过程装备控制及应用课设报告书

目录

第一章工艺流程简介

1.1工艺流程文字叙述…………………………………………………4.

1.2工艺流程图 (4)

第二章调节阀设计计算

2.1调节阀流量系数计算 (4)

2.2调节阀原理图和外型结构图 (5)

第三章控制回路设计

3.1 比值控制回路设计 (5)

3.2 均匀控制回路设计 (6)

3.3 前馈反馈控制回路设计 (7)

3.4 串级控制回路设计 (8)

第四章按工程标准符号绘制的带控制点的工艺流程图 (10)

第五章蒸汽贮罐设计 (11)

第六章结语 (17)

参考文献

过程装备综合课程设计任务书3—控制设计部分

说明：此表一式3份，学生、指导教师、系部各一份。

2013年12月20日 学 号

101610041162 学生姓名 陈妃墨 专业（班级） 10过程装2班 设计题

目

控制系统与调节阀设计 设

计

技

术

参

数

调节阀设计参数： 调节阀类型：直通单座阀 调节阀流量： 控制系统类型： （其它具体参数见附表） 设

计

要

求 1设计说明书要求计算准确，文字工整。 用CAD 绘制的调节阀的结沟图要与设计计算的结构尺寸一致。 用CAD 绘出带控制点的工艺流程图要求清晰准确，符合工程图纸要求。 从工程实际出发分析当负载波动时调节器与调节阀的工作过程。

工

作

量 1 按给出的参数要求进行调节阀的设计计算,绘出CAD 图纸. （A4纸） (资料中的参考数据均可采用.) 2 用 CAD 绘出参考的工艺流程图和流程文字说明. （A4纸） 3 根据给出的工艺流程进行4-5个复杂控制回路设计,(每人必有1--2个可监控的控制回路)要求绘出控制原理图,方框图;设计中可以添加相关设备,并逐个分析你所设计的控制回路在载荷波动时如何满足控制要求. (注明调节器和调节阀 的正 、反作用)

4 按工程标准符号要求绘出含控制点的工艺流程图（A3纸）

5 设计完成时要求上交用A4和A3纸打印的3张图纸,设计计算的文字材

料（每个控制回路的控制原理图,方框图加文字说明用一页纸）总计3000字

以上。

工

作

计

划

查阅检索资料及设计计算2-3天 绘图、写说明书、准备答辩3-4天 参

考

资

料 [1] 王毅. 过程装备控制技术[M].北京：化学工业出版社，2001. [2] 林锦国 过程控制系统仪表装置[M]南京：东南大学出版社，2006. [3] 陆培文.调节阀实用技术[M].北京：机械工业出版社，2006. [4] 翁维勤 .过程控制系统 [M].北京：化学工业出版社，2004. [5] 胡国祯.化工仿真[M].北京：化学工业出版社，2004.

指导教师签字 郭 奇 基层教学单位主任签

字

第一章工艺流程简介

1.1工艺流程文字描述

利用溶剂乙腈对不同组分溶解度的不同，改变其挥发度，从而有效地从C5馏分中分离出异戊二烯。

首先将C5馏分送入TO6201脱重组分塔进行热处理，使环戊二烯二聚，然后进行蒸馏，将聚合物和C5以上的馏分一起从塔釜除去。回收的环戊二烯通过E06202再沸器加热再进入TO6201脱重组分塔。除环戊二烯后的C5馏分作为塔顶产物通过E06201冷凝器冷凝后，一部分回流到TO6201脱重组分塔，另一部分进入T06202抽提蒸馏塔，用乙腈进行抽提蒸馏。烷烃和大部分单烯烃从塔顶分离出去，经E06203冷凝器冷凝后，一部分回流到T06202抽提蒸馏塔，另一部分送到T06204抽余物洗涤塔作为原料。T06204抽余物洗涤塔中由T06202抽提蒸馏塔送来原料经水洗涤后，塔顶为抽余物通过管道排出，塔底产物去乙腈回收塔。T06202抽提蒸馏塔塔底馏分一部分经E06204再沸器加热返回T06202抽提蒸馏塔，另一部分送T06203汽提塔。溶剂乙腈从T06203汽提塔塔底分离出去，经蒸汽加热后，返回T06202抽提蒸馏塔或去T06206乙腈再生塔，T06203汽提塔顶部出来的二烯烃和少量炔烃送到T06205萃取液洗涤塔，在T06205萃取液洗涤塔中用水洗除夹带的乙腈，塔底部出来的乙腈和水送到T06206乙腈回收塔，在T06206乙腈回收塔中提浓，塔底分离出的水直接排出，塔底出来的精制物经E06206再沸器加热返回T06206乙腈回收塔循环使用。塔顶产物经E06205冷凝器冷凝，一部分返回T06206乙腈回收塔，另一部分送到T06202抽提蒸馏塔。洗涤塔顶部出来的粗异戊二烯进行精

制。先送到T06208脱炔烃塔，在T06208脱炔烃塔中除去沸点相近的杂质，如炔烃和其它轻组分杂质，从塔顶排出在经E06209冷凝器冷凝然后从管道排出。塔底产物一部分通过E06210再沸器加热返回T06208脱炔烃塔作为提留时提供蒸汽，另一部分进入T06209脱二烯烃塔，脱除其它二烯烃重组分杂质。最后从塔顶得到聚合级异戊二烯。

1.2绘制工艺流程图

绘制工艺流程图（含文字描述）见附图一

第二章 调节阀设计计算

2.1调节阀流量系数计算

管内介质为丙烯气，已知正常流量条件下的计算数据为：P1=260KPa ，P2=206KPa ，T=268K ，k=2.12，M=42，Z=1, Qg=760m3/h 。若选用气动单座调节阀，流关流向工作，46.0=T X ，计算此阀流量：

（1） 首先判别其工作情况是否为阻塞流

因为 =-=∆=

1211p p p p p X 21.0260206260=- 而 4.1K T X 7.046.04

.112.2≈⨯= 故 X<4

.1K T X T K X F =，为非阻塞流 （2）计算v K 9.04.1/46.012.2321.0131≈⨯⨯-=-

=T K X F X Y 56.3021

.01268429.02696.2476016.24=⨯⨯⨯⨯==X TMZ Yp Q K g v （3）选定口径查

查附录单座调节阀主要技术要求数表选

查得32=v K ，选用公称通径=50mm ，阀门直径=50mm ，公称压力

Mpa PN 0.4=，阀体材料为铸钢 ZG230-450。

查得阀的外形尺寸 mm A 325=Φ，mm L 255=，气关阀mm H 644=， 气开阀mm H 644= mm H 1311=

2.2调节阀原理图和外型结构图

绘制调节阀原理图和外型结构图 见附图二