夹套式换热器被加热水出口温度控制

夹套式换热器被加热水出口温度控制08自动化一班吴兵学号：0800102139指导老师：钟绍俊在进行设计的时候要达到的要求下：•控制要求:夹套式换热器被加热水出口温度控制(SP=75℃)•设备选型:在工艺设备的选型上，我们主要根据：•（1）、工艺生产的对象和实际环境；•（2）、操作上的重要性，对重要参数实时监测；•（3）、仪表的经济性和合理性，力求选用最佳的仪表在设计过程中温度是需要考虑的一个因素•温度变送器选型:•因为温度变送器安装在换热器管程右端热水出水口处，而本系统要求将水加热温度到系统给定的40-100℃，同时为了防止本系统的超调以及误差，因此选用的温度变送器测量最大范围应该在100℃以上，同时为了安全起见，故选用温度为0-200℃的温度变送器。•本系统属于化工现场测温过程控制，同时考虑设备的能源以及本系统的信号制，避免仪器的误差影响系统的精确度，所以为本系统选用WDB-1型温度变送器。具体参数见规格表。•热电阻或电阻信号输入：△Ω≥5Ω•输出信号：4～20mA．DC•输出负载：0～500Ω•基本误差：热电阻变送器：±0.2%(FS)或±0.1%(FS)•温度漂移：热电阻变送器：±0.01%/℃•工作条件：环境温度:-20～80℃-25～125℃•相对湿度:≤85%RH•振动频率:≤25Hz双振幅:≤0.1mm•周围环境不允许有腐蚀性气体；冷端补偿误差：±1℃；•功耗：小于0.5W；•结构型式：现场一体化安装或分体式安装•调节器选择(工控机选择)•工控机在系统测量时,进行取值,并通过和给定值的比较得出偏差,进行PID运算从而控制系统.流风扇正压；.工作温度0-55摄氏度相对湿度8-90%无凝结；.平均无故障时MTBF50000小时；.CE,EMC,UL,CSA,IEC,EN,FCC标准认可，保修18个月。•CPUPIII1G芯片组VIAApollo133T显示ATI4M内存256M硬盘40G光驱52X软驱1.44M网络2个10/100M键盘/鼠标有电源AC300WATX尺寸(W×D×W)482×508×177mm颜色黑色扩展槽5个PCI/AGP可选•管子的排列方法常用的有正三角形直列，正三角形错列，正方形直列和正方形错列。••.正三角形错列.正方形直列.正方形列列•正三角形排列比较紧凑，在一定的壳径内可排列较多的管子，且传热效果好，但管外清洗较为困难。而正方形排列，管外清洗方便，适用于壳程中的流体易结垢的情况，其传热效果较正三角形差些。以上排列方式中最常用的是正三角形错列，用于壳侧流体清洁，不易结垢，后者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合。•本设计采用正三角形排列，经查得层数为13层。取管间距a=32mm，控制过程原理框图:任何系统都要进行仿真与测试•控制方案实施和仿真:•热水从换热器右端进入感温管的开口端，而冷水则从分流管以与换热器负荷（热水需求量）成比例的流速进入感温管。冷、热水在感温管中混合得出平均温度，感温元件读出任一瞬间感温管内水的平均温度并向蒸气控制阀发出信号，按需要对控制阀在全开和全闭幕之间进行调节，以保持所要求的热水输出温度。如果换热器有热水需求或负荷，则感温元件读出的只是出口处的水温。若此水温已是要求水温，甚至高出要求，则发出信号关闭控制阀。这种控制方法能在热水出口处的水温还没有下降，即发出信号开启蒸气控制阀。因此，具有预测性。•系统由温度变送器测得对应的温度值对应的信号，该信号通过板卡等采集送入工控机，在工控机上通过监控组态软件力控2.61ForceControl来进行相应的处理，处理后的控制信号输出调节蒸汽控制阀的变化。系统利用监控组态软件力控·2.61来实现：对系统进行组态，建立相应的实时数据库•系统组态及其防真：如图所示:最后达到的效果