脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計

成績：《過程控制工程》題目：脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計學班姓學院：計算機與電子信息學院級：名：號：電氣08-3指導教師：起止日期：2012年01月04日～2012年01月12日摘要脫丙烷塔的主要任務是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同分離塔低重組分主要是丁二烯。其中丙烷占10，丁二烯占89，其它雜質(zhì)占1。為了滿足脫丙烷塔的自動控制的質(zhì)量指標、物料指標、能量平衡及約束條件等要求。設計包括提餾段的溫度與蒸汽流量的串級控制；塔頂鴨梨為被控變量，氣態(tài)丙烯與去尾氣管線組成分層控制；進料流制；回流量的定制控制；以及進料、回流、塔頂、塔釜的溫度檢測，塔壓檢測，回流量的流量檢測等。檢測。I目錄目錄第一章主要故意流程和環(huán)境特征概論………………4第二章控制原理分析…………………51、提餾段的溫度與蒸汽流量組成串級控制……52、分程控制………73、單回路均勻控制回路…………74、液位報警系統(tǒng)…………………85、溫度檢測系統(tǒng)…………………8第三章節(jié)流裝置的設計計算…………10第四章調(diào)節(jié)閥口徑計算………………15III脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計脫丙烷塔的主要任務是切割C和C混合餾分，塔頂輕關鍵組分344脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計5脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計①改善了被控過程的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率。②對二次擾動有很強的克服能力。綜上所述，根據(jù)系統(tǒng)工藝要求，決定在系統(tǒng)設計中采用閉環(huán)串級控制方式。6脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計7脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計8脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計9脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計標準節(jié)流裝置設計計算原始數(shù)據(jù)項目位號用途數(shù)據(jù)備注FE21502200-RG2305介質(zhì)名稱介質(zhì)狀態(tài)最大量壓縮富氣氣體12000m3/h2200m3/h1200m3/h40℃正常量最小量操作溫度操作壓力量程比1.5MPa10:11．輔助計算①計算流量標尺因被測介質(zhì)為液體，應求出質(zhì)量流量。根據(jù)流量標尺取標準流量為6000Kg/h，即為1.6666Kg/s。②計算差壓上限CP2qmd24111再根據(jù)公式4計算P其中C=0.6,=1,=0.5,d=D×q代1m代入得=135078.47PPa因國產(chǎn)差變的系列值為1.0，1.6，2.5，4.0，6.0×10n，取=160000.00PPa③求雷諾數(shù)4ReD=D4*16.455=3.141592654*0.100446*0.00113911脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計=183127.498360④求A2ReD2A2=D1*183127.498360=*2*135078.47*=0.1535482．計算初值①求1設：令=C=0.6060，=1CX00A2=C=0.25337954130010.25X211X又=211=0.4955983337②求11因被測介質(zhì)為液體，所以1③求C1C=0.5959+0.0312β12.1—0.1840β18+0.0029β12.51（106/ReD）0.75故C=0.5959+0.0312×（0.4955983337）2.1—0.1840×1（0.4955983337）8+0.0029×（0.4955983337）2.5×（106/183127.498360）0.75=0.604165358212脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計11XC因此=A121=0.0004648607④精確度判斷E1所以1A2=0.00302746173．進行迭代計算，設定第二個假定值X2A2X2=C11=0.25414896760.25X221X=222=0.4963047208=1210/R0.75C=0.5959+0.03122.1—0.18408+0.00292.562222eD=0.6041854730因此=A—XC22222=-0.0000051122E所以24．進行迭代計算，設定第三個假定值，利用快速收斂弦截法X3公式（n=3起用）XXXX21322=0.25414059811213脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計0.25X231X323=0.4962970445=13C0.59590.03122.10.18400.002910/0.75R=0.6041852546eD82.56333333AXC因此323=0.0000000001E所以3E由于=0.00000000053精確度達到要求。14脫丙烷塔控制系統(tǒng)設計第四章調(diào)節(jié)閥口徑計算、調(diào)節(jié)閥的選型1特點來選擇。如用于大口徑、大流量、低壓差或濃濁漿狀及懸浮顆粒物的介質(zhì)調(diào)節(jié)時，可選用氣動薄膜調(diào)節(jié)蝶閥；當要求直角連接，介質(zhì)為高粘度、含懸浮物和顆粒狀介質(zhì)的調(diào)節(jié)時，可選用流路簡單、阻力小、易于沖洗的氣動薄膜角型調(diào)節(jié)閥；當調(diào)節(jié)脫鹽水介質(zhì)時，由于脫大的腐蝕性，因此可選用水處理專用球閥，以延長使用壽命；當要求閥在小開度時工作，就不應選用雙座閥，因雙座閥有兩個閥芯，其下閥芯處于流閉狀態(tài)，穩(wěn)定性差，易引起閥的振蕩。此外，選用調(diào)節(jié)閥時，還應考慮調(diào)節(jié)閥的閥芯型式。閥芯是調(diào)節(jié)倒拐，使閥的流路形狀如倒“S”型，因而存在許多死區(qū)，為介質(zhì)的沉淀提供了空間，易造成堵塞。角行程調(diào)節(jié)閥的閥芯是水平節(jié)流的，與介質(zhì)的進出方向一致，因此易把不干凈介質(zhì)帶走，而且流路簡單，介質(zhì)沉淀空間少，故其防堵性能好。為-20~200℃時，應選用普通型閥蓋；當溫度高于200℃時，應選用散熱型閥蓋；當溫度低于-20℃時，應選用長頸型閥蓋；在有劇毒、易揮發(fā)、易滲透等重要介質(zhì)的場合，應選用波紋管密封型閥蓋。上閥少回差，且密封性好；后者使用壽命長，但密封性差。2、調(diào)節(jié)閥口徑計算從調(diào)節(jié)閥的Kv計算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步驟: