温度控制工艺
温度控制由一只调节器分别控制两个执行器工作,而且每个执行器必须全程工作,因此需要把调节器的信号分成两部分,每部分的信号使执行器在全程范围工作。反应开始,底水加热,调节阀门b动作。反应中段温度升高,系统需要冷却,调节阀门a动作。反应后陈化阶段无反应热,或外界温度原因,温度降低,加热,调节阀门b动作。
由于系统存在两种作用,加热与冷却,存在控制方向问题,正作用还是反作用,在加热系统中,一般都是选反作用,在冷却系统中选正作用。假设选择反作用,反应开始前升温阶段,测试温度小于设定值,则TC上升,阀a开始关闭,到阀a全关时,阀b打开,系统开始加热,当TC上升达到反应温度时,反应开始;反应开始后温度继续上升,当测试温度大于设定值时,Tc下降,阀b开始关闭’当阀b全关时'阀a打开,冷却水把反应热带走,使反应釜温度恒定,反应继续进行。
在这种情况下,阀a运行在小信号段,阀b运行在高信号段;阀a必须随着信号的增大开度减小'因此阀a必须选满信号关阔,零信号全开。阀b随着信号的增大开度增大,因此阀b必须选满信号关闭,零信号全开。反作用时阀门运行情况假设选择正作用,阀b运行在小信号阶段,阀a运行在高信号段;阀b必须随着信号的增大开度减小,因此阀b必须选满信号关闭,零信号全开。
阀a随着信号的增大开度增大,因此阀a必须选满信号关闭,零信号全开。正作用时阀门运行情况通过以上的分析,两种方式都可以达到温度控制的目的,只是选择不同作用时阀门的开闭方式不同,信号分程的区域段不同。为了保证安全,防止反应器温度过高,能源中断时冷水阀应该打开,这时阀a应在小信号段,阀b在高信号段。因此一般选择反作用控制方式。常用控制件选型自动控制中比较关键的控制件为pH仪、电动阀门、压力变送器及液位变送器、变频器等。各个控制件的选型要求如下:
(1) pH仪pH分析仪不仅要具备pH值对应的4~20mA模拟电流信号变送输出,还要具备温度对应的4~20mA模拟电流信号变送输出,从而满足温度与pH值被控量值在控制系统中反馈信号的需要。
(2)电动阀门调节电动阀门的选型主要按照电气性能和工艺流量口径、公称压力、材质四个方面进行选择。电气性能主要分为电源和控制信号的种类,电源电压通常选择交流220V,控割信号选择4~20mA模拟信号;考虑化工原料的腐蚀问题,选择防腐蚀的阀体材质;其他两部分技术参数按照具体工艺要求选择。
(3)压力变送器及液位变送器的选型压力传感器和压力变送器是将管道中的压力信号变成1~SV或4~20mA的模拟量信号,作为模拟输入模块(AfD模块)的输入,在选择时,为了防止传输过程中的干扰与损耗,采用4~20mA输出压力变送器液位变送器与压力变送器相似,它是利用液位的高度产生的压力信号变送成电压或电流信号来计量液位的高度,不同的液体密度不一样,同一液位产生的压力也不一样,由于液体的种类比较多,为了型号统一,可将水的密度作为选择依据。变送的信号送入PLC,通过设置不同的密度参数来处理不同的液体信号。
(4)变频器选型变频器在两个地方使用,即主搅拌电机调速和反应增压泵恒压控制。要对系统所用的变频器进行选型,首先需要确定变频器的容量,方法是依据所配电动机的额定功率和额定电流。


