传热设备的控制教学PPT.ppt
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1、tt传热设备的控制tt,戴连奎 浙江大学智能系统与决策研究所 2001/11/28,换热设备控制思考题,1、针对逆流单程列管式换热器,当两侧液体均无相变时,试推导得到工艺介质出口温度与输入条件之间的静态关系; 2、了解夹套式(集中参数系统)与套管式换热器(分布参数系统)的动态模型建立方法; 3、掌握换热器的控制问题与常用的控制方案; 4、掌握加热炉出口温度的控制问题与串级方案。,内 容,引 言 换热器的静态特性 换热器的动态特性 换热器的控制 加热炉的控制 锅炉设备的控制,换热器的静态特性,问题:针对逆流单程列管式热交换器,巳知入口条件(G1, T1i, G2, T2i),要求计算稳定条件下工
2、艺介质与载热体的出口温度(T1o, T2o)。其中c1, c2分别为相应介质的比热。,热交换过程的热量平衡方程,假设工艺介质与载热体均无相变,而且没有热损失。即 被加热物料得到的热量/单位时间 = 载热体放出的热量/单位时间,热交换过程的传热速率方程,K 为传热系数;Fm 为传热面积; Tm 为传热壁两侧流体的平均温差.,对于逆流单程换热器, 可取对数平均值,若,在1/3 3 之间,则可用算术平均近似,热交换过程的静态方程,热交换过程的静态特性分析,严重非线性,若其它环节为线性,调节阀需选用等百分数阀。,换热器的控制问题,被控变量 (1) 被加热/冷却介质的出口温度(无相变); (2) 加热/
3、冷却所需的热量(有相变),如精馏塔底再沸器的蒸发量。 控制变量 (1) 调载热体的流量;(2) 调节传热平均温差; (3) 调传热面积; (4) 将工艺介质分路,一路经换热,另一路走旁路。,换热器的控制方案,换热器的控制方案(续),问题:若上述单回路控制方案仍未能满足工艺要求,如何改进控制方案,以进一步提高控制质量?,加热炉的控制问题,被控变量:工艺介质的出口温度。 控制变量:燃料油或燃料气的流量。 主要干扰: 工艺介质的进料温度、流量、组分;燃料油/燃料气的压力、流量、成分(或热值);燃料油的雾化情况;空气充分情况;火嘴的阻力,炉膛压力等。,加热炉的单回路控制,加热炉的串级控制(一),加热炉
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