反應(yīng)釜溫度控制反應(yīng)釜作為化工生產(chǎn)過程中的重要反應(yīng)容器,對反應(yīng)釜的精確、合理溫度控制顯得尤為重要。溫度控制不但有助提高反應(yīng)效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,且對化學(xué)反應(yīng)的平穩(wěn)運行,生產(chǎn)安全也影響重大。因此,對反應(yīng)釜溫度控制方案深入研究,不斷優(yōu)化自動化、智能化溫控設(shè)備,成為趨勢。
反應(yīng)釜是利用熱水、導(dǎo)熱油等,通過反應(yīng)釜的換熱裝置與物料進行換熱,提高釜內(nèi)物料的溫度。釜內(nèi)溫度測量一般根據(jù)測溫范圍選用熱電阻或熱電偶,與進入反應(yīng)釜導(dǎo)熱介質(zhì)管線上的調(diào)節(jié)閥組成控制回路,達到溫度調(diào)節(jié)的目的。
常規(guī)反應(yīng)釜溫度控制,僅需簡單的PID單回路調(diào)節(jié)即可,主要包括:被控對象(反應(yīng)釜)、檢測變送裝置(熱電偶或熱電阻)、控制裝置(DCS)與執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)四大部分。
以熱水導(dǎo)熱介質(zhì)為例,當(dāng)反應(yīng)釜溫度未達到設(shè)定值時,熱水進水調(diào)節(jié)閥開大,使熱水與物料充分換熱,直到達到設(shè)定溫度時,熱水進水調(diào)節(jié)閥關(guān)小,使物料溫度維持在設(shè)定值,實現(xiàn)整個反應(yīng)釜溫度的自動化控制。
但對一些較為復(fù)雜的反應(yīng)過程,如:需先對反應(yīng)釜進行加熱,起動反應(yīng),待反應(yīng)起動后,放出大量熱量,為使反應(yīng)平穩(wěn)進行,需對反應(yīng)釜進行降溫。在這種場合,若想實現(xiàn)反應(yīng)釜的啟動和正常生產(chǎn)自動化,須采用分程控制系統(tǒng)。
在簡單控制系統(tǒng)中,一個調(diào)節(jié)器的輸出只帶動一個調(diào)節(jié)閥。而在分程控制系統(tǒng),一個調(diào)節(jié)器的輸出去帶動兩個或兩個以上的調(diào)節(jié)閥工作,每個調(diào)節(jié)閥僅在調(diào)節(jié)器輸出的某段信號范圍內(nèi)動作。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度低于設(shè)定值時,調(diào)節(jié)器會指揮蒸汽進汽閥打開,對反應(yīng)釜進行加熱。當(dāng)反應(yīng)開始后,隨著反應(yīng)熱的逐步放出,調(diào)節(jié)器會逐步關(guān)閉蒸汽進汽閥,然后慢慢打開冷卻水進水閥,把反應(yīng)熱取走。這樣,在反應(yīng)釜的反應(yīng)啟動開始,直到反應(yīng)平穩(wěn)后,均可保持反應(yīng)釜的溫度基本不變,從而實現(xiàn)了工藝過程的自動控制要求。
目前,在豐富的自動控制理論支持下,逐漸引入各種新技術(shù)到反應(yīng)釜溫度控制中,如智能控制技術(shù)、微電子技術(shù)等,其主要包括以下優(yōu)點:
(1)為解決化工生產(chǎn)中滯后、慣性等問題,構(gòu)建功能強大的溫度控制系統(tǒng),且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在實踐應(yīng)用中取得很好的溫度控制效果;
(2)針對生產(chǎn)過程中難以進行有效溫度控制的特殊工況,通過構(gòu)建基于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,來模擬并解決了實際生產(chǎn)中的溫度控制要求;
(3)通過對模糊控制、智能技術(shù)、自適應(yīng)控制等不同技術(shù)的高效利用,在有效的算法支持下,優(yōu)化反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)服務(wù)功能,使具有很強的適用性;
(4)針對反應(yīng)釜溫度控制要求,能夠適應(yīng)參數(shù)變化時的溫度控制過程,確保了受控系統(tǒng)控制作用的充分發(fā)揮;
(5)應(yīng)用于反應(yīng)釜溫度控制中的溫控器,充分考慮控制對象的功能特性,通過增加參數(shù)自整定功能,促使溫控器具有良好的自學(xué)習(xí)效果,使用中能結(jié)合實際情況對控制參數(shù)進行調(diào)整,適應(yīng)不同運行工況下溫度控制要求;
(6)通過對計算機技術(shù)、自校正控制等不同技術(shù)的整合利用,提高溫度控制系統(tǒng)運行過程中的控制進度,系統(tǒng)具有良好的抗干擾性,應(yīng)用范圍廣泛。
反應(yīng)釜溫度控制效果的增強,有利于優(yōu)化設(shè)備工作性能,促進整體生產(chǎn)效率的提高。為實現(xiàn)對反應(yīng)釜溫度的科學(xué)控制,自動化發(fā)展中應(yīng)注重模糊控制方法、預(yù)測控制等方法的合理運用,確保反應(yīng)釜溫度控制的先進性、有效性。
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