过程控制课程设计(脱丙烷塔控制系统设计 有图)
- 格式:doc
- 大小:891.65 KB
- 文档页数:17
新疆工程学院毕业论文(设计)2010 届题目五彩湾煤生烃潜力的研究专业应用化工技术学生姓名张营娣学号2010231422小组成员指导教师马燕老师完成日期2013-4-11新疆工业高等专科学校教务处印制新疆工程学院毕业论文(设计)任务书班级应化10-5(3)班专业应用化工技术姓名张营娣日期2013-4-111、论文(设计)题目:五彩湾煤生烃潜力的研究2、论文(设计)要求:(1)学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量,最好是独立完成。
(2)选题有一定的理论意义与实践价值,必须与所学专业相关。
(3)主题明确,思路清晰。
(4)文献工作扎实,能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。
(5)格式规范,严格按系部制定的论文格式模板调整格式。
(6)所有学生必须在4月11日之前交论文初稿。
3、论文(设计)日期:任务下达日期 2013.3.5完成日期 2013.4.114、指导教师签字:新疆工程学院毕业论文(设计)成绩评定报告毕业论文答辩及综合成绩引言乙烯装置顺序分离流程中,最初均采用单塔脱丙烷,脱丙烷塔进料为碳三和碳四以上馏分,现在都用于乙烯装置双塔脱丙烷塔。
工艺对乙烯装置脱丙烷塔操作的基本要求是希望塔内能进行传质过程。
塔顶轻关键组分和塔底重能达到规定的分离纯度。
尽量提高产品的回收率,已获得较高的产量:尽量节约能源,使精馏过程中消耗的能源最少。
为此脱丙烷塔的自动控制也必须满足质量指标,物料平衡及余数条件等制要求。
脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分,混合液进入精馏塔内(主要含C3和C4)进料为气态混合物.进料混合馏分经过脱丙烷塔切割分离,塔顶馏分被冷凝器冷凝后送至回流管中影响脱丙烷精馏操作因素有:进料量、成分、进料温度、再沸器加热量。
塔内蒸汽上升速度、回流量、塔顶底的采出量。
可操作变量有进料流量、塔底采出流量及再沸器加热脱丙烷塔所处环境为甲级防暴区域,工艺介质多为混合物、沸点低、易挥发、易爆生产装置处于露天低压导风向由西向东,冬夏季温差较大。
脱丙烷塔施工方案一、工程概况与目标本工程旨在建设一座脱丙烷塔,以满足日益增长的化工产品需求。
工程位于XX化工厂区内,预计建成后能够有效提升产品质量和生产效率。
本方案明确了工程建设的总体目标、技术标准和施工质量要求,确保施工过程的安全、高效、经济。
二、施工流程与顺序基础施工:包括地基处理、混凝土浇筑等。
塔体安装:按照设计图纸进行塔体组装和安装。
设备安装:安装塔内各类设备,如填料、换热器、再沸器等。
管道安装:连接塔体与周边设备的管道系统。
电气与自控系统安装:包括仪表、控制柜等设备的安装与调试。
系统调试:完成所有设备安装后,进行系统调试,确保运行正常。
三、材料选择与检验所有用于工程建设的材料应符合国家标准和行业规范,具有相应的质量证明文件。
施工过程中应定期进行材料检验,确保材料质量稳定可靠。
四、设备安装与调试设备安装前应进行预检,确保设备完好无损。
安装过程中应遵循操作规程,确保安装质量。
设备安装完成后,应进行系统调试,检查设备运行是否正常,确保系统性能达到预期要求。
五、安全防护与措施施工过程中应严格遵守安全操作规程,采取必要的安全防护措施。
定期对施工现场进行检查,消除安全隐患。
施工人员应佩戴防护用品,确保人身安全。
六、质量监控与验收施工过程中应建立质量监控体系,对施工质量进行全程跟踪和控制。
每个施工环节完成后应进行验收,确保施工质量符合设计要求。
工程整体完成后,应组织专业人员进行综合验收,确保工程质量和性能达标。
七、风险评估与应对针对施工过程中可能出现的风险因素进行评估,制定相应的应对措施。
如天气变化、设备故障等突发情况发生时,应及时调整施工方案,确保施工顺利进行。
八、工程进度与管理制定详细的施工进度计划,明确各阶段的目标和时间节点。
施工过程中应加强进度管理,确保工程按计划推进。
同时,加强施工现场管理,确保施工秩序良好。
通过本施工方案的实施,我们有信心建设一座高质量、高性能的脱丙烷塔,为化工产业的发展做出贡献。
丙烷脱氢装置DCS与SIS一体化设计(评审修改版)丙烷脱氢装置DCS与SIS一体化设计梁亚霖1程兴1陈备跃2浙江中控技术股份有限公司,浙江杭州,310053宁波海越新材料有限公司,浙江宁波,315800摘要:集散控制系统(DCS)和安全仪表系统(SIS)在工业过程控制中的地位都是不可或缺的。
近年来,对于是否将两者系统进行集成实现DCS/SIS一体化控制系统一直是过程控制系统研究领域讨论的热点。
本文以丙烷脱氢项目为例,结合实例阐述了DCS/SIS一体化系统架构的原理,并总结了DCS/SIS一体化实施的过程。
关键词:丙烷脱氢安全仪表系统集散控制系统一体化控制Integration of DCS and SIS for a Propane Dehydrogenation UnitLiang Yalin1Cheng Xing1 Chen Beiyue2Zhejiang SUPCON Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 310053Ningbo Haiyue New Material Co., Ltd., Ningbo, Zhejiang 315800Abstract: Distributed Control System (DCS) and Safety Instrumented Systems (SIS) play an important roles in the industrial process control, they’re both essential. In recent years, it is an argument that whether DCS and SIS should be integrated. The control system integration of DCS & SIS is described in detail in various stages of projects implementation and the actual effect in the whole process.Keywords: Propane Dehydrogenation(PDH),Safety Instrumented Systems (SIS), Integration, Distributed Control System(DCS)0 引言宁波海越新材料有限公司60万吨/年丙烷脱氢装置,采用美国Lummus公司的Catofin 工艺,是其C3~C5烷烃脱氢生产单烯烃的改进技术。
《过程控制工程》课程设计任务书一、设计题目:脱丙烷塔控制系统设计二、设计目的:1、掌握控制系统的基本构成、原理及设计的方法和步骤。
2、掌握控制方案的设计、仪表选型的方法及管道流程图、仪表接线图、仪表安装等图的绘制方法。
3、掌握节流装置和调节阀的计算。
4、了解信号报警及联锁系统的设计和顺序控制系统的设计。
5、了解过程控制设计的设计文件构成及编制。
6、通过理论联系实际,掌握必须的工程知识,加强对学生实践动手能力和协作完成工程设计任务能力的培养。
三、设计所需数据:1、主要工艺流程和环境特征概况脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分,塔顶轻关键组分是丙烷,塔釜重关键是丁二烯。
主要工艺流程如附图1所示:第一脱乙烷塔塔釜来的釜液和第二蒸出塔的釜液混合后进入脱丙烷塔,进料为气液混合状态,液化率为0.28。
进料温度为32℃,塔顶温度为8.9℃,塔釜温度为72℃。
塔内操作压力基本恒定在0.75MPa(绝压)。
采用的回流比约为1.13。
冷凝器由0℃丙烯蒸发制冷,再沸器加热用的0.15 MPa(绝压)减压蒸汽由来自裂解炉的0.6 MPa(绝压)低压蒸汽与冷凝水混合制得的。
和其他精馏塔一样,脱丙烷塔也是一个高阶对象,具有对象通道多、内在机理复杂、变量间相互关联、动态响应慢、控制要求高等特点。
假设该脱丙烷塔控制的主要目标是塔釜关键组分,可以再沸器的减压蒸汽流量为操纵变量构成控制系统,且此时再沸器的减压蒸汽流量是经常出现的扰动。
同时要保持塔进料稳定,以及塔釜液位与塔底A馏出物料均匀缓慢变化。
试设计自动控制,满足质量指标、物料指标、能量平衡及约束条件等要求。
脱丙烷塔所处的环境为甲级防爆区域,工艺介质为多种烃类混合物,沸点低、易挥发、易燃、易爆,生产装置处于露天,低压、低温。
主导风向由西向东。
2、仪表选型说明所选仪表应具有本质安全防爆性能等特点,电动Ⅲ型仪表在安全性、可靠性等方面已能满足要求。
电动仪表信号传送快且距离远,易与计算机配合使用,除控制阀外,可选用电动Ⅲ型仪表或采用数字式控制仪表。
《化工过程控制工程课程设计报告》题目:脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计学院:专业:班级:姓名:指导教师:年月日目录1.课程设计的目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (1)3.1工艺简介 (1)3.2控制系统设计 (2)3.3仪表选择 (3)3.3.1压力仪表的选择: (3)3.3.2控制阀的选择: (5)3.3.3电气阀门定位器的选择: (6)3.3.4仪表介绍 (8)3.4控制系统连接 (9)3.5系统投运 (9)参考书目 (11)附录:脱戊烷塔工艺图1.课程设计的目的针对脱戊烷塔顶压力自动控制系统的课题,模拟的进行完整的设计,理论联系实际,运用和巩固在《化工过程控制工程》课程和本专业其他相关课程所学习的知识,培养独立思考、分析和解决实际问题的能力。
通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维和步骤,并了解如何进一步根据确定的设计方案合理选择自动化仪表,培养学生查阅资料,独立获取新知识、新信息的能力。
2.课程设计题目描述和要求(1)题目:脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计(2)要求:1.设计符合要求的合适的控制系统:2.画出控制原理图;3.选择合适的控制、检测仪表;4.进行系统的连接和所选仪表作用方式的正确确定。
3.课程设计报告内容3.1工艺简介蒸汽裂解装置中产生的裂解气经过分离出来的碳五以后的汽油组分作为脱戊烷塔的进料,利用C5馏分与C5以后等重组分沸点不同,在脱戊烷塔中进行气液分离,使C5组分从C5以后的重组分中分离出来。
温度是影响产品质量的重要因素,因此需要设计控制方案加以控制。
只有在一定的压力下温度才能表征分离的效果因此对压力也需进行自动控制,进料从塔中部(第24块塔盘)进入。
塔顶产品为碳五馏分,送出界区,塔底产品为C6-C8汽油馏分,也送去贮罐。
脱戊烷塔压力0.08MPa(G),塔底温度111℃,再沸器采用低压蒸汽进行换热。
脱戊烷塔工艺进料为C5以上组分,塔顶产物为C5,塔底产物为C6-C8。
成绩:《过程控制工程》课程设计报告题目:脱丙烷塔控制系统设计学院:计算机与电子信息学院班级:自动化姓名:学号:指导教师:起止日期:2012年12月31日~2013年01月4日目录一、设计任务书 (2)二、设计说明书 (5)1、摘要2、基本控制方案的设计与分析3、节流装置的计算4、蒸汽流量控制阀口径的计算三、参考文献 (11)四、附图 (15)一、设计题目:《脱丙烷塔控制系统设计》二、设计目的:1、掌握控制系统的基本构成、原理及设计的方法和步骤。
2、掌握控制方案的设计、仪表选型的方法及管道流程图、仪表接线图、仪表安装等图的绘制方法。
3、掌握节流装置和调节阀的计算。
4、了解信号报警及联锁系统的设计和顺序控制系统的设计。
5、通过理论联系实际,掌握必须的工程知识,加强对学生实践动手能力和独立完成工程设计任务能力的培养。
三、设计所需数据:1、主要工艺流程和环境特征概况脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分,塔顶轻关键组分是丙烷,塔釜重关键是组分丁二烯。
主要工艺流程如图1所示:第一脱乙烷塔塔釜来的釜液和第二蒸出塔的釜液混合后进入脱丙烷塔,进料为气液混合状态,液化率为0.28。
进料温度为32℃,塔顶温度为8.9℃,塔釜温度为72℃。
塔内操作压力为0.75MPa(绝压)。
采用的回流比约为1.13。
冷凝器由0℃丙烯蒸发制冷,再沸器加热用的0.15 MPa(绝压)减压蒸汽由来自裂解炉的0.6 MPa(绝压)低压蒸汽与冷凝水混合制得的。
和其他精馏塔一样,脱丙烷塔也是一个高阶对象,具有对象通道多、内在机理复杂、变量间相互关联、动态响应慢、控制要求高等特点。
脱丙烷塔的自动控制应满足质量指标、物料指标、能量平衡及约束条件等要求。
脱丙烷塔所处的环境为甲级防爆区域,工艺介质为多种烃类混合物,沸点低、易挥发、易燃、易爆,生产装置处于露天,低压、低温。
主导风向由西向东。
2、仪表选型说明所选仪表应具有本质安全防爆性能等特点,电动Ⅲ型仪表在安全性、可靠性等方面已能满足要求。
75一、概况气体分馏装置为中海油东方石化有限责任公司一期炼油项目装置,本装置的公称建设规模为60万吨/年,装置年开工按8000小时设计,装置操作弹性为60~110%,气体分馏装置主要由脱丙烷塔、脱乙烷塔和精丙烯塔组成,原料为上游催化裂化装置所产液化气经 脱硫、脱硫醇后的精制液化石油气。
塔顶碳三馏分作为为丙烯塔进料。
塔底物料混合碳四馏分做为MTBE装置的原料,脱丙烷塔重沸器热源为1.0MPa蒸汽。
(图为本装置脱丙烷塔系统)东方石化有限责任公司的气体分馏装置主要由以下几点进行节能降耗:1.塔顶采用表面蒸发式空冷,利用水的比热容较大,蒸发吸热,冷却效果好。
2.优化各塔操作,在保证分离要求的前提下尽量减少塔的回流比,减少蒸汽消耗。
3.选用高效率机泵,以降低电耗。
4.设备及管道布置尽量紧凑合理,从而较少散热损失和动力损失。
5.加强设备及管道保温,从而减少散热损失。
二、浮动压力控制精馏的原理是利用物料中各组分挥发度的不同,从而实现轻重组分之间的分离。
精馏是一种相平衡分离过程,其最基础的理论就是是汽-液相平衡原理。
在精馏塔中,为了保证每层塔板的汽液两相存在温度和浓度梯度,必须由塔顶冷凝器提供轻组分浓度高且温度较低的冷回流,由塔底重沸器提供重组分浓度高且温度较高的热回流。
不平衡的两相在进入塔板上进行传质、传热后,液相中易挥发组分部分汽化,难挥发组分浓度增加,同时吸收热量使汽相部分冷凝;汽相中难挥发组分部分冷凝,易挥发组分浓度增加,同时放出热量供给液相部分汽化。
板上汽液两相充分接触,使最终离开该板的汽相与液相在同一温度下趋于平衡,如此经过若干塔板上的传质、传热过程后即可达到对物料中各组分进行完全分离的目的。
精馏塔的压力主要取决于塔顶产品组成和产品冷凝后的温度。
这样我们在平时的操作中首先是保证塔的压力恒定,在这个条件下我们可以根据固定的塔顶温、低温及灵敏板温度来控制塔的产品质量在要求的指标范围内。
这种操作方法比较容易、可靠,有利于装置的平稳运行,但是结合相平衡原理来分析,恒压操作不能有效地节约能源、提高经济效益,我们可以从这个方向着手进行优化。
on Base 1Const n As Integer = 3 '输出个数Const m As Integer = 3 '输入个数Const d As Integer = 100 ' 系统最大时滞Dim ts As Single '采样时间Dim tr(n) As Single '参考轨迹柔化系数Dim H(n) As Single '预测时域长度'标志位定义Dim APC_COM As IntegerDim APC_ON As IntegerDim APC_2_ON As IntegerDim T_APC_STA As IntegerDim MV_1_STA As IntegerDim MV_2_STA As IntegerDim MV_3_STA As IntegerDim DV_1_STA As IntegerDim DV_2_STA As Integer'模型参数Dim K11, K12, K13, K21, K22, K23, K31, K32, K33 As SingleDim T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33 As SingleDim TAO11, TAO12, TAO13, TAO21, TAO22, TAO23, TAO31, TAO32, TAO33 As SingleDim KM11, KM12, KM13, KM21, KM22, KM23, KM31, KM32, KM33 As SingleDim TM11, TM12, TM13, TM21, TM22, TM23, TM31, TM32, TM33 As SingleDim TAOM11, TAOM12, TAOM13, TAOM21, TAOM22, TAOM23, TAOM31, TAOM32, TAOM33 As SingleDim K(n, m) As SingleDim t(n, m) As SingleDim tao(n, m) As SingleDim km(n, m) As SingleDim tm(n, m) As SingleDim taom(n, m) As Single'变量定义Dim I As IntegerDim J As IntegerDim g As IntegerDim AA(n, m) As SingleDim AAA() As SingleDim BB(n, 1) As SingleDim b(n) As SingleDim a(n, m) As SingleDim am(n, m) As SingleDim L(n, m) As SingleDim Lm(n, m) As SingleDim c(n) As SingleDim piduu1 As SingleDim piduu2 As SingleDim piduu3 As SingleDim ym(n, m) As Single '模型输出Dim ym1(n, m, d) As Single ' 模型上次输出Dim y0 As SingleDim yp0 As SingleDim yp(n) As Single ' 过程输出Dim y(n, m) As SingleDim ypav(n) As SingleDim ymm0 As SingleDim ym0(n) As SingleDim Y1(n, m, 1) As SingleDim u1(m, d) As SingleDim uu(m) As Single'力控数据通讯所需参数Dim read_datas(22) As Double '读数据数组Dim readtag As StringDim read_data As LongDim write_datas(6) As Double '写数据数组Dim writetag As StringDim write_data As LongPrivate Sub Form_Load()'过程参数K11 = 4.05: T11 = 50: TAO11 = 2K12 = 1.77: T12 = 60: TAO12 = 3K13 = 5.88: T13 = 50: TAO13 = 2K21 = 5.39: T21 = 50: TAO21 = 3K22 = 5.72: T22 = 60: TAO22 = 2K23 = 6.9: T23 = 40: TAO23 = 3K31 = 4.38: T31 = 33: TAO31 = 2K32 = 4.42: T32 = 44: TAO32 = 3K33 = 7.52: T33 = 19: TAO33 = 3K(1, 1) = K11: K(1, 2) = K12: K(1, 3) = K13: K(2, 1) = K21: K(2, 2) = K22: K(2, 3) = K23: K(3, 1) = K31: K(3, 2) = K32: K(3, 3) = K33t(1, 1) = T11: t(1, 2) = T12: t(1, 3) = T13: t(2, 1) = T21: t(2, 2) = T22: t(2, 3) = T23: t(3, 1) = T31: t(3, 2) = T32: t(3, 3) = T33tao(1, 1) = TAO11: tao(1, 2) = TAO12: tao(1, 3) = TAO13: tao(2, 1) = TAO21: tao(2, 2) = TAO22: tao(2, 3) = TAO23: tao(3, 1) = TAO31: tao(3, 2) = TAO32: tao(3, 3) = TAO33Text29.Text = Val(K(1, 1)): Text30.Text = Val(K(1, 2)): Text31.Text = Val(K(1, 3)): Text32.Text = Val(K(2, 1)): Text33.Text = Val(K(2, 2)): Text34.Text = Val(K(2, 3)): Text35.Text = Val(K(3, 1)): Text36.Text = Val(K(3, 2)): Text37.Text = Val(K(3, 3))Text38.Text = Val(t(1, 1)): Text39.Text = Val(t(1, 2)): Text40.Text = Val(t(1, 3)): Text41.Text = Val(t(2, 1)): Text42.Text = Val(t(2, 2)): Text43.Text = Val(t(2, 3)): Text44.Text = Val(t(3, 1)): Text45.Text = Val(t(3, 2)): Text46.Text = Val(t(3, 3))Text47.Text = Val(tao(1, 1)): Text48.Text = Val(tao(1, 2)): Text49.Text = Val(tao(1, 3)): Text50.Text = Val(tao(2, 1)): Text51.Text = Val(tao(2, 2)): Text52.Text = Val(tao(2, 3)): Text53.Text = Val(tao(3, 1)): Text54.Text = Val(tao(3, 2)): Text55.Text = V al(tao(3, 3))'模型参数KM11 = 4.05: TM11 = 50: TAOM11 = 2KM12 = 1.77: TM12 = 60: TAOM12 = 3KM13 = 5.88: TM13 = 50: TAOM13 = 2KM21 = 5.39: TM21 = 50: TAOM21 = 3KM22 = 5.72: TM22 = 60: TAOM22 = 2KM23 = 6.9: TM23 = 40: TAOM23 = 3KM31 = 4.38: TM31 = 33: TAOM31 = 2KM32 = 4.42: TM32 = 44: TAOM32 = 3KM33 = 7.52: TM33 = 19: TAOM33 = 3km(1, 1) = KM11: km(1, 2) = KM12: km(1, 3) = KM13: km(2, 1) = KM21: km(2, 2) = KM22: km(2, 3) = KM23: km(3, 1) = KM31: km(3, 2) = KM32: km(3, 3) = KM33tm(1, 1) = TM11: tm(1, 2) = TM12: tm(1, 3) = TM13: tm(2, 1) = TM21: tm(2, 2) = TM22: tm(2, 3) = TM23: tm(3, 1) = TM31: tm(3, 2) = TM32: tm(3, 3) = TM33taom(1, 1) = TAOM11: taom(1, 2) = TAOM12: taom(1, 3) = TAOM13: taom(2, 1) = TAOM21: taom(2, 2) = TAOM22: taom(2, 3) = TAOM23: taom(3, 1) = TAOM31: taom(3, 2) = TAOM32: taom(3, 3) = TA0M33'初始化变量For I = 1 To nFor J = 1 To mym(I, J) = 0y(I, J) = 0uu(J) = 0For g = 1 To dym1(I, J, g) = 0NextNextyp(I) = 0ypav(I) = 0ym0(I) = 0Nextpiduu1 = 0piduu2 = 0piduu3 = 0End SubPrivate Sub Timer1_Timer()'从力控读数据readtag = "T_APC_TS.pv,T_APC_H1.pv,T_APC_H2.pv,T_APC_H3.pv,T_APC_TR1.pv,T_APC_TR2.pv,T _APC_TR3.pv,TI_707_1_SP.pv,TIC_706_SP.pv,LIC_703_SP.pv,APC_COM.pv,APC_ON.pv,AP C_2_ON.pv,T_APC_STA.pv,FIC_730_MV.pv,TIC_706_MV.pv,FIC_704_MV.pv,FIC_702_DV.pv ,TIC_701_DV.pv,PID_U1.pv,PID_U2.pv,PID_U3.pv"read_data = Dbcom1.GetRealData(22, readtag, read_datas(1))Text1.Text = read_datas(1)Text2.Text = read_datas(2)Text3.Text = read_datas(3)Text4.Text = read_datas(4)Text5.Text = read_datas(5)Text6.Text = read_datas(6)Text7.Text = read_datas(7)Text14.Text = read_datas(8)Text15.Text = read_datas(9)Text16.Text = read_datas(10)Text20.Text = read_datas(11)Text21.Text = read_datas(12)Text22.Text = read_datas(13)Text23.Text = read_datas(14)Text24.Text = read_datas(15)Text25.Text = read_datas(16)Text26.Text = read_datas(17)Text27.Text = read_datas(18)Text28.Text = read_datas(19)Text17.Text = read_datas(20)Text18.Text = read_datas(21)Text19.Text = read_datas(22)'VB中变量赋值ts = Val(Text1.Text)H(1) = Val(Text2.Text)H(2) = Val(Text3.Text)H(3) = Val(Text4.Text)tr(1) = Val(Text5.Text)tr(2) = Val(Text6.Text)tr(3) = Val(Text7.Text)c(1) = Val(Text14.Text)c(2) = Val(Text15.Text)c(3) = Val(Text16.Text)APC_COM = Val(Text20.Text) APC_ON = Val(Text21.Text)APC_2_ON = Val(Text22.Text)T_APC_STA = Val(Text23.Text)MV_1_STA = Val(Text24.Text) MV_2_STA = Val(Text25.Text) MV_3_STA = Val(Text26.Text)DV_1_STA = Val(Text27.Text)DV_2_STA = Val(Text28.Text)piduu1 = Val(Text17.Text)piduu2 = Val(Text18.Text)piduu3 = Val(Text19.Text)'主程序部分For I = 1 To nb(I) = Exp(-ts / tr(I))For J = 1 To mam(I, J) = Exp(-ts / tm(I, J))Lm(I, J) = Round(taom(I, J) / ts) NextNextIf APC_COM = 1 ThenIf APC_ON = 1 ThenIf APC_2_ON = 1 Thenuu(1) = piduu1uu(2) = piduu2uu(3) = piduu3Text11.Text = uu(1)Text12.Text = uu(2)Text13.Text = uu(3)'模型计算子程序部分开始'回路一单独投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 0 Then'********************************************ReDim AAA(1, 1) As Single'********************************************For I = 1 To 1For J = 1 To 1ym(I, J) = am(I, J) * ym1(I, J, 1) + km(I, J) * (1 - am(I, J)) * uu(J) 'ym1为y上一次的值For g = Lm(I, J) To 2 Step -1ym1(I, J, g) = ym1(I, J, g - 1)Nextym1(I, J, 1) = ym(I, J)NextNextFor I = 1 To 1y0 = 0yp0 = 0For J = 1 To 1yp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 1 To 1ymm0 = 0For J = 1 To 1AA(I, J) = km(I, J) * (1 - am(I, J) ^ H(I))ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextBB(I, 1) = c(I) - b(I) ^ H(I) * (c(I) - yp(I)) - ypav(I) + ym0(I) Next'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(1, 1)Call Gauss_Inv(AAA(), 1)uu(1) = AAA(1, 1) * BB(1, 1)'If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(1) = piduu1'End IfText8.Text = yp(1)' Text11.Text = uu(1)End If'回路二单独投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 0 Then'********************************************ReDim AAA(1, 1) As Single'********************************************For I = 2 To 2For J = 2 To 2ym(I, J) = am(I, J) * ym1(I, J, 1) + km(I, J) * (1 - am(I, J)) * uu(J) 'ym1为y上一次的值For g = Lm(I, J) To 2 Step -1ym1(I, J, g) = ym1(I, J, g - 1)Nextym1(I, J, 1) = ym(I, J)NextNextFor I = 2 To 2y0 = 0yp0 = 0For J = 2 To 2yp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 2 To 2ymm0 = 0For J = 2 To 2AA(I, J) = km(I, J) * (1 - am(I, J) ^ H(I))ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextBB(I, 1) = c(I) - b(I) ^ H(I) * (c(I) - yp(I)) - ypav(I) + ym0(I)Next'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(2, 2)Call Gauss_Inv(AAA(), 1)uu(1) = AAA(1, 1) * BB(1, 1)' If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(2) = piduu2' End IfText9.Text = yp(2)' Text12.Text = uu(2)End If'回路三单独投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 1 Then'********************************************ReDim AAA(1, 1) As Single'********************************************For I = 3 To 3For J = 3 To 3ym(I, J) = am(I, J) * ym1(I, J, 1) + km(I, J) * (1 - am(I, J)) * uu(J) 'ym1为y上一次的值For g = Lm(I, J) To 2 Step -1ym1(I, J, g) = ym1(I, J, g - 1)Nextym1(I, J, 1) = ym(I, J)NextNextFor I = 3 To 3y0 = 0yp0 = 0For J = 3 To 3yp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 3 To 3ymm0 = 0For J = 3 To 3AA(I, J) = km(I, J) * (1 - am(I, J) ^ H(I))ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextBB(I, 1) = c(I) - b(I) ^ H(I) * (c(I) - yp(I)) - ypav(I) + ym0(I)Next'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(3, 3)Call Gauss_Inv(AAA(), 1)uu(3) = AAA(1, 1) * BB(3, 1)'If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(3) = piduu3' End IfText10.Text = yp(3)' Text13.Text = uu(3)End If'回路一、二投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 0 Then'********************************************ReDim AAA(2, 2) As Single'********************************************For I = 1 To 2For J = 1 To 2ym(I, J) = am(I, J) * ym1(I, J, 1) + km(I, J) * (1 - am(I, J)) * uu(J) 'ym1为y上一次的值For g = Lm(I, J) To 2 Step -1ym1(I, J, g) = ym1(I, J, g - 1)Nextym1(I, J, 1) = ym(I, J)NextNextFor I = 1 To 2y0 = 0yp0 = 0For J = 1 To 2yp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 1 To 2ymm0 = 0For J = 1 To 2AA(I, J) = km(I, J) * (1 - am(I, J) ^ H(I))ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextBB(I, 1) = c(I) - b(I) ^ H(I) * (c(I) - yp(I)) - ypav(I) + ym0(I)Next'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(1, 1)AAA(1, 2) = AA(1, 2)AAA(2, 1) = AA(2, 1)AAA(2, 2) = AA(2, 2)Call Gauss_Inv(AAA(), 2) '调用矩阵求逆函数'uu(1) = AAA(1, 1) * BB(1, 1) + AAA(1, 2) * BB(2, 1) '过程通道预测控制量uu(1)为回流量,uu(2)为蒸汽量uu(2) = AAA(2, 1) * BB(1, 1) + AAA(2, 2) * BB(2, 1)' If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(1) = piduu1' uu(2) = piduu2' End IfText8.Text = yp(1)Text9.Text = yp(2)' Text11.Text = uu(1)' Text12.Text = uu(2)End If'回路一、三投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 1 Then'********************************************ReDim AAA(2, 2) As Single'********************************************ym(1, 1) = am(1, 1) * ym1(1, 1, 1) + km(1, 1) * (1 - am(1, 1)) * uu(1) ym(1, 3) = am(1, 3) * ym1(1, 3, 1) + km(1, 3) * (1 - am(1, 3)) * uu(3) ym(3, 1) = am(3, 1) * ym1(3, 1, 1) + km(3, 1) * (1 - am(3, 1)) * uu(1) ym(3, 3) = am(3, 3) * ym1(3, 3, 1) + km(3, 3) * (1 - am(3, 3)) * uu(3)For g = Lm(1, 1) To 2 Step -1ym1(1, 1, g) = ym1(1, 1, g - 1)Nextym1(1, 1, 1) = ym(1, 1)For g = Lm(1, 3) To 2 Step -1ym1(1, 3, g) = ym1(1, 3, g - 1)Nextym1(1, 3, 1) = ym(1, 3)For g = Lm(3, 1) To 2 Step -1ym1(3, 1, g) = ym1(3, 1, g - 1)Nextym1(3, 1, 1) = ym(3, 1)For g = Lm(3, 3) To 2 Step -1ym1(3, 3, g) = ym1(3, 3, g - 1)Nextym1(3, 3, 1) = ym(3, 3)For I = 1 To n Step 2y0 = 0yp0 = 0For J = 1 To m Step 2yp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 1 To n Step 2ymm0 = 0For J = 1 To m Step 2ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextNextAA(1, 1) = km(1, 1) * (1 - am(1, 1) ^ H(1))AA(1, 3) = km(1, 3) * (1 - am(1, 3) ^ H(1))AA(3, 1) = km(3, 1) * (1 - am(3, 1) ^ H(3))AA(3, 3) = km(3, 3) * (1 - am(3, 3) ^ H(3))BB(1, 1) = c(1) - b(1) ^ H(1) * (c(1) - yp(1)) - ypav(1) + ym0(1) BB(3, 1) = c(3) - b(3) ^ H(3) * (c(3) - yp(3)) - ypav(3) + ym0(3)'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(1, 1)AAA(1, 2) = AA(1, 3)AAA(2, 1) = AA(3, 1)AAA(2, 2) = AA(3, 3)Call Gauss_Inv(AAA(), 2)uu(1) = AAA(1, 1) * BB(1, 1) + AAA(1, 2) * BB(3, 1)uu(3) = AAA(2, 1) * BB(1, 1) + AAA(2, 2) * BB(3, 1)' If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(1) = piduu1' uu(3) = piduu3' End IfText8.Text = yp(1)Text10.Text = yp(3)' Text11.Text = uu(1)' Text13.Text = uu(3)End If'回路二、三投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 1 Then'********************************************ReDim AAA(2, 2) As Single'********************************************ym(2, 2) = am(2, 2) * ym1(2, 2, 1) + km(2, 2) * (1 - am(2, 2)) * uu(2) ym(2, 3) = am(2, 3) * ym1(2, 3, 1) + km(2, 3) * (1 - am(2, 3)) * uu(3) ym(3, 2) = am(3, 2) * ym1(3, 2, 1) + km(3, 2) * (1 - am(3, 2)) * uu(2) ym(3, 3) = am(3, 3) * ym1(3, 3, 1) + km(3, 3) * (1 - am(3, 3)) * uu(3)For g = Lm(2, 2) To 2 Step -1ym1(2, 2, g) = ym1(2, 2, g - 1)Nextym1(2, 2, 1) = ym(2, 2)For g = Lm(2, 3) To 2 Step -1ym1(2, 3, g) = ym1(2, 3, g - 1)Nextym1(2, 3, 1) = ym(2, 3)For g = Lm(3, 2) To 2 Step -1ym1(3, 2, g) = ym1(3, 2, g - 1)Nextym1(3, 2, 1) = ym(3, 2)For g = Lm(3, 3) To 2 Step -1ym1(3, 3, g) = ym1(3, 3, g - 1)Nextym1(3, 3, 1) = ym(3, 3)For I = 2 To ny0 = 0yp0 = 0For J = 2 To myp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 2 To nymm0 = 0For J = 2 To mym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextNextAA(2, 2) = km(2, 2) * (1 - am(2, 2) ^ H(2))AA(2, 3) = km(2, 3) * (1 - am(2, 3) ^ H(2))AA(3, 2) = km(3, 2) * (1 - am(3, 2) ^ H(3))AA(3, 3) = km(3, 3) * (1 - am(3, 3) ^ H(3))BB(2, 1) = c(2) - b(2) ^ H(2) * (c(2) - yp(2)) - ypav(2) + ym0(2) BB(3, 1) = c(3) - b(3) ^ H(3) * (c(3) - yp(3)) - ypav(3) + ym0(3)'构造新的求逆矩阵AAA(1, 1) = AA(2, 2)AAA(1, 2) = AA(2, 3)AAA(2, 1) = AA(3, 2)AAA(2, 2) = AA(3, 3)Call Gauss_Inv(AAA(), 2)uu(2) = AAA(1, 1) * BB(2, 1) + AAA(1, 2) * BB(3, 1)uu(3) = AAA(2, 1) * BB(2, 1) + AAA(2, 2) * BB(3, 1) ' If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' uu(2) = piduu2' uu(3) = piduu3'' End IfText9.Text = yp(2)Text10.Text = yp(3)' Text12.Text = uu(2)' Text13.Text = uu(3)End If'所有回路全部投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 1 ThenFor I = 1 To nFor J = 1 To mym(I, J) = am(I, J) * ym1(I, J, 1) + km(I, J) * (1 - am(I, J)) * uu(J) 'ym1为y上一次的值For g = Lm(I, J) To 2 Step -1ym1(I, J, g) = ym1(I, J, g - 1)Nextym1(I, J, 1) = ym(I, J)NextNextFor I = 1 To ny0 = 0yp0 = 0For J = 1 To myp(I) = yp0 + y(I, J)yp0 = yp(I)ypav(I) = y0 + y(I, J) + ym(I, J) - ym1(I, J, 1)y0 = ypav(I)NextNextFor I = 1 To nymm0 = 0For J = 1 To mAA(I, J) = km(I, J) * (1 - am(I, J) ^ H(I))ym0(I) = ymm0 + (1 - am(I, J) ^ H(I)) * ym(I, J)ymm0 = ym0(I)NextBB(I, 1) = c(I) - b(I) ^ H(I) * (c(I) - yp(I)) - ypav(I) + ym0(I)NextCall Gauss_Inv(AA(), n) '调用矩阵求逆函数'uu(1) = AA(1, 1) * BB(1, 1) + AA(1, 2) * BB(2, 1) + AA(1, 3) * BB(3, 1) '过程通道预测控制量uu(1)为回流量,uu(2)为蒸汽量,uu(3)为塔底采出量uu(2) = AA(2, 1) * BB(1, 1) + AA(2, 2) * BB(2, 1) + AA(2, 3) * BB(3, 1)uu(3) = AA(3, 1) * BB(1, 1) + AA(3, 2) * BB(2, 1) + AA(3, 3) * BB(3, 1)'If T_APC_STA = 0 Then '投用前赋值' End IfText8.Text = yp(1)Text9.Text = yp(2)Text10.Text = yp(3)End If'子程序部分结束End If '子控制器切除标志位End If '紧急切除标志位End If '通讯状态标志位End SubPrivate Sub Timer2_Timer()'向力控送数据writetag = "T_APC_YOUT1.pv,T_APC_YOUT2.pv,T_APC_YOUT3.pv,T_APC_U1.pv,T_APC_U2.pv,T_A PC_U3.pv"write_datas(1) = Val(Text8.Text)write_datas(2) = Val(Text9.Text)write_datas(3) = Val(Text10.Text)write_datas(4) = Val(Text11.Text)write_datas(5) = Val(Text12.Text)write_datas(6) = Val(Text13.Text)write_data = Dbcom1.SetRealData(6, writetag, write_datas(1))For I = 1 To nFor J = 1 To ma(I, J) = Exp(-ts / t(I, J))L(I, J) = Round(tao(I, J) / ts)NextNextIf APC_COM = 1 ThenIf APC_ON = 1 ThenIf APC_2_ON = 1 Then' 过程计算子程序部分开始'回路一单独投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 0 Theny(1, 1) = a(1, 1) * Y1(1, 1, 1) + K(1, 1) * (1 - a(1, 1)) * u1(1, L(1, 1))Y1(1, 1, 1) = y(1, 1)For g = L(1, 1) To 2 Step -1u1(1, g) = u1(1, g - 1)Nextu1(1, 1) = uu(1)End If'回路二单独投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 0 Theny(2, 2) = a(2, 2) * Y1(2, 2, 1) + K(2, 2) * (1 - a(2, 2)) * u1(2, L(2, 2))Y1(2, 2, 1) = y(2, 2)For g = L(2, 2) To 2 Step -1u1(2, g) = u1(2, g - 1)Nextu1(2, 2) = uu(1)End If'回路三单独投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 1 Theny(3, 3) = a(3, 3) * Y1(3, 3, 1) + K(3, 3) * (1 - a(3, 3)) * u1(3, L(3, 3))Y1(3, 3, 1) = y(3, 3)For g = L(3, 3) To 2 Step -1u1(3, g) = u1(3, g - 1)Nextu1(3, 3) = uu(3)End If'回路一、二投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 0 ThenFor I = 1 To 2For J = 1 To 2y(I, J) = a(I, J) * Y1(I, J, 1) + K(I, J) * (1 - a(I, J)) * u1(J, L(I, J))Y1(I, J, 1) = y(I, J)For g = L(I, J) To 2 Step -1u1(J, g) = u1(J, g - 1)Nextu1(J, 1) = uu(J)NextNextEnd If'回路一、三投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 0 And MV_3_STA = 1 ThenFor I = 1 To 3 Step 2For J = 1 To 3 Step 2y(I, J) = a(I, J) * Y1(I, J, 1) + K(I, J) * (1 - a(I, J)) * u1(J, L(I, J))Y1(I, J, 1) = y(I, J)For g = L(I, J) To 2 Step -1u1(J, g) = u1(J, g - 1)Nextu1(J, 1) = uu(J)NextNextEnd If'回路二、三投用If MV_1_STA = 0 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 1 ThenFor I = 2 To 3For J = 2 To 3y(I, J) = a(I, J) * Y1(I, J, 1) + K(I, J) * (1 - a(I, J)) * u1(J, L(I, J))Y1(I, J, 1) = y(I, J)For g = L(I, J) To 2 Step -1u1(J, g) = u1(J, g - 1)Nextu1(J, 1) = uu(J)NextNextEnd If'所有回路全部投用If MV_1_STA = 1 And MV_2_STA = 1 And MV_3_STA = 1 ThenFor I = 1 To nFor J = 1 To my(I, J) = a(I, J) * Y1(I, J, 1) + K(I, J) * (1 - a(I, J)) * u1(J, L(I, J))Y1(I, J, 1) = y(I, J)For g = L(I, J) To 2 Step -1u1(J, g) = u1(J, g - 1)Nextu1(J, 1) = uu(J)NextNextEnd If'子程序部分结束End If '子控制器切除标志位End If '紧急切除标志位End If '通讯状态标志位。
- --目录1 精馏塔控制系统介绍 (1)1.1精馏塔原理 (1)1.2控制要求及干扰因素 (1)2 设计任务及要求 (2)3 均匀控制系统 (2)3.1均匀控制概念 (2)3.2均匀控制系统特点 (4)4设计方案选择 (5)4.1方案一简单均匀控制 (5)4.2方案二串级均匀控制 (5)5 系统各器件选型 (7)5.1检测转换元件的选择、性能参数 (7)5.2调节阀气开气关式选择 (9)6.系统仿真与分析 (11)7.小结与体会 (12)参考文献 (13)精馏塔的均匀控制系统设计1 精馏塔控制系统介绍1.1 精馏塔原理精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸汽由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸汽中转移,蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸汽愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸汽进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸汽返回塔中,另一部分液体则作为釜残液取出。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同(相对挥发度)的特性,实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为:简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
1.2 控制要求及干扰因素为了保证精馏生产工序安全、高效持续进行,改造生产工艺提出如下控制要求:(1) 保证产品质量。
以塔顶产品的纯度作为质量参数进行控制,构建质量控制系统。
(2) 保证平稳生产。
首先要使精馏塔的进料参数保持稳定;其次为了维持塔的物料平衡,要控制塔顶和塔底产品采出量,使其和等于进料量;再次塔内的储液量应保持在限定的范围内;最后要控制塔内压力稳定。
水洗塔、脱丙烷塔施工方案
简介
本文旨在描述水洗塔和脱丙烷塔的施工方案,从施工流程、注意事项、质量控制等方面进行详细阐述。
施工流程
1.准备工作
–确认施工图纸和相关资料的准确性。
–调配所需人员和设备。
2.基础施工
–进行基础地面的清理、排除障碍物。
–按照设计要求浇筑基础混凝土。
3.主体结构搭建
–按照施工图纸,搭建水洗塔、脱丙烷塔的主体结构。
–确保结构的稳固性和安全性。
4.设备安装
–将水洗塔和脱丙烷塔的设备安装到对应位置。
–连接管道、电气线路等。
5.试运行
–在完成安装后,进行设备的调试和试运行。
–确保设备运行正常。
注意事项
•施工过程中要注意安全,严格遵守相关操作规程。
•对设备和结构的质量要进行严格检查,确保符合标准要求。
•施工过程中要随时与设计单位沟通,及时解决问题。
质量控制
•设立专门质量检验小组,对关键节点进行抽检。
•每个施工阶段结束时组织技术人员进行验收,确保质量合格。
总结
水洗塔和脱丙烷塔施工是一个复杂的过程,需要工程技术人员密切合作,严格遵守规程,确保施工质量和安全。
通过本文的描述,相信能为相关人员提供有效的指导,顺利完成施工任务。
本科毕业设计 (论文)脱乙烷塔再沸器设计Disign of Reboiler to Deethanizer Tower学院:机械工程学院专业班级:过程装备与控制工程装备092 学生姓名:学号:指导教师:(讲师)2013 年 6 月毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要Disign of Deethanizer ReboilerAbstract: According to the design conditions for using U tube type heat exchanger, this heat exchanger structure, firm structure, high reliability, wide applicability, easy to manufacture, large processing capacity, low production cost, wide range of materials, heat transfer surface cleaning is more convenient to withstand higher pressure and temperature. This cheat this paper mainly introduces the reboiler of the design process of mechanical design. Mainly includes the determination of heat exchanger, heat exchange tube shell, head, pipe, flange, takeover, tube plate, support plate and baffle plate, and other parts of structure size and material, and has carried on the intensity of pressure parts for heat exchanger respectively.Keywords: Reboiler;Machine design;Strength check目录1 绪论 (1)1.1 换热器概述 (1)1.2 换热器目前的研究和发展动向 (1)2 换热器的结构设计和强度计算 (2)2.1 已知条件 (2)2.2 换热管 (3)2.3 换热器筒体封头与管箱 (4)2.4 接管的选择 (8)2.5 法兰的选用 (8)2.6 垫片的选择 (10)2.7 管板 (10)2.8 折流板和支承板设计 (14)2.9 拉杆的形式 (16)2.10 防冲挡板 (17)2.11滑道 (17)2.12分程隔板 (17)2.13中间挡板 (17)2.14 开孔补强 (18)2.15支座选取 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1换热器概述换热设备的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较高的流体,使流体温度达到工艺过程规定的指标,以满足工艺工程规定的指标。
2#裂解装置在较长一段时期内处于低负荷操作,班组对高负荷下的系统操作显得不够熟悉。
对于2#裂解装置,由于操作滞后对系统的影响比1#装置要大许多,因此我们要充分认识到操作的困难性和苛刻性,并及时进行调整。
高压脱丙烷塔TB401在高负荷状态下运行会出现瓶颈问题:第一、在高负荷下高压脱丙烷塔TB401当前只投一台再沸器,盘油调节阀FV24002几乎要接近全开(目前新增脱丙烷塔再沸器EB-401C正在施工中,等施工完毕后投两台再沸器并运,第三台备用)。
当液相进料在超过35t/h时,TB-401塔的分离效果会比较差,塔釜轻组分偏多,容易造成低压脱丙烷塔系统和脱丁烷塔系统超压。
所以在高负荷状态下,应联系急冷岗位尽量提高盘油温度,以保证TB401灵敏板温度控制在38-40℃,塔釜温度保持在80-83℃;同时要密切注意TB401塔釜分析仪表C2组分的变化,如果仪表有较大的偏差必须马上通知仪表进行处理。
第二、在提高高压脱丙烷塔再沸用量时,必须要注意塔顶的C4组分不能超标,塔顶温度控制在-5℃以下,否则过多重组分带入碳二加氢系统,会影响催化剂活性和寿命。
第三、在进行裂解炉切炉、投料负荷及COT改变、液相干燥器切换排液等操作时,应密切注意TB401液相进料量变化,在确保TB401状态正常前提下进行前述操作。
此项工作值班长必须跟踪前后系统变化,协调前后岗位的合作,保证系统的平稳运行。
第四、如果出现TB402、TB530超压的情况,塔顶冷剂量不能无限的增加,要确保压缩机的安全运行。
主操必须冷静分析原因,塔顶冷凝器换热效果不好、或者是进料轻组分过多、或者是塔釜再沸量过大等等,针对相应的情况作出正确的调整。
第五、TB402超压调整措施:当发生低压脱丙烷塔TB401塔压超高、回流罐VB-402液位偏低时,高压脱丙烷塔TB401由于少了自VB402的这股回流(FV24009),TB401的顶温会迅速上升。
此时,应加大自VB401的这股回流FV24006(VB401液位时可通过EB409冷剂进行调节)。
目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目和要求 (1)3.课程设计内容 (1)3.1工艺流程简介及工艺对自动控制的要求 (1)3.2控制方案的选择 (2)3.3各种自动化仪表的选型 (5)3.4控制系统连接 (10)3.5控制系统的投运与整定 (11)4.总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)1.课程设计目的针对脱戊烷塔提留段温度自动控制系统的课题,模拟的进行完整的设计,理论联系实际,运用和巩固在《化工过程控制工程》课程和本专业的其他相关课程所学习的知识,培养独立思考、分析和解决实际问题的能力。
通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维方式和步骤,并了解如何进一步根据确定的设计方案合理选择自动化仪表,培养学生查阅资料,独立获取新知识、新信息的能力。
2.课程设计题目和要求题目:脱戊烷塔提留段温度自动控制系统设计要求:(1)设计符合要求的合适的控制系统;(2)画出控制原理图;(3)选择合适的控制、检测仪表;(4)进行系统的连接和所选仪表作用方式的正确确定。
3.课程设计内容3.1工艺流程简介及工艺对自动控制的要求来自于裂解汽油的C5馏分含有一些非常有用的化工原料,它们是异戊二烯(IS P)环戊二烯(CPD)(通常以二聚体形式存在:即双环戊二烯(DCPD)、戊间二烯(PIP),2甲基一2一丁烯、1一戊烯等。
从这些原料出发可以合成许多高附加值的产品,一些大公司己经从全球性的角度来看待,考虑C5馏分综合利用。
C5馏分的化工利用可以分为燃料和化工两大方面。
化工利用比燃料利用(如裂解C5,一段加氢作调合汽油,C5/C6烷烃异构化后作无铅汽油等)的经济效益更好,是当今C5,利用的重点,也是C5利用的商机所在。
以分离提纯后的C5 各组分为原料,可以生产品种繁多的石细化学品,特种化学品,精细化学品和医药化学品。
随着新的下游产品不断开拓,C5 烃系列产品的市场会越来越景气。
这无疑将推动碳五馏分的综合利用上一个新的台阶。
成绩:《过程控制工程》课程设计报告题目:脱丙烷塔控制系统设计学院:计算机与电子信息学院班级:自动化姓名:学号:指导教师:起止日期:2012年12月31日~2013年01月4日目录一、设计任务书 (2)二、设计说明书 (5)1、摘要2、基本控制方案的设计与分析3、节流装置的计算4、蒸汽流量控制阀口径的计算三、参考文献 (11)四、附图 (15)一、设计题目:《脱丙烷塔控制系统设计》二、设计目的:1、掌握控制系统的基本构成、原理及设计的方法和步骤。
2、掌握控制方案的设计、仪表选型的方法及管道流程图、仪表接线图、仪表安装等图的绘制方法。
3、掌握节流装置和调节阀的计算。
4、了解信号报警及联锁系统的设计和顺序控制系统的设计。
5、通过理论联系实际,掌握必须的工程知识,加强对学生实践动手能力和独立完成工程设计任务能力的培养。
三、设计所需数据:1、主要工艺流程和环境特征概况脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分,塔顶轻关键组分是丙烷,塔釜重关键是组分丁二烯。
主要工艺流程如图1所示:第一脱乙烷塔塔釜来的釜液和第二蒸出塔的釜液混合后进入脱丙烷塔,进料为气液混合状态,液化率为0.28。
进料温度为32℃,塔顶温度为8.9℃,塔釜温度为72℃。
塔内操作压力为0.75MPa(绝压)。
采用的回流比约为1.13。
冷凝器由0℃丙烯蒸发制冷,再沸器加热用的0.15 MPa(绝压)减压蒸汽由来自裂解炉的0.6 MPa(绝压)低压蒸汽与冷凝水混合制得的。
和其他精馏塔一样,脱丙烷塔也是一个高阶对象,具有对象通道多、内在机理复杂、变量间相互关联、动态响应慢、控制要求高等特点。
脱丙烷塔的自动控制应满足质量指标、物料指标、能量平衡及约束条件等要求。
脱丙烷塔所处的环境为甲级防爆区域,工艺介质为多种烃类混合物,沸点低、易挥发、易燃、易爆,生产装置处于露天,低压、低温。
主导风向由西向东。
2、仪表选型说明所选仪表应具有本质安全防爆性能等特点,电动Ⅲ型仪表在安全性、可靠性等方面已能满足要求。
电动仪表信号传送快且距离远,易与计算机配合使用,除控制阀外,最好全部选用电动Ⅲ型仪表。
采用安全栅,可构成本质安全防爆系统。
3、再沸器加热蒸汽流量检测系统环室式标准孔板计算数据:(1)被测流体:饱和水蒸汽(2)流量:Mmax=1350kg/h; Mcom=900kg/h; Mmin=450kg/h(3)工作压力:p1=0.15MPa(绝压); 工作温度:t1=110℃(4)密度:ρs=0.8528kg/m3;粘度η=25×10-6Pa·s(5)允许的压力损失:应尽量小(6)管道内径:D20=200mm(7)管道材质:20#钢,新无缝管4、蒸汽流量控制阀口径计算数据:(1)流体:饱和水蒸汽(2)正常流量条件下:阀前绝压:P1=140kPa阀后绝压:P2=105kPa阀前温度:t1=110℃管道内径:D1= D2=200mm正常流量:MS=900kg/h密度:ρS=0.8528kg/m3(3)稳态最大流量:Mmax=1350kg/h(4)选型:气动单座调节阀,等百分比固有流量特性,流开向型。
型号:ZMAP-1.6K四、主要设计任务1、确定基本控制方案,要带有信号报警系统(设置3个液位报警上、下限:塔釜液位:30%-90%,冷凝器液位:20%-80%,回流罐液位:30%-80%),并按规范绘制带控制点的工艺流程图。
2、对至少一个回路(再沸器加热蒸汽流量控制系统)进行仪表选型。
3、对至少一个回路(再沸器加热蒸汽流量控制系统)的节流装置和调节阀进行计算。
4、分析所用到的复杂控制系统并绘制复杂控制系统的接线图。
5、设计布置控制室并绘制控制室平面布置图。
6、绘制再沸器加热蒸汽流量检测系统标准孔板制造图。
五、需提交的设计文件1、设计说明书2、控制流程图3、自控设备表4、复杂系统仪表接线图5、节流装置及调节阀计算数据表6、标准孔板制造图7、控制室平面布置图其中第1项应包括目录、摘要、正文及参考文献等项;2-7项均应按制图或制表规范来制作,图纸采用3号纸(297×420mm),也可以使用电脑制图,作为附录附在设计说明书后。
参考资料1、《过程控制系统工程设计》.孙洪程,翁唯勤合编.化学工业出版社2、《实用自动控制指南》.[美]M.G安德鲁,H.B威廉斯.化学工业出版社3、《炼油化工自控设计手册》4、《过程控制工程》.王树清等编.化学工业出版社设计说明书一、摘要脱丙烷塔的主要任务是利用混合液中各组分挥发度的不同分离丙烷和丁二烯组分,并达到规定的纯度要求。
塔顶轻组分主要是丙烷,塔低重组分主要是丁二烯。
其中丙烷占 10,丁二烯占 89,其它杂质占 1。
为了满足脱丙烷塔的自动控制的质量指标、物料指标、能量平衡及约束条件等要求。
设计包括提馏段的温度与蒸汽流量的串级控制;塔顶鸭梨为被控变量,气态丙烯与去尾气管线组成分层控制;进料流量的简单均匀控制;回流罐的液位与回流管的回流量组成串级均匀控制;回流量的定制控制;以及进料、回流、塔顶、塔釜的温度检测,塔压检测,回流量的流量检测等。
关键字:串级控制,被控变量,分层控制,均匀控制,定值控制,检测。
二、基本控制方案的设计与分析1.提馏段的温度与蒸汽质量组成串级控制维持提馏段的温度恒定对此反应装置的是否能顺利进行以及产品的质量是否达标是很重要的。
设计此系统的控制目的主要就是为了维持提馏段内温度得恒定,以保证反应的稳定顺利进行。
由于影响提馏段的一个重要因素是来自减压蒸汽总管的蒸汽流量,而提馏段的温度恒定才是主要控制的目的。
因为加热用的减压蒸汽由来减压蒸汽总管的蒸汽与冷凝水混合制得,所以来自减压总管蒸汽流量的变化作用于提馏段的温度有一定的滞后时间。
因此,设计一串级控制系统,以提馏段的温度为主变量,以来自减压总管的蒸汽量作为副变量,它能快速地消除因蒸汽汽源压力或冷凝压力变化引起的扰动,从而达到较好地控制提馏段的温度恒定的目的。
2.塔顶压力为被控变量,气体丙烯与去尾气管线组成分程控制要保证反应的顺利进行,塔顶的压力恒定也是一个重要的的参数。
影响此压力的是再沸器的气态丙烯流量以及回流灌的压力(由去尾气管线的流量控制)。
为了扩大控制阀的可调范围,改善控制系统的品质,以满足工艺上的要求。
因此设计一分程控制,以塔顶压力恒定为主要控制目的,当投操纵变量气态丙烯流量的改变不足于控制断控制压力时,调解去尾气管线上的流量,以达到控制塔顶的压力的目的。
3.回流罐的液位与回流管的回流量串级均匀为保证回流量的稳定,以及使回流罐不流空,设计此液位一流量串级控制系统。
4.塔釜的液位与塔釜流出的流量的串级均匀控制同上一控制系统相似,由于变量间的相互关联、为保证塔内的液位恒定,去脱丁烷塔管线的流量稳定,设计此串级控制系统,以达到控制塔内液位与流出量的稳定。
5.为保证反应的稳定进行,设计一进料流量的均匀控制6.报警系统为保证塔釜、回流罐、冷凝器的液位不超过可控范围,可分别设计一液位报警系统——当塔釜液位偏离30%-90%时,冷凝器液位偏离20%-80%时,回流罐液位偏离30%-80%时,报警提示。
为了保证塔压的变化不超过允许值,分别在塔顶与塔底安装了一个具有温度上限报警的温度检测仪表。
为了保证塔压的变化不超过允许值,在位于塔上部的地方装一带压力上限报警系统的压力检测仪表7.除了上述控制装置外,还设计有对进料、塔底采出、不凝气体排出、回流物温度检测。
具体见附图:脱丙烷塔工艺流程图。
8.控制室平面布置图绘制说明由于生产装置处于露天,工艺介质易燃、易爆,且主导风向由西向东,因此设计此控制室位子生产装置的西边,且门跟窗都向着生产装置。
控制盘背向生产装置,以利于电缆进入与之连接。
具体见控制室平面布置图。
三、节流装置计算:1、己知条件:(1)被测流体:饱和水蒸汽(2)流量:Mmax=1350 kg/hMcom=900 kg/hMmin=450 kg/h(3)工作压力:ρ= 0.15Mpa (绝压)(4)工作温度:t1= 110.0(5)允许的压力损失:应尽是小(6)管道内径:D20=200mm(7)仍管道材质:20#钢,新无缝管(8)管道和局部阻力件敷设简图如下所示。
图中LI、L2, LO按设计要求要求设。
(9)要求采用角接取压(环室)标准孔板,配电动差压变送器。
2.辅助计算(本例中的公式右侧标注的页号和图、表号与《国家标准流量测量节流装置》)(1)工作状态下,质量流量标尺上限:M=1600kg/h(2)管道材质的线膨胀系数:∧D=12.12×106- mm/mm·c(3)工作状态下,管道内径:D=D20[1+∧D(t1-20)]=200×[1+12.12×106-×(110-20)]=200.218mm(4)工作状态下,饱和水蒸气的粘度:η=25×106-Pa·s(5)工作状态下,饱和水蒸气的密度:ρs=0.8528kg/m3(6) 工作状态下,饱和水蒸气的等熵指数: χ=1.29(7)管道粗糙度: K=0.10(8)管径与粗糙度之比: D/K=200.218/0.10=2002.18>100 (9)求ReD m in 的值: ReD m in =354×103-×ηD M min =354×103-×61025218.200450-⨯⨯ =3.1825×104(10)求ReD com 的值: ReD com =354×103-×ηD Mcom =354×103-×61025218.200900-⨯⨯=6.3651×104(11)根据ReD m in =3.1825×104和角接取压标准孔板的要求,角接取压标准孔板适用的最小雷诺数ReD m in 推荐值可知,在β<0.50的范围内β取任意值时,因流量变化引起的流量系数α0的改变,其附加误差小于0.5%。
(12)由于要求压力损失尽量小,故取β=0.48为确定差压上限的依据。
(13)确定差压上限:a :令γRe =1,R eD =105,β=0.48 取 α0β2=0.14324b:h max =122202)003999.0(ρβαD M =8528.0)218.20014324.0003999.0(1600222⨯⨯⨯ =5693.1 Pa=5.693 kPa 取:h 20=6.0KPa C:验算P2/P1值 P2/P1=(140-6)/140=0.96≥0.75 上述h 20值可用d :选用1151DP-4E22M1B3D2Fa 型电容式差压变送器(14)求h com 20值:h com 20=(Mcom/M )2h 20=(900/1600)2×6.0=1.8984 kPae :计算:(1)令γRe =1, ε=1,根据M com 、1ρ、D 、h com 20,求(α0β2)1值: (α0β2)1=com h DMcom2012003999.0ρ=18988528.0218.200003999.09002⨯⨯=0.1395(2)根据(α0β2)1、ReD com ,求1β值:取接近(α0β2)1=0.1395,ReD com =6.3651×104的β值,查表可得 1β=0.474(3)根据D/K 、1β、ReD com ,求Re γ值: Re γ=(10-γ)1)6Re lg (+D式中 10=γ 得 Re γ=1(4)根据P2/P1,χ、1β,求ε值:P2/P1=0.96,χ=1.29,1β=0.474ε=1-(0.3707+0.3184β2)[1-z P P 112)(]935.0=1-(0.3707+3.84×2474.0)935.029.11])96.0(1[-=0.9849(5)求(α0β2)2的值:(α0β2)2=εγβαRe 120)( =9849.011395.0⨯=0.1416(6)根据(α0β2)2、ReD com ,求β和α的值:D Re =5×410时: '2β=0.476+4769.0)476.0477.0(14103.014166.0=--'0α=6226.0)062246226.0(14103.014166.014141.01416.06224.0=---+D Re =4108⨯时: ''2β=4773.0)6215.06217.0(14141.014205.014141.01416.0477.0=---+''0α=6216.0)6215.06217.0(14141.014205.014141.01416.06215.0=---+D Re =4104386.6⨯时: )4769.04773.0(10)58(10)54386.6(4769.0442-⨯-⨯-+=β=0.4771 )6226.06216.0(10)58(10)54386.6(6226.0440-⨯-⨯-+=α=0.6221 (7)求d 值: d=D •2β=0.4771×200.218=95.5240mm (8)验算:com comh d M20120'003999.0ρεα==4.18988528.0524.959849.06221.0003999.02⨯⨯⨯⨯=899.5932kg/hcomcom com MM M M -='δ×100%=9009005932.899-×100%=-0.045% 上述计算合格。