压力等级是否符合设计要求。 6）滑动支座上的开孔位置、形状尺寸应符合图纸设计要求。 2.7. 3. 设备安装就位及连接要求 1）按设计图样和设备管口方位、中心线和中心位置，确认无误后方可就位。设备的找正与找平应按基础上的安装基准线（中心标记、水平标记）对应设备上的基准测点进行调整。设备各支撑的地面标高应以基础上的标高基线为基准。
2）换热器设备的找平、找正： 换热器找正、找平的测定基准点应符合以下规定： A、设备中心线位置及管口方位，应以基础平面坐标及中心线为基准； B、设备的垂直度，应以设备表面上0度、90度、或180度、270度的母线为基准； C、设备的水平度，应以设备两侧的中心线为基准； D、设备的找平，应采用垫铁或其他调整件进行，严禁采用改变地脚螺栓紧固程度的方法。 E、卧式换热器安装时，应保持整体水平。测定水平度应以换热器顶层换热管的上表面为基准。换热器的安装坡度，应按设计图样要求。 3）安装换热器连接管时，严禁强力装配。液面计、安全排水排气阀、温度计等附件应检查、试调试合格。 4）换热器设备安装合格后应及时紧固地脚螺栓。 2.7.4 换热器调试与使用说明 1）换热器启动前应按下列要求放尽腔室内的空气，以提高传热效率。 A、松开人、冷介质端的排气阀，关闭介质排出阀。 B、缓慢打开热、冷介质的进水阀，是热、冷介质从放气口溢出为止，然后拧紧排气阀，关闭进水阀。 2）水温升高后，慢慢打开冷却介质的进水阀（注意：切忌快速打
实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用 二、实验说明 这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压围，使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度围为 -55°C～+125°C，在-10～+85°C围,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。 DS18B20部结构 DS18B20部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接 着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验 码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样 就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 232221202-12-22-32-4 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S 262524这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的