氨冷却器出口温度控制系统
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关
气
指导教师评语及成绩
辩 答 平Biblioteka Baidu
日
月
签
师年
”
量
-
-
-成 -总
注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算
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
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。
图2.1温度控制系统
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
在允许的一定范围内变化。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
工作计划
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由于本次任务的要求，同时对温度和液位进行检测和控制，单一控制回路无 法满足任务的要求，双回路控制成了任务的目标控制系统。由于温度是主被控量， 液位过高又容易发生事故，所以将液位作为副被控量进行检测，当液位超过限制 的时候，系统应立即降低液位，以保证系统的安全运行，即选用温度液位选择性 控制系统。
第
2.1
2.2
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，以液态氨的流量为控制变量，构成正常工况下的单回路温 度控制系统如图2.1所示。从安全角度考虑，当无压力信号时调节阀必须关闭， 避免液位超过上限损坏压缩机，因此调节阀选用气开式，又由于液氨流量越大， 出口温度越小，因此根据回路必须符合负反馈的特性， 所以温度控制器选择正作 用方式。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
辽宁工业大学
过程控制系统
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:
号 学
课程设计{论文>任务
O全，440安别 心 氏的鋼 嗷开 .丄压丁 炒:#琏 氨H型量 应1机制 必流 书W危曙 具的 明 胖各并 出阀 说►Hu口IEft丸"贝一気 纟疝 、二 则否旳 ，确 设 来，耐 兀 你 榔液试 > 方 加带L;阀用 书IB能锐 图{作 明 米 雄不卅 框器反 说M灯氨尉 方行正 计O则氏知 、执器 设 位tP时孵 图、制 印 液 血同采审帰曲 打「一，炙 纟一 及、玆.C恥 理控以 写.C脚I H顾^盼 撰00;尸 土 京 別需叽 苴'2用33^细辭»仙老 ； 器1%并也控 或松0+1扪为冷方仆器MM书度亦 冷度 附酣般 知歼 温1氨温到 衙<衙 野S3:: ，、才达 討劉討 讨贩 围度 中出m帧封帧 曲外 范温 务业的液 求可、艾可；1扌。数JS制 任工料却。憂K22C6氏4455匕蔘测控 计>以统计 形 以相 设 冷所系设 闭 字技
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。这时就可能导致生产事故。这时因为气化氨要经过压缩机后， 变成液态氨重复使用，如果液位太高，会导致氨中夹带液氨进入压缩机， 损坏压 缩机叶片。为了保护压缩机安全，要求氨蒸发器有足够的气化空间， 这就限制了 氨液面的上限高度（安全软限），这是根据工艺操作所提出的限制条件。为此， 需要在温度控制系统的基础上，增加一个液位控制系统取代温度单回路控制系
氨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范围内。 而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的 上限的，所以需要使用选择性控制系统， 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，二者的切换通过低值选择器实现。
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。正常情况下，如果温度升高，温度控制器输出控制液氨流量。增加液氨 量，经液氨的蒸发，使出口温度下降。如果液位上升到安全上限液位仍不能降低 温度，由液位控制器取代温度控制器。 一旦温度下降，温度控制器就自动取代液 位控制器，系统恢复到正常状况。
因此为了达到生产过程对控制系统的要求，本文在简单温度控制系统的基础 上需要加上一个液位控制系统，构成选择性控制系统。
关键字：氨冷却器；出口温度；安全上限液位；选择性控制系统
第1章绪论1..
第2章课程设计的方案论证2
2.1概述2.
2.2系统方案论证2.
2.3系统组成总体结构3.
第3章各种仪表的仪器设计5
本文设计主回路采用了温度控制系统，在正常工况下系统的输出物料进行控 制。随着系统的正常工作运行，液位会逐渐升高，当升高到超出安全限制的时候。 很可能发生事故，对系统加以液位控制系统，则会避免事故的发生，即会组成温 度液位选择性控制系统。当液位超过限制的时候，系统立即切换到液位控制系统， 限制液位的升高。当系统稳定后，再次切换到温度控制系统，进行正常情况下的 系统输出。
3.1传感器的选择设计5.
3.1.1温度传感器5.
3.1.2液位传感器5.
3.2控制器的选择设计6.
3.2.1温度调节器6.
3.2.2液位调节器7.
3.3执行器的选择设计7.
3.4选择器高低值型式的选择8
第4章控制规律10
第5章系统仿真12
第6章课程设计总结14
参考文献.5
第
氨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范围内。 而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的 安全上限的，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，二者的切换通过低值选择器自动根据工 况实现。
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指导教师评语及成绩
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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
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。
图2.1温度控制系统
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
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第
2.1
2.2
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，以液态氨的流量为控制变量，构成正常工况下的单回路温 度控制系统如图2.1所示。从安全角度考虑，当无压力信号时调节阀必须关闭， 避免液位超过上限损坏压缩机，因此调节阀选用气开式，又由于液氨流量越大， 出口温度越小，因此根据回路必须符合负反馈的特性， 所以温度控制器选择正作 用方式。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
辽宁工业大学
过程控制系统
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:
号 学
课程设计{论文>任务
O全，440安别 心 氏的鋼 嗷开 .丄压丁 炒:#琏 氨H型量 应1机制 必流 书W危曙 具的 明 胖各并 出阀 说►Hu口IEft丸"贝一気 纟疝 、二 则否旳 ，确 设 来，耐 兀 你 榔液试 > 方 加带L;阀用 书IB能锐 图{作 明 米 雄不卅 框器反 说M灯氨尉 方行正 计O则氏知 、执器 设 位tP时孵 图、制 印 液 血同采审帰曲 打「一，炙 纟一 及、玆.C恥 理控以 写.C脚I H顾^盼 撰00;尸 土 京 別需叽 苴'2用33^细辭»仙老 ； 器1%并也控 或松0+1扪为冷方仆器MM书度亦 冷度 附酣般 知歼 温1氨温到 衙<衙 野S3:: ，、才达 討劉討 讨贩 围度 中出m帧封帧 曲外 范温 务业的液 求可、艾可；1扌。数JS制 任工料却。憂K22C6氏4455匕蔘测控 计>以统计 形 以相 设 冷所系设 闭 字技
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。这时就可能导致生产事故。这时因为气化氨要经过压缩机后， 变成液态氨重复使用，如果液位太高，会导致氨中夹带液氨进入压缩机， 损坏压 缩机叶片。为了保护压缩机安全，要求氨蒸发器有足够的气化空间， 这就限制了 氨液面的上限高度（安全软限），这是根据工艺操作所提出的限制条件。为此， 需要在温度控制系统的基础上，增加一个液位控制系统取代温度单回路控制系
氨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范围内。 而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的 上限的，所以需要使用选择性控制系统， 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，二者的切换通过低值选择器实现。
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。正常情况下，如果温度升高，温度控制器输出控制液氨流量。增加液氨 量，经液氨的蒸发，使出口温度下降。如果液位上升到安全上限液位仍不能降低 温度，由液位控制器取代温度控制器。 一旦温度下降，温度控制器就自动取代液 位控制器，系统恢复到正常状况。
因此为了达到生产过程对控制系统的要求，本文在简单温度控制系统的基础 上需要加上一个液位控制系统，构成选择性控制系统。
关键字：氨冷却器；出口温度；安全上限液位；选择性控制系统
第1章绪论1..
第2章课程设计的方案论证2
2.1概述2.
2.2系统方案论证2.
2.3系统组成总体结构3.
第3章各种仪表的仪器设计5
本文设计主回路采用了温度控制系统，在正常工况下系统的输出物料进行控 制。随着系统的正常工作运行，液位会逐渐升高，当升高到超出安全限制的时候。 很可能发生事故，对系统加以液位控制系统，则会避免事故的发生，即会组成温 度液位选择性控制系统。当液位超过限制的时候，系统立即切换到液位控制系统， 限制液位的升高。当系统稳定后，再次切换到温度控制系统，进行正常情况下的 系统输出。
3.1传感器的选择设计5.
3.1.1温度传感器5.
3.1.2液位传感器5.
3.2控制器的选择设计6.
3.2.1温度调节器6.
3.2.2液位调节器7.
3.3执行器的选择设计7.
3.4选择器高低值型式的选择8
第4章控制规律10
第5章系统仿真12
第6章课程设计总结14
参考文献.5
第
氨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范围内。 而在非正常工况下，液位高度是不超过给定的 安全上限的，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，二者的切换通过低值选择器自动根据工 况实现。