Автоматизация процесса выпаривания. (бакалаврская)

дипломные работы, Техничекие дисциплины Объем работы: 63 стр. Год сдачи: 2009 Стоимость: Договорная

Введение 7
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...