常壓爐控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　課程 自控工程課程設(shè)計</p><p>　　題目 常壓爐控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等</p><p><b>　

2、　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　1.掌握利用Auto-CAD繪制常減壓裝置常壓爐控制工藝流程圖。</p><p>　　2.掌握節(jié)流裝置的計算方法和計算機輔助設(shè)計計算方法,完成常壓加熱爐燃料油指示。</p><p>　　3.掌握調(diào)節(jié)閥的選型及口徑計算方法，完成對常壓加熱爐燃料油的調(diào)節(jié)。</p><p><b>　

3、　基本要求：</b></p><p>　　1.在工程設(shè)計中，必須嚴格貫徹執(zhí)行一系列國家技術(shù)標準和規(guī)定。</p><p>　　2.邊學(xué)習標準和規(guī)定，邊上機設(shè)計。</p><p>　　3.必須按階段完成任務(wù)。</p><p>　　4.設(shè)計完成后交出一份包括上述三個部分符合撰寫規(guī)范的設(shè)計報告。</p><p>&

4、lt;b>　　主要參考資料：</b></p><p>　　[1]HG/T20636～20639-1998，化工裝置自控工程設(shè)計規(guī)定(上下卷)[S] .</p><p>　　[2]GB/T2624-1993，流量測量節(jié)流裝置 [S] .</p><p>　　[3]奚文群，翁維勤.調(diào)節(jié)閥口徑計算指南[M].蘭州：化工部自控設(shè)計技術(shù)中心站，1991.&l

5、t;/p><p>　　[4]董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設(shè)計基礎(chǔ)[M].大慶：大慶石油學(xué)院，1999.</p><p>　　[5]王驥程，祝和云.化工過程控制工程[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　完成期限 2013.11.4~2013.11.15 </p><p>　　指導(dǎo)教師

6、</p><p>　　專業(yè)負責人 </p><p>　　2013年 11 月 20 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 工程實例1</p><p>　　1.1 常壓爐工程背景及說明1</p><p&

7、gt;　　1.2 CAD流程圖2</p><p>　　第2章 控制系統(tǒng)方案設(shè)計3</p><p>　　2.1 常壓爐工作過程3</p><p>　　2.2 回路干擾因素3</p><p>　　2.3 回路控制方案4</p><p>　　第3章 控制系統(tǒng)儀表選型6</p><p>　　

8、3.1 檢測元件選型7</p><p>　　3.2 調(diào)節(jié)閥的選型9</p><p>　　3.3 常壓爐計算實例11</p><p>　　第4章 課程設(shè)計心得12</p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p><b>　　附錄14</b><

9、/p><p><b>　　第1章 工程實例</b></p><p>　　1.1 常壓爐工程背景及說明</p><p>　　所謂常壓爐，應(yīng)定義為鍋爐開口與大氣相通，使鍋爐水位線處的壓力，任何時候都等于大氣壓力。常壓鍋爐是指鍋爐頂部通大不承受供熱系統(tǒng)的水柱靜壓力，鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒，鍋爐是具有高溫、高壓的熱能設(shè)備，是特種設(shè)備之一，在

10、機關(guān)、事業(yè)企業(yè)及各行各業(yè)廣泛使用，是危險而又特殊的設(shè)備。</p><p>　　常壓爐比較安全，與大氣相通，不承受壓力，在一定程度上消除爆炸的可能性。常壓爐的管理簡化，由于常壓鍋爐比較安全，對常壓鍋爐的使用設(shè)計、制造、安裝的管理抖比較簡化，對鍋爐房的要求也有所降低。在約低于三層建筑物的供暖系統(tǒng)中，采用承壓熱水鍋爐與采用常壓熱爐比，其運行費用基本相當。常壓爐可以利用報廢鍋爐，節(jié)省鋼材，簡化制造工藝。我國的工業(yè)鍋爐，每

11、年有許多鍋爐報廢，如能利用承壓報廢高爐改裝為常壓爐，由于受壓部件的減小，亦可節(jié)約大量優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼材，而且制造工藝亦可簡化，節(jié)約了人力、物力、財力。因此，常壓爐得到應(yīng)用和發(fā)展。</p><p>　　1.2 CAD流程圖</p><p>　　第2章 控制系統(tǒng)方案設(shè)計</p><p>　　2.1 常壓爐工作過程</p><p>　　燃料油流量發(fā)生波動

12、，干擾作用于副環(huán)，開始階段因爐膛容積較大，故被加熱介質(zhì)出口溫度暫不變化，主調(diào)節(jié)器因檢測不到過程PV值的變化而輸出不變；但流量調(diào)節(jié)器因過程量改變輸出一調(diào)節(jié)信號至閥來克服燃料油量的波動，迫使燃油量逐漸向原給定方向靠近，故此階段完全等同于單回路調(diào)節(jié)。雖然流量的干擾經(jīng)副環(huán)得到了初期和主要的克服，但不可能得到完全解決，一定時間后，燃料油變化通過溫度對象漸漸影響介質(zhì)出口溫度，這樣主調(diào)節(jié)器必然進入調(diào)整狀態(tài)，通過改變副調(diào)節(jié)器的給定，副調(diào)在PV和SV值的

13、同時變化中克服燃油波動的作用更加迅速和強大，最終使出口溫度回至起初的設(shè)定上。 被加熱介質(zhì)流量、介質(zhì)熱焓及燃料氣壓力和流量的波動、空氣流量和溫度、濕度、火嘴物理性能等發(fā)生變化，當這些干擾進入主回路中，使爐出口溫度受干擾影響而變化，這樣，溫度調(diào)節(jié)器就因偏差e1≠0而產(chǎn)生輸出變化量來克服干擾作用對被控變量的影響，繼而使流量調(diào)節(jié)器的偏差e2不為零，產(chǎn)生控制輸出來改變閥開度，調(diào)節(jié)的最終目的使溫度回至給定值。無論干擾進入主回路還是副回路，控

14、制的手段都是通過閥的調(diào)節(jié)作用來主動實施反干擾。 當主、副回路同時受到干擾作用時，即燃料油流量和</p><p>　　2.2 回路干擾因素</p><p>　　主回路干擾有被加熱介質(zhì)流量、熱焓、高低壓瓦斯氣壓力、流量波動、爐膛壓力以及空氣流量和溫度、火嘴物理性能、霧化蒸汽等變化；副回路有燃料油壓力、熱值、組分變化等干擾。以下就主要干擾環(huán)節(jié)進行分析。</p><p&

15、gt;　　（1）爐膛容積大，溫度反應(yīng)滯后</p><p>　　當火嘴燃燒或分支進料發(fā)生變化時，爐總出口溫度反應(yīng)通常比較滯后。通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)燃料油或高瓦流量時，存在著在同時調(diào)節(jié)東、西燃料室內(nèi)火嘴燃燒，這樣在保持爐出口溫度一定的情況下，東、西輻射室四路分支溫度不可避免出現(xiàn)了偏差。</p><p>　?。?）燃料氣壓力、組分等波動大</p><p>　　兩臺加熱爐還承擔

16、著平衡整個干氣管網(wǎng)壓力的作用，當系統(tǒng)用量或管網(wǎng)壓力發(fā)生變化時，需要經(jīng)常對高瓦火嘴燃燒量進行調(diào)整，即增點或熄滅火嘴。雖然常爐設(shè)有高瓦流量單回路調(diào)節(jié)，但是為了減少系統(tǒng)壓力波動對常壓爐的影響，平時用手動調(diào)節(jié)?！?（3）燃料油壓力波動大 　　燃料油主要來自于減壓塔底，受液面指示滯后（減底液面計為浮球，反應(yīng)時間偏大）和渣油出裝置的影響，燃料油系統(tǒng)壓力一直不夠穩(wěn)定。渣油出裝置流量完全依靠手動操作，在手動提降量時，燃料油壓控反應(yīng)強烈。常常因為調(diào)節(jié)

17、不及時，造成爐出口溫度出現(xiàn)大的波動。</p><p>　?。?）燃料油調(diào)節(jié)閥選型偏大　　常壓爐燃料油流量調(diào)節(jié)閥選型偏大。在串級控制過程中時常出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥過分截流引起在用火嘴燃燒工況變差或熄滅、漏油。</p><p>　　2.3 回路控制方案</p><p>　　加熱爐平穩(wěn)操作是整個常減壓裝置生產(chǎn)正常運行的必要保證。出口溫度是加熱爐工藝生產(chǎn)的主要控制指標，是串級調(diào)節(jié)中

18、起主導(dǎo)作用的被控參數(shù)；副參數(shù)是影響主參數(shù)的主要變量，能被定為副參數(shù)的變量較多，副參數(shù)選擇要根據(jù)對主參數(shù)影響程度來確定。由于改造后的常壓爐熱負荷大、爐膛容積大、系統(tǒng)干擾因素多、調(diào)節(jié)控制難度大，故以常爐作為研究對象，并根據(jù)以上存在的問題，提出改變副變量法和前饋補償法解決措施。</p><p>　?。ㄒ唬└淖兏弊兞俊　∧壳俺籂t系統(tǒng)控制回路的副變量采用燃料油流量，將燃料油壓力作主要干擾因素，方案上同閥后壓力控制類似，

19、副回路控制通道短、時間常數(shù)小，這樣對燃料油壓力等引起的流量變化控制作用及時?！　「鶕?jù)串級控制回路副環(huán)自身的特點，副回路應(yīng)包含對主變量影響最嚴重、最頻繁、較可能多的干擾。當燃料油壓力不成為主要干擾時，若副變量選用爐膛溫度，則能將燃料油流量、組分、熱值及火嘴物理性能等干擾納入副環(huán)。根據(jù)常爐的結(jié)構(gòu)特點，爐膛溫度取值方案有多種，以下提出幾種方法：</p><p><b>　　(1) 兩點平均法</b&g

20、t;</p><p>　　常壓爐有4支爐膛熱偶，如圖所示。從東、西爐膛溫度中各選出工況好或靈敏度高的一點平均處理后作副參數(shù)。</p><p>　　這種方法實現(xiàn)簡單，但當火嘴工況不同、火嘴不全點火或不對稱點火、管壁熱偶表面積灰、火嘴燃燒工況不佳（火焰 爐管）等情況下，熱偶所測溫度存在差異，有時差異還相當大，故這種取值方法存有不足。</p><p><b>

21、　?。?）四點平均法</b></p><p>　　考慮燃燒火嘴物理分布不均勻因素，近似地取4點測量的算術(shù)平均值作過程變量，實現(xiàn)串級控制，定義4點平均值點為TIC123，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 出口溫度―爐膛溫度串級控制回路 </p><p><b>　　加權(quán)法</b></p><p>

22、　　加權(quán)處理方法對四路進料差異有一定克服作用，尤其是流量差距大、火嘴不對稱或不均分布時，與平均方法的差異較大。 加權(quán)計算后，爐出口溫度TIC104和計算的爐膛溫度TIC123組成串控回路。</p><p>　　（二）前饋補償法 　 當燃料油壓力波動成為主要干擾時，副變量采用爐膛溫度，則副對象滯后較大。采用燃油流量時，由于高、低壓瓦斯干擾在副回路之外，須通過補償方法來克服干擾。 　 氣相瓦斯相對燃料油其

23、熱值較低，I常加熱爐系統(tǒng)使用的瓦斯氣作為工藝調(diào)節(jié)手段來使用，燃料氣存在可測、不可控、在干擾中對被控變量的影響較其它參數(shù)顯著，故具有作前饋補償?shù)臈l件。正常生產(chǎn)中將燃料氣回路置于“手動”。實際中管網(wǎng)燃料氣有波動，因爐體容積大，對象時間常數(shù)大，受到干擾后，表現(xiàn)不很明顯。同時主調(diào)節(jié)參數(shù)是溫度變量，對象存在容量滯后，慣性大，造成過程調(diào)節(jié)緩慢。</p><p>　　燃料氣前饋補償?shù)姆綁K圖如圖2-2所示。</p>

24、<p>　　圖2-2 燃料氣前饋―串級控制方塊圖 </p><p>　　利用前饋加串級控制方法，干擾通道對過程的影響正好與前饋補償和對象調(diào)節(jié)通道的乘積相抵消。只要前饋函數(shù)設(shè)置合理，實現(xiàn)近似完全補償是可行的。 　 帶有前饋補償控制回路的控制器輸出為前饋作用和反饋作用的迭加，是按干擾進行補償和偏差調(diào)節(jié)的結(jié)合。前饋補償力求在任何時刻均實現(xiàn)對擾動影響的補償，使高、低瓦斯

25、對被調(diào)量的影響大大降低。對燃料氣施行前饋補償，使控制作用和干擾作用對被控參數(shù)的影響大小相等，方向相反。</p><p>　　常壓爐引入前饋控制流程圖如圖2-3所示。 Gd1、Gd2為前饋補償器，可通過在用PROVOX系統(tǒng)內(nèi)部儀表“AI POINT”點來實現(xiàn)，內(nèi)有開方、濾波、作用方向、</p><p>　　圖2-3 爐燃料氣前饋―串級控制系統(tǒng)第3章 控制系統(tǒng)儀表選型</p>

26、;<p>　　3.1 檢測元件選型</p><p>　　GB/T2624-1993全稱為《流量測量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管的流體測量》。國內(nèi)的壓差流量計經(jīng)歷了仿制、統(tǒng)一標準設(shè)計和自行設(shè)計等階段：我國1959年由國家推薦的蘇聯(lián)27-54規(guī)程作為我國的暫行規(guī)程。1993年2月3日由國家技術(shù)監(jiān)督局批準GB/T2624-1993代替GB2624-1981，1993年8月1日實施。該標準第一

27、次等效采用ISO5167（1991）與國際接軌，標志著我國現(xiàn)行的標準節(jié)流裝置，在推廣采用國際標準上的研究成果、提高測量精度方面，以取得了突破性的進展。</p><p>　　GB/T2624-1993主要特點有：</p><p>　?。?）以流出系數(shù)Kv代替流量系數(shù)α；Kv值的計算中的β降階計算由原流量系數(shù)α0計算中的最高階β20降至流出系數(shù)Kv計算中的最高階β8次冪。</p>

28、<p>　　（2）提出5種命題以適應(yīng)自控工程設(shè)計中各方面的需要。</p><p>　?。?）提出迭代計算方法，給出計算機計算程序框圖。</p><p>　?。?）差壓上限不再計算，而要由用戶自行選定，要求設(shè)計者有更多的經(jīng)驗。</p><p>　?。?）管道粗糙度不再參加計算，而是在計算結(jié)果出來后驗證。</p><p>　　在GB/

29、T2624-1993中規(guī)定的標準節(jié)流裝置有以下幾種：</p><p>　　標準孔板：角接取壓；法蘭取壓；徑距取壓（D-D/2）。</p><p>　　標準噴嘴：ISA1932噴嘴；長頸噴嘴。文丘里管：文丘里噴嘴；經(jīng)典文丘里管。</p><p>　　3.1.1 常壓加熱爐燃料油指示FI2130</p><p>　　表3-1 常壓加熱爐燃料油指示

30、FI2130標準節(jié)流裝置設(shè)計參數(shù)表</p><p>　　使用Matlab7.0編制標準截流裝置的計算迭代程序，結(jié)果在workspace中以矩陣形式輸出。加熱爐燃料流量FI2130標準截流裝置的計算迭代程序所示。</p><p><b>　　計算結(jié)果：</b></p><p>　　表3-2 常壓加熱爐燃料油指示FI2130標準截流裝置迭代數(shù)據(jù)表&

31、lt;/p><p><b>　　輔助計算</b></p><p>　　(1)求工況下管道直徑</p><p><b>　　=0.1007m</b></p><p>　　管道內(nèi)徑（下實測值），管道材料熱膨脹系數(shù)，被測介質(zhì)溫度</p><p><b>　　(2)求雷諾數(shù)&l

32、t;/b></p><p><b>　　971.819</b></p><p>　　最大質(zhì)量流量，工作狀態(tài)下粘度</p><p><b>　　(3)求</b></p><p><b>　　0.016MPa</b></p><p><b>

33、　　=2.378</b></p><p><b>　　2.初值計算</b></p><p><b>　　(1) 求</b></p><p>　　設(shè)：=0.6060，=1，令 =3.924又= 0.98439</p><p><b>　　(2)求</b></p&

34、gt;<p>　　C1 = 0.5959+0.0312β12.1—0.1840β18 =0.463847124</p><p><b>　　(3)精確度判斷</b></p><p>　　=0.4133990.6821770.5977770.998298</p><p>　　=0.557863885</p><

35、p>　　=1.23e-2,達到了精度要求，無需迭代。 </p><p>　　3．計算結(jié)果求得：、</p><p>　?。?.099128m，求</p><p>　?。?.098445m</p><p>　　3.2 調(diào)節(jié)閥的選型</p><p>　　調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的

36、控制信號，借助動力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，調(diào)節(jié)閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動調(diào)節(jié)閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調(diào)節(jié)閥等。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行

37、機構(gòu)或其它執(zhí)行機構(gòu)匹配。</p><p>　　(1)從使用功能上選閥需注意的問題 ① 調(diào)節(jié)功能 ② 泄漏量與切斷壓差 ③ 防堵</p><p>　　④ 耐蝕⑤ 耐壓與耐溫 </p><p><b>　?、?重量與外觀 </b></p><p>　　(2)綜合經(jīng)濟效果確定閥型</p><p

38、><b>　?、?高可靠性。</b></p><p><b>　?、?使用壽命長。</b></p><p>　?、?維護方便，備品備件有來源。</p><p>　?、?產(chǎn)品價格適宜，性能價格較好。</p><p>　　(3)調(diào)節(jié)閥型式的優(yōu)選次序根據(jù)上述觀點，特提供調(diào)節(jié)閥的優(yōu)選次序如下：①全

39、功能超輕型調(diào)節(jié)閥→②蝶閥→③套筒閥→④單座閥→⑤雙座閥→⑥偏心旋轉(zhuǎn)閥→ ⑦球閥→⑧角形閥→⑨三通閥→⑩隔膜閥。 　　在這些調(diào)節(jié)閥中，我們認為應(yīng)該盡量不選用隔膜閥，其理由是隔膜是一個極不可靠的零件，使其隔膜閥也成為了可靠性差的產(chǎn)品。</p><p>　　3.2.1調(diào)節(jié)閥口徑計算</p><p>　　從調(diào)節(jié)閥的Kv計算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步：①計算流量的確定?，F(xiàn)有的

40、生產(chǎn)能力、設(shè)備負荷及介質(zhì)的狀況，決定計算流量的Qmax和Qmin。②閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點選定S(阻力系數(shù))，再確定計算壓差。③計算Kv。根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)選擇合適的計算公式和圖表，求得Kvmax和Kvmin。④選用Kv。根據(jù)Kvmax,在所選擇的產(chǎn)品標準系列中選取〉Kvmax且與其最接近的一級C。</p><p>　?、菡{(diào)節(jié)閥開度驗算。一般要求最大計算流量時的開度〉90%，最小計

41、算流量時的開度〈10%。 </p><p>　?、拚{(diào)節(jié)閥實際可調(diào)比的驗算。一般要求實際可調(diào)比〈10。⑦閥座直徑和公稱直徑的確定。驗證合適后，根據(jù)C確定。</p><p>　　3.2.2 常壓加熱爐燃料油調(diào)節(jié)THC2115A</p><p>　　表3-3 常壓加熱爐燃料油調(diào)節(jié)THC2115A設(shè)計參數(shù)</p><p>　　選用雙座V型

42、直通閥，查得壓力恢復(fù)系數(shù)為0.9。</p><p>　　C =187.7731465254733</p><p>　　查表得THC2115A的公稱通徑：</p><p>　　DN=100 mm。</p><p><b>　　C值計算步驟：</b></p><p>　　1.選定調(diào)節(jié)閥的類型，并據(jù)此查

43、表得到壓力恢復(fù)系數(shù)</p><p>　　根據(jù)已知條件可選單座閥(JP) ,壓力恢復(fù)系數(shù)=0.90</p><p>　　2.按下式計算液體的臨界壓力比系數(shù)：</p><p>　　=0.96-0.28=0.8952 </p><p>　　3.判斷流體是否為阻塞流</p><p>　　經(jīng)判斷為非阻塞流，按SI制</p&

44、gt;<p><b>　　33.80</b></p><p><b>　　液體體積流量</b></p><p><b>　　被測介質(zhì)工況密度</b></p><p><b>　　閥前壓力</b></p><p><b>　　閥后壓力

45、</b></p><p>　　4.根據(jù)需要對C值進行低雷諾數(shù)修正</p><p>　　計算調(diào)節(jié)閥雷諾數(shù)Red</p><p><b>　　Red59474</b></p><p><b>　　液體體積流量</b></p><p><b>　　運動粘度&l

46、t;/b></p><p><b>　　5. 由 </b></p><p>　　即得：選調(diào)節(jié)閥的口徑為190mm。</p><p><b>　　6. 結(jié)論</b></p><p>　　選定單座閥(JP)，取為選定口徑，非阻塞流工況，不作噪聲預(yù)估。</p><p>　　

47、3.3 常壓爐計算實例 </p><p>　　3.3.1常壓加熱爐燃料油指示FI2130節(jié)流裝置的計算迭代程序</p><p><b>　　見附錄1。</b></p><p>　　3.3.2 原油緩沖罐壓力閥PV-101的計算迭代程序</p><p><b>　　見附錄2。</b></p>

48、;<p>　　第4章 課程設(shè)計心得</p><p>　　兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。</p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識

49、綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習的不足和薄弱環(huán)

50、節(jié)，從而加以彌補。在此感謝我們的指導(dǎo)老師，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學(xué)習中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次模具設(shè)計的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受

51、你們的批評與指正，本人將萬分感謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]HG/T20636～20639-1998，化工裝置自控工程設(shè)計規(guī)定(上下卷)[S] .</p><p>　　[2]GB/T2624-1993，流量測量節(jié)流裝置 [S] .</p><p>　　[3]奚文群，翁維勤.

52、調(diào)節(jié)閥口徑計算指南[M].蘭州：化工部自控設(shè)計技術(shù)中心站，1991.</p><p>　　[4]董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設(shè)計基礎(chǔ)[M].大慶：東北石油大學(xué)，1999.</p><p>　　[5]王驥程，祝和云.化工過程控制工程[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[6]鄭阿奇，徐文勝．AUTOCAD實用教程[M]．北京：電子工業(yè)出版社，20

53、03．</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄1：</b></p><p>　　常壓加熱爐燃料油指示FI2130迭代程序</p><p><b>　　clear;</b></p><p><b>　　clc;

54、</b></p><p>　　D=114-2*4;%</p><p>　　gm=1*500/(273/(273+20));%(20'C)</p><p>　　gmmin=1*400/(273/(273+20));%(20'C)</p><p>　　gmmax=1*650/(273/(273+20));%(20

55、9;C)</p><p>　　t=10;%工況溫度（'C）</p><p>　　u=0.0085*0.001;%工況粘度(Pa/s) </p><p>　　lmd=0.000012;%孔板膨脹系數(shù)</p><p>　　rd=0.000011;%管道膨脹系數(shù)</p><p>　　p=2;%工況密度(p20=1kg

56、/m^3)</p><p>　　P=0.3*1000000;%工作壓力(Pa)</p><p>　　k=1.315;%等墑指數(shù)</p><p>　　b=zeros(1,10);c=zeros(1,11);E=zeros(1,10);x=zeros(1,10);g=zeros(1,10);</p><p>　　e=zeros(1,10);<

57、;/p><p>　　c(1,1)=0.6060;</p><p><b>　　e(1,1)=1;</b></p><p>　　red=0.354*gm/(D*u);</p><p>　　B=(1000000/red);</p><p>　　L=(25.4/D);%0.2396</p>&

58、lt;p>　　C=0.5959+0.312*(b(1,1)^2.1)-0.1840*(b(1,1)^8)+0.0029*(b(1,1)^2.5)*(B^0.75)...</p><p>　　+0.0090*L*(b(1,1)^4)/(1-(b(1,1)^4))-0.0337*L*(b(1,1)^3);</p><p>　　depmax=(1-b(1,1)^4)*gm^2/((0.00

59、4*C*b(1,1)^2*D^2)^2*p);%depmax=862.2,取800</p><p>　　depmax=800;</p><p>　　dep=(gm/gmmax)^2*depmax;</p><p>　　a2=gm/(0.004*D^2*(dep*p)^0.5);</p><p>　　for i=1:1:10</p>

60、<p><b>　　if i<3</b></p><p>　　x(1,i)=a2/(c(1,i)*e(1,i));</p><p>　　b(1,i)=((x(1,i)^2/(1+x(1,i)^2))^0.25);</p><p>　　e(1,i+1)=(1-(0.41+0.35*b(1,i)^4)*dep/(k*P));&l

61、t;/p><p>　　c(1,i+1)=(0.5959+0.312*(b(1,i)^2.1)-0.1840*(b(1,i)^8)+0.0029*(b(1,i)^2.5)...</p><p>　　*(B^0.75)+0.0090*L*(b(1,i)^4)/(1-(b(1,i)^4))-0.0337*L*(b(1,i)^3));</p><p>　　g(1,i)=a2-x

62、(1,i)*c(1,i+1)*e(1,i);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　x(1,i)=(x(1,i-1)-g(1,i-1)*(x(1,i-1)-x(1,i-2))/(g(1,i-1)-g(1,i-2)));</p><p>　　b(1,i)=((x(1,i)^2/(1+x(1,i)^2))^0.25);&

63、lt;/p><p>　　e(1,i+1)=(1-(0.41+0.35*b(1,i)^4)*dep/(k*P));</p><p>　　c(1,i+1)=(0.5959+0.312*(b(1,i)^2.1)-0.1840*(b(1,i)^8)+0.0029*(b(1,i)^2.5)...</p><p>　　*(B^0.75)+0.0090*L*(b(1,i)^4)/(1

64、-(b(1,i)^4))-0.0337*L*(b(1,i)^3));</p><p>　　g(1,i)=a2-x(1,i)*c(1,i+1)*e(1,i);</p><p>　　E(1,i)=(g(1,i)/a2);</p><p>　　if abs(E(1,i))<0.0000000002</p><p><b>　　bre

65、ak;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　d=D*b(1,i);</p><p>　　d20=d/(1+lmd*(t

66、-20))</p><p><b>　　clear;</b></p><p><b>　　clc;</b></p><p>　　D=76-2*3.5;%工況管道內(nèi)徑(mm)</p><p>　　gm=(4.1*559);%正常質(zhì)量流量</p><p>　　gmmin=3.2*

67、559;%最小質(zhì)量流量</p><p>　　gmmax=5.4*559;%最大質(zhì)量流量</p><p>　　t=77;%工況溫度（'C）</p><p>　　u=0.23*0.001;%工況粘度(Pa/s)</p><p>　　lmd=0.000012;%孔板膨脹系數(shù)</p><p>　　p=559;%工況密度

68、(Kg/m^3) </p><p>　　P=0.6*1000000;%工作壓力(Pa) </p><p><b>　　e=1;%因為液體</b></p><p>　　b=zeros(1,11);c=zeros(1,11);E=zeros(1,10);x=zeros(1,10);g=zeros(1,10);</p><p>

69、;　　c(1,10)=1;</p><p>　　red=0.354*gm/(D*u);</p><p>　　b(1,1)=0.5;%red=51124,b取0.5</p><p>　　B=(1000000/red);</p><p>　　L=(25.4/D);%0.3681</p><p>　　C=0.5959+0.3

70、12*(b(1,1)^2.1)-0.1840*(b(1,1)^8)+0.0029*(b(1,1)^2.5)*(B^0.75)...</p><p>　　+0.0090*L*(b(1,1)^4)/(1-(b(1,1)^4))-0.0337*L*(b(1,1)^3);</p><p>　　depmax=(1-b(1,1)^4)*gm^2/((0.004*C*b(1,1)^2*D^2)^2*p)

71、;%depmax=862.2,取800</p><p>　　depmax=800;</p><p>　　dep=(gm/gmmax)^2*depmax;</p><p>　　a2=gm/(0.004*D^2*(dep*p)^0.5);</p><p>　　for i=1:1:10</p><p><b>　　

72、if i<3</b></p><p>　　x(1,i)=a2/(c(1,i)*e);</p><p>　　b(1,i)=((x(1,i)^2/(1+x(1,i)^2))^0.25);</p><p>　　c(1,i+1)=(0.5959+0.312*(b(1,i)^2.1)-0.1840*(b(1,i)^8)+0.0029*(b(1,i)^2.5)

73、...</p><p>　　*(B^0.75)+0.0090*L*(b(1,i)^4)/(1-(b(1,i)^4))-0.0337*L*(b(1,i)^3));</p><p>　　g(1,i)=a2-x(1,i)*c(1,i+1)*e;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　x(1,i)=(

74、x(1,i-1)-g(1,i-1)*(x(1,i-1)-x(1,i-2))/(g(1,i-1)-g(1,i-2)));</p><p>　　b(1,i)=((x(1,i)^2/(1+x(1,i)^2))^0.25);</p><p>　　c(1,i+1)=(0.5959+0.312*(b(1,i)^2.1)-0.1840*(b(1,i)^8)+0.0029*(b(1,i)^2.5)...&

75、lt;/p><p>　　*(B^0.75)+0.0090*L*(b(1,i)^4)/(1-(b(1,i)^4))-0.0337*L*(b(1,i)^3));</p><p>　　g(1,i)=a2-x(1,i)*c(1,i+1)*e;</p><p>　　E(1,i)=(g(1,i)/a2);</p><p>　　if abs(E(1,i))&l

76、t;0.0000000002</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　

77、d=D*b(1,i);</p><p>　　d20=d/(1+lmd*(t-20))</p><p><b>　　附錄2：</b></p><p>　　原油緩沖罐壓力閥PV-101的計算迭代程序</p><p><b>　　clear;</b></p><p><b&g

78、t;　　clc;</b></p><p>　　Fl=0.9;%液體壓力恢復(fù)系數(shù)</p><p>　　P1=2.14;%閥入口絕壓(MPa)</p><p>　　P2=2.069;%閥出口絕壓(MPa)</p><p>　　Pv=0.5332;%閥入口溫度飽和蒸汽壓(絕壓MPa)</p><p>　　Pc=4

79、.92;%熱力學(xué)臨界壓力(絕壓MPa) </p><p>　　Ql=(183+120)/2*(273+45)/273;%液體體積流量(m^3/h)</p><p>　　pl=820;%液體密度(Kg/m^3)</p><p>　　Ff=0.96-0.28*(Pv/Pc)^0.5;%液體臨界壓力比系數(shù)</p><p><b>　　dp

80、=P1-P2;</b></p><p>　　I=Fl^2*(P1-Ff*Pv);</p><p><b>　　if dp<i</b></p><p>　　Kv=0.01*Ql*(pl/dp)^0.5;</p><p><b>　　else</b></p><p&

81、gt;　　Kv=0.01*Ql*(pl/i)^0.5;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　C=Kv/1.01</b></p><p><b>　　clear;</b></p><p><b>　　clc;</b><

82、;/p><p>　　P1=0.41;%閥入口絕壓(MPa)</p><p>　　P2=0.40;%閥出口絕壓(MPa)</p><p>　　XT=0.99;%壓差比系數(shù)</p><p>　　K=39000;%比熱比</p><p>　　Qg=80;%體積流量(Nm^3/h)</p><p><

83、b>　　Fg=0.69;</b></p><p>　　p1=1.5;%工況密度(Kg/m^3)</p><p>　　Wg=Qg*(273+45)/273*1.5;%質(zhì)量流量(Kg/m^3)</p><p>　　X=(P1-P2)/P1;</p><p>　　i=K*XT/1.4;</p><p>