脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

成績(jī)：《過(guò)程控制工程》題目：脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)班姓學(xué)院：計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院級(jí)：名：號(hào)：電氣08-3指導(dǎo)教師：起止日期：2012年01月04日～2012年01月12日摘要脫丙烷塔的主要任務(wù)是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同分離塔低重組分主要是丁二烯。其中丙烷占10，丁二烯占89，其它雜質(zhì)占1。為了滿(mǎn)足脫丙烷塔的自動(dòng)控制的質(zhì)量指標(biāo)、物料指標(biāo)、能量平衡及約束條件等要求。設(shè)計(jì)包括提餾段的溫度與蒸汽流量的串級(jí)控制；塔頂鴨梨為被控變量，氣態(tài)丙烯與去尾氣管線(xiàn)組成分層控制；進(jìn)料流制；回流量的定制控制；以及進(jìn)料、回流、塔頂、塔釜的溫度檢測(cè)，塔壓檢測(cè)，回流量的流量檢測(cè)等。檢測(cè)。I目錄目錄第一章主要故意流程和環(huán)境特征概論………………4第二章控制原理分析…………………51、提餾段的溫度與蒸汽流量組成串級(jí)控制……52、分程控制………73、單回路均勻控制回路…………74、液位報(bào)警系統(tǒng)…………………85、溫度檢測(cè)系統(tǒng)…………………8第三章節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算…………10第四章調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算………………15III脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)脫丙烷塔的主要任務(wù)是切割C和C混合餾分，塔頂輕關(guān)鍵組分344脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)①改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率。②對(duì)二次擾動(dòng)有很強(qiáng)的克服能力。綜上所述，根據(jù)系統(tǒng)工藝要求，決定在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用閉環(huán)串級(jí)控制方式。6脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)7脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)8脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)9脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)項(xiàng)目位號(hào)用途數(shù)據(jù)備注FE21502200-RG2305介質(zhì)名稱(chēng)介質(zhì)狀態(tài)最大量壓縮富氣氣體12000m3/h2200m3/h1200m3/h40℃正常量最小量操作溫度操作壓力量程比1.5MPa10:11．輔助計(jì)算①計(jì)算流量標(biāo)尺因被測(cè)介質(zhì)為液體，應(yīng)求出質(zhì)量流量。根據(jù)流量標(biāo)尺取標(biāo)準(zhǔn)流量為6000Kg/h，即為1.6666Kg/s。②計(jì)算差壓上限CP2qmd24111再根據(jù)公式4計(jì)算P其中C=0.6,=1,=0.5,d=D×q代1m代入得=135078.47PPa因國(guó)產(chǎn)差變的系列值為1.0，1.6，2.5，4.0，6.0×10n，取=160000.00PPa③求雷諾數(shù)4ReD=D4*16.455=3.141592654*0.100446*0.00113911脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)=183127.498360④求A2ReD2A2=D1*183127.498360=*2*135078.47*=0.1535482．計(jì)算初值①求1設(shè)：令=C=0.6060，=1CX00A2=C=0.25337954130010.25X211X又=211=0.4955983337②求11因被測(cè)介質(zhì)為液體，所以1③求C1C=0.5959+0.0312β12.1—0.1840β18+0.0029β12.51（106/ReD）0.75故C=0.5959+0.0312×（0.4955983337）2.1—0.1840×1（0.4955983337）8+0.0029×（0.4955983337）2.5×（106/183127.498360）0.75=0.604165358212脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)11XC因此=A121=0.0004648607④精確度判斷E1所以1A2=0.00302746173．進(jìn)行迭代計(jì)算，設(shè)定第二個(gè)假定值X2A2X2=C11=0.25414896760.25X221X=222=0.4963047208=1210/R0.75C=0.5959+0.03122.1—0.18408+0.00292.562222eD=0.6041854730因此=A—XC22222=-0.0000051122E所以24．進(jìn)行迭代計(jì)算，設(shè)定第三個(gè)假定值，利用快速收斂弦截法X3公式（n=3起用）XXXX21322=0.25414059811213脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)0.25X231X323=0.4962970445=13C0.59590.03122.10.18400.002910/0.75R=0.6041852546eD82.56333333AXC因此323=0.0000000001E所以3E由于=0.00000000053精確度達(dá)到要求。14脫丙烷塔控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算、調(diào)節(jié)閥的選型1特點(diǎn)來(lái)選擇。如用于大口徑、大流量、低壓差或濃濁漿狀及懸浮顆粒物的介質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，可選用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)蝶閥；當(dāng)要求直角連接，介質(zhì)為高粘度、含懸浮物和顆粒狀介質(zhì)的調(diào)節(jié)時(shí)，可選用流路簡(jiǎn)單、阻力小、易于沖洗的氣動(dòng)薄膜角型調(diào)節(jié)閥；當(dāng)調(diào)節(jié)脫鹽水介質(zhì)時(shí)，由于脫大的腐蝕性，因此可選用水處理專(zhuān)用球閥，以延長(zhǎng)使用壽命；當(dāng)要求閥在小開(kāi)度時(shí)工作，就不應(yīng)選用雙座閥，因雙座閥有兩個(gè)閥芯，其下閥芯處于流閉狀態(tài)，穩(wěn)定性差，易引起閥的振蕩。此外，選用調(diào)節(jié)閥時(shí)，還應(yīng)考慮調(diào)節(jié)閥的閥芯型式。閥芯是調(diào)節(jié)倒拐，使閥的流路形狀如倒“S”型，因而存在許多死區(qū)，為介質(zhì)的沉淀提供了空間，易造成堵塞。角行程調(diào)節(jié)閥的閥芯是水平節(jié)流的，與介質(zhì)的進(jìn)出方向一致，因此易把不干凈介質(zhì)帶走，而且流路簡(jiǎn)單，介質(zhì)沉淀空間少，故其防堵性能好。為-20~200℃時(shí)，應(yīng)選用普通型閥蓋；當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，應(yīng)選用散熱型閥蓋；當(dāng)溫度低于-20℃時(shí)，應(yīng)選用長(zhǎng)頸型閥蓋；在有劇毒、易揮發(fā)、易滲透等重要介質(zhì)的場(chǎng)合，應(yīng)選用波紋管密封型閥蓋。上閥少回差，且密封性好；后者使用壽命長(zhǎng)，但密封性差。2、調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算從調(diào)節(jié)閥的Kv計(jì)算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步驟: