建筑的文化性和設(shè)計

建筑的文化性和設(shè)計建筑的文化性，體現(xiàn)在建筑一直受到古往今來的人類各種文化對它的影響，例如宗教及價值觀念的影響，以及它的民族性，地域性、時代性和傳統(tǒng)性方面。中國的建筑也是如此，傳統(tǒng)的官式建筑和各地典型的民居，以及各型的文化建筑如宗祠和會館等，都具備深邃的文化內(nèi)涵，都是各民族文化的產(chǎn)品和載體。

1.宗教對建筑的影響2.民族對建筑的影響拉丁十字教堂平面希臘十字教堂平面2.地域?qū)ㄖ挠绊懴ＥD傳統(tǒng)建筑美洲原住民傳統(tǒng)建筑非洲原住民傳統(tǒng)建筑泰國的傳統(tǒng)民居說到建筑文化的差異，建筑大師貝聿銘深有體會，“在西方，窗戶就是窗戶，它要放進陽光和新鮮空氣。但對中國人來說，窗戶是鏡框，那里總有園林”。日本的丹下健三的作品代代木體育館，是一個就既富于傳統(tǒng)性又具備現(xiàn)代感的力作。整個建筑特異的外部形狀加之裝飾性的表現(xiàn)，似乎可以追溯到作為日本古代原型的神社形式。設(shè)計師在這里最大限度地發(fā)揮出將材料、功能、結(jié)構(gòu)、文化高度統(tǒng)一的杰出創(chuàng)造才能。中國建筑的文化屬性和世界各地的建筑一樣，中國建筑的文化性，也受價值觀影響，也具備民族性、地域性、時代性和傳統(tǒng)性。價值觀與中國傳統(tǒng)建筑傳統(tǒng)建筑的堂屋布置實例

關(guān)于“風(fēng)水”與現(xiàn)代建筑的關(guān)系，應(yīng)該以科學(xué)和辯證的觀點來分析，看到它的歷史局限性，取其精華，去其糟粕，以供今天參考。建筑風(fēng)水文化的影響生活習(xí)俗與建筑（1）穿斗式民居

墻上遍布的小木柱和木枋，是其特色。木枋和木柱相互穿插，構(gòu)成木框架。木構(gòu)件斷面尺度小，建筑的空間也不大。南方較多（2）抬梁式抬梁式結(jié)構(gòu)是中國古代木結(jié)構(gòu)的一種主要形式，多見于官式建筑中，木構(gòu)件斷面尺度較大，木梁直接擱置在柱頂上，建筑也具有較大的進深和宏闊的架構(gòu)，成為權(quán)利和地位的代表。北方獨特的氣候也讓抬梁式成為官式住宅乃至民居的選擇.（3）井干式民居常見于木材資源豐富地區(qū)，例如山區(qū)和森林里。墻體全部是由木材甚至原木建成，冬暖夏涼.4）氈包、氈房和帳篷游牧（獵）民族如蒙古族、哈薩克族、達斡爾和鄂溫克族等民族的傳統(tǒng)住房，穹窿形或圓錐形居多，用條木結(jié)成網(wǎng)壁與傘形頂，上蓋毛氈或獸皮，頂上有天窗通風(fēng)透氣，易于拆卸和安裝，方便遷移。（5）干欄式這類民居多以竹木建造，一般是兩層，下層架高養(yǎng)殖動物和堆放雜物，上層供人居住使用。（6）碉樓碉樓的特色是兼具居住和防衛(wèi)功能。代表性的碉樓有藏區(qū)高碉和廣東開平碉樓。藏區(qū)高碉融入了藏族人民的生活方式和歷史變遷。開平碉樓融合了漢族傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村建筑文化，也融合進了華僑文化.（7）阿以旺“阿以旺”是維吾爾族典型的民居，維語“阿以旺”的意思是“明亮的處所”，這種民居將若干房間連成一片，庭院在四周。帶天窗的前廳稱“阿以旺”，又稱“夏室”，有起居、會客等多種用途。還有稱“冬室”的房間，是臥室，通常不開窗，民居依據(jù)地形靈活布置.（8）疍家棚與高棚是中國沿海臨水而居的部分人群，傍岸或在水上架設(shè)的棚戶，竹瓦板壁，陳設(shè)簡單，衛(wèi)生清潔。是海邊建筑的主要樣式，也是當(dāng)代漁家樂建筑的學(xué)習(xí)樣板.（9）土樓土樓是利用泥沙混合加工后的材料，以夾墻板夯筑而成墻體，與木結(jié)構(gòu)的樓面及屋面組成的，兩層以上的房屋居多，平面呈矩形或圓形。中國的土樓是世界獨一無二的大型民居形式，被稱為中國漢族傳統(tǒng)民居的瑰寶.因地域不同而呈現(xiàn)多樣性

建筑是一個區(qū)域性的產(chǎn)物,受所在地區(qū)的基地環(huán)境、地理氣候條件、地貌特征、自然條件,以及城市已有的建筑地段環(huán)境的制約。我國幅員遼闊,南北方氣候不同,因此炎熱的南方跟寒冷的北方的建筑就形式、功能相比顯然是不同的,南方高溫多雨、氣候潮濕,建筑功能處理著重通風(fēng),遮陽,隔熱,防潮,因而形成的建筑風(fēng)格多輕巧通透、淡雅明快,樸實自然。北方多以平原為主,四季分明,功能要求墻體保溫、防凍。建筑形式講究院落布局的封閉嚴(yán)謹(jǐn),雄偉威嚴(yán)。不同的地域的差異，會使建筑在適應(yīng)環(huán)境的時候，產(chǎn)生較大的差異.①南北差異山西近世的民居貴州的千戶苗寨②依山就勢，結(jié)合地形下沉式窯洞靠崖式窯洞③.就地取材④使用安全的考慮中國獨有的文化建筑中國獨有的文化建筑或建筑形制，如宗祠，牌坊，戲臺，道觀，書院，園林等，也充分展示了禮制、天人合一宇宙觀、崇文、先哲崇拜等民族文化傳統(tǒng)，在建筑文化性方面獨樹一幟。以上這些僅僅是中國豐富的傳統(tǒng)建筑類型的一些典型，這些類型，又會依據(jù)地形和氣候等自然條件的不同，聚合方式的不同，演變出萬千形式，是中國建筑設(shè)計師取之不盡的建筑文化藝術(shù)創(chuàng)作源泉和素材。近年蓬勃發(fā)展的新中式建筑，給中國的城市和鄉(xiāng)村帶來新的氣象，新中式建筑與中國傳統(tǒng)建筑一脈相承，既很好地保持了傳統(tǒng)建筑的精髓，又有效地融合了現(xiàn)代建筑元素與現(xiàn)代設(shè)計因素，還改變了傳統(tǒng)建筑的功能使用.華裔建筑師：貝隸銘首位中國籍“普利茲克建筑獎”得主王澍“新鄉(xiāng)土主義”風(fēng)格的代表作：寧波博物館新中式建筑風(fēng)格第二章簡單控制系統(tǒng)

內(nèi)容提要本章所研究的簡單控制系統(tǒng)是使用最普遍、結(jié)構(gòu)最簡單的一種過程控制系統(tǒng)，是研究復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本章以簡單控制系統(tǒng)的方案設(shè)計方法為主要內(nèi)容，根據(jù)簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，重點討論了方案設(shè)計中被控變量和操縱變量的選擇原則，控制閥的結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)、流量特性、氣開/氣關(guān)形式、口徑大小的選擇方法及閥門定位器的選用，檢測元件和變送器的選取及克服測量、傳送滯后的方法，控制器的控制規(guī)律及正/反作用方式的選擇原則。并簡單介紹了簡單控制系統(tǒng)的投運步驟及常用的幾種控制器參數(shù)的整定方法：經(jīng)驗湊試法、臨界比例度法和衰減曲線法。最后討論了簡單控制系統(tǒng)的一般故障的原因分析及處理方法，以及各控制系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)影響和解耦方法。2.1系統(tǒng)組成原理

2.1.1簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成所謂簡單控制系統(tǒng)，通常是指由一個被控對象、一個檢測變送單元（檢測元件及變送器）、一個控制器和一個執(zhí)行器（控制閥）所組成的單閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)，也稱為單回路控制系統(tǒng)。如圖2.1所示，為兩個簡單控制系統(tǒng)的示例。圖2.1（a）所示為蒸汽換熱器的溫度控制系統(tǒng)，T表示被加熱物料的出口溫度，是該控制系統(tǒng)的被控變量。蒸汽流量是操縱變量。該控制系統(tǒng)由蒸汽換熱器、溫度檢測元件及溫度變送器TT、溫度控制器TC和蒸汽流量控制閥組成?？刂频哪繕?biāo)是通過改變進入換熱器的載熱體（蒸汽）的流量，將換熱器出口物料的溫度維持在工藝規(guī)定的數(shù)值上。通過改變蒸汽流量以控制被加熱物料的出口溫度是工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的換熱器控制方案。圖2.1簡單控制系統(tǒng)示例圖2.1（b）所示為一個壓力控制系統(tǒng)，它由流體輸送泵及管路、壓力變送器PT、壓力控制器PC、流體回流量控制閥組成?？刂频哪繕?biāo)是通過改變回流量來保持泵的出口壓力P恒定。NO.5第２２張

在這些控制系統(tǒng)中，檢測元件和變送器（測量變送裝置）將檢測被控變量并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號（作為測量值），當(dāng)系統(tǒng)受到擾動影響時，測量信號與設(shè)定值之間就有偏差，因此，檢測變送信號（測量信號）在控制器中與設(shè)定值相比較，將其偏差值按一定的控制規(guī)律運算，并輸出控制信號驅(qū)動執(zhí)行器（控制閥）改變操縱變量，使被控變量回復(fù)到設(shè)定值。如圖2.2所示是簡單控制系統(tǒng)的典型方框圖。圖2.3是將圖2.2用傳遞函數(shù)描述的另外一種表示方法。由圖可知，簡單控制系統(tǒng)有著共同的特征，它們均由四個基本環(huán)節(jié)組成，即被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。對于不同對象的簡單控制系統(tǒng)，盡管其具體裝置與變量不相同，但都可以用相同的方框圖來表示。這就便于對它們的共性進行研究。圖2.2簡單控制系統(tǒng)方框圖圖2.3簡單控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)描述簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，所需的自動化裝置數(shù)量少，投資低，操作維護也比較方便，而且在一般情況下，都能滿足控制質(zhì)量的要求。因此，簡單控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，生產(chǎn)過程中70%以上的控制系統(tǒng)是簡單控制系統(tǒng)。由于簡單控制系統(tǒng)是最基本、應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，因此，學(xué)習(xí)和研究簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理及使用是十分必要的。同時，簡單控制系統(tǒng)是復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，掌握了簡單控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法，將會給復(fù)雜控制系統(tǒng)的分析和研究提供很大的方便。由于已在第1章中介紹了簡單控制系統(tǒng)中各個組成部分的作用，故在此不再復(fù)述。本章將介紹組成簡單控制系統(tǒng)的基本原則、被控變量及操縱變量的選擇、控制閥和控制器的選擇及控制器參數(shù)的工程整定等。

2.1.2控制過程分析

在此，仍以圖2.1（a）所示的蒸汽換熱器出口溫度控制系統(tǒng)為例來分析簡單控制系統(tǒng)的工作過程。為便于分析，設(shè)本例中測量變送裝置選用分度號為S的鉑熱電阻及與之配套的溫度變送器；采用電動控制器，且設(shè)置為E上升時U也上升，E下降時U也下降；所用執(zhí)行器為一臺帶電/氣閥門定位器的氣動控制閥，且將其作用方式設(shè)置為U上升時Q上升，U下降時Q亦下降。

1．平衡狀態(tài)當(dāng)流入系統(tǒng)的蒸汽傳遞給冷流體的熱量使被加熱物料的出口溫度T維持在所要求的溫度值時，設(shè)蒸汽的流量及品質(zhì)保持不變，冷流體的流量及品質(zhì)也保持不變，則控制系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，并將保持這個動態(tài)平衡，直至有新的擾動量發(fā)生，或人們對被加熱物料的出口溫度有新的要求。圖（２－１）

2．?dāng)_動分析該系統(tǒng)的主要擾動如下所述。（1）冷流體流量的變化。冷流體的流量增大，出口溫度T下降。（2）冷流體溫度的變化。冷流體的溫度上升，出口溫度T升高。

（3）(如果蒸汽源不夠穩(wěn)定）蒸汽的壓力變化。蒸汽壓力上升導(dǎo)致蒸汽流量增大，出口溫度T升高。（4）蒸汽溫度的變化、換熱器環(huán)境溫度的變化也會影響出口溫度T的變化。這些擾動一般都是隨機性的、無法預(yù)知的，但當(dāng)它們最終影響到出口溫度T發(fā)生變化時，控制系統(tǒng)都能夠加以克服。

3．控制過程無論是由于何種原因、何種擾動，只要其作用使出口溫度T有了變化，則控制系統(tǒng)就能通過控制器來克服擾動對出口溫度T的影響，使之回到原來的平衡狀態(tài)。

當(dāng)溫度T偏離平衡狀態(tài)而升高時，測溫用鉑熱電阻的阻值增大。由溫度變送器將該阻值的變化轉(zhuǎn)換為輸出電流的增大，作為測量值Z送給控制器?？刂破鲗與設(shè)定值X相比較，由于設(shè)定值X保持不變，則Z上升。由X－Z＝E可知，E將下降。由所設(shè)置的控制器性質(zhì)可知，此時U下降。再由所設(shè)置執(zhí)行器的性質(zhì)，此時進入換熱器的蒸汽流量Q將減小。顯然，Q減小將使出口溫度T下降，出口溫度T逐漸回復(fù)到設(shè)定值。如果控制器的參數(shù)設(shè)置恰當(dāng)，可獲得較滿意的控制效果。這個控制過程可用符號簡潔地表達為擾動T↑Z↑E↓U↓Q↓

T↓類似的，當(dāng)擾動使出口溫度T下降時有擾動T↓Z↓E↑U↑Q↑T↑由此可見，簡單控制系統(tǒng)的工作過程就是應(yīng)用負(fù)反饋原理的控制過程。因此，方框圖中Z信號旁的“－”號很重要，如果把這個“－”號去掉，系統(tǒng)就成為正反饋，就不能克服擾動，此時，系統(tǒng)的控制作用不能使被控變量回歸到設(shè)定值：擾動T↑Y↑E↑U↑Q↑

T↑另外，如果控制器和執(zhí)行器的作用方向選錯了，系統(tǒng)也不能克服擾動（這些將在后面的系統(tǒng)設(shè)計中予以介紹）。2.1.3簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計概述

1．基本要求（1）要求自動控制系統(tǒng)設(shè)計人員在掌握較為全面的自動化專業(yè)知識的同時，也要盡可能多地熟悉所要控制的工藝裝置對象；（2）要求自動化專業(yè)技術(shù)人員與工藝專業(yè)技術(shù)人員進行必要的交流，共同討論確定自動化方案；（3）自動化技術(shù)人員切忌盲目追求控制系統(tǒng)的先進性和所用儀表及裝置的先進性；在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)注重選擇那些能滿足控制質(zhì)量要求、且在應(yīng)用上較為成熟的控制方案；（4）設(shè)計一定要遵守有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、行規(guī)，按科學(xué)、合理的程序進行。

2．基本內(nèi)容（1）確定控制方案。首先要確定整個設(shè)計項目的自動化水平，然后才能進行各個具體控制系統(tǒng)方案的討論確定。對于比較大的控制系統(tǒng)工程，更要從實際情況出發(fā)，反復(fù)多方論證，以避免大的失誤。控制系統(tǒng)的方案設(shè)計是整個設(shè)計的核心，是關(guān)鍵的第一步。要通過廣泛的調(diào)研和反復(fù)的論證來確定控制方案，它包括被控變量的選擇與確認(rèn)、操縱變量的選擇與確認(rèn)、檢測點的初步選擇、繪制出帶控制點的工藝流程圖和編寫初步控制方案設(shè)計說明書等內(nèi)容。

（2）儀表及裝置的選型。根據(jù)已經(jīng)確定的控制方案進行選型，要考慮到供貨方的信譽，產(chǎn)品的質(zhì)量、價格、可靠性、精度，供貨方便程度，技術(shù)支持，維護等因素，并繪制相關(guān)的圖表。（3）相關(guān)工程內(nèi)容的設(shè)計。相關(guān)工程內(nèi)容的設(shè)計包括控制室設(shè)計、供電和供氣系統(tǒng)設(shè)計、儀表配管和配線設(shè)計和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)設(shè)計等等，并提供相關(guān)的圖表。

3．基本步驟（1）初步設(shè)計。初步設(shè)計的主要目的是上報審批，并為訂貨做準(zhǔn)備。（2）施工圖設(shè)計。施工圖設(shè)計是在項目和方案獲批后，為工程施工提供有關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)的設(shè)計資料。（3）設(shè)計文件和責(zé)任簽字。設(shè)計文件和責(zé)任簽字包括設(shè)計、校核、審核、審定、各相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人員的會簽等，以嚴(yán)格把關(guān)，明確責(zé)任，保持協(xié)調(diào)。（4）參與施工和試車。設(shè)計代表應(yīng)該到現(xiàn)場配合施工，并參加試車和考核。（5）設(shè)計回訪。在生產(chǎn)裝置正常運行一段時間后，應(yīng)去現(xiàn)場了解情況，聽取意見，總結(jié)經(jīng)驗。2.2被控變量的選擇

被控變量的選擇是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心問題，被控變量選擇的正確與否是決定控制系統(tǒng)有無價值的關(guān)鍵。對于任何一個控制系統(tǒng)，總是希望其能夠在穩(wěn)定生產(chǎn)操作、增加產(chǎn)品產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)安全及改善勞動條件等方面發(fā)揮作用，如果被控變量選擇不當(dāng)，配備再好的自動化儀表，使用再復(fù)雜、先進的控制規(guī)律也是無用的，都不能達到預(yù)期的控制效果。另一方面，對于一個具體的生產(chǎn)過程，影響其正常操作的因素往往有很多個，但并非所有的影響因素都要加以自動控制。所以，設(shè)計人員必須深入實際，調(diào)查研究，分析工藝，從生產(chǎn)過程對控制系統(tǒng)的要求出發(fā)，找出影響生產(chǎn)的關(guān)鍵變量作為被控變量。2.2.1被控變量的選擇方法

生產(chǎn)過程中的控制大體上可以分為三類：物料平衡控制和能量平衡控制，產(chǎn)品質(zhì)量或成分控制，限制條件的控制。毫無疑問，被控變量應(yīng)是能表征物料和能量平衡、產(chǎn)品質(zhì)量或成分及限制條件的關(guān)鍵狀態(tài)變量。所謂“關(guān)鍵”變量，是指這樣一些變量：它們對產(chǎn)品的產(chǎn)量或質(zhì)量及安全具有決定性作用，而人工操作又難以滿足要求；或者人工操作雖然可以滿足要求，但是這種操作既緊張又頻繁，勞動強度很大。根據(jù)被控變量與生產(chǎn)過程的關(guān)系，可將其分為兩種類型的控制型式：直接參數(shù)控制與間接參數(shù)控制。

1．選擇直接參數(shù)作為被控變量能直接反映生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，以及安全運行的參數(shù)的稱為直接參數(shù)。大多數(shù)情況下，被控變量的選擇往往是顯而易見的。對于以溫度、壓力、流量、液位為操作指標(biāo)的生產(chǎn)過程，很明顯被控變量就是溫度、壓力、流量、液位。這是很容易理解的，也無需多加討論。如前面章節(jié)中所介紹過的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)和換熱器出口溫度控制系統(tǒng)，其被控量的選擇即屬于這一類型。

2．選擇間接參數(shù)作為被控變量質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量的直接反映，因此，選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量應(yīng)是首先要進行考慮的。如果工藝上是按質(zhì)量指標(biāo)進行操作的，理應(yīng)以產(chǎn)品質(zhì)量作為被控變量進行控制，但是，采用質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量，必然要涉及產(chǎn)品成分或物性參數(shù)（如密度、黏度等）的測量問題，這就需要用到成分分析儀表和物性參數(shù)測量儀表。有關(guān)成分和物性參數(shù)的測量問題，目前國內(nèi)外尚未得到很好地解決，其原因如下所述。（1）缺乏各種合適的檢測手段。該類產(chǎn)品的品種類型很不齊全，致使有些成分或物性參數(shù)目前尚無法實現(xiàn)在線測量和變送。（2）雖有直接參數(shù)可測，但信號微弱或測量滯后太大。該類儀表，特別是成分分析儀表，大多具有較嚴(yán)重的測量滯后，不能及時地反映產(chǎn)品質(zhì)量變化的情況。在這種情況下，還不如選用與直接質(zhì)量指標(biāo)具有單值對應(yīng)關(guān)系而反應(yīng)又快的另一變量，如溫度、壓力、流量等間接參數(shù)。因此，當(dāng)直接選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量比較困難或不可能時，可以選擇一種間接的指標(biāo)，即間接參數(shù)作為被控變量。但是必須注意，所選用的間接指標(biāo)必須與直接指標(biāo)有單值的對應(yīng)關(guān)系，并且還需具有足夠大的靈敏度，即隨著產(chǎn)品質(zhì)量的變化，間接指標(biāo)必須有足夠大的變化。2.2.2被控變量的選擇原則

在實踐中，被控變量的選擇以工藝人員為主，以自控人員為輔，因為對控制的要求是從工藝角度提出的。但自動化專業(yè)人員也應(yīng)多了解工藝，多與工藝人員溝通，從自動控制的角度提出建議。工藝人員與自控人員之間的相互交流與合作，有助于選擇好控制系統(tǒng)的被控變量。在過程工業(yè)裝置中，為了實現(xiàn)預(yù)期的工藝目標(biāo)，往往有許多個工藝變量或參數(shù)可以被選擇作為被控變量，也只有在這種情況下，被控變量的選擇才是重要的問題。從多個變量中選擇被控變量應(yīng)遵循下列原則：（1）被控變量應(yīng)能代表一定的工藝操作指標(biāo)或能反映工藝操作狀態(tài)，一般都是工藝過程中比較重要的變量；（2）應(yīng)盡量選擇那些能直接反映生產(chǎn)過程的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，以及安全運行的直接參數(shù)作為被控變量。當(dāng)無法獲得直接參數(shù)信號，或其測量信號微弱（或滯后很大）時，可選擇一個與直接參數(shù)有單值對應(yīng)關(guān)系、且對直接參數(shù)的變化有足夠靈敏度的間接參數(shù)作為被控變量；（3）選擇被控變量時，必須考慮工藝合理性和國內(nèi)外儀表產(chǎn)品的現(xiàn)狀。2.2.3被控變量的選擇實例

現(xiàn)以精餾塔的部分控制方案中被控變量的選擇為例進行分析。

1．精餾工藝簡介精餾過程是現(xiàn)代化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的傳質(zhì)過程，其目的是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同，將各組分進行分離并達到規(guī)定的純度要求。精餾操作設(shè)備主要包括再沸器、冷凝器和精餾塔。再沸器為混合物液相中的輕組分轉(zhuǎn)移提供能量。冷凝器將塔頂來的上升蒸汽冷凝為液相并提供精餾所需的回流。精餾塔是實現(xiàn)混合物組分分離的主要設(shè)備，其一般為圓柱形體，內(nèi)部裝有提供汽液分離的塔板，塔身設(shè)有混合物進料口和產(chǎn)品出料口。精餾塔是精餾過程的關(guān)鍵設(shè)備。精餾過程是一個非常復(fù)雜的過程。在精餾操作中，被控變量多，可以選用的操縱變量也多，它們之間又可以有各種不同的組合，所以，控制方案繁多。由于精餾對象的通道很多、反應(yīng)緩慢、內(nèi)在機理復(fù)雜、變量之間相互關(guān)聯(lián)、對控制要求又較高，因此必須深入分析工藝特性，總結(jié)實踐經(jīng)驗，結(jié)合具體情況，才能設(shè)計出合理的控制方案。

2．精餾工藝要求要對精餾塔實施有效的自動控制，必須首先了解精餾塔的控制目標(biāo)。精餾塔的控制目標(biāo)一般從質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗三方面考慮。任何精餾塔的操作情況也同時受約束條件的制約，因此，在考慮精餾塔的控制方案時一定要把這些因素考慮進去。（1）質(zhì)量指標(biāo)。質(zhì)量指標(biāo)（即產(chǎn)品純度）必須符合規(guī)定的要求。一般應(yīng)使塔頂或塔底的產(chǎn)品之一達到規(guī)定的純度，另一個產(chǎn)品的純度也應(yīng)該維持在規(guī)定的范圍之內(nèi)；或者塔頂和塔底的產(chǎn)品均應(yīng)保證一定的純度要求。圖2.4

精餾塔的物料流程圖（2）產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo)?；ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)要求在達到一定質(zhì)量指標(biāo)要求的前提下，應(yīng)得到盡可能高的回收率。顯然這對于提高經(jīng)濟效益是有利的。（3）能耗要求和經(jīng)濟性指標(biāo)。精餾過程中消耗的能量，主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗；此外，精餾塔本身和附屬設(shè)備及管線也要散失部分能量。從總體上看，精餾塔的操作情況，必須從整個經(jīng)濟效益來衡量。在精餾操作中，質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是要控制的目標(biāo)。其中質(zhì)量指標(biāo)是必要條件，在質(zhì)量指標(biāo)一定的條件下應(yīng)在控制過程中使產(chǎn)品的產(chǎn)量盡可能提高一些，同時能量消耗盡可能低一些。如圖2.4所示，為精餾塔的物料流程圖，可簡單地視其為二元精餾。5.1混凝土的分類與特點

5.1混凝土的分類與特點

5.1混凝土的分類與特點二、混凝土的特點1.主要優(yōu)點（1）原材料來源豐富，造價低廉：可以就地取材，其中80%的砂石料為地方材料。（2）可塑性好：可澆注成各種形狀和尺寸的構(gòu)件及結(jié)構(gòu)物。（3）抗壓強度較高：可根據(jù)需求配制不同強度混凝土。（4）與鋼材的粘結(jié)能力強：可制成鋼筋混凝土，彌補混凝土脆性弱點，利用混凝土的堿性保護鋼筋不生銹。（5）具有良好的耐久性：混凝土在自然環(huán)境下使用其耐久性比木材、鋼材優(yōu)越。（6）耐火性能好：混凝土在高溫下幾小時仍然能保持強度。2.主要缺點自重大，抗拉強度低，呈脆性，抗沖擊能力差，易產(chǎn)生裂縫，保溫隔熱性能差，視覺和觸覺性能欠佳，硬化速度較慢，生產(chǎn)周期長。5.2普通混凝土的組成材料1.組成混凝土的基本材料是：水泥、水、砂、石子，另外還常加入適量的摻和料和外加劑。2.各種材料的作用：砂石的總含量占混凝土總體積的80%左右，主要起骨架作用。水泥加水形成水泥漿；水泥漿包裹在砂粒表面并填充砂粒間的空隙形成水泥砂漿；水泥砂漿又包裹石子并填充石子間的空隙而形成混凝土。水泥漿在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌和物具有流動性；硬化后將砂、石膠結(jié)在一起，形成人造石材。5.2普通混凝土的組成材料一、水泥1.水泥品種的選擇根據(jù)工程性質(zhì)、部位、施工條件、環(huán)境狀況等，按各水泥品種的特性選擇水泥品種。2.水泥強度等級的選擇：原則：與混凝土的強度等級相適應(yīng)，滿足施工要求，考慮經(jīng)濟效益。一般普通混凝土：水泥強度宜為混凝土強度的1.5—2.0倍。高強度混凝土：水泥強度為混凝土強度的1倍左右。

5.2普通混凝土的組成材料二、礦物摻和料配制混凝土?xí)r，摻加到混凝土中的磨細(xì)混合材料稱為摻和料。摻和料不同于水泥生產(chǎn)過程中摻入的混合材，它是在混凝土攪拌前或攪拌中直接加入的一種材料，絕大多數(shù)是具有一定活性的工業(yè)廢渣。礦物摻和料可以取代部分水泥，減少水泥用量，降低混凝土成本。改善混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土的性能指標(biāo)。充分利用工業(yè)廢料，減少污染，有利環(huán)保。1.粉煤灰通常指燃煤電廠在鍋爐中燃燒后從煙道排出、被收塵器收集的粉狀物質(zhì)，呈灰褐色，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。5.2普通混凝土的組成材料混凝土中摻入粉煤灰的方法：等量取代法以等質(zhì)量的粉煤灰取代混凝土中的水泥。主要適用于摻加Ⅰ級粉煤灰、超強混凝土、大體積混凝土。超量取代法粉煤灰摻入量超過取代的水泥質(zhì)量，替代部分細(xì)骨料，增加膠凝材料用量，補償由于粉煤灰取代水泥而造成的強度降低。外加法保持混凝土中水泥用量不變，外摻一定數(shù)量的粉煤灰，目的是改善混凝土拌合物的和易性。2.?；郀t礦渣粉粒化高爐礦渣磨細(xì)后的細(xì)粉。主要成分為SiO2、CaO、Al2O3，還含有少量MgO、Fe2O3、Na2O、K2O等。5.2普通混凝土的組成材料5.2普通混凝土的組成材料三、細(xì)集料篩分后，粒徑大于4.75mm的集料稱為粗集料，粒徑小于4.75mm的集料稱細(xì)集料。1.細(xì)集料的來源及種類普通混凝土所用細(xì)集料，一般由天然砂和人工砂組成。天然砂：自然生成，經(jīng)人工開采和篩分后粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的巖石顆粒。

機制砂：經(jīng)除土處理，由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或工業(yè)廢渣顆粒，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的顆粒。人工砂：機制砂與天然砂按一定比例混合成為混合砂，機制砂、混合砂都統(tǒng)稱為人工砂。

3．?dāng)_動分析在精餾塔的操作過程中，影響其質(zhì)量指標(biāo)的主要擾動有以下幾種：（1）進料流量F的波動；（2）進料成分的變化；（3）進料溫度及進料熱量的變化；（