Автоматизация процесса выпаривания. (бакалаврская)
| дипломные работы, Техничекие дисциплины Объем работы: 63 стр. Год сдачи: 2009 Стоимость: Договорная |
1 Технологический процесс выпаривания 9
1.1 Физические закономерности процесса выпаривания 9
1.2 Физико-химические основы процесса выпаривания 11
1.3 Аппаратное обеспечение процесса выпаривания 14
1.3.1 Классификация выпарных аппаратов 14
1.3.2 Выпарные аппараты 17
1.3.2.1 Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой 17
1.3.2.2 Аппараты с подвесной нагревательной камерой 19
1.3.2.3 Аппараты с выносными циркуляционными трубами 21
1.3.2.4 Аппараты с выносными греющей камерой и зоной кипения 22
1.4 Пути повышения технико-экономической эффективности выпарных установок 24
2 Контроль и управление процессом выпаривания 27
2.1 Общие принципы управления процессом 27
2.2 Одноконтурное регулирование процесса выпаривания 30
2.3 Многоконтурное регулирование процесса выпаривания 33
2.4 Частные случаи выпаривания 34
2.4.1 Регулирование разрежения в вакуум-выпарных установках 34
2.4.2 Регулирование концентрации упаренного раствора изменением его расхода 35
2.4.3 Регулирование концентрации упаренного раствора изменением расхода теплоносителя 36
2.4.4 Регулирование при постоянной концентрации растворенного вещества в свежем растворе 37
2.4.5 Управление выпарными аппаратами периодического действия 38
2.5 Регулирование работы многокорпусных и многоступенчатых выпарных установок 40
3 Регулирование процесса 42
3.1 Общие сведения о регулировании 42
3.2 Классификация регуляторов 43
3.3 Законы регулирования 44
3.3.1 Интегральные регуляторы 45
3.3.2 Пропорциональные регуляторы 47
3.3.3 Пропорционально-интегральные регуляторы 50
3.3.4 Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор 52
3.4 Регулирование процесса выпаривания 54
Заключение 59
Список использованных источников 61
Приложения 64
Приложение 1. Аппарат выпарной с естественной циркуляцией, выносными греющей камерой и зоной кипения. Спецификация 64
Приложение 2. Методы регулирования процесса выпаривания. Спецификация 65
Приложение 3. Функциональная схема процесса выпаривания....Разнообразие технических средств автоматизации, выпускаемых отечественной приборостроительной промышленностью, глубокое изучение процессов химической технологии, а также достаточно хорошо разработанная теория автоматического управления позволяют интенсивно проводить автоматизацию в химической промышленности.
Масштабы и темпы внедрения средств автоматизации управления в химической технологии с особой остротой ставит задачу проведения комплексных исследований, связанных с всесторонним изучением и обобщением возникающих при этом проблем как практического, так и теоретического характера.
Автоматизация приводит к улучшению главных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции. Внедрение автоматических устройств обеспечивает высокое качество продукции, сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и энергии, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, удлинение межремонтных сроков эксплуатации оборудования.
В химической, нефтехимической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности выпаривание является одним из основных технологических процессов производства солей, щелочей, экстрактов растительных дубильных веществ, сахара и др. [1]
Выпарные установки применяются в технологии для концентрирования или разделения растворов, суспензий и эмульсий.
Требуемым конечным продуктом обычно является концентрированная, но все еще пригодная для перекачки жидкость. В процессе выпаривания может также решаться задача извлечения летучих компонентов или дистиллята, например, в системах отделения растворителей. В ходе этих процессов обычно требуется достичь и сохранить определенное качество продукта.
Это требование наряду со многими другими привело к разработке разнообразных типов выпарных аппаратов, рабочих режимов и схем компоновки. [2]
В химической технике используются следующие основные способы выпаривания: простое...Целью моей работы являлось исследование систем автоматизации и регулирования процесса выпаривания растворов.
Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
рассмотреть особенности технологической реализации процесса выпаривания и его аппаратного оформления;
определить контролируемые и регулируемые параметры;
рассмотреть возможные схемы регулирования параметров процесса;
проанализировать работы различных типов регуляторов.
На основании проведенной работы можем сделать следующие выводы:
одними из наиболее эффективных выпарных аппаратов являются аппараты с выносными греющей камерой и зоной кипения;
задача регулирования процесса выпаривания состоит в стабилизации концентрации упаренного раствора на выходе из выпарного аппарата. Основными источниками возмущения служат колебания расхода и концентрации исходного раствора, энтальпия греющего пара и теплопотери в окружающую среду. При этих условиях в качестве основного управляющего воздействия для процесса выпаривания выбирают изменение расхода греющего пара. Для поддержания материального и теплового балансов предусматриваются стабилизация уровня в аппарате изменением расхода раствора на выходе из аппарата, а также стабилизация давления изменением подачи хладоагента в конденсатор [21];
наиболее эффективны в производстве схемы управления процессом выпаривания растворов с применением многоконтурного регулирования параметров протекания процесса;
оптимальный многомерный П-регулятор значительно превосходит по качеству регулирования традиционную систему с ПИ-регулятором.
В химической промышленности вопросам автоматизации уделяется особое внимание. Это объясняется сложностью и большой скоростью протекания технологических процессов, высокой чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью перерабатываемых веществ.
Проведение некоторых современных производственных процессов возможно только при условии их полной автоматизации. При ручном управлении такими...