工藝流程設計.ppt

1、,化工設計,本章主要內容： 2.1 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 2.2 工藝流程設計 2.3 工藝流程圖 2.4 典型設備的自控方案 2.5 工藝流程圖計算機繪制軟件簡介,本章重點難點： 工藝流程圖的類型 工藝流程圖的表示、繪制和閱讀,第二章 工藝流程設計,化工設計,工藝流程設計是工藝設計的核心。 工藝流程設計的成品通過圖解形式（形象、具體）地表示工藝流程圖，它反映了化工生產(chǎn)由原料到產(chǎn)品的全部過程既物料和能量的變化，物料的流向以及生產(chǎn)中所經(jīng)歷的工藝過程和使用的設備儀表。,工藝流程圖集中地概括了整個生產(chǎn)過程的全貌。,第二章 工藝流程設計,化工設計,生產(chǎn)同一化工產(chǎn)品可以采用不同原料，經(jīng)過不同生產(chǎn)路線

2、而制得，即使采用同一原料，也可采用不同生產(chǎn)路線，同一生產(chǎn)路線中也可以采用不同的工藝流程。選擇生產(chǎn)路線也就是選擇生產(chǎn)方法，這是決定設計質量的關鍵。如果某產(chǎn)品只有一種生產(chǎn)方法，就無須選擇；若有幾種不同的生產(chǎn)方法，就應逐個進行分析研究，通過各方面比較篩選一個最好的生產(chǎn)方法，作為下一步工藝流程設計的依據(jù)。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則 選擇生產(chǎn)方法和工藝流程的三項原則： 1. 先進性 先進性是指技術上的先進和經(jīng)濟上的合理可行。具體包括基建投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動生產(chǎn)率等方面的內容，應選擇物料損耗小、循環(huán)量少，能量消耗少和回收利用好的生產(chǎn)方法 。,第

3、一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,2. 可靠性 可靠性是指生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。如果所選擇的生產(chǎn)方法和采用的技術不成熟，就會影響工廠正常生產(chǎn)，甚至不能投產(chǎn)，造成極大的浪費。因此，對于尚在試驗階段的新技術、新工藝、新設備應慎重對待。要防止只考慮新的一面，而忽視不成熟、不穩(wěn)妥的一面。應堅持一切經(jīng)過試驗的原則，不允許把未來的生產(chǎn)廠當作試驗工廠來進行設計。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,3. 合理性 中國是一個發(fā)展中的社會主義國家。在進行工廠設計時，不能單純從技術觀點考慮問題，應從中國的具體情況出發(fā)考慮各種具體問題。根據(jù)以往的設計工作的體會，化工工藝流程設計中應結合國情

4、認真考慮以下幾個方面的問題。 中國人民的消費水平及各種化工產(chǎn)品的消費趨勢。 中國化工機械設備及電氣儀表的制造能力。 中國化工生產(chǎn)所用的化工原材料及設備用金屬材料的供應情況。 中國環(huán)境保護的有關規(guī)定和化工生產(chǎn)中三廢排放情況。 勞動就業(yè)與化工生產(chǎn)自動化水平的關系。 資金籌措和外匯貯備情況。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,上述三項原則必須在技術路線和工藝流程選擇中全面衡量，綜合考慮。一種技術的應用有長處，也有短處。設計人員必須采取全面分析對比的方法，并根據(jù)建設項目的具體要求，選擇其中不僅對現(xiàn)在有利，而且對將來也有利的工藝技術，竭力發(fā)揮有利的一面，設法減少不利的因素。比較時要仔細領會設計

5、任務書提出的各項原則要求，要對收集到的資料進行加工整理，提煉出能夠反映本質的、突出主要優(yōu)缺點的數(shù)據(jù)材料，作為比較的依據(jù)。要經(jīng)過全面分析、反復對比后選出優(yōu)點較多、符合國情、切實可行的技術路線和工藝流程。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟 確定生產(chǎn)方法和工藝流程要經(jīng)過幾個階段： 1. 資料搜集與項目調研 這是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準備階段。在此階段，要根據(jù)建設項目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計劃、有目的地搜集國內外同類型生產(chǎn)廠的有關資料，包括技術路線特點、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質量、三廢治理以及各種技術路線的發(fā)展情況與動向等技術經(jīng)濟資。掌

6、握國內外化工技術經(jīng)濟的資料，僅靠設計人員自己搜集是不夠的，還應取得技術信息部門的配合，有時還要向咨詢部門提出咨詢。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,具體收集的內容主要有以下幾個方面: 國內外生產(chǎn)情況，各種生產(chǎn)方法及工藝流程； 原料來源及產(chǎn)品應用情況； 試驗研究報告； 安全技術及勞動保護措施； 綜合利用及三廢處理； 生產(chǎn)技術是否先進，生產(chǎn)連續(xù)化、自動化程度； 設備的大型化及制造、運輸情況； 基本建設投資、產(chǎn)品成本、占地面積； 水、電、汽、燃料及主要基建材料的用量及供應； 廠址、地質、水文、氣象等資料；車間（裝置）環(huán)境與周圍的情況。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,2. 生

7、產(chǎn)設備類型與制造廠商調研 設備是完成生產(chǎn)過程的重要條件，是確定技術路線和工藝流程時必然要涉及到的因素。在搜集資料過程中，必須對設備予以足夠重視。對各種生產(chǎn)方法中所用的設備，分清國內已有定型產(chǎn)品的、需要進口的及國內需重新設計制造的三種類型，并對設計制造單位的技術力量、加工條件、材料供應及設計、制造的進度加以了解 。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,3. 對調研結果進行全面分析對比 全面分析對比的內容很多，主要比較下列幾項： 幾種技術路線在國內外采用的情況及發(fā)展趨勢； 產(chǎn)品的質量情況； 生產(chǎn)能力及產(chǎn)品規(guī)格； 原材料、能量消耗情況； 建設費用及產(chǎn)品成本； 三廢的產(chǎn)生及治理情況； 其他特殊

8、情況。,第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇,化工設計,工藝流程設計是在確定原料路線和工藝技術路線的 基礎上進行的。由于在整個設計中，設備選型、工 藝計算、設備置布等工作都與工藝流程有直接關系。只有流程確定后，其他各項工作才能開展，工藝流程設計涉及各個方面，而各個方面的變化又反過來影響工藝流程設計，甚至使流程發(fā)生較大的變化。因此，工藝流程設計動手最早，又結束最晚。,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,一、工藝流程設計的任務 工藝流程設計和車間布置設計是決定整個車間（裝置）基本面貌的關鍵性的步驟，對設備設計和管路設計等單項設計也起著決定性的作用。 流程設計的主要任務包括兩個方面：一是確定生產(chǎn)流程中全部生

9、產(chǎn)過程的具體內容、順序和組合方式，達到由原料制得所需產(chǎn)品的目的；二是繪制工藝流程圖，要求以圖解的形式表示生產(chǎn)過程中，當原料經(jīng)過各個單元操作過程制得產(chǎn)品時，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些化工過程和設備，再進一步通過圖解形式表示出化工管道流程和計量控制流程。,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,按步驟逐步解決以下問題： （1）確定整個流程的組成 ；應確定采用多少生產(chǎn)過程或 工序來構成全過程，確定每個單元過程的具體任務，以及每 個生產(chǎn)過程或工序之間如何連接。 （2）確定每個過程或工序的組成；應采用多少和由哪些設備來完成這一生產(chǎn)過程，以及各種設備之間應如何連接，弄明確每臺設備的作用和它的主要

10、工藝參數(shù)。 （3）確定工藝操作條件；確定整個生產(chǎn)工序或每臺設備 的各個不同部位要達到和保持的操作條件。,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,（4）控制方案的確定；確保各生產(chǎn)工序和每臺設備本身 的操作條件，及實現(xiàn)各生產(chǎn)過程之間、各設備之間的正確 聯(lián)系，需要確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。 （5）原料與能量的合理利用；計算并確定各個生產(chǎn)過程 的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時合理地做好能量回收與綜合利用，降低能耗以確定水、電、蒸汽和燃料的消耗 （6）制定“三廢”處理方案；對全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對于暫時無法回收利用的，則須進行妥善處 （7）制定安全生產(chǎn)措施。對設計出來的化工裝置在

11、開車、停車、長期運轉以及檢修過程中，可能存在哪些不安全因素進行認真分析，再遵照國家的各項有關規(guī)定，結合以往的經(jīng)驗教訓，制訂出切實可靠的安全措施。,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,二、工藝流程設計的方法 工藝流程設計方法：首先要看所確定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運行過的成熟工藝，還是待開發(fā)的新工藝。前者是可以參考借鑒但需要局部改進或局部采用新技術、新工藝的問題；后者須針對新技術開發(fā)進行概念設計。 一個化工過程簡化分四大部分： 原料預處理過程 反應過程 產(chǎn)物的處理（分離凈化）過程 產(chǎn)品、“三廢”的處理過程。,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,工藝流程設計主要應考慮如下幾個方面的問題： （1）以反應過

12、程為中心 （2）原料預處理過程 （3）產(chǎn)物的分離凈化 （4）產(chǎn)品的后處理 （5）未反應原料的循環(huán)與利用 （6）確定“三廢”排出物的處理措施 （7）確定公用工程的配套措施 （8）確定操作條件和制定控制方案 （9）制定切實可靠的安全生產(chǎn)措施 （10）保溫、防腐的設計,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,三、工藝流程設計的基本方法 方案比較法 一個優(yōu)秀的工程設計只有在多種方案的比較中才能產(chǎn)生。進行方案比較首先要明確判據(jù)，工程上常用的判據(jù)有產(chǎn)物收率、原材料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、工程投資等。此外，也要考慮環(huán)保、安全、占地面積等因素。進行方案比較的基本前提是保持原始信息不變。這里應強調指出，過程的操作參數(shù)

13、如溫度、壓力、流速、流量等原始信息，設計者是不能變更的。設計者只能采用各種工程手段和方法，保證實現(xiàn)工藝規(guī)定的操作參數(shù)。方案比較實際是過程優(yōu)化，可以采用人工比較法和計算機比較法。 工藝流程設計的基本方法流程模擬法,第二節(jié) 工藝流程設計,化工設計,把各個生產(chǎn)單元按照一定的目的要求，有機地組合在一起，形成一個完整的生產(chǎn)工藝過程，并用圖形描繪出來，即是工藝流程圖。 化工工藝圖中，屬于工藝流程圖性質的圖樣有若干種，它們都用來表達工藝生產(chǎn)流程。由于它們的要求各不相同，所以在內容、重點和深度方面也不一致，但這些圖樣之間是有密切聯(lián)系的 。 工藝流程圖中工藝物料管線為粗實線，輔助物料管線、工藝設備中粗實線，其他

14、如閥門、管件為細實線。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,一、工藝流程圖的種類 按設計階段不同 不計如文件 方框流程圖 工藝流程簡（草）圖半圖解 初步設計文件 工藝物料流程圖 帶控制點的工藝流程圖 施工圖設計文件 管道儀表流程圖,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,方框流程圖,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,1、工藝流程草圖 工藝流程草圖又稱方案流程圖或流程示意圖，是用來表達整個工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。是一種示意性的從左至右的展開圖。它是設計開始時供工藝方案討論常用的流程圖，是工藝流程圖設計的依據(jù)。它只是定性地標出由原料轉化成產(chǎn)品的變化、流向順序以及生產(chǎn)中采用的各種化工單元及設備。,第三節(jié) 工藝流程圖,

15、圖2-1 脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖 1一羅茨鼓風機；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風機；6一再生塔；7一除塵塔,化工設計,2、工藝物料流程圖(PFD) 工藝物料流程圖是在物料衡算和熱量衡算完成后繪制，是以圖形與表格相結合的形式來反映物料衡算和熱量衡算的結果。它是初步設計階段的設計成品。是最重要、最本質、最基礎的圖紙。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,3、帶控制點的工藝流程圖 帶控制點的工藝流程圖是一個工程項目工程設計的一個指導性文件，也是各專業(yè)開展設計的依據(jù)之一。 帶控制點的工藝流程圖應畫出所有工藝設備、工藝物料管線、輔助物料管線、主要閥門，以及工藝參數(shù)(溫度、壓力、流

16、量、液位、物料組成、濃度等)的測量點，并表示出自動控制的方案。它是初步設計階段的設計成品。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,4、管道儀表流程圖(PI) 管道儀表流程圖(PI圖)又稱施工流程圖是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字代號，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設備、儀表、管道及主要管件，按其各自的功能，為滿足工藝要求和安全、經(jīng)濟目的而組合起來，以起到描述工藝裝置結構和功能的作用。它是施工圖設計階段的主要成品之一。 PI圖,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,二、管道儀表流程圖(PI圖) 管道儀表流程圖(PI圖)應依據(jù) “化工工藝設計施工圖內容和深度統(tǒng)一規(guī)定” HG20519-92和 “管道儀表流

17、程圖設計規(guī)定” HG20559-93的有關規(guī)定進行繪制。 PI圖在基礎工程設計階段應繪制A版PI圖(初版)、B版PI圖(內審版)、C版PI圖(用戶版)及D版PI圖(確認版)；在詳細工程設計階段應繪制E版PI圖(詳1版)、F版PI圖(詳2版)、G版PI圖(施工版)。 管道儀表流程圖以車間（裝置）或工段（分區(qū)或工序）為主項進行繪制，原則上一個主項繪一張圖樣。若流程復雜，一個主項也可以分成數(shù)張（或分系統(tǒng)）繪制但仍算一張圖樣，且需使用同一個圖號，但要注明各是該圖號圖紙總張數(shù)的第幾張。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,圖樣包括如下內容:：( l ）圖形。將各設備的簡單形狀按工藝流程次序，展示在同一平面上，

18、配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號等。( 2 ）標注。注寫設備位號及名稱、管段編號、控制點代號、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。( 3 ）圖例。代號、符號及其他標注的注明，有時還有設備位號的索引等。( 4 ）標題欄。注寫圖名、圖號、設計階段、設計單位等。 （一）通用設計規(guī)定 1、圖紙規(guī)格與圖幅 圖樣采用展開圖形式，圖紙采用標準規(guī)格，并帶有設計單位名稱的統(tǒng)一標題欄。圖幅應采用0號(A0)標準尺寸圖紙，也可用1號(Al)標準尺寸圖紙。 2、線條與比例 圖上的設備圖形及其高低間相對位置大致按l : 100 或l : 200 的比例進行繪制。 3、文字與字母的標注 4、圖面布置,第三節(jié) 工藝流程圖,化

19、工設計,（二）設備的表示方法 1、設備的圖形 化工設備在圖上一般可不按比例、用中線條、按HG -20519.31規(guī)定的設備和機械的圖例畫出能夠顯示設備形狀特征的主要輪廓，并表示出設備類別特征以及內部、外部構件(內、外構件亦用中線條)。 常用設備和機械的圖形畫法，可參見表2-2，其他設備可參照畫出。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,2、設備的標注 （1）標注內容 工藝管道儀表流程圖上應標注設備位號及名稱。 設備的位號 每臺設備均有相應的位號。設備位號由兩部分組成，前部分用大寫英文字母表示設備類別，后部分用阿拉伯數(shù)字表示設備所在位置(工序)及同類設備的順序，一般數(shù)字為3-4位。設備位號在整個車間（裝

20、置）內不得重復，施工圖設計與初步設計中的編號應該一致。 例如，圖2-3中的“J101”，由三部分組成：J為設備類別代號。 1為主項代號，01為設備順序號。 （2）標注方式 PI圖上通常要表示兩處設備位號，第一處設備位號表示在設備旁，在設備位號線上部注寫設備位號，不注設備名稱；第二處位號表示在設備相對應位置的圖紙上方或下方，在位號線上部注寫設備位號，在位號線下部注寫設備名稱。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,（三）管道的表示方法 1管道的畫法 圖上一般應畫出所有工藝管道、閥門、主要管件和輔助物料及公用物料（如蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水等）的管道。 ( l ）線型規(guī)定 工藝物料管道用粗實線（常用b =

21、1.0mm 左右）繪制，輔助管道用中實線( o . 5mm 左右）繪制，儀表管則用細虛線（o . 25mm 左右）或細實線繪制。有些圖樣上，保溫、伴熱等管道除了按規(guī)定線型畫出外，還示意畫出一小段（約IOmm ）保溫層。有關各種常用管道的常用線型可參見表2 一1 。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,( 2 ）交叉與轉彎 ( 3 ）放氣、排液及液封 管道上的取樣口、放氣口、排液管、液封管等應全部畫出。放氣口應畫在管道的上邊，排液管則繪于管道下側，U 型液封管盡可能按實際比例長度表示。 ( 4 ）來向和去向 流程圖與其他流程圖連接的物料管道（即在本圖上的始端與末端）應引至近圖框處。與其他主項（在不同圖

22、號的圖紙上）連接者，在管道端部畫一個由粗實線構成的2Omm 5mm 的矩形框，如圖2 一4所示?？蛑袑懨鬟B接圖的圖號，上方則注明物料來向或去向的設備位號或管段號。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,2 管道的標注 （1）標注方式 每段管道上都要標注管道號，一般橫向管線標注在管線的上方，豎向管線則標注在管線的左方；若標注位置不夠時，可將標注中的部分內容移至管線下方或右方。不得已時，也可用指引線引出標注。 （2）標注內容 標注內容應包括四個部分：即管道號、管徑和管道等級和隔熱等級。前兩個部分為一組，其間用一短橫線隔開，管道等級為另一組，組間應留適當?shù)目障?，如圖2 -5 所示。圖中的管徑是指公稱通徑DN

23、 （有些標準稱之為公稱直徑）。 物料代號HG20559.5-93行業(yè)標準規(guī)定，表2-3,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,（四）閥門與管件的表示方法 在管道上需要用細實線畫出全部閥門和部分管件（如視鏡、阻火器、異徑接頭、盲板、下水漏斗等）的符號，如圖2 一3 中所示。有關規(guī)定可參閱國家標準“管路系統(tǒng)的圖形符號、閥1 和控制元件（GB 6567 . 4 一86 ) ” ，可參閱表2 -7、2-8 。管件中的一般連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無特殊需要均不予畫出。豎管上的閥門在圖上的高低位置應大致符合實際高度。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,第二章 工藝流程設計

24、,化工設計,（五）儀表控制點的表示方法 工藝生產(chǎn)流程中的儀表及控制點大致按安裝位置用文字代號、圖形符號給以表示。 儀表控制點包括圖形符號、字母代號和數(shù)字編號。其中圖形符號和字母代號組合起來，可以表示工業(yè)儀表所處理的被測變量和功能，或表示儀表、設備、元件、管線的名稱；字母代號和阿拉伯數(shù)字編號組合起來，就組成了儀表的位號。 儀表控制點按有關部門規(guī)定繪制，其代號、符號的含義在圖樣右上方的“圖例”中有所說明。根據(jù)國家標準“過程檢測和控制流程圖圖形符號和文字代號”, 化工有關部門制訂了適應化工等行業(yè)的具體規(guī)定。,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,l 、圖形符號 儀表（包括檢測、顯示、控制等）的圖形符號在圖上

25、用細線表示，如常規(guī)儀表圖形為圓圈。 儀表安裝位置的圖形符號，表2-11,第三節(jié) 工藝流程圖,表2-11 儀表安裝位置的圖形符號,化工設計,2、字母代號 表示儀表功能和儀表的字母代號見表2 一9、表2 一10 。 3、儀表位號 儀表位號由儀表功能標志和儀表回路兩部分（字母組合和阿拉伯數(shù)字編號）組成。在檢測控制系統(tǒng)中，一個回路中的每一個儀表（或元件）都應標注儀表位號。第一個字母表示被測變量，后繼字母表示儀表的功能（讀出功能、輸出功能）。數(shù)字編號表示儀表的順序號。數(shù)字編號可按車間或工段進行編制。如PI-801，P 為被測變量代號，I 為儀表的功能代號，8 是工段號，01 是順序號。,第三節(jié) 工藝流程

26、圖,化工設計,（六）首頁圖 每個單獨裝置編制一份首頁圖。 主要內容：,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,合成甲醇PI圖,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,第三節(jié) 工藝流程圖,化工設計,自控流程簡介 顧名思議，自控流程即自動控制流程的簡稱。而化工自動化是化工類型生產(chǎn)過程自動化的簡稱。即用自動化裝置代替操作人員來管理和控制化工生產(chǎn)過程。 一、基本概念 1、自動調節(jié)系統(tǒng)及組成 自動調節(jié)系統(tǒng)是在人工調節(jié)的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。如：液體貯槽。從前一工序來的半成品或成品連續(xù)不斷流入槽中，而槽中液體又送至下一工序。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,這一崗位的操作： 流入量（或流出量）的波動會引起槽內液位的波

27、動，嚴重的溢出或抽空。 克服這個問題的最簡單方法，是以貯槽液位為操作指標，改變出口閥門開度為調節(jié)手段。 操作人員進行工作： 人工調節(jié)1）觀察液統(tǒng)計的指示值； 2）將指示值與規(guī)定值比較差值； 3）差值閥門開啟的比例關系 進行調節(jié)至所需規(guī)定值。 上述調節(jié)指標是液位，故叫液位調節(jié)。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,若用一套自動化裝置來代替上述人工操作自動調節(jié)。此時：液體貯槽和自動裝置一起構成了一個自動調節(jié)系統(tǒng)。 自動化裝置： 自動調節(jié)1）測量槽液位并將其值用一種特定的信號（如氣壓、電流或機械位移等）表示出來的儀器測量元件或變送器。 2）根據(jù)變送器送來的信號，與工藝上液位值比較并按設計好的運算結

28、果，將結果用特定的信號發(fā)送出去自動調節(jié)器。 3）能自動地根據(jù)調動器送出來的信號改變閥門的開啟度調節(jié)閥。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,自動調節(jié)系統(tǒng)中的生產(chǎn)工藝設備（槽）叫調節(jié)對象生產(chǎn)中保持不變的工藝指標（如液位）叫被調參數(shù)工藝指標中保持值叫給定值。 2、自動調節(jié)系統(tǒng)的分類 自動調節(jié)系統(tǒng)按工藝參數(shù)分類： 壓力調節(jié) 溫度調節(jié) 流量調節(jié) 液位調節(jié),第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,按調節(jié)規(guī)律分類（調節(jié)器的輸出隨輸入變化的規(guī)律）： 位式調節(jié) 比例調節(jié) 積分調節(jié) 微分調節(jié) 按給定值的不同情況分類： 定值調節(jié) 隨動調節(jié)（自動跟蹤系統(tǒng)） 程序調節(jié)（順序調節(jié)系統(tǒng)）,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工

29、設計,3、過程（調節(jié)）控制要求 為了達到設計的各項要求，必須對生產(chǎn)裝置進行連續(xù)的監(jiān)視或控制，由操作人員和控制設備組成控制系統(tǒng)，共同完成該項任務?？刂葡到y(tǒng)應滿足抑制外部擾動的影響和使過程在優(yōu)化的工況下工作這兩項基本要求。 （1）抑制外部擾動的影響 這是化工過程控制的目的。擾動是指外界因素變化對系統(tǒng)影響。這種干擾是客觀存在的，不可避免的。因此需引入控制機構，消除對系統(tǒng)可能造成的不良影響。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,（2）使過程在優(yōu)化的工況下操作 如反應器，隨反應進行，催化劑失活，需定期切換。（變溫操作） 4、控制系統(tǒng)的設計要求 （1）確定為達到設計要求所需測量的參數(shù) 產(chǎn)品數(shù)量、質量、安

30、全、可操作、經(jīng)濟。 （2）選擇控制變量 對于某個測量參數(shù)，可能有多個可任意調節(jié)的輸入變量，需選擇一個或多個變量作為控制變量確定控制方案。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,化工設計,二、典型設備的自控方案 一）泵類的自控方案 1. 離心泵 離心泵的流量調節(jié)一般是采用出口節(jié)流的方法，如圖2-7(a)。也可以使用旁路調節(jié)方法(見圖2-7(b)，旁路調節(jié)耗費能量，其優(yōu)點是調節(jié)閥的尺寸比直接節(jié)流的小。,第四節(jié) 典型設備的自控方案,(a)控制泵的出口閥門開度 (b)控制泵的出口旁路 圖2-7 離心泵的拴制方案,化工設計,二）壓縮機的自控方案,第四節(jié) 典型設備的自控方案,圖2-9 壓縮機分程控制方案 圖2-10壓縮機旁路控制方案,化工設計,三）換熱器的自控方案,第四節(jié) 典型設備的自控方案,(a)改變被控物料流量 (b)改變物料旁路流量 圖2-12 控制被控物料流量的控制