液氨蒸发器温度控制系统课程设计

氨水蒸发器的设计

氨水蒸发器的设计引言氨水蒸发器是一种常用于工业生产过程中的关键设备，它被广泛应用于化工、制冷、半导体等领域。

氨水蒸发器的设计对于设备的性能和效率至关重要。

本文将介绍氨水蒸发器的设计原理、设计过程以及一些常见问题的解决方案。

设计原理氨水蒸发器的设计基于热传导和相变原理。

当热源与氨水接触时，热量将通过热传导传递给氨水，使其蒸发。

在蒸发的过程中，温度和压力会不断变化，根据氨水的性质和工艺要求，设计师需要考虑传热效率和制冷效果。

设计氨水蒸发器的主要目标是实现高效的热传导和蒸发操作，同时尽量减少能量损失和降低成本。

以下是一些常用的设计原则：1.材料选择：选择耐高温、导热性好的材料，如不锈钢、铜等，以提高传热效率和设备的耐用程度。

2.换热面积：根据氨水的特性和工艺要求，设计合适的换热面积。

增加换热面积可以提高传热效率，但也会增加设备的尺寸和成本。

3.流速控制：控制流体在氨水蒸发器内的流速，以确保充分的热传导和相变。

过高的流速可能导致局部传热不充分，影响蒸发效果。

4.液位控制：根据氨水的蒸发需求和液体补充速率，正确控制氨水的液位，以保持合适的蒸发速度和温度。

5.系统压力控制：根据工艺要求和设备性能，合理控制氨水蒸发器的进出口压力，以实现最佳的产能和能效。

设计过程设计氨水蒸发器的过程可以分为以下几个步骤：1. 确定设计参数在设计氨水蒸发器之前，需要先明确设计所需的参数。

这些参数包括：•氨水蒸发需求：根据工艺要求和产能要求，确定所需的蒸发量和蒸发温度。

•换热面积：根据蒸发需求和材料热传导系数，计算所需的换热面积。

•流体流速：根据流体性质和设备尺寸，计算合适的流速范围。

•氨水液位控制：根据蒸发速度和液体补充速率，确定液位控制策略。

•系统压力：根据工艺要求和能效考虑，确定最佳的进出口压力。

2. 设计换热器根据所需的换热面积和流体流速，设计氨水蒸发器的换热器。

可以选择合适的传热方式，如管壳式换热器、板式换热器等。

在设计换热器时，要考虑流体的传热系数、压降和流动分布等因素。

温控系统设计课程设计s12

温控系统设计课程设计s12一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握温控系统设计的基本原理和方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体目标如下：1.掌握温控系统的基本组成和工作原理。

2.了解温控系统设计的流程和关键参数。

3.学习温控系统的各种传感器和执行器的选用方法。

4.熟悉温控系统的控制算法和调试方法。

5.能够运用所学知识分析和解决温控系统设计中的问题。

6.能够独立完成温控系统的设计和调试。

7.具备一定的创新能力和团队合作能力。

情感态度价值观目标：1.培养学生的责任感和使命感，使其意识到温控系统设计在现代社会中的重要性。

2.培养学生的创新意识和团队合作精神，提高其综合素质。

3.培养学生对科学研究的兴趣，激发其进一步深造的欲望。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.温控系统的基本原理和工作原理：介绍温控系统的定义、作用、基本组成及其工作原理。

2.温控系统设计的流程和关键参数：讲解温控系统设计的基本流程，以及各个环节中的关键参数确定方法。

3.传感器和执行器的选用：介绍各种常用传感器和执行器的原理、特点及选用方法。

4.控制算法和调试方法：讲解温控系统的控制算法，以及调试方法和技术。

5.实例分析：分析典型的温控系统设计案例，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握温控系统设计的基本原理和方法。

2.案例分析法：分析典型的温控系统设计案例，培养学生解决实际问题的能力。

3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉温控系统的实际运行过程，提高学生的动手能力。

4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和创新精神。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的温控系统设计教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

蒸发器课程设计

课程设计说明书设计题目：蒸发器工艺设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名学号：指导教师：完成时间: 2008 年11 月2华中科技大学主要设计及说明（一）设计目标设计一个蒸发器。

（二）设计条件：室外侧进风温度： 35o C冷凝温度： 50o C过冷度：5o C室内侧进风干球温度： 27o C湿球温度： o C蒸发温度：7o C过热度： 5o C压缩机指示效率：制冷剂： R134a制冷量： 6000W（三）确定设计方案1 蒸发器类型选择：采用冷却强制流动空气的干式蒸发器。

选定蒸发器的结构参数：选用 10mm 0.7mm 的紫铜管，翅片选用 f =0.2mm 的铝套片，翅片间距 s f =2.2mm 。

管束按正三角形叉排排列，垂直于流动方向间距 S1=25mm ，沿流动方向管排数 n L =4，迎风面风速 w f =。

（四）确定物性数据：1、确定空气在流经蒸发器时的状态变化过程：主要结果由给定的进风参数查h-d 图，得：h1=kg d1=10.95g/kg根据风量选择原则取设计风量为：33Va 0.86Q0 0.25 0.86 6000 0.25m3 /h 1290m3 / h 进口湿空气的比体积v1 ：v1 RaT1(1 0.0016d1) / p B287.4 300 (1 0.0016 10.95)/101320m3/h0.866m3/h空气的质量流量Ga：Ga Va/v1 1290 / 0.866kg / h 1489.6kg /h进出口空气比焓差h ：h Q0/Ga 6 3600/1489.6kJ / kg14.5kJ / kg出口空气的比焓h2 ：h2 h1 h (55.2 14.5) kJ / kg 40.7 kJ /kg设取传热管壁面温度t w =12.5 ℃，d w 9g / kg查得h w 35kJ /kg 。

(取w 100% )得空气处理过程的饱和状态点w，连接1-w 与h 2线相交与2 点，得到蒸发器出口空气状态干球温度t2 16 C ,d 2 9.6g / kg 。

液氨蒸发器控制系统分析

液氨蒸发器控制系统分析1. 引言液氨蒸发器控制系统是工业生产过程中重要的组成部分。

蒸发器控制系统用于调节液氨蒸发器的工作状态，确保系统正常运行和性能稳定。

本文将对液氨蒸发器控制系统进行分析，并探讨其相关技术和应用。

2. 液氨蒸发器控制系统的工作原理液氨蒸发器控制系统的工作原理涉及到液氨蒸发器的物理特性和控制电路的设计。

液氨蒸发器是一个用于将液态氨转化为气态的设备，通常用于冷冻系统和空调系统中。

液氨蒸发器控制系统通过感应器和控制器监测蒸发器的温度和压力，根据设定值调节液氨的流量和压力，以控制蒸发器的工作状态。

控制系统通常由传感器、执行器、控制器和显示器组成。

3. 液氨蒸发器控制系统的关键技术3.1 传感器技术液氨蒸发器控制系统中的传感器用于监测蒸发器的温度和压力。

常见的传感器包括温度传感器和压力传感器，它们能够实时获取蒸发器的工作状态，并将数据传输给控制器。

3.2 控制器技术液氨蒸发器控制系统的关键部分是控制器。

控制器能够根据传感器传输的数据，通过调节执行器的操作来控制液氨的流量和压力。

控制器的设计需要考虑系统的稳定性、精度和响应时间。

3.3 执行器技术执行器用于根据控制器的指令来调节液氨的流量和压力。

常见的执行器包括电动阀门和变频器。

电动阀门能够控制液氨的流量，而变频器可以实现对液氨压力的调节。

4. 液氨蒸发器控制系统的应用液氨蒸发器控制系统主要应用于冷冻系统和空调系统中。

在冷冻系统中，液氨蒸发器控制系统能够确保系统的制冷效果和温度稳定性。

而在空调系统中，液氨蒸发器控制系统能够调节系统的冷却效果和湿度控制。

5. 结论液氨蒸发器控制系统是工业生产过程中不可或缺的一部分。

通过传感器、控制器和执行器的协同工作，液氨蒸发器控制系统能够实现对液氨蒸发器的精确控制和调节。

在冷冻系统和空调系统中的应用，使得系统能够更加高效稳定地运行。

液氨蒸发器控制系统的发展趋势将越来越向自动化、智能化和网络化方向发展。

随着信息技术和控制技术的不断进步，液氨蒸发器控制系统将会更加可靠、灵活和智能化，为工业生产带来更大的便利和效益。

仪表过程控制液氨的水温控制系统的设计

仪表过程控制液氨的水温控制系统的设计
设计一个仪表过程控制液氨的水温控制系统需要考虑以下几个方面：
1. 传感器选择：选择适合测量液氨水温的传感器，常见的有热电偶和温度传感器，需要考虑其准确度和稳定性。

2. 控制器选择：选择适合控制液氨水温的控制器，常见的有PID控制器等，需要考虑其响应速度和控制精度。

3. 控制策略：确定合适的控制策略，常见的有比例控制、积分控制和微分控制，根据液氨水温的变化情况选择合适的策略。

4. 执行机构选择：选择适合执行液氨温度控制的执行机构，通常使用电磁阀控制流量和加热器控制加热。

5. 系统建模与参数调整：根据液氨水温控制过程的动态特性，建立数学模型，通过实验和理论分析确定合适的控制参数。

6. 安全保护措施：考虑到液氨的特性，设计安全保护措施，如过温报警和紧急停止装置，以确保系统的安全运行。

7. 监控与记录：设计合适的监控系统，监测液氨水温的实时变化，并记录相关
数据，用于分析和优化控制系统。

8. 稳定性和鲁棒性分析：通过稳定性和鲁棒性分析，验证设计的控制系统在不同工况下的稳定性和鲁棒性。

总之，设计仪表过程控制液氨的水温控制系统需要综合考虑传感器、控制器、控制策略、执行机构、系统建模与参数调整、安全保护措施、监控与记录以及稳定性和鲁棒性等多个因素，以确保系统的稳定性和可靠性。

液氨蒸发器的约束控制

HS
FC24.SP FC 24
KFA
FC24.PV
×
RA, m FT 24
燃料
VF
VA
空气
锅炉空燃比控制方案 #6
FC23.PV
RF, m
FT 23
蒸汽
PC22.OP
PT 22
Pm
PC
PSP
22
ASP
%O2
AT
AC
25
25
烟气
LS
FC23.SP FC 23
HS
FC24.SP
FC 24
FC24.PV
罐
hmin
如何避免液位低于 hmin ?
Fsp
Fm
FC
12
FT 12
F(t)
u(t)
至后续工艺
缓冲罐与流量控制
进料
缓
h1
冲罐
LT 23
hmin
hmin
LC u2(t)
23
LS u1(t) u(t)
Fsp
FC 12
Fm
FT 12
F(t) 至后续工艺
选择控制
TC Tm
32
HS
Tsp
冷却剂入口
进料
×
RA, m
FT 24
燃料
VF
VA
空气
锅炉空燃比控制方案 #5
双交叉控制
手动调节空燃比值
分析其工作原理
（1）KFA如何设定
（2）稳态条件
FC23.PV
（3）蒸汽用量增加 RF, m
或减少时，控制系统
FT
的响应过程
23
蒸汽
PT 22
Pm
PC

过程控制系统课程设计题目

(一)采用 MATLAB 仿真；所有仿真，都需要做出以下结果：( 1 ) 超调量( 2 ) 峰值时间( 3 ) 过渡过程时间(4) 余差( 5 ) 第一个波峰值( 6 ) 第二个波峰值( 7 ) 衰减比( 8 ) 衰减率( 9 ) 振荡频率( 10 ) 全部 P 、I 、 D 的参数( 11 ) PID 的模型(二)每人一个题目，自己完成课程设计报告，报告的格式如图论文格式一．液氨的水温控制系统设计液氨蒸发器主、副对象的传递函数分别为：G (s) = 1 ，G (s) = 1 e 一0.1s 01 (20s +1)(30s +1) 02 0.2s +1主、副扰动通道的传递函数分别为：G (s) = 1 ，G (s) = 1 f 1 0.2s +1 f 2试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统，具体要求如下：( 1 ) 分别进行控制方案设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定，给出相应的闭环系统原理图；( 2 ) 进行仿真实验，分别给出系统的跟踪性能和抗干扰性能(包括一次扰动和二次扰动)；( 3 ) 说明不同控制方案对系统的影响。

二．炉温控制系统设计设计任务：某加热炉的数学模型为G(s) = e一150s ，试设计大时延控制系统，具体要求如下：( 1 ) 仿真分析以下控制方案对系统性能的影响： PID 、微分先行、中间微分、Smith 预估、增益自适应预估；给出相应的闭环控制系统原理图；( 2 ) 在不同控制方式下进行仿真实验，比较系统的跟踪性能和抗干扰性能；选择一种较为理想的控制方案进行设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定。

三．锅炉夹套与被加热介质的温度控制1.设计任务(可 2 人选此题)了解、熟悉锅炉夹套与内胆温度控制系统的工艺流程和生产过程的静态、动态特性，根据生产过程对控制系统所提出的安全性、经济性和稳定性要求，结合所学知识实现温度的控制。

2.设计要求( 1 ) 从组成、工作原理上对工业型传感器、执行机构有一定的了解和认识。

氨蒸发器的设计和运行参数优化

氨蒸发器的设计和运行参数优化氨蒸发器是用于氨的蒸发和分离的重要设备。

它在化工行业中广泛使用，特别是在氨制冷系统和氨合成过程中。

本文将就氨蒸发器的设计和运行参数优化进行详细探讨。

首先，我们需要了解氨蒸发器的设计原理。

氨蒸发器采用换热原理，通过热交换器将高温高压的氨从冷凝器中进入蒸发器，与低温低压的氨蒸汽或液氨进行热交换。

在热交换的过程中，氨的温度和压力逐渐降低，使氨从液态转化为蒸汽态。

蒸发后的氨蒸汽进入分离器，将其中的液态氨分离出来，然后通过泵送回氨制冷系统或其他应用中。

在氨蒸发器的设计中，有几个关键参数需要考虑。

首先是蒸发器的传热面积。

传热面积的大小与蒸发器的换热效率密切相关。

如果传热面积过小，会导致热交换不充分，影响氨的蒸发效果；如果传热面积过大，不仅造成了资源的浪费，还增加了设备的成本和占地面积。

确定传热面积的方法通常是根据氨的蒸发需求和流体的传热系数进行计算，确保在给定条件下实现最佳的传热效果。

其次是蒸发器的冷却介质。

常见的冷却介质有水、空气和制冷剂等。

选择合适的冷却介质非常重要，因为它直接影响到蒸发器的蒸发效果和能耗。

水是常用的冷却介质，具有散热效果好的特点，在一些规模较大的氨蒸发器中广泛应用。

空气冷却可避免水源问题，但散热效果相对较差，适用于氨蒸发量较小的情况。

制冷剂冷却方式则需要根据具体情况综合考虑能耗、制冷剂成本和环境因素等。

另外，蒸发器的运行参数优化也需要注意。

首先是控制蒸发器的进料流量和出料流量。

进料流量过大或过小会影响蒸发器的蒸发效果和传热效率，进而影响整个系统的工作效率。

控制出料流量可以通过调节蒸发器的泵或阀门来实现。

其次是控制蒸发器的温度和压力。

温度和压力的变化会直接影响到氨的蒸发量和蒸发效果，需要根据实际情况进行监测和调节。

此外，蒸发器的清洗和维护也是确保其正常运行的重要环节，可以定期进行清洗和检查，以保证蒸发器的热交换效率。

综上所述，氨蒸发器的设计和运行参数优化对于提高氨的蒸发效率和降低能耗非常重要。

液氨储存与蒸发系统培训手册

编号：AEP-CZTX-TSFAN-004广东大唐国际潮州发电有限责任公司2×1000MW超超临界机组脱硝改造工程液氨储存与蒸发系统培训手册浙江蓝天求是环保集团有限公司二○一二年八月目录1.系统概述..............................................................................错误！未定义书签。

2.工艺原理 (4)2.1.选择性催化还原法（SCR）原理 (4)2.2.液氨系统工艺流程 (5)3.工艺指标 (5)3.1原辅材料及产品的主要技术规格 (5)3.2 装置危险性物料主要物性 (6)4.设备概况及功能介绍 (6)4.1主要设备介绍 (6)4.2主要设备清单 (8)5.系统运行操作指南 (12)5.1首次卸氨操作 (12)5.1.1确认系统达到卸氨要求 (12)5.1.2氮气置换 (14)5.1.3卸氨操作步骤 (14)5.2非首次卸氨操作步骤 (16)5.3液氨蒸发系统的操作步骤 (16)5.3.1蒸发器投运操作步骤 (16)5.3.2蒸发器停运操作步骤 (17)6.设备操作规程 (17)6.1液氨卸料压缩机的开、停机操作 (17)6.1.1启动前的检查内容 (17)6.1.2启动步骤 (18)6.1.3启动后的检查内容 (18)6.1.4停机步骤 (19)7.氨区日常检查与维护 (19)7.1日常巡检内容 (19)7.2定期工作 (20)8.安全注意事项 (20)8.1安全预防措施 (20)8.2氨气泄漏后处理措施 (21)8.2.1轻微泄漏 (21)8.2.2严重泄漏 (22)9．急救知识 (22)1 系统概述广东大唐国际潮州发电有限责任公司2×1000MW超超临界机组改造设置烟气脱硝装置。

采用SCR选择性还原法烟气脱硝工艺。

以NH3作为还原剂，在省煤器后350℃左右的烟温中与NOx发生反应，生成N2和H2O。

液态氨冷却器控制系统

目录1引言22设计任务与方案分析2 2.1控制系统的分析与选择22.2选择控制系统的设计33系统设计与实施4 3.1正常调节器的设计43.2取代调节器的设计43.3选择器高低值型式的选择43.4温度检测器63.5液位变送器74系统的仿真74.1参数整定74.2控制器的正反作用94.3仿真9小结体会12参考文献13液态氨冷却器控制系统1引言液态氨蒸发冷却器是工业生产中用的很多的一种换热设备，它利用液氨的蒸发吸取大量的气化热，来冷却流经管内的被冷却物料。

通常需要被冷却物料出口温度稳定。

此时液氨液位在一定允许X围内。

而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的上限的，所以需要使用选择控制方法，通过对液位的检测，来判断液位高度是否工作在正常情况，在正常情况下，使用被冷物料出口温度回路控制系统，非正常情况下，使用液位单回路控制系统，二者的切换通过选择器自动根据工况实现。

2设计任务与方案分析2.1控制系统的分析与选择工艺上要求被冷却物料的出口温度稳定为某一定值，所以将被冷却物料的出口温度作为被控变量，以液态氨的流量为操纵变量，构成正常工况下的单回路温度定值控制系统如图2-1（a）所示。

从安全角度考虑，调节阀选用气开式，温度控制器选择正作用方式。

当被冷却物料的出口温度升高时，控制器输出增大，调节阀门开度增大，液态氨流量增大，从而有更多的液态氨气化，使被冷却物料的出口温度下降。

这一控制方案实际上是基于改变换热器列管淹没在液态氨中的多少，以改变传热面积来达到控制温度的目的。

所以液面的高度也就间接反映了传热面积的变化情况。

在正常的工况下，操纵液氨流量使被冷却物料的出口温度得到控制，而液位在允许的一定X围内变化。

如果突然出现非正常工况，假设有杂质油漏入被冷却物料管线，使导热系数下降，原来的传热面积不能带走同样多的热量，只有使液位升高，加大传热面积。

如果当液位升高刀全部淹没换热器的所有列管时，传热面积以达到极限，出口温度任没有降下来，温度控制器会不断的开大调节阀门，使液位继续升高。

氨水蒸发器的设计

氨水蒸发器的设计简介氨水蒸发器是一种常见的化工设备，广泛应用于化工、制药和冶金等领域。

其主要功能是将氨水或含氨溶液中的水分蒸发出来，从而提高氨水浓度或纯度。

本文将详细介绍氨水蒸发器的设计原理、结构和操作要点。

设计原理氨水蒸发器的设计基于物质的蒸发原理。

在蒸发过程中，溶液中的水分因受热而蒸发，在蒸汽状态下与空气接触，形成蒸汽，从而使溶液中的水分子减少，浓度增加。

氨水蒸发器的设计需要考虑以下几个方面： 1. 传热原理：通过热交换，将热量从加热介质传递到氨水溶液中，使其蒸发。

2. 氨气收集：将产生的氨气收集起来，以便于后续的处理或再利用。

3. 操作控制：设计合理的操作控制系统，实现氨水蒸发过程的自动化控制。

结构设计氨水蒸发器通常由以下几部分组成： 1. 加热器：加热器是氨水蒸发器的核心部件，通过加热介质（如蒸汽、热油等）提供热量，使氨水蒸发。

加热器一般采用管壳式热交换器，提高传热效率。

2. 蒸发室：蒸发室是氨水蒸发器的主要工作区域，用于容纳氨水溶液，实现水分的蒸发。

蒸发室内部通常采用特殊材料涂层，以提高耐腐蚀性能。

3. 冷凝器：冷凝器用于将蒸发后的氨气冷凝成液体，以便于后续处理。

冷凝器一般采用管壳式热交换器，通过冷却介质（如冷水）提供冷却效果。

4. 控制系统：控制系统包括温度、压力、流量和液位等传感器，以及控制阀门和仪表，实现氨水蒸发过程的自动化控制。

操作要点在使用氨水蒸发器时，需要注意以下几个操作要点： 1. 操作前检查：在操作之前，必须检查各个部件的工作状态是否正常，确保设备安全运行。

2. 定期清洗：定期清洗氨水蒸发器，去除附着在内部的污垢或结垢，以维持设备的工作效率和寿命。

3. 加热控制：根据氨水蒸发过程中的需要，合理控制加热介质的温度和流量，以达到预定的蒸发效果。

4. 确保冷却：要确保冷凝器正常工作，并保持冷却介质的流量和温度在适宜的范围内，以保证氨气的冷凝效果。

5. 安全操作：在操作过程中，要注意遵循相关的安全操作规程，确保操作人员和设备的安全。

液氨的水温控制系统设计的控制方案

液氨的水温控制系统设计的控制方案一、研究目的和背景液氨是一种常用的制冷剂，广泛应用于工业生产中。

在液氨制冷系统中，水温控制是非常重要的一环。

本文旨在研究液氨的水温控制系统设计方案，以确保液氨制冷系统的正常运行。

二、液氨水温控制系统的基本原理液氨水温控制系统主要由温度传感器、控制器和执行器三部分组成。

其中，温度传感器用于检测水温变化，将检测到的信号传输给控制器；控制器根据接收到的信号进行判断，并发出指令；执行器则根据指令对水流进行调节。

三、设计方案1. 温度传感器选择为了保证精度和可靠性，建议选用铂电阻温度计作为温度传感器。

铂电阻温度计具有响应速度快、抗干扰能力强等优点，在工业生产中得到广泛应用。

2. 控制器选择在选择控制器时，需要考虑其稳定性和可靠性。

建议选用PID控制器，该类型控制器具有响应速度快、控制精度高等优点。

同时，PID控制器的自整定功能可以根据实际情况进行调整，使其更加适合不同的工业生产环境。

3. 执行器选择执行器的选择需要考虑其调节范围和响应速度。

建议选用电动调节阀门作为执行器，该类型阀门具有调节范围广、响应速度快等优点，可以满足液氨水温控制系统的要求。

4. 控制策略设计液氨水温控制系统的控制策略需要根据实际情况进行设计。

一般来说，可以采用比例-积分-微分（PID）控制策略。

其中，比例系数用于调节系统响应速度；积分系数用于消除系统稳态误差；微分系数用于消除系统过冲现象。

5. 系统参数设置在实际运行中，需要根据实际情况对液氨水温控制系统的参数进行设置。

具体来说，需要设置比例系数、积分系数和微分系数，并根据实时监测数据进行动态调整。

四、结论本文提出了液氨水温控制系统设计方案，并详细介绍了温度传感器、控制器和执行器的选择原则，以及控制策略和系统参数设置。

这些内容可以为液氨制冷系统的正常运行提供有力保障。

氨冷却器出口温度控制系统

辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：氨冷却器出口温度控制系统的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学号学生姓名专业班级设计题目氨冷却器出口温度控制系统的设计课程设计（论文）任务设计任务工业中，氨冷却器是利用液氨汽化吸收大量的热来冷却热物料的，工艺要求冷物料的出口温度为135±1℃，同时气氨不能带液，否则将危机氨压缩机的安全，所以当液位达到75%时，就应该采取软保护措施。

试设计氨冷却器出口温度控制系统。

设计要求1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器（阀），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，确定阀的流量特性和开闭形式；4、进行模拟调试或仿真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：温度0～200℃ ；液位0-4米控制温度：135±1℃ ；工作计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。

（2天）2、确定系统的控制方案，绘制原理结构图、方框图。

（1天）3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数。

（2天）4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式（ 1天），调节阀的气开气关形式以及流量特性选择。

（ 1天）5、上机实现系统的模拟运行或仿真、答辩。

（2天）6、撰写、打印设计说明书（1天）指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：指导教师签字：总成绩：年月日摘要本文的物料冷却过程主要是借助于氨冷却器来实现的，氨冷却器是利用液氨气化吸收热量，使温度下降来冷却物料这一原理进行的。

液氨在氨冷却器中气化需要一定的时间，氨冷却器在某一液位高度上气化面积为最大。

因此，当液氨高度超过安全液位高度后，气氨有很大可能夹带液氨输出，进去氨压缩机从而损坏压缩机。

液氨蒸发系统的流程与操作

液氨蒸发系统的流程与操作一、液氨蒸发器参数及原理液氨蒸发器液氨蒸发器采用温水浴型式，以蒸汽直接喷入水中加热至40℃，再以温水将液氨汽化，并加热至常温。

蒸汽流量受蒸发器本身水浴温度控制调节。

当水的温度高过45℃时则切断蒸汽来源，并在控制室DCS上报警显示。

蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在2.1kg/cm2。

当出口压力达到3.8 kg/cm2时，则切断液氨进料。

在氨气出口管线上装有温度检测器，当温度低于10℃时切断液氨进料，使氨气至缓冲槽维持适当温度及压力。

蒸发器也装有安全阀，可防止设备压力异常过高。

二、液氨蒸发系统的操作步骤液氨靠自身的压力从液氨储罐输送到蒸发器（氨罐压力<0.5Mpa时才启动液氨泵，且液氨泵为手动打开进出口阀后再启动泵），液氨在蒸发器中被热媒加热蒸发成气氨进入气氨缓冲罐。

任一台存储罐的液氨都可以进液氨蒸发器，任一蒸发器都可以进气氨缓冲罐。

三、蒸发器投运操作步骤(以投运液氨储罐供应液氨至蒸发器为例)1)确认蒸发器内液位在规定范围内;2）按下面箭头图导通流程，关闭无关阀门;液氨储罐液氨蒸发器缓冲罐;3）设定蒸发器温度控制范围55℃—65℃，手动启动蒸发器后投自动；4）打开液氨储罐出口气动阀；打开蒸发器液氨进口气动阀；将液氨引到蒸发器进口调节阀阀前。

5)当蒸发器的温度达到65℃后将蒸发器进口调节阀的阀位给至5%，再根据蒸发器内的压力上升情况，缓慢增加阀位。

当压力上升至0.45Mpa后，调节阀投入自动。

6）再根据缓冲罐内的压力上升情况，待缓冲罐内压力达到0.3Mpa后投自动。

7）打开缓冲罐气氨出口截止阀,将气氨引到SCR区喷氨调节阀前。

四、蒸发器停运操作步骤以停运由液氨储罐供应液氨的蒸发器为例1）关闭液氨储罐出口气动阀；关闭蒸发器液氨进口气动阀；关闭蒸发器进口调节阀2）当蒸发器出口压力降至0.2MPa时,停蒸发器加热器，停循环泵。

3）到现场关闭缓冲罐出口手动门4）通知主机已停止喷氨五、安全预防措施1．系统安装的所有设备材料必须满足液氨存储安全要求的需要，严禁使用红铜、黄铜、锌、镀锌的钢、包含合金的铜及铸铁零件。

蒸发器温度控制系统方案

蒸发器温度控制系统方案(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1 设计任务液氨蒸发器采用出口产品温度为主被控变量，加热蒸汽流量为副被控变量。

主、副对象的传递函数分别为：011()(201)(301)G s s s =++， 0.1021()0.21sG s e s -=+主、副扰动通道的传递函数分别为：11()0.21f G s s =+， 2()1f G s =试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统。

设计要求如下：（1）分别进行控制方案设计，给出相应的闭环系统原理图；（2）对设计的控制系统进行仿真，整定控制器参数；（3）给出系统的跟踪性能和抗干扰性能仿真，包括一次扰动和二次扰动；（4）对不同控制方案对系统的影响做对比分析。

2 整体方案设计单回路控制变量的选择对于被控量和操作量选择的原则，其中，被控量选择的原则是能直接反映生产过程中产品产量和质量，选择的结果直接影响生产，因此此设计的被控量是温度。

操纵量是克服扰动影响、使系统重新恢复平稳运行的积极因素，应该遵循快速有效的克服干扰的原则去选择操纵量，因此此设计的操纵量是加热蒸汽流量。

串级控制系统的选择串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。

故在本系统中选择出口产品温度作为主变量。

副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。

副变量的选择应遵循以下原则：应使主要干扰和更多的干扰落入副回路；应使主、副对象的时间常数匹配；应考虑工艺上的合理性、可能性和经济型。

故选择本系统中的加热蒸汽流量为副变量。

又因为外环是主回路，内环是副回路，所以温度调控是主回路。

控制器的选择PID控制器的参数整定是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。

液氨蒸发系统的流程与操作

液氨蒸发系统的流程与操作液氨蒸发系统（Ammonia Evaporation System）是一种常用的工业过程，主要用于将液氨转化为气相氨。

液氨蒸发系统通常包括液氨储罐、泵组、蒸发器和控制系统等组成部分。

以下是液氨蒸发系统的流程和操作的详细解释。

1.液氨储罐：液氨储罐通常是一个由钢制成的容器，用于存储液态氨。

储罐通常位于低温环境中，以保持液氨在恒定的温度和压力下。

液氨储罐的容量通常根据具体需求确定，并且可能配备液位传感器，以监测储罐中液氨的液位。

2.泵组：液氨泵组通常由一台或多台泵、管道和阀门等组成。

泵组的主要功能是将液氨从储罐中抽出，并通过管道输送到蒸发器。

泵组也可以用于维持液氨系统的压力，以确保液氨能够顺利地流动。

3.蒸发器：蒸发器是液氨蒸发系统的核心设备，用于将液氨转化为气相氨。

蒸发器通常由一根或多根管道组成，这些管道都被安装在蒸发器外壳内。

液氨通过管道从泵组输送到蒸发器，然后通过加热的方式使之蒸发。

蒸发器可以采用不同的加热方式，如电加热、燃气加热或蒸汽加热等。

蒸发器中的液氨将逐渐蒸发，并通过管道输出气相氨。

4.控制系统：液氨蒸发系统通常配备了一个智能控制系统，用于监测和控制整个系统的运行。

控制系统通常包括传感器、仪表、执行器和计算机等组件。

传感器用于监测液氨的温度、压力和液位等参数，并将这些参数传输给计算机。

计算机根据传感器数据的反馈控制设备，如泵组和加热器，以确保液氨蒸发系统的稳定运行。

1.开始操作前，首先应确保液氨储罐内的液位和压力处于正常范围内。

2.打开液氨储罐的出口阀门，并将液氨泵组启动，将液氨从储罐中抽出。

3.充分检查液氨泵组、管道和阀门是否正常运行，确保液氨稳定地输送到蒸发器。

4.运行蒸发器的加热器，将加热介质（如电、燃气或蒸汽等）输入到蒸发器中，加热液氨使之蒸发。

5.监测蒸发器中气相氨的温度和压力，以确保蒸发过程的控制。

6.当气相氨达到所需的温度和压力后，可以将其通过管道输送到下一步骤的工序中。

液氨蒸发器水温控制系统设计

液氨蒸发器水温控制系统设计
液氨蒸发器水温控制系统设计主要包括以下几个方面：
1. 温度传感器安装：在液氨蒸发器内部适当位置安装温度传感器，用于感知蒸发器的水温。

2. 控制器选择：根据实际需求选择合适的控制器，可以是单片机、PLC或者其他具有控制功能的设备。

3. 控制策略：根据实际情况，可采用PID控制、模糊控制或者其他适合的控制策略。

4. 控制回路设计：依据控制策略，将温度传感器与控制器进行连接，通过控制信号来调节蒸发器的水温。

5. 控制参数调整：根据实际情况，在系统运行初期进行控制参数的调整和优化，以确保系统稳定可靠。

6. 安全保护措施：为防止温度过高或者其他异常情况，可以加入相应的安全保护措施，如超温报警、断电保护等。

7. 监测与记录：可以添加数据监测与记录功能，以便对系统运行情况进行实时监控和后期分析。

请注意，以上设计仅供参考，具体设计需根据实际工程要求和设备特点进行详细分析和设计。

同时，涉及到液氨的安全问题，请确保在设计和使用过程中遵循相关安全规范，并寻求相关领域的专业指导。

液氨蒸发器控制系统分析

液氨蒸发器控制系统分析液氨蒸发器是一个换热设备。

它是利用液氨的汽化需要吸收大量热量，以此来冷却流经管内的被冷物料。

在生产上，往往要求被冷却物料的出口温度稳定，这样就构成了以被冷物料出口温度为被控变量，以液氨流量为操纵变量的控制方案，见图19—1(a)。

这一控制方案用的是改变传热面积来调节传热量的方法。

因液位高度会影响换热器的浸润传热面积，因此，液位高度即间接反映了传热面积的变化情况。

由此可见，液氨蒸发器实质上是一个单输入(液氨流量)两输出(温度和液位)系统。

液氨流量既会影响温度，也会影响液位，温度和液位有一种粗略的对应性。

通过工艺的合适设计，在正常工况下当温度得到控制后，液位也应该在一定允许区间内。

超限现象总是因为出现了非正常工况的缘故。

在这里，不妨假设有杂质油漏入被冷物料管线，使传热系数猛降，为了取走同样的热量，就要大大增加传热面积。

但当液位淹没了换热器的所有列管时，传热面积的增加已达到极限，如果继续增加氨蒸发器内的液氨量，并不会提高传热量。

但是液位的继续升高，却可能带来生产事故。

这是因为汽化的氨是要回收重复使用的，氨气将进入压缩机人口，若氨气带液，液滴会损坏压缩机叶片，因而液氨蒸发器上部必须留有足够的汽化空间，以保证良好的汽化条件。

为了保持足够的汽化空间，就要限制氨液位不得高于某一最高限值。

为此，需在原有温度控制基础上，增加一个防液位超限的控制系统。

这两个控制系统工作的逻辑规律如下：在正常工况下，由温度控制器操纵阀门进行温度控制；而当出现非正常工况，引起氨的液位达到最高限时，被冷却物料的出口温度即使仍偏高，但此时温度的偏离暂成为次要因素，而保护氨压缩机不致损坏已上升为主要矛盾，于是液位控制器应取代温度控制器工作(即操纵阀门)。