Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автоматизация процесса подогрева нефти в трубчатой печи

Введение

Тепловые процессы играют значительную роль в современной технологии. Химические реакции веществ, а также их физические превращения, как правило, сопровождаются тепловыми явлениями. Тепловые эффекты часто составляют основу технологических процессов. В связи с этим, вопросы автоматизации трубчатых печей играют существенную роль в реализации тех или иных процессов.

Целью регулирования трубчатых печей является поддержание постоянства температуры продукта на выходе из печи.

В данной курсовой работе будут рассмотрены принципиальные схемы установок, виды и принципы их работы, а так же автоматизация процесса подогрева нефти в трубчатой печи.

Схемы установок и принцип работы

Принцип работы всех трубчатых печей заключается в том, что прокачиваемый через змеевик трубчатой печи продукт нагревается за счет тепла образующегося при сжигании топливного газа.

Возмущениями объекта являются:

  • - Расход и температура исходного продукта.
  • - Теплотворная способность топлива.
  • - Количество и температура воздуха, подаваемого для сжигания топлива
  • - Потери тепла в окружающую среду и ряд других.

Эти возмущения можно скомпенсировать с помощью АСР (автоматизированной системы регулирования) температуры продукта на выходе из печи, управляющей подачей топлива в печь. Однако трубчатые печи обладают запозданием по передаче тепла от дымовых газов через стенку змеевика к проходящему по змеевику продукту. Кроме того, переходный процесс по каналу «расход топлива - температура продукта на выходе» продолжается несколько часов. Поэтому при и использовании одноконтурной АСР динамическая ошибка и время регуляции достигает больших значений.

Вместе с тем температура газов над перевальной стенкой достаточно быстро реагирует на изменение режима работы печи, обусловленное изменением количество топливного газа, подаваемого на сжигание.

Поэтому существенное улучшение качество регулирования температуры продукта на выходе из печи может быть достигнуто применением каскадной схемы регулирования, рис. 1, состоящей из регулятора температуры продукта на выходе из печи (корректирующий регулятор), воздействующего на задание регулятора температуры газов над перевальной стенкой (стабилизирующий регулятор), который управляет подачей топлива в печь. Стабилизирующий регулятор начинает компенсировать возникающие возмущения, влияющие на процесс сгорания топлива прежде, чем они приведут к изменению температуры продукта.

При резком изменении перегрузки печи по расходу нагреваемого продукта при наличии возмущения по расходу топлива используют также выше описанную схему каскадного регулирования, стабилизирующий регулятор которой воздействует на регулятор соотношения расходов продукта и топлива. В этом случае регулятор соотношения управляет подачей топлива в печь, рис. 2.

Рис. 1. Схема связанного регулирования процесса в трубчатой печи.

При принудительной подаче первичного воздуха оптимальный его расход, при котором температура в топке принимает максимальное значение поддерживают посредством регулятора соотношения топливный «газ - воздух», обеспечивающего заданное значение коэффициента избытка воздуха, определяющего интенсивность процесса сгорания.

Если при этом теплотворная способность топлива существенно изменяется, то на регулятор соотношения направляют корректирующий сигнал от регулятора стабилизации содержания кислорода в топочных газах. Это обеспечивает полное сгорание топлива и высокое качество регулирования.

Сильным возмущением режима работы трубчатых печей со стороны топливного газа является изменение его давления. Это изменение компенсируют введением в АСР температуры продукта на выходе из печи дополнительного регулятора давления, задание на который подают от регулятора температуры в топочном пространстве.

Рис. 2. Каскадная схема регулирования трубчатой печи с регулятором соотношения «топливный газ - продукт».

Такие схемы обеспечивают качественное регулирование расхода топливного газа, так как расход газа в большей степени зависит от его давления.

Рис. 3. Каскадная схема регулирования температуры продукта на выходе с регулятором соотношения «топливный газ - воздух» и коррекцией по содержанию кислорода в топочных газах.

Так как зависимость температуры в топке от соотношения «топливо - воздух» имеет экстремальный характер, при автоматизации трубчатых печей применяют системы экстремального регулирования.

На рис. 4 экстремальный регулятор отыскивает максимальные значения температуры дымовых газов над перевальной стенкой, воздействуя на регулятор соотношения «топливный газ - воздух», управляющий подачей первичного воздуха.

При регулировании соотношения «топливный газ - воздух» необходимо обеспечить меры безопасности, так как при недостатке воздуха в топке может образоваться взрывоопасная смесь следует предусмотреть ограничения расхода топлива так, что бы этот расход никогда не превышал максимального допустимого значения, соответствующего текущему значению расхода воздуха. При уменьшении расхода воздуха относительно определённого значения нужно обязательно автоматически уменьшать подачу топлива в топку.

Рис. 4. Схема регулирования температуры продукта в печи с экстремальным регулятором корректирующим соотношение «газ - воздух».

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее