换热器温度控制系统设计精编资料

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热力公司换热站控制系统设计

第一章绪论1.1 集中供暖旳发展概述集中供暖是在十九世纪末期, 随着经济旳发展和科学技术旳进步, 在集中供暖技术旳基本上发展起来旳, 它运用热水或蒸汽作为热媒, 由集中旳热源向一种都市或较大区域供应热能。

集中供暖不仅为都市提供稳定、可靠旳热源, 改善人民生活, 并且与老式旳分散供热相比, 能节省能源和减少污染, 具有明显旳经济效益和社会效益。

1.1.1 国外集中供暖发展概况集中供暖方式始于1877年, 当时在美国纽约, 建立了第一种区域锅炉房向附近14家顾客供热。

20世纪初期, 某些工业发达旳国家, 开始运用发电厂内汽轮机旳排气, 供应生产和生活用热, 其后逐渐成为现代化旳热电厂。

在上世纪中, 特别是二次世界大战后来, 西方某些发达国家旳城乡集中供暖事业得到迅速发展。

原苏联和东欧国家旳集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主旳发展政策。

原苏联集中供暖规模, 居世界首位。

地处寒冷气候旳北欧国家, 如瑞典、丹麦、芬兰等国家, 在第二次世界大战后来集中供暖事业发展迅速, 都市集中供暖普及率都较高。

据1982年资料, 如瑞典首都斯德哥尔摩市, 集中供暖普及率为35%；丹麦集中供暖系统遍及全国城乡, 向全国1/3以上旳居民供暖和热水供应。

第二次世界大战后德国在废墟中进行重建工作, 为发展集中供暖提供了有力旳条件。

目前除柏林、汉堡、慕尼黑等都市已有规模较大旳集中供暖系统外, 在鲁尔地区和莱茵河下游, 还建立了联结几种都市旳城际供暖系统。

在某些工业发达较早旳国家中, 如美、英、法等国家, 初期多以锅炉房供暖来发展集中供暖事业, 锅炉房供暖占较大比例。

但是这些国家已非常注重发展热电联产旳集中供暖方式。

1.1.2 国内集中供暖发展概况国内都市集中供暖真正起步是在50年代开始旳, 党旳十一届三中全会后来, 特别是国务院1986年下发《有关加强都市集中供热管理工作旳报告》, 对国内旳集中供暖事业旳发展起到了极大旳推动作用。

换热器温度控制系统的设计毕业设计(论文)word格式[管理资料]

1换热器温度控制系统的组成与特点换热器的组成换热器温度控制系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。

根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。

其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。

系统控制过程的特点换热器温度控制过程有如下特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。

被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号，测量值与给定值的差值送入调节器，调节器对偏差信号进行运算处理后输出控制作用。

换热器的温度控制系统工艺流程如下：冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。

热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。

冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。

在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。

在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。

多级离心泵的转速由便频器来控制。

引起换热器出口温度变化的扰动因素简要概括起来，引起换热器出口温度变化的扰动因素主要有：（1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。

热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。

（2）冷流体的流量和温度的扰动。

冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速和阀门的开度等因素的影响。

（3）加热炉的启停机的影响。

（4）室内温度与管路内气体变化和阀门开度的影响。

2 换热器温度控制原理换热器温度控制原理介绍。

加热介质为蒸汽，冷流体为水，控制目标是通过调节蒸汽流量来保证换热器出口T ，T 1～T 3 温度传感器 M 电动调节阀换热器温度控制原理图其工作原理为：温度传感器T 测量换热器出水温度，把信号传送至DDC 现场控制器，此为温度控制的主回路。

换热器出口温度设置

摘要目前,换热器控制中大多数仍采用简单控制系统及传统的PID控制,以加热（冷却）介质的流量作为调节手段,以被加热（冷却）工艺介质的出口温度作为被控量构成控制系统。

但是，由于换热系统这种被控对象具有纯滞后、大惯性、参数时变的非线性特点，传统的PID 控制往往不能满足其静态、动态特性的要求。

使换热器普遍存在控制效果差，换热效率低的现象，造成能源的浪费。

如何提高换热器的控制效果，提高换热效率，对于缓解我国能源紧张的状况，具有长远的意义本课题是针对换热器实验设备温度控制改进提出的。

设计中首先通过对现阶段换热器出口温度控制的特点进行分析，从而发现了制约控制效果进一步提高的瓶颈，为下一步改善换热器的控制效果提供了理论依据。

然后根据换热系统组成、控制流程的特点对换热器温度控制系统建立数学模型。

再根据所建立的数学模型，联系换热器温度控制的特点，给出了相应的控制策略，提出了串级控制及前馈控制或串级—反馈，前馈—反馈等复杂控制系统，来满足对于存在大的负荷干扰且和控制品质要求较高的应用场合。

关键字：换热器、数学模型、PID 、出口温度控制、串级控制前言换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。

随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。

换热器因而面临着新的挑战。

换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。

在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。

随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。

从市场需求来看，在国家大力投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。

石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大型风力发电场的建设、太阳能光伏发电产业中多晶硅产量的迅速增长、大型环境保护工程的开工建设、海水淡化工程的日益成熟，都将对换热器产业产生巨大的拉动。

热交换器温度控制系统课程设计

热交换器温‎度控制系统‎一．控制系统组‎成由换热器出‎口温度控制‎系统流程图‎1可以看出‎系统包括换‎热器、热水炉、控制冷流体‎的多级离心‎泵，变频器、涡轮流量传‎感器、温度传感器‎等设备。

图1换热器‎出口温度控‎制系统流程‎图控制过程特‎点：换热器温度‎控制系统是‎由温度变送‎器、调节器、执行器和被‎控对象（出口温度）组成闭合回‎路。

被调参数（换热器出口‎温度）经检验元件‎测量并由温‎度变送器转‎换处理获得‎测量信号c‎，测量值c与‎给定值r的‎差值e送入‎调节器，调节器对偏‎差信号e进‎行运算处理‎后输出控制‎作用u。

二、设计控制系‎统选取方案‎根据控制系‎统的复杂程‎度，可以将其分‎为简单控制‎系统和复杂‎控制系统。

其中在换热‎器上常用的‎复杂控制系‎统又包括串‎级控制系统‎和前馈控制‎系统。

对于控制系‎统的选取，应当根据具‎体的控制对‎象、控制要求，经济指标等‎诸多因素，选用合适的‎控制系统。

以下是通过‎对换热器过‎程控制系统‎的分析，确定合适的‎控制系统。

换热器的温‎度控制系统‎工艺流程图‎如图2所示‎，冷流体和热‎流体分别通‎过换热器的‎壳程和管程‎，通过热传导‎，从而使热流‎体的出口温‎度降低。

热流体加热‎炉加热到某‎温度，通过循环泵‎流经换热器‎的管程，出口温度稳‎定在设定值‎附近。

冷流体通过‎多级离心泵‎流经换热器‎的壳程，与热流体交‎换热后流回‎蓄电池，循环使用。

在换热器的‎冷热流体进‎口处均设置‎一个调节阀‎，可以调节冷‎热流体的大‎小。

在冷流体出‎口设置一个‎电功调节阀‎，可以根据输‎入信号自动‎调节冷流体‎流量的大小‎。

多级离心泵‎的转速由便‎频器来控制‎。

换热器过程‎控制系统执‎行器的选择‎考虑到电动‎调节阀控制‎具有传递滞‎后大，反应迟缓等‎缺点，根具离心泵‎模型得到通‎过控制离心‎泵转速调节‎流量具有反‎应灵敏，滞后小等特‎点，而离心泵转‎速是通过变‎频器调节的‎，因此，本系统中采‎用变频器作‎为执行器。

换热器温度控制系统_过程控制 - 副本

辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：换热器温度控制系统的设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化102班学号： 100302042学生姓名：邢宏欢指导教师：（签字）起止时间：2013.6.25-2013.7.4课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化教研室注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学号 100302042 学生姓名邢宏欢专业班级自动化102班课程设计换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数实现功能设计换热器温度控制系统换热器温度控制系统，通过换热器用蒸汽对冷物料进行加热，使换热器出口温度为某一定值。

工艺要求换热器出口温度在185±2℃以内，引起出口温度变化的扰动有:冷物料的流量与初温、蒸汽压力波动等，其中最主要的扰动是冷物料的流量Q 。

设计任务及要求 1、确定控制方案并绘制工艺节点图、方框图； 2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数； 3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式； 4、仿真分析/实验测试分析； 5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。

技术参数测量范围：0-250℃控制温度：185±2℃最大偏差：8℃；进度计划1、确定控制方案并绘制工艺节点图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数；3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；4、仿真分析/实验测试分析；5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。

指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日摘要随着工业的迅速发展，能量消耗量不断增加，能源紧张己成为一个世界性的问题。

近几年来，我国在节能方面虽然已取得很大的成绩，但能源的供应矛盾依然十分尖锐。

换热器温度控制系统的设计过程控制系统与装置课程设计(论文)--大学毕业设计论文

过程控制系统与装置课程设计（论文）题目：换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务在某生产过程中，冷物料通过热交换器用热水（工业废水）和蒸汽对进行加热，工艺要求出口温度为140±2℃。

当用热水加热不能满足出口温要求时，则在同时使用蒸气加热，试设计换热器温度控制系统。

1.技术要求:测量范围：0-180℃控制温度：140±2℃最大偏差：5℃；2.说明书要求:确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号；确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及序流程图；编写设计说明书。

指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录第1章换热器温度控制系统设计概述 .......................................................................第2章换热器温度控制系统设计方案论证 .................................................................第3章系统内容设计.....................................................................................................3.1 温度传感器的选择 ...............................................3.2 流量变送器的选择 ...............................................3.3 调节器的选择 ...................................................3.4 执行器的选择 ...................................................3.5 变送器的选择 ...................................................3.6 调节阀的选择 ...................................................第4章系统性能分析. (X)4.1参数整定........................................................4.2.控制算法的确定 (X)第5章课程设计总结 (XX)参考文献 (XX)第1章换热器温度控制系统设计概述换热器的应用广泛，比如中央空调系统，机械润滑油冷却系统，制药消毒系统，饮料行业消毒系统，船用冷却，化工行业特殊介质冷却系统日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。

换热器热流出口温度控制

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载换热器热流出口温度控制地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容毕业设计说明书GRADUATE THESIS论文题目：换热器热流出口温度控制学院：电气工程学院摘要换热器作为一种标准工艺设备已经被广泛应用于动力工程领域和其他过程工业部门。

以工业上常用的列管式换热器为例,热流体和冷流体通过对流热传导达到换热的目的,从而使换热器物料出口温度满足工业生产的需求。

但由于目前制造工艺的限制,控制方式的单一性,换热器普遍存在控制效果差,换热效率低的现象,造成能源的浪费。

如何提高换热器的控制效果,提高换热效率,对于缓解我国能源紧张的状况,具有长远的意义。

本课题来源于对SMPT—1000实验平台换热器的研究，对于换热器热流出口温度的控制，使用PID控制来进行调节，通过不断的调整其参数，确定一个比较准确的参数值，通过调整冷水阀的开度调整其流量来控制热流的出口温度。

本设计利用PCS7来完成整个系统自动控制，通过PCS7软件对系统进行硬件和软件组态，完成控制出口温度的编程，最后通过人机界面监控维护控制系统正常运行。

关键词换热器;温度;PID控制;PCS7AbstractHeat exchanger as a standard process equipment has been widely used in the field of power engineering and other process industries. In the industry commonly used shell and tube heat exchanger, for example, the hot fluid and cold fluid heat transfer by convection heat transfer to achieve the purpose, so that the heat exchanger outlet temperature of the material to meet the needs of industrial production. However, as the manufacturing process constraints, control unity, common heat exchanger control is poor, the phenomenonof low heat transfer efficiency, resulting in waste of energy. How to improve the control performance of the heat exchanger to improve heat transfer efficiency, to ease China's energy shortage situation, have long-term significance.The design comes from the SMPT-1000 test platform research exchanger for heat exchanger outlet temperature control, the use of PID control to adjust, through continuous adjusting its parameters to determine a more accurate parameter values by adjusting opening of the cold water valve to control the flow of adjustment of the outlet temperature of the heat flow.This design uses PCS7 to complete the system of automatic control by PCS7 software on the system hardware and software configuration, complete control of the outlet temperature of the programming, the last operating normally by HMI monitoring and control system.Keywords Heat;temperature; PID control; PCS7目录 TOC \o "1-3" \h \z \uHYPERLINK \l "_Toc421781690" 摘要 PAGEREF_Toc421781690 \h IHYPERLINK \l "_Toc421781691" Abstract PAGEREF_Toc421781691 \h IIHYPERLINK \l "_Toc421781692" 目录 PAGEREF_Toc421781692 \h IIIHYPERLINK \l "_Toc421781693" 第1章绪论 PAGEREF_Toc421781693 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781694" 1.1换热器设备 PAGEREF_Toc421781694 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781695" 1.2 选题背景及意义 PAGEREF _Toc421781695 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781696" 1.3国内外研究现状及发展史PAGEREF _Toc421781696 \h 2HYPERLINK \l "_Toc421781697" 1.4本设计主要内容 PAGEREF_Toc421781697 \h 4HYPERLINK \l "_Toc421781698" 1.5 本章小结 PAGEREF_Toc421781698 \h 4HYPERLINK \l "_Toc421781699" 第2章系统工艺流程及算法控制PAGEREF _Toc421781699 \h 5HYPERLINK \l "_Toc421781700" 2.1 SMPT-1000实验平台及换热器PAGEREF _Toc421781700 \h 5HYPERLINK \l "_Toc421781701" 2.2 换热器 PAGEREF_Toc421781701 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781702" 2.2.1 高阶换热器 PAGEREF_Toc421781702 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781703" 2.2.2换热器工作原理 PAGEREF _Toc421781703 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781704" 2.3 PID控制 PAGEREF_Toc421781704 \h 7HYPERLINK \l "_Toc421781705" 2.3.1 PID基本介绍 PAGEREF_Toc421781705 \h 7HYPERLINK \l "_Toc421781706" 2.3.2 参数整定 PAGEREF_Toc421781706 \h 10HYPERLINK \l "_Toc421781707" 2.3.3 主要功能和应用 PAGEREF _Toc421781707 \h 12HYPERLINK \l "_Toc421781708" 2.4控制系统的设计 PAGEREF_Toc421781708 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781709" 2.4.1温度控制特点 PAGEREF_Toc421781709 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781710" 2.4.2 换热器温度控制系统PAGEREF _Toc421781710 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781711" 2.5本章小结 PAGEREF_Toc421781711 \h 15HYPERLINK \l "_Toc421781712" 第3章基于PCS7实现系统控制PAGEREF _Toc421781712 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781713" 3.1 PCS7简介 PAGEREF_Toc421781713 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781714" 3.2 PCS7作用 PAGEREF_Toc421781714 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781715" 3.3 PCS7控制系统结构 PAGEREF _Toc421781715 \h 17HYPERLINK \l "_Toc421781716" 3.4工程项目的建立 PAGEREF_Toc421781716 \h 18HYPERLINK \l "_Toc421781717" 3.5 控制系统硬件设计与组态PAGEREF _Toc421781717 \h 19HYPERLINK \l "_Toc421781718" 3.5.1 硬件系统组成 PAGEREF _Toc421781718 \h 19HYPERLINK \l "_Toc421781719" 3.5.2 硬件选型选型以及通讯PAGEREF _Toc421781719 \h 20HYPERLINK \l "_Toc421781720" 3.5.3 操作员站组态 PAGEREF _Toc421781720 \h 22HYPERLINK \l "_Toc421781721" 3.5.4 网络连接组态 PAGEREF _Toc421781721 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781722" 3.6软件组态 PAGEREF_Toc421781722 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781723" 3.6.1系统软件程序 PAGEREF_Toc421781723 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781724" 3.6.2与硬件地址的连接 PAGEREF _Toc421781724 \h 24HYPERLINK \l "_Toc421781725" 3.6.3系统报警软件程序 PAGEREF _Toc421781725 \h 25HYPERLINK \l "_Toc421781726" 3.7人机界面创建 PAGEREF_Toc421781726 \h 25HYPERLINK \l "_Toc421781727" 3.8 过程趋势画面的创建 PAGEREF _Toc421781727 \h 26HYPERLINK \l "_Toc421781728" 第4章控制系统的投运 PAGEREF _Toc421781728 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781729" 4.1运前的准备工作 PAGEREF_Toc421781729 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781730" 4.2副环参数整定 PAGEREF_Toc421781730 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781731" 4.3主环参数整定 PAGEREF_Toc421781731 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781732" 4.4控制系统的仿真运行 PAGEREF _Toc421781732 \h 29HYPERLINK \l "_Toc421781733" 4.4.1 热流出口温度 PAGEREF _Toc421781733 \h 29HYPERLINK \l "_Toc421781734" 4.4.2 系统扰动测试 PAGEREF _Toc421781734 \h 30HYPERLINK \l "_Toc421781735" 第5章总结 PAGEREF_Toc421781735 \h 31HYPERLINK \l "_Toc421781736" 参考文献 PAGEREF_Toc421781736 \h 32HYPERLINK \l "_Toc421781737" 谢辞 PAGEREF_Toc421781737 \h 34第1章绪论1.1换热器概述换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。

换热器温度控制系统设计

换热器温度控制系统设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN换热器温度控制系统设计1、换热设备概述换热器又称热交换器，是进行热量交换的设备的统称。

换热器广泛应用于化工、石化、炼油、轻工、制药、食品加工、动力以及原子能等工业。

换热器应用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。

换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。

其中间壁式换热器应用最广。

它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。

其中以管式（包括蛇管式、套管式、管壳式等）换热器应用最普遍。

列管式和板式，各有优点，列管式是一种传统的换热器，广泛应用于化工、石油、能源等设备；板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。

2、控制方案的确定实验控制对象位列管式换热器,主要的扰动是冷物料的流量Q。

换热器温度控制系统包括换热器、控制冷流体的离心泵，传感器等设备。

实验采用温度流量串级控制，以冷物料出口温度为主对象，以冷物料流量Q为副对象。

换热器控制图3、系统硬件设计或控制量型号参数温度变送器（Endress+Hauser）TR13流量变送器（Endress+Hauser）73W涡街流量计73W参数：换热器热水出口温度和冷水流量串级控制框图控制器（Autonics）TX4SD971X电动蝶阀参数调节阀D971X4、控制规律选择调节器的作用是对来自变送器的测量信号与给定值比较所产生的偏差e(t)进行比例(P)、比例积分(PI)、比例微分(PD)或比例积分微分(PID)运算，并输出信号到执行器。

选择调节器的控制规律是为了使调节器的特性与控制过程的特性能很好配合，使所设计的系统能满足生产工艺对控制质量指标的要求（1）控制器：本系统是温度控制为被控参数，温度检测本身具有滞后性，为了弥补这个缺点，本系统选用比例积分(PI)控制规律。

换热器温度控制系统设计

换热器温度控制系统设计热交换器是工业生产中常用的设备之一，用于传递热量并调节流体温度。

热交换器温度控制系统的设计是为了确保热交换器能够稳定运行并提供所需的热量。

本文将介绍热交换器温度控制系统的设计要点和步骤。

1.系统需求分析在开始设计热交换器温度控制系统之前，首先需要对系统的需求进行分析。

这包括流体的类型、流量、温度范围以及所需的温度稳定性等。

根据这些需求，选择合适的控制器和传感器。

2.传感器选择传感器是热交换器温度控制系统中非常重要的组成部分，用来监测流体的温度并传输给控制器。

常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

选择适合的传感器需要考虑精度、响应时间以及耐高温等因素。

3.控制器选择控制器是热交换器温度控制系统的核心部分，用于读取传感器的信号并根据设定的温度范围进行控制。

常用的控制器包括PID控制器和模糊控制器。

选择控制器时需要考虑可调节的参数、控制精度以及响应速度。

4.控制策略选择合适的控制策略是确保热交换器温度控制系统稳定运行的关键。

常用的控制策略有开环控制和闭环控制。

开环控制根据预先设定的参数进行控制，闭环控制根据传感器反馈的信息进行调节。

根据实际需求选择合适的控制策略。

5.温度设定和调节根据系统需求，设置所需的温度范围和稳定性。

通过控制器对热交换器的供热和冷却进行调节，以保持流体温度在设定的范围内。

6.安全保护热交换器温度控制系统设计中需要考虑安全保护措施，以防止超温和意外故障。

例如，可以设置过温报警和自动断电装置，当温度超出设定范围或发生故障时，及时停止热交换器的运行。

7.控制系统调试和优化在完成热交换器温度控制系统的设计和安装后，需要进行调试和优化，以确保系统的性能和稳定性。

在调试过程中，根据实际情况调整控制器的参数，以达到所需的温度控制效果。

总结：热交换器温度控制系统的设计需要从系统需求分析、传感器选择、控制器选择、控制策略、温度设定和调节、安全保护等方面进行考虑。

通过合理的设计和调试优化，可以确保热交换器能够稳定运行并提供所需的热量。

换热器温度控制系统的设计

1换热器温度控制系统的组成与特点1.1换热器的组成换热器温度控制系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。

根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。

其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。

1.2系统控制过程的特点换热器温度控制过程有如下特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。

换热器的温度控制系统工艺流程如下：冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。

热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。

冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。

在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。

在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。

多级离心泵的转速由便频器来控制。

1.3引起换热器出口温度变化的扰动因素简要概括起来，引起换热器出口温度变化的扰动因素主要有：（1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。

热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。

（2）冷流体的流量和温度的扰动。

冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速和阀门的开度等因素的影响。

（3）加热炉的启停机的影响。

（4）室内温度与管路内气体变化和阀门开度的影响。

2.1 换热器温度控制原理介绍图2.1为蒸汽水换热器的工作原理图。

加热介质为蒸汽，冷流体为水，控制目标是T ，T 1～T 3 温度传感器 M 电动调节阀图2.1 换热器温度控制原理图其工作原理为：温度传感器T 测量换热器出水温度，把信号传送至DDC 现场控制器，此为温度控制的主回路。

换热器温度控制系统

1.E-0101B混合加热器设计为保证混合加热器（E-0101B)中MN（亚硝酸甲酯）,CO（一氧化碳）的出口温度为408K，选用0.68Mpa,408K的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。

为保证生成物的产量，质量，及最终生成物的转化率，且工艺介质较稳定，蒸汽源压力较小，变化不大，因此针对此实际情况，最后拟定设计一个换热器的反馈控制方案。

1.1换热器概述换热器工作状态如何,可用几项工作指标加以衡量。

常用的工作指标重要有漏损率、换热效率和温度效率。

它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态，在生产和科学实验中了解这些指标，对于换热器的管理和改善都是必不可少的。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热互换器。

换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达成流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源运用率的重要设备之一。

1.2换热器的分类合用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：一按传热原理分类：间壁式换热器，蓄热式换热器，流体连接间接式换热器，直接接触式换热器，复式换热器二按用途分类：加热器，预热器，过热器，蒸发器三、按结构分类：浮头式换热器，固定管板式换热器，U形管板换热器，板式换热器等此设计规定是将进料温度都为297.99K的MN（亚硝酸甲酯）和CO（一氧化碳）加热到出口温度为473K，所以我们通过调查研究，综合比较之后选择了管壳式(又称列管式) 换热器。

管壳式换热器重要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。

在管壳换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。

换热器温度控制系统的设计毕业设计论文

过程控制系统与装置课程设计（论文）题目：换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务在某生产过程中，冷物料通过热交换器用热水（工业废水）和蒸汽对其进行加热，工艺要求出口温度为140±2℃。

当用热水加热不能满足出口温度要求时，则在同时使用蒸气加热，试设计换热器温度控制系统。

1.技术要求:测量范围：0-180℃控制温度：140±2℃最大偏差：5℃；2.说明书要求:确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号；确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及程序流程图；编写设计说明书。

指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录第1章换热器温度控制系统设计概述 (4)第2章换热器温度控制系统设计方案论证 (4)第3章系统内容设计 (7)3.1 温度传感器的选择 (7)3.2 流量变送器的选择 (8)3.3 调节器的选择 (8)3.4 执行器的选择 (9)3.5 变送器的选择 (11)3.6 调节阀的选择 (12)第4章系统性能分析 (13)4.1参数整定 (13)4.2.控制算法的确定 (14)第5章课程设计总结 (16)参考文献 (17)第1章换热器温度控制系统设计概述换热器的应用广泛，比如中央空调系统，机械润滑油冷却系统，制药消毒系统，饮料行业消毒系统，船用冷却，化工行业特殊介质冷却系统日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。

它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。

它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

近几年来，我国在节能方面虽然已取得很大的成绩，但能源的供应矛盾依然十分尖锐。

u型管式换热器结构设计及温度控制

u型管式换热器结构设计及温度控制下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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换热器温度控制方案

换热器温度控制方案概述换热器温度控制是工业生产过程中非常重要的一部分，能够有效地控制换热器的温度可保证生产过程的稳定性和产品的质量。

本文档将介绍一种换热器温度控制的方案，以提高工艺过程中的换热效率和温度稳定性。

方案设计1. 温度传感器温度传感器是控制换热器温度的基础，良好的温度传感器能够准确地感知换热器内部的温度变化。

选择合适的温度传感器非常重要，目前市场上常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

热电偶对高温环境有较好的适应性，而热敏电阻则适用于较低温度范围。

根据具体的工艺要求和环境条件，选择合适的温度传感器进行安装。

2. 温度控制器温度控制器是控制换热器温度的核心部件，能够根据传感器测量到的温度信号进行反馈控制。

根据具体的应用场景，可以选择PID控制器或者模糊控制器等不同类型的温度控制器。

PID控制器通过比较实际温度和设定温度来调节输出信号，具有响应速度快和稳态误差小的特点；而模糊控制器则能够根据温度变化趋势进行模糊推理和控制辨识，适用于非线性和复杂的控制系统。

根据具体的需求选择合适的温度控制器并进行参数调节，以实现对换热器温度的精确控制。

3. 温度调节阀温度调节阀作为温度控制系统的执行部件，通过控制工作介质的流量来调节换热器内部的温度。

温度调节阀的选择和设计需要考虑介质类型、流量要求以及工艺条件等因素。

常见的温度调节阀有旋塞阀、蝶阀和电动调节阀等，根据具体要求选择合适的类型和规格，并进行安装和调试。

方案实施1. 温度传感器安装首先，根据换热器的结构和布置确定合适的温度传感器安装位置。

通常情况下，温度传感器需要安装在换热器的进口和出口处，以便及时感知到换热器的温度变化。

安装时要注意传感器与换热介质的接触良好，并确保传感器固定牢固，避免发生松动或脱落。

2. 温度控制器调试将温度传感器与温度控制器连接，并进行调试。

首先，根据实际情况设置设定温度值，并观察温度控制器的输出信号和换热器的温度变化情况。

如果温度控制不准确，可以通过调整控制器的参数来提高控制精度。

换热器温度控制系统设计

换热器温度控制系统设计热交换器是工业生产中常见的设备，用于传递热量。

为了保证热交换器的高效运行，需要设计一个温度控制系统，使得热交换器内的温度始终保持在合适的范围内。

本文将从系统的硬件组成、控制策略、控制算法和性能评价四个方面对热交换器温度控制系统进行设计。

1.系统的硬件组成热交换器温度控制系统的硬件组成包括传感器、执行器和控制器。

传感器用于实时测量热交换器内的温度，常用的传感器包括热电偶和温度传感器。

执行器通过控制热交换器内的冷却或加热装置，来调节温度。

常用的执行器包括冷却水泵和加热器。

控制器负责采集传感器的数据，并根据控制策略进行控制，常用的控制器包括PLC和单片机。

2.控制策略热交换器温度控制系统的常用控制策略包括比例控制、比例积分控制和模糊控制。

比例控制是基于测量值与设定值之间的误差进行控制的，根据误差的大小来调节执行器，使得误差逐渐减小，温度稳定在设定值附近。

比例积分控制在比例控制的基础上增加了对误差的积分项。

积分项的作用是累积误差，并在误差连续一段时间内较大时进行补偿。

这种控制策略可以更好地消除系统的定常误差，使得温度更加稳定。

模糊控制是一种基于人类智慧的控制方法。

它通过建立模糊规则来描述输入变量和输出变量之间的关系。

根据传感器测量到的温度值和设定值，模糊控制器会根据事先设定的模糊规则来决定执行器的控制信号，从而实现温度的控制。

3.控制算法在选择控制算法时，可以采用经典的PID控制算法或者先进的自适应控制算法。

PID控制算法是一种常见的经典控制算法。

它根据误差的大小和变化率来计算控制信号，并通过加权比例、积分和微分项来调节执行器，最终实现温度的控制。

自适应控制算法是一种先进的控制算法，它能够根据实际的系统动态特性，自动调整控制参数。

自适应控制算法通过建立数学模型来描述系统，并根据系统的响应来修正控制参数，从而实现更好的控制效果。

4.性能评价热交换器温度控制系统的性能评价主要包括控制精度、稳定性和快速性。

基于过热蒸汽的换热器温度控制系统设计(毕业论文)

目录第1章绪论 (1)1.1 换热器简介 (1)1.2 换热器的发展前景 (1)1.3 换热器的种类 (2)第2章方案论证 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 设计方案的选择 (7)第3章仪表选择 (8)3.1 温度变送器的选择 (8)3.2 控制器的选择 (10)3.3 执行器的选择 (11)第4章控制算法 (12)4.1 PID算法 (13)4.1.1比例调节对系统品质的影响 (13)4.1.2比例积分调节系统控制质量的影响 (13)4.1.3比例微分调节对系统控制品质的影响 (13)4.1.4比例积分微分调节对控制系统品质的影响 (144)4.2 控制规律的选择 (14)4.3 调节控制参数 (14)4.4 控制器的正反作用方式 (14)第5章参数整定与系统测试................................................. 错误！未定义书签。

第6章设计总结............................................................................ 错误！未定义书签。

参考文献 (19)摘要这次课程设计任务是对过热蒸汽的换热器温度控制系统进行设计与分析。

在控制系统的设计与分析中，分别对前馈-反馈控制系统和单回路控制系统进行了分析与阐述，通过分析比较发现，为保证此系统出口温度的一定，我选择定比值控制系统中的前馈-反馈控制系统。

通过使用该控制系统，可以使过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保证过热器壁温度不超过工作允许的温度，使其能够正常工作关键词:换热器；单回路控制系统；前馈-反馈控制系统；过热蒸汽课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算第1章绪论1.1换热器简介能源是当前人类面临的重要问题之一，能源开发及转换利用已成为各国的重要课题，而换热器是能源利用过程中必不可少的设备，几乎一切工业领域都要使用，化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。

换热器温度控制系统课程设计

换热器温度控制系统课程设计一、设计背景及目的1.1 设计背景换热器是工业生产中常见的设备，其主要作用是将热量从一个物质传递到另一个物质中。

在换热器的使用过程中，为了保证其正常运行和安全性，需要对换热器进行温度控制。

因此，本课程设计旨在设计一种能够实现换热器温度控制的系统。

1.2 设计目的本课程设计旨在通过对换热器温度控制系统的设计与实现，培养学生对自动控制原理和电气控制技术的理解和应用能力，提高学生对工业自动化技术的认识和应用水平。

二、设计内容2.1 系统结构本系统采用分层结构，包括上位机、下位机、传感器、执行机构等四个部分。

其中上位机负责监测和控制整个系统；下位机负责接收上位机指令并控制执行机构；传感器负责采集温度信号；执行机构则根据下位机指令调节换热器内部水流量。

2.2 系统功能本系统主要包括以下功能：（1）实时监测换热器内部的温度变化，并将数据传输给上位机；（2）根据上位机发送的指令，下位机调节执行机构控制水流量，从而实现对换热器内部温度的控制；（3）当系统出现异常情况时，自动报警并停止运行。

2.3 系统设计2.3.1 上位机设计上位机采用C#语言编写，主要包括以下功能：（1）实时监测温度数据，并进行显示；（2）设置温度控制参数，并发送给下位机；（3）接收下位机状态信息，并进行显示；（4）当系统出现异常情况时，自动报警并停止运行。

2.3.2 下位机设计下位机采用单片机进行设计，主要包括以下功能：（1）接收上位机指令，并解析指令内容；（2）根据指令调节执行机构控制水流量；（3）采集执行机构状态信息，并发送给上位机。

2.3.3 传感器设计本系统采用PT100型号温度传感器进行温度信号采集。

该传感器具有精度高、稳定性好等优点。

2.3.4 执行机构设计本系统采用电磁阀作为执行元件。

电磁阀具有调节水流量的功能，可实现对换热器内部温度的控制。

三、系统实现3.1 系统硬件设计本系统采用单片机作为下位机控制核心，通过串口与上位机进行通信；采用PT100型号温度传感器进行温度信号采集；采用电磁阀作为执行元件，控制水流量。

换热器温度控制系统之欧阳音创编

1.E0101B混合加热器设计为确保混合加热器（E0101B)中MN（亚硝酸甲酯）,CO（一氧化碳）的出口温度为408K，选用0.68Mpa,408K的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。

为包管生成物的产量，质量，及最终生成物的转化率，且工艺介质较稳定，蒸汽源压力较小，变更不年夜，因此针对此实际情况，最后确定设计一个换热器的反响控制计划。

1.1换热器概述换热器工作状态如何,可用几项工作指标加以衡量。

经常使用的工作指标主要有漏损率、换热效率和温度效率。

它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态，在生产和科学试验中了解这些指标，对换热器的管理和改进都是必不成少的。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设欧阳音创编2021.03.11备，又称热交换器。

换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要位置，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器是一种在不合温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

1.2换热器的分类适用于不合介质、不合工况、不合温度、不合压力的换热器，结构型式也不合，换热器的具体分类如下：一按传热原理分类：间壁式换热器，蓄热式换热器，流体连接间接式换热器，直接接触式换热器，复式换热器二按用途分类：加热器，预热器，过热器，蒸发器三、按结构分类：浮头式换热器，固定管板式换欧阳音创编2021.03.11热器，U形管板换热器，板式换热器等此设计要求是将进料温度都为297.99K的MN （亚硝酸甲酯）和CO（一氧化碳）加热到出口温度为473K，所以我们经过调查研究，综合比较之后选择了管壳式(又称列管式) 换热器。

管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。