换热器温度控制系统.docx

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)得出口温度为408K,选用0、６8Mｐa,408K得加热蒸汽加热入口温度为294Ｋ得工艺介质。为保证生成物得产量,质量,及最终生成物得转化率,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得反馈控制方案。

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。常用得工作指标主要有漏损率、换热效率和温度效率。她们比较全面得说明了换热器得特点和工作状态,在生产和科学试验中了解这些指标,对于换热器得管理和改进都就就是必不可少得。

换热器就就是将热流体得部分热量传递给冷流体得设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其她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。换热器就就是一种在不同温度得两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递得节能设备,就就是使热量由温度较高得流体传递给温度较低得流体,使流体温度达到流程规定得指标,以满足工艺条件得需要,同时也就就是提高能源利用率得主要设备之一。

１、2换热器得分类

适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力得换热器,结构型式也不同,换热器得具体分类如下:

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

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

此设计要求就就是将进料温度都为２97、99K得MN(亚硝酸甲酯)和CO(一氧化碳)加热到出口温度为４73K,所以我们经过调查研究,综合比较之后选择了管壳式(又称列管式)换热器。管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束或者螺旋管,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热得两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束得壁面即为传热面。

1、3换热器得用途

换热器又叫做热交换器(hｅatexcｈａnger),就就是化工、石油、动力、食品及其她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:

?、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;?、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;?、某些工艺过程需要改变无聊得相态;=4\＊GB3\*ＭＥRGEFＯRＭAＴ④、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,被控变量也可以就就是流量、压力、液位等。

1、4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:冷流体和热流体分别通过换热器得管程和壳程,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1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:

?、调节载热体得流量。调节载热体流量大小,其实只就就是改变传热速率方程中得传热系数K和平均温差△Tm,对于载热体在加热过程中不发生相变得情况,主要就就是改变传热速率方程得热系数K;而对于载热体在传热过程中发生相变得情况,主要就就是改变传热方程中得△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,只有在某些必要得场合才采用。

=4\*GB3\＊MERGEＦＯRMＡＴ④、将工艺介质分路。该方案就就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,要视具体传热设备得特点和工艺条件而定。而在某些场合,当被加热工艺介质得出口温度较低,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。

2、控制系统

2、1控制系统得选择

由于本次设计得任务控制换热器被加热物料出口温度,工艺过程主要就就就是冷热流体热交换,且外来干扰因素主要就就是载热体得流量变化,故选择单回路控制系统便可以达到预定得控制精度。

2、２工艺流程