换热器温度控制.

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换热器温度控制系统

1.E-0101B混合加热器设计为确保混合加热器（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，最后确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，对于换热器的管理和改进都是必不可少的。

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。

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。

06 换热器热流出口温度控制

修改OP的值，也就是不断改变阀门FV1103开度，观察SP和 PV的值，当其值达到120℃左右时，将控制器投自动。
15
实验步骤
整定控制器参数。
当比例增益Kc取1时，改变热流出口温度TI1104的SP，如从 120℃变为130℃，当TI1104稳定后再将SP从130℃改为 120℃，观察并记录TI1104的响应曲线。
控制器参数 Ti ----
0.85Tk 0.5Tk
Td ------0.13Tk
计算出控制器参数之后，先将K---c放在比计算值稍小一些
（一般小20%）的数值上，再依次放上Ti和Td的值，最后再
将K---c放回到计算值上即可。修改SP的值加入阶跃干扰，观
察1104的响应曲线，看衰减比是否达到4:1。
0.5Ts 0.3Ts
Td ------0.1Ts
计算出控制器参数之后，先将Kc放在比计算值稍小一些（一
般小20%）的数值上，再依次放上Ti和Td的值，最后再将Kc放
回到计算值上即可。施加扰动，观察换热器热流出口温度的
响应情况。
30
PID控制器参数的工程整定法
衰减振荡法
1.将TI1104设定值从120变为130，记录TI1104的响应曲线。 2.待TI1104稳定后，将TI1104设定值从130再变为120，记录 TI1104的响应曲线。 3.待系统稳定之后，手工将FV1105开度设置为40，观察 TI1104曲线的变化趋势。 4.当TI1104稳定后，再将FV1105开度调回到30，等待TI1104 稳定。
根据比例控制器的特点，不断修改Kc的值，每修改一次都要通过改变SP来加入阶跃扰动，直到热流出口温度曲线出现4:1 衰减。观察并记录TI1104的响应曲线，同时记录下此时Kc的值。

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。

管壳式换热器温度控制方式的优化与应用

管壳式换热器温度控制方式的优化与应用摘要：管壳式换热器是化工行业中应用最广泛的换热设备结构形式。

论文对比了管壳式换热器一般温度控制方案的优缺点，并结合实际情况对温度控制方式进行优化和应用。

结果表明，优化后的温度控制方案能克服大波动对系统稳定性的影响，非常适用于大型精馏塔蒸汽换热器的温度控制，对其他工业过程的温度控制具有借鉴意义。

关键词：换热器蒸汽控制凝液控制优化应用在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给其它流体的设备，称为换热器，广泛用于石油、化工、轻工、制药、食品、机械、冶金、动力等工程领域。

换热器种类繁多，其中管壳式换热器是一种最常见的间壁式换热器，具有结构坚固、操作弹性大、承压能力好、可靠程度高、使用范围广等优点，在化工生产中可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，在工业生产中得到普遍使用。

大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司是国家能源发展战略和产业政策鼓励类项目。

随着对节能要求的不断提高，通过对装置区内重要的能量交换设备管壳式换热器控制方式的改造与优化，使蒸汽能源得到有效利用，使装置温度控制更加平稳，对本装置和新型煤化工行业技术进步起到了积极的示范作用。

一、当前管壳式换热器控制存在的问题大唐多伦煤化工装置引进德国鲁奇公司的专利技术：低温甲醇洗脱硫脱碳工艺、百万吨级甲醇合成工艺和甲醇制丙烯MTP工艺包，由五环科技股份有限公司进行基础设计和详细工程设计，各生产装置大型精馏类塔器、罐等设备众多。

本装置大多数塔器等静设备通过蒸汽换热器来实现对温度的调控，对于达产稳产，温度控制的稳定是精馏系统的关键。

原始设计中，各蒸汽换热器均采用了蒸汽侧温控，即在蒸汽入口处设置调节阀组，通过调节进口蒸汽流量，从而使整个系统的温度达到调整目的。

以上控制方式在实际运行中，当公用工程蒸汽管网产生压力、温度波动时，由再沸器提供热源的塔釜温度会随之波动，进而影响整个精馏塔的压力控制，导致精馏塔原有的物料平衡和汽液平衡破坏，需要重新建立新的平衡，这种波动会导致精馏塔产出物料规格偏离设定值。

换热器出口温度单回路控制

换热器出口温度单回路控制(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、概述换热器又叫做热交换器（heat exchanger），是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

本次课程设计我要完成换热器出口温度单回路控制系统设计，单回路控制系统又称简单控制系统，是指由一个控制对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统，方框图如下：图1、单回路控制系统方框图单回路控制系统结构简单、易于分析设计，投资少、便于施工，并能满足一般生产过程的控制要求，因此在生产中得到广泛应用。

设计一个控制系统，首先应对被控对象做全面的了解。

除被控对象的动静态特性外，对于工艺过程、设备等也需要比较深入的了解；在此基础上，确定正确的控制方案，包括合理选择被控变量与操纵变量，选择合适的检测变送原件及检测位置，选用恰当的执行器、调节器以及调机器控制规律等；最后将调节器的参数整定到最佳值。

2、换热器温度控制原理以及控制方案的确定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、执行器和被控对象组成的闭合回路。

被调参数经检测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。

换热器温度控制系统的工艺流程如下：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，从而使冷流体的出口温度升高。

冷流体通过循环泵流经换热器的壳程，出口温度稳定在设定值附近。

热流体通过多级泵流经换热器的管程，与冷流体热交换后流回蓄水池，循环使用。

从控制任务要求可知，换热器温度控制系统是单点、恒值控制。

且题目要求用单回路控制系统，控制范围和控制精度要求一般，功能上无特殊要求，采用广泛使用的PID 控制。

图2 PID 控制系统原理图PID 控制是偏差比例（P ）、偏差积分（I ）、偏差微分（D ）控制的简称。

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。

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。

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。

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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换热器出口温度的串级控制

目录1 换热器工作原理及结构特点 (1)1.1问题背景 (1)1.2被控对象的特性分析 (2)1.3 目前换热器的控制方法 (7)2 控制方案的选择 (9)3 仪表的选型及参数的确定 (11)3.1流量测量仪 (11)3.2调节器 (12)3.3 调节阀 (13)4 控制系统的仿真 (14)4.1各个环节传递函数及各个参数的确定 (14)5 课程设计总结 (17)6 主要参考文献 (18)7 附图 (19)1 换热器工作原理及结构特点1.1问题背景换热器是一种用来进行热量交换的工艺设备，在工业生产中应用极为广泛。

它的作用是通过热流体加热冷流体，使工作介质达到生产工艺所规定的温度要求，以利于生产过程的顺利进行，同时避免生产过程中的浪费，以节约能源。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

按照传热方式的不同，换热设备可分为三类：1、混合式换热器：利用冷、热流体直接混合的作用进行热量的交换。

这类交换器的结构简单、价格前便宜、常做成塔状。

例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。

在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。

2、蓄热式换热器：蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气气热交换的场合。

主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。

3、间壁式换热器：所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过壁面的导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。

间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。

在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。

这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。

按照传热面的形状与结构特点它还可分为：（1)管式换热器：如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。

（2）板面式换热器：如板式、螺旋板式，、板壳式等。

（3）扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。

PLC换热器温度和流量串级控制

第五章换热器温度和冷水流量串级控制系统设计5.1 工艺简介：由图5-1可知，热水通过换热器中排管的外面，把热量传给排管内通过的冷水。

热水的出口温度可以通过改变支路 2 上的控制阀的开度来实现控制要求［11］。

引起热水出口温度变化的干扰有物料的流量，初温和压力等，其中最主要的干扰是冷水的流量[12]。

热水从锅炉经泵 1 到换热器，再回到锅炉形成热水循环。

冷水从大水槽经泵 2 到换热器，再回到大水槽形成冷水循环。

支路 1 和支路 2 中均有温度和流量变送器，可完成对热水温度和流量的测量变送［13］。

图5-1 换热器温度和流量串级控制5.2 系统创建工程创建一个新的工程，在这之前要进行编程前的准备工作，包括通信设置和组态。

5.2.1 新建工程单击File>New…,新建一个工程项目，命名为wangli,类型默认Project。

单击Browse…选择工程保存地址。

单击OK，系统创建了一个名为wangli的新工程。

建立S7-300站。

右键单击工程名wangli，单击Insert New Object>SIMATIC 300 Station.5.2.2 设置通信这里我使用的是S7-300 MPI电缆连接方式，因此选择PC Adapter,install.不需要其他接口。

图5-2 安装PG/PC通信接口窗口设置或添加PC Adapter(MPI):PROPERTY 按钮Local Connection 属性页COM2,19200,其他参数不需要设置。

5.2.3 硬件组态和下装打开工程中的Hardwork，从而进入HW CONFIG窗口。

在HW CONFIG中插入机架，根据实验所用的设备型号组态硬件。

如下表：表5-1 硬件组态数据模块型号电源PS-300>PS 307 2ACPU CPU-300>CPU313C-2DP>313-6CE01-0AB0模拟量输入输出SM334> 334-0CE01-0AA0SM334的输入输出地址为：AI地址：256-263AO地址：256-2595.3 编写程序5.3.1 复制OB块和已有函数首先打开libaries中的standard library,选择Orgnization Blocks.把OB1复制粘贴到当前工程中。

换热器温度控制方案

换热器温度控制方案换热器是工业生产中常见的设备，用于将热能从一个介质传递到另一个介质。

在实际应用中，为了确保换热器的效率和安全性，温度的控制是非常重要的。

本文将探讨几种常见的换热器温度控制方案，并对其优缺点进行分析。

首先，我们来介绍一种常见的控制方案——比例控制。

比例控制是通过调节冷却介质流量或加热介质流量的比例来控制换热器的温度。

这种方法简单直接，易于实施。

然而，由于比例控制只能调节流量，而不能对介质的温度进行直接控制，所以在某些情况下，可能无法满足精确控制的要求。

为了更好地控制换热器温度，反馈控制是一种更高级的控制方案。

反馈控制是通过测量换热器的出口温度，并根据测量结果调整加热或冷却介质的流量。

这种方式可以实现对温度的精确控制，提高系统响应速度和控制精度。

然而，反馈控制需要实时监测和计算，对硬件和算法要求较高，增加了系统的复杂性和成本。

除了比例控制和反馈控制，前馈控制也是一种常见的控制方案。

前馈控制是提前根据进口温度和流量变化预测出口温度的变化，并根据预测结果进行相应的调整。

这种方法可以在温度变化前就采取控制行动，提前消除变化带来的影响。

前馈控制在应对外部扰动和预测未来变化方面具有一定的优势。

然而，由于前馈控制无法准确预测所有变化情况，仍然需要与反馈控制结合使用。

在实际应用中，智能控制技术的发展也为温度控制带来了新的方案。

例如，基于人工智能的控制算法可以实时学习和优化系统的控制策略，在保证温度稳定的同时，提高系统的能效和自适应能力。

此外，传感器技术的进步也为温度控制提供了更多的数据来源，使得控制更加精确和可靠。

综上所述，换热器温度的控制方案多种多样，每种方案都有自己的优缺点。

在选择控制方案时，需要根据具体的应用需求、控制精度要求和系统复杂性等因素进行综合考量。

未来随着技术的进一步发展，相信会出现更多高效、智能的控制方案，为换热器温度控制提供更多选择和可能性。

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。

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。

换热器的操作规程

换热器的操作规程换热器是一种主要用于传递热能的设备，广泛应用于工业生产、能源领域以及建筑物等多个领域。

为了保证换热器的正常运行和安全性，严格遵守操作规程是非常重要的。

本文将介绍换热器的操作规程，以便提供准确性和全面性的指导。

一、操作前准备1. 检查热媒是否符合使用要求：在操作换热器之前，必须确认热媒的种类和性质是否与换热器的设计要求相符。

若热媒不合适，应及时更换。

2. 检查换热器是否完好：仔细检查换热器的外观，确保没有明显的损伤或渗漏现象。

同时，还应检查管道连接是否紧密，防止发生泄漏事故。

3. 清洁换热器：在操作换热器之前，应先对其进行清洗，确保内部的管道和外表面干净无杂质。

这可以提高换热效率，防止管道堵塞。

二、换热器的启动1. 开启主泵：在启动换热器之前，首先需要开启主泵。

此时，操作人员应仔细观察泵的运行情况，确保其正常工作。

2. 检测压力：在启动换热器之后，需要检测压力是否正常。

若发现异常，应立即停止操作，并检查原因。

3. 调节温度：根据所需的热能输出，调节换热器的温度。

这可以通过控制热媒的流量和温度来实现。

三、运行期间的注意事项1. 监测温度：在换热器运行期间，应定期监测输入和输出温度。

若发现温度异常，应立即采取相应的措施进行调整。

2. 清洗管道：定期清洗换热器内部的管道，以防止污垢的积累。

可以通过冲洗或化学清洗的方式进行，具体方法应根据换热器的种类和使用环境而定。

3. 停机前的准备：在停机之前，应将热媒的流量逐渐降低，确保温度下降到安全范围内。

然后关闭主泵，并及时清洁换热器的管道。

四、应急情况处理1. 管道泄漏：若发生管道泄漏事故，应立即关闭主泵，并采取相应的紧急救护措施。

同时，应及时报告相关人员，以便做出进一步的处理。

2. 温度过高：若换热器温度超过安全范围，应立即关闭主泵，并采取降温措施。

可以通过增加冷却水的流量或停止供热媒来降低温度。

3. 过载状态：若换热器超过其设计负载运行，应及时调整热媒流量或增加换热面积，以确保其正常运行和安全性。