回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件(终审稿)

回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件(终审稿)
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件(终审稿)

回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件

文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 洛阳万山高新技术应用工程有限公司

地址:洛阳市世纪中心22楼 邮 编:471000 联系人:曲万山

回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件

一、技术背景

火电厂机组在安装SCR 装置时,对部分空气预热器(空预器)换热元件进行了改造。在已投运烟气脱硝装置的机组中,改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象,部分空预器改造后还出现了排烟温度升高,炉效降低的情况。 二、空预器硫酸氢氨堵塞

燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO 2约有0.5%-1.0%被氧化成SO 3。加装SCR 系统后,催化剂在把NO X 还原成N 2的同时,将约1.0%的SO 2氧化成SO 3。在空预器中/低温段换热元件表面,SCR 反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨(NH 3)、SO 3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨:

NH 3+SO 3+H 2O→NH 4HSO 4 2NH 3+SO 3+H 2O→(NH4)2SO 4

当烟气中的NH3含量远高于SO 3浓度时,主要生成干燥的粉末状硫酸氨,不会对空预器产生粘附结垢。当烟气中的SO 3浓度高于逃逸氨浓度(通常要求SCR 出口不大于3μL/L )时,主要生成硫酸氢氨(ABS)。在150~220℃温度区间,ABS 是一种高粘性液态物质,易冷凝沉积在空预器

换热元件表面,粘附烟气中的飞灰颗粒,堵塞换热元件通道,增加空预器阻力并影响换热效果。

硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难,严重时需停炉进行离线清洗。为降低硫酸氢氨的影响,目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。

三、搪瓷传热元件历史

为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件,取得很好的使用效果。随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件,并形成了成熟的技术标准。国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来,先后在很多电厂使用,均取得较好的效果。

四、搪瓷传热元件的特点:

1、超强的耐酸能力,在1%沸腾硫酸里试验持续间超过6个碳钢板(考登钢超过碳钢板2个)

2、耐磨能力强。高硅搪瓷的耐磨系数是考登钢的7倍。

3、表面光滑,不容易积灰,易清洗。

4、能适应各种吹灰器工作下的工况环境,燃爆式吹灰器工况条件下依然运行良好。

5、换热效果和考登钢几乎相同,但由于搪瓷不容易积灰,实际应用过程中换热效果优于考登钢,不会影响排烟温度。

五、CPP搪瓷换热元件检验项目:

六、搪瓷传热元件的目标:

1、有效减少热端磨损

2、大幅度减轻堵灰、减低排烟温度

3、减轻冷端腐蚀,提高空预器使用寿命1倍以上

七、当您的空气预热器出现以下问题时,请考虑采用搪瓷传热元件:

1、低温露点腐蚀严重

2、高温段传热元件磨损严重

3、漏风率偏高

八、产品组合

1、空气预热器搪瓷换热元件

2、空气预热器的搪瓷换热元件

3、空气预热器搪瓷换热元件有多种不同波形

4、根据工艺流程设计选择材料

九、产品优势

1、高导热性

2、低流体阻力

3、更不易堵灰

4、表面易清洁

5、防腐、防污垢堆积和防锈

6、在恶劣环境下保持长的使用寿命

7、抗强温差

8、防火

9、更换简单快捷

空气预热器的搪瓷换热元件高性能的镀搪瓷换热元件

先进的静电喷涂法确保了换热元件的边缘能够涂满搪瓷

十、生产线及设备

工厂于 2006 年开工,主要的生产设备从德国和荷兰进口,品质优良,达到欧洲标准。先进的全自动湿法喷淋镀搪瓷工艺,保证了最佳防腐涂层的持续高质量水准。

十一、产品的生产设备与资源

1、自动成型剪板机

2、钢板脱脂预处理线,附带废水处理线

3、搪瓷釉料鼓型研磨机

4、搪瓷喷涂线

5、干燥流水线

6、高温烧瓷炉

7、质量控制实验室

8、装配与包装

9、包装及仓储

钢板预处理线搪瓷研磨

包装及仓储剪板成型

十二、系统优势

空气预热器 (APH)

1、冷端使用 - L 型换热元件,不易堵塞!

2、灵活的、可调节的双密封系统被证明是高效、耐用的并且有较低的泄漏率

3、两种类型的热交换器:转子回转式和风罩回转式

4、特殊的两格舱,三格舱,四格舱的再生式空气预热器的设计

5、世界范围内的业绩(直径达 21 米)

换热器转子的安装现场新设备—安装保温前

十三、在中国的部分业绩

北仑GGH 5×600MW机组兰溪GGH 4×600MW机组邹县GGH 2×1000MW机组滇东GGH 4×600MW机组十四、最优化操作和效率

通过提供专门设计的服务项目,改善了效率、降低了成本、提高了空气预热器的可靠性,从而使电厂的收益率得到了大幅度的改善。

十五、服务

1、检验分析、工况分析、毁坏情况分析以及改进和检修计划

2、供应、拆卸及安装备品备件和辅助设备

3、换热元件

4、轴承

5、驱动装置

6、围带

7、吹灰器, 含管道系统的洗涤装置

8、火警系统

9、关闭和控制阀

10、旋转型监测系统

11、液压系统的检查/安装以及仪器和控制系统

十六、其他服务

1、冷热状态的调节

2、清洁换热元件(低压和高压清洗)

十七、显着的修复服务

1、完整的检修和修复

2、创新的密封系统使泄漏率达到最小

3、升级和修补

——转子, 定子, 转子格仓

——驱动装置, 吹灰器, 封条

空气预热器的安装

十八、公司能够为产品及其他公司的产品提供所有的服务。其性能方面的改善在电厂和钢铁工业的许多业绩中得到了证实。

制造一个换热器的壳体制造一个紧凑型空气预热器

热交换器温度控制系统课程设计报告书

热交换器温度控制系统 一.控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点:换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c,测量值c与给定值r的差值e送入调节器,调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度,可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取,应当根据具体的控制对象、控制要求,经济指标等诸多因素,选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析,确定合适的控制系统。

换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示,冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程,通过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,通过循环泵流经换热器的管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程,与热流体交换热后流回蓄电池,循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀,可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀,可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大,反应迟缓等缺点,根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏,滞后小等特点,而离心泵转速是通过变频器调节的,因此,本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多,简要概括起来主要有: (1)热流体的流量和温度的扰动,热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 (2 )冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速

空气预热器说明书

空气预热器技术说明 2007-9-19

空气换热器 1、前言 冶金行业是国家能源消耗大户,同时也是环境污染的主要制造者之一。国家制订的可持续发展的长期目标,其重要保证条件就是降低冶金行业能耗,提高能源利用率,减少污染排放,实现和谐发展。 冶金行业要降低能耗,除了改善生产工艺和条件,另外的一个重要途径就是充分利用排放掉的能源,从而提高能源利用效率。利用排放掉能源的主要设备就是换热器。 管壳式换热器是一种常见的换热设备,已经有近百年的历史。目前已经已经有非常多的种类,广泛应用于各种行业。管壳式换热器的特点是:换热空间是管束以及管束外面的壳体与管束形成的空间。一种流体走管内,另外的流体走管与壳之间。两种流体通过管壁进行换热。管壳换热器的优点是应用广泛,可以耐高温高压,可以大型化,它的缺点是传热系数比较低,单位换热面积消耗的金属材料比较多。为了解决这个问题,人们采取了很多方法来改善管壳换热器的传热条件。 2、螺纹管 螺纹管是上世纪末出现的一种异形传热管,它通过对光滑钢管进行压力加工,使其发生螺纹状形变,表面形成螺纹凹槽而成。螺纹管同光滑管比有非常明显的性能增强: ①由于螺纹凹槽的形成,可以使管内气流形成旋流,增强了紊流 状态下的对流传热能力;

②螺纹凹槽使得管子表面变得粗糙,破坏了气流边界层,使得在 层流状态下气体对流传热有明显提高; ③螺纹凹槽可使管子传热表面积有所增加; ④螺纹管比光滑管的固有频率提高,降低了换热器的振动。 但是螺纹管的阻力比光滑管大,管子刚度也比光滑管小,这是螺纹管存在的缺点。 AA2机组空气预热器的换热元件就采用单程轧槽螺纹管。 3、换热器结构 换热器采用高温列管式,风箱为方形,烟气走管外行程,空气走管内行程。整个换热器嵌入烟气通道内,没有外壳。烟气经过换热管外换热后直接排放掉,为一个行程。空气经过四个管行程被烟气加热,管束用风箱和连接管连接,连接管高温端有膨胀节。空气流与烟气流呈逆差流的流动分布。 4、换热器参数 4.1烟气参数: 入口温度:850℃出口温度:393℃ 烟气量:9636m3/h2℃阻力损失:62Pa 烟气放出热量:1.4053106kcal/h 4.2空气参数: 入口温度:20℃出口温度:550℃

换热器温度控制系统简单控制系统方案

换热器温度控制系统简单控制系统方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

目录 目录 (2) 1、题目................................................................................................................. 错误!未定义书签。 2、换热器概述..................................................................................................... 错误!未定义书签。 换热器的用途............................................................................................... 错误!未定义书签。 换热器的工作原理及工艺流程图............................................................... 错误!未定义书签。 3、控制系统 (3) 控制系统的选择 (3) 工艺流程图和系统方框图 (3) 4、被控对象特性研究 (4) 被控变量的选择 (4) 操纵变量的选择 (4) 被控对象特性 (5) 调节器的调节规律的选择 (6) 5、过程检测控制仪表的选用 (7) 测温元件及变送器 (7) 执行器 (10) 调节器 (12) 、仪表型号清单列表 (12) 6、系统方块图 (13) 7、调节控制参数,进行参数整定及系统仿真,分析系统性能 (13) 调节控制参数 (13) PID参数整定及系统仿真 (14) 系统性能分析 (16) 8、参考文献 (17)

回转式空气预热器换热元件性能参数浅析

精心整理 回转式空气预热器换热元件性能参 数浅析武辉(浙江开尔新材料股份有限公司,浙江金华321031) 摘要介绍回转式空气预热器换热元件的各类型式,着重介绍性能参数的对比。 关键词: 型式;换热元件;回转式空气预热器 AnalysisofPerformanceParametersofHeatExchangerElementsof Abstract:形板和定位板相间叠放,中间形成烟气和空气通道。气流在中间流动时受到强烈的扰动,加强了气流与换热元件之间的对流 换热过程。 2预热器的换热元件的设计原则 换热元件的材料选用是根据机组燃料特性、工作温度、燃烧条件、系统是否配置SCR 脱硝系统和换热元件的温度场分布等 (3)阻力性能好,在热力特性相同的 情况下阻力小。 (4)不易积灰(特别是冷端)。(5)便于生产线制造,成本相对低。许多要求是相互矛盾的,应综合考虑其整体经济效益,包括维护。 2.2换热元件波形简述

现在世界上采用的板型五花八门,板型很多,不同情况用不同的板型,而常用的板型仅几种,但具体尺寸又不一样。每种板型都要进行多次各种性能试验,并经实际运行考验,然后正式作为标准,并申请专利。板型的性能试验结果给出j、f曲线,j与传热有关,f与阻力有关,j和f是雷诺数Re的函数。预热器的性能计算中j UN/UNU DN/DUN DL/DL3 DNF HC/CU

⑶段晓云,李志刚。广州中电荔新电力公司空预器热端元件失效原因分析及措施(J).宁夏电力,2015(12) ⑷胡雪红,曾先林。容克式空气预热器传热元件失效分析(J).华中电力,2003 (5) ShahRK,,SkiepkoT,InfluenceofLeakagedistrib utiononthethermalperformanceofarotaryregene

#1机组空气预热器蓄热元件件拆包及高压水冲洗方案

华能洛阳热电施工方案 #1机组空气预热器蓄热元件拆包及高压水冲洗施 工方案 批准: 审核: 编写: 日期:

350MW机组空气预热器蓄热元件拆包及高压水冲洗方案 1、目的 1.1、保证空气预热器检修符合检修工艺质量要求、文明生产管理标准。 1.2、为所有参加本项目的工作人员,质检人员确定必须遵循的质量保证程序。 2、适用范围 适用于华能洛阳热电厂350MW机组空气预热器检修工作. 3、术语 本作业指导书无特殊技术术语 4、职责与权限 4.1、施工负责人 4.1.1、组织得当、分工明确,对安全、质量负责。 4.1.2、开工前对技术措施、安全措施(包括危险因素控制措施)进行交底。4.1.3、检查安全措施是否完善,工作现场、安全工器具的安全状况,重点监督起重机具、安全用具、电动工器具的使用情况。 4.1.4、检修过程中要严格执行检修工艺质量标准,质量记录要准确。4.1.5、检修现场、零部件存放要符合《检修工作环境控制程序》 4.2、指定专人做好记录,确保记录真实、准确、工整。 4.3、监护人:按《电业安全生产规程》要求对检修工的安全进行监护。 4.4、QC人员负责项目质量验收、签字。 5、作业要求 5.1、工作人员需是专业从事空气预热器检修人员,必须通过岗位培训且属于持证上岗人员。 5.2、作业流程 5.2.1、空气预热器检修按性质分A、B、C三级检修。 5.2.2、执行华能洛阳热电《空气预热器检修作业规程》 6、质量标准 6.1、执行华能洛阳热电《空气预热器检修质量计划》及检修文件包管理程序 7、引用文件 无。 8、质量记录 8.1、华能洛阳热电厂《空气预热器检修文件包》

2020年换热器温度控制系统简单控制系统

作者:旧在几 作品编号:2254487796631145587263GF24000022 时间:2020.12.13 目录 目录 (1) 1、题目........................................................ 错误!未定义书签。 2、换热器概述.................................................. 错误!未定义书签。 2.1换热器的用途............................................ 错误!未定义书签。 2.2换热器的工作原理及工艺流程图............................ 错误!未定义书签。 3、控制系统 (3) 3.1控制系统的选择 (3) 3.2工艺流程图和系统方框图 (3) 4、被控对象特性研究 (4) 4.1 被控变量的选择 (4) 4.2 操纵变量的选择 (4) 4.3 被控对象特性 (5) 4.4 调节器的调节规律的选择 (6) 5、过程检测控制仪表的选用 (7) 5.1 测温元件及变送器 (7) 5.2 执行器 (10) 5.3 调节器 (13) 5.4、仪表型号清单列表 (13) 6、系统方块图 (14) 7、调节控制参数,进行参数整定及系统仿真,分析系统性能 (14) 7.1调节控制参数 (14)

7.2 PID参数整定及系统仿真 (15) 7.3 系统性能分析 (18) 8、参考文献 (19) 1、题目 热交换器出口温度的控制。 2、换热器概述 2.1 换热器的用途 换热器又叫做热交换器(heat exchanger),是化工、石油、动力、食品及 其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。进行换热的目的主要有 下列四种: ①.使工艺介质达到规定的温度,以使化学反应或其他工艺过程很好的进行; ②.生产过程中加入吸收的热量或除去放出的热量,使工艺过程能在规定的温度 范围内进行;③.某些工艺过程需要改变无聊的相态;④.回收热量。 由于换热目的的不同,其被控变量也不完全一样。在大多数情况下,被控变 量是温度,为了使被加热的工艺介质达到规定的温度,常常取出温度问被控温度、 调节加热蒸汽量使工艺介质出口温度恒定。对于不同的工艺要求,被控变量也可 以是流量、压力、液位等。 2.2 换热器的工作原理及工艺流程图 换热器的温度控制系统换热器工作原理工艺流程如下:冷流体和热流体分别 通过换热器的管程和壳程,通过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体

锅炉空气预热器着火原因分析(标准版)

锅炉空气预热器着火原因分析 (标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0315

锅炉空气预热器着火原因分析(标准版) 一、前言 辽宁省华锦化工集团盘锦乙烯有限责任公司开工锅炉BF-1101B 回转式空气预热器(GAH)曾先后2次因发生二次燃烧事故而损坏。为吸取事故教训,笔者对空气预热器着火原因、现象进行了分析,并提出了相应的预防措施及解决办法。 二、事故经过 2004年1月14日零时58分,该公司BF-110lB炉因火焰监测器检测不到火焰信号而报警联锁停车,紧接着工艺人员对B炉实施恢复点火过程中,又因其他仪表故障而多次使B炉吹扫点火失败。2时左右,就在继续对B炉进行吹扫点火期间,总控人员发现锅炉系统报警盘上的GAH停车报警,于是立即通知现场检查确认。检查中发现空气预热器换热元件已经冒烟着火,支撑板被烧得通红,并且蓄

热板多半因严重过热而熔化变形,有的已脱落在烟道内。各种现象表明GAH为二次燃烧,现场立即做紧急处理。检修后虽能勉强再用,但GAH转子终因严重过热而产生了明显位移,并导致漏风严重、周边过渡卡磨、电机频繁超载眺闸等一系列不良后果,初定择期进行检修或更换。而该炉在1997年12月,就曾因锅炉超负荷运行时间过长,已发生过2起空气预热器二次燃烧事故,事故造成空气预热器全部烧毁。 三、空气预热器着火原因分析 该公司乙烯装置开工锅炉BF-1101B采用日本NEC技术设计制造,可实现单烧油、气或油气同时混烧,于1989年12月点火供汽投人工艺运行。该炉采用回转式空气预热器(GAH),利用锅炉尾部的烟气余热来加热空气,以改善燃烧效果,提高锅炉热效率。空气预热器着火多发生在燃油和燃气炉上,又称锅炉尾部二次燃烧。B炉回转式空气预热器的波纹板式蓄热元件被紧密地放置在扇形隔仓内,由于流通空间狭小,很容易造成可燃物沉积,因此,当炉膛内一些没有完全燃烧或未燃尽的可燃物随烟气流在空气预热器蓄热元件内

空气换热器换热系统

空气换热器换热系统 空气换热系统是指通过空气换热器将热媒所携带的热量与室内空气交换后,满足房间热负荷要求的换热设备。常见的空气换热器主要有暖风机、风机盘管。今天,小编就给大家介绍这两款空气换热系统。 空气换热器换热系统-暖风机 暖风机,其实质就是采暖机组,由几个相关的部件组合而成,包括通风机、电动机和空气换热器。 暖风机的风机有两种不同的形式,轴流风机和离心式风机两种。其中,轴流风机常用于小型机组,离心式风机常用于大型机组。 水和蒸汽可作为暖风机所用的热媒。暖风机直接安装在采暖房间内,暖风机的运行中,在风机作用下,将室内的空气由吸风口进入机组,然后将其进行加热,之后由出风口流出,并送入室内,使之室内的空气形成流动与循环。 安装暖风机,其占地面积较小,同时,在使用过程中,能迅速的启动,供热量也比较大,所以暖风机的使用能迅速的提高室内的环境温度。但是暖风机也有不足的地方,暖风机运行时会带来噪音,会降低生活、工作学习质量。 因为暖风机的功能特点,所以也决定了其使用范围。一般而言,如果室内的空气含有剧毒物质,剧毒物质会影响暖风机的使用,甚至会降低暖风机的使用寿命,所以在这样的场所都不适宜使用暖风机。而相对于空间较大的场所,所需的供热负荷较大,使用暖风机较为适宜,例如机场、车站等场所。 空气换热器换热系统-风机盘管 风机盘管机组简称为风机盘管。它是由小型通风机、电动机和盘管(空气换热器)等组成的空调系统末端设置之一。盘管管内流过的冷冻水或热水时,与管外空气换热,使得空气被冷却去湿或者加热来调节室内的空气参数,它是常用的供暖、供热末端装置。 风机盘管机组按结构形式可分为立式、卧式、壁挂式、、立柱式、卡式等。按安装方式可分为明装、暗装和半明装三种,壁挂式机组全部为明装机组,其结构紧凑、外观好,直接挂与墙体的上方。卡式机组,比较美观的进出风口,外露于顶棚下,风机、电动机和关盘置于顶棚上部,属于半明装机组。 风机盘管的选择与安装要求:应选择质量好的风机盘管以免增加维修工作量。应根据房间具体情况以及装饰要求选择明装或者暗装,确定安装位置、形式。立式机组一般放置于外墙窗台下,卧式机组吊挂于房间的上部,壁挂式机组挂在墙的上方,立柱式机组可靠墙放置于地面上或者隔墙内,卡式机组镶嵌于天花板上。 风机盘管的供电线路应为单独的回路,不能与照明回路相连将诶。要连接到集中配电盘,以便集中控制操作,在不需要系统工作时可集中关闭机组。 当风机盘管用于冬季时,热水的供水温度一般以60℃为宜,最高不超过机组生产厂家所规定的使用温度(大多数厂家所规定的供水温度不得超过80℃)。 相信看了上述对风机盘管以及暖风机这两款空气换热系统的简短介绍,大家也能够明白它们两者之间各自的区别与联系,以及各自的使用范围。使用它们能更好的为我们的生活带来便利,当然,正确的使用好它们才能给我们的生活带来便利,如果不巧当的使用,将会出现相关的问题,例如更加耗电。更多可以咨询柯伊梅尔。

换热器温度控制系统设计精编资料

换热器温度控制系统 设计

换热器温度控制系统设计 1、换热设备概述 换热器又称热交换器,是进行热量交换的设备的统称。换热器广泛应用于化工、石化、炼油、轻工、制药、食品加工、动力以及原子能等工业。换热器应用于存在温度差的流体间的热交换设备,换热器中至少有两种流体,温度较高则放出热量,反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式(包括蛇管式、套管式、管壳式等)换热器应用最普遍。列管式和板式,各有优点,列管式是一种传统的换热器,广泛应用于化工、石油、能源等设备;板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。 2、控制方案的确定 实验控制对象位列管式换热器,主要的扰动是冷物料的流量Q。换热器温度控制系统包括换热器、控制冷流体的离心泵,传感器等设备。实验采用温度流量串级控制,以冷物料出口温度为主对象,以冷物料流量Q为副对象。 换热器控制图 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢3 3、系统硬件设计 或控制量 型号 参数 温度变送器 (Endress+Hauser ) TR13 工作温度范围 PT100 (薄膜式(TF) 50 °C...500 °C (58 °F...932 °F) PT100 (绕线式(WW)): -200 °C (600) °C (- 328 °F...1,112 °F) PT100 (薄膜式(TF)): -50 °C...400 °C (58 °F...752 °F) 最大过程压力(静压) 20 °C 时:50 bar (725 psi) 73W 参数: 标称口径 DN 15…150 (1/2"…6") 测量范围 气体: 4…5 210 m3/h 过程温度 -200...+400°C (-328...+752°F) 最高可达 +450°C / 842°F (特殊选型) 输出信号 4…20 mA 电流输出 防爆认证 ATEX 、FM 、CSA 、TIIS 、NEPSI 、IEC 换热器热水出口温度和冷水流量串级控制

空气预热器方案说明

10吨蒸汽锅炉空气预热器方案 (节煤率5%以上;提高锅炉岀功10%以上) 一、热管式空气预热器的工作原理及优点 热管式空气预热器的主要传热元件为重力式热管,重力式热管的基本结构如图1所示。热管由管壳、外部扩展受热面、端盖等部分组成,其内部被抽成1.3×(10-1—10-4)Pa的真空后,充入了适量的工作液体。 图1 热管传热原理简图 热管的传热机理是:当热流体流经热管的蒸发段时热量经由扩展受热面和管壁传递给工质,由于管内的真空度较高,工质在较低温度下开始沸腾,沸腾产生的蒸汽流向冷凝段冷凝放出热量,热量再经管壁和扩展受热面传递给冷流体,冷凝后的工质在重力的作用下流回蒸发段,如此循环不已,热量就不断的由热流体传递给了冷流体。 热管的传热机理决定着热管有以下基本特性:①极高的轴向导热性:因在热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻趋于零,所以热管具有很高的轴向导热能力。与银、铜、铝等金属相比,其导

热能力要高出几个数量级。②优良的等温性:热管内腔中的工质蒸汽处于饱和状态,蒸汽在从蒸发段流向冷凝段时阻损很小,在整个热管长度上,蒸汽的压力变化不大,从而也就决定着在整个热管长度上温度变化不大,所以说热管具有优良的等温性。 由热管组成的热管式空气预热器具有以下的优点:①由热管的等温性决定着在预热器中每排热管都工作在一个较窄的温度范围内,这样就可以通过结构调整使每排热管的壁温高于露点温度,从而避免发生结露、腐蚀和堵灰的现象,从而保证了锅炉不会因为空气预热器的堵灰、引风机出力不足,影响锅炉的正常运行的情况。而管式预热器由于烟气在管内流动时烟温逐渐降低,所以每根管子的壁温都是沿烟气的流动方向逐渐降低的,在每根管子的烟气出口部位,由于烟温和空气温度均较低,很容易发生结露、黏灰、堵灰的现象,影响引风机的抽力,从而影响锅炉的正常运行。②一般管式空气预热器设计和烟气流速较高(11—14m/S),且换热管用壁厚较小(约1.5mm)的焊接管,所以管子很容易磨穿,产生漏风,引起鼓、引风机的电耗增加。而热管式空气预热器,管子为无缝钢管,强化换热主要靠扩展受热面,烟气流速设计较低(6—8m/S),磨损较轻。另外热管式空预器中通过中隔板使冷热流体完全分开,在运行过程中即使单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生泄露,也只是单根热管失效,而不会发生漏风现象。③在热管式空气预热器中烟气和空气均横向冲刷管子外侧,烟气横向冲刷管子外侧要比纵向冲刷管子内侧传热系数高出20%--30%。在热管式空气预热器中可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热,获得最大的对数温差。另外在保证管壁温度不太低的情况下,烟气侧和空气侧的受热面均可获得充分的扩展。这样空气预热器可以做的非常紧凑,一般在相同的换热量的情况下,热管式空预器比管式空预器体积减少1/3,烟气总流阻减少1/2。④在相同的

换热器温度控制系统

1. E-0101B混合加热器设计 为确保混合加热器(E-0101B)中MN(亚硝酸甲酯),CO(一氧化碳)的出口温度为408K,选用0.68Mpa,408K 的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。为保证生成物的产量,质 量,及最终生成物的转化率,且工艺介质较稳定,蒸汽源压力较小,变化不大,因此针对此 实际情况,最后确定设计一个换热器的反馈控制方案。 1.1 换热器概述 换热器工作状态如何, 可用几项工作指标加以衡量。常用的工作指标主要有漏损率、换热效率 和温度效率。它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态,在生产和科学试验中了解这 些指标,对于换热器的管理和改进都是必不可少的。 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、 动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷 却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上 流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流 体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要,同时也是提高能源利用率的 主要设备之一。 1.2换热器的分类 适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器 的具体分类如下: 一按传热原理分类:间壁式换热器,蓄热式换热器,流体连接间接式换热器,直接接触 式换热器,复式换热器 二按用途分类:加热器,预热器,过热器,蒸发器 三、按结构分类:浮头式换热器,固定管板式换热器,U形管板换热器,板式换热器等 此设计要求是将进料温度都为297.99K 的MN(亚硝酸甲酯)和CO(一氧化碳)加热到出

土壤—空气换热器系统研究现状

土壤—空气换热器系统研究现状 发表时间:2019-07-23T14:25:37.507Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:张晓明刘瑞囡周宏敞[导读] 摘要:化石能源的过度开采不但破坏环境,还加剧了能源枯竭。 沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳 110168 摘要:化石能源的过度开采不但破坏环境,还加剧了能源枯竭。所以开发可再生能源与新能源已经成为了新时代的主题。由于地层的体积巨大,具有巨大的蓄、放热能力,从一定意义上来说,地层是一个取之不尽的能量源泉。本文首先介绍了土壤-空气换热系统的基本原理和组成,并归纳了一些国内外土壤-空气换热器的研究现状,为相关工作者提供一定帮助。 关键词:土壤-空气换热;节能 引言 土壤-空气换热系统充分利用土壤浅层的地热能,对室外空气进行预冷或预热作用,大大降低新风负荷而成为一种非常有效的被动式手段,通常可以作为房间独立新风系统或中央空调的新风系统结合使用。针对整个地球来说,通过地表浅层土壤表面可以获取来自太阳照射到地球上的80%左右的能量,因此浅层土壤有着储能大、分布广泛、易再生等特点。 1 土壤—空气换热器基本原理及组成 土壤—空气换热器通常由埋置在地下的管道网组成,室外空气通过风机作用不断经由地下管道传输至所需场所,常常配有热回收装置。土壤-空气换热系统是将地下埋管换热器技术应用在建筑上的新型系统,该系统利用深埋于地下的土壤-空气换热器从浅层土壤中汲取能量为室外新风预冷(夏季)或预热(冬季),从而达到节约能源和提高室内环境品质的目的。 土壤空气换热系统工作的基本流程为:室外未经处理的空气通过风机进入地下换热管道,通过管壁与土壤进行热量交换;在冬季,室外低温空气能够获取土壤中储存的热量,达到预热空气的效果;在夏季,室外高温空气能够将热量储存到土壤之中,达到降低空气温度的目的。该系统一般与空调系统耦合或者直接作为新风系统送入室内,在满足负荷需求的同时达到节能的效果。 2 土壤—空气换热器研究现状 目前,国内外对土壤空气换热器的研究主要是建立在理论分析,数值模拟以及实验验证的基础上进行展开的。 2016年郭源浩[1]将单体建筑热压通风与空气土壤换热器结合起来,根据傅里叶变换理论,对单体建筑热压通风与蓄热非线性耦合理论进行分析推导。求解得出室内空气温度,通风量与建筑尺寸,蓄热体量及负荷的关系。并通过搭建实验台验证理论模型合理性。范毅等人[2]还分析了换热量和COP的变化规律,试验数据下换热器COP能达到24.1,通过建立非稳态换热模型,模拟研究不同入口风速对换热性能的影响,结果表明当流速5.5m/s时土壤空气换热器COP达到最大值,加热和冷却工况分别是11.1和29.1。 2018年,闫婷婷[3]等为研究土壤空气换热器土壤热湿迁移规律,建立水平换热管周围非饱和土壤热湿耦合传递的数学模型,结果表明温度促进土壤中的湿分沿温度降低的方向移动,且土壤孔隙中水分迁移有利于增加空气单位时间换热量。 国外许多研究人员已经开发了各种设计工具来确定和评估埋管换热器的热性能。Mogensen[4]提出了热响应测试(TRT),它已被用作确定地面热导率的非常有效的方法。Rottmayer等[5]通过使用有限差分法对单个钻孔内部和周围地面使用圆柱坐标系并忽略垂直方向的热传导来研究单个钻孔的性能。许多实验研究了各种类型的土壤空气换热系统,总结了其加热和冷却性能。Tittelein等[6]实现了关于土壤空气换热系统的理论研究,并将其指定为数值模型或分析模型。Bandyopadhyay等[7]提供了地下热交换器短时瞬态响应的分析解决方案,并表明可以分析边界温度数据,以测量热响应测试中介质的热导率。 温室中部的吸热量最大,中部的净辐射值大于南北向的净辐射值。阴天,南北向的总辐射与净辐射均为南部大于北部。晴天的最大总辐射值是阴天的12.4倍,最大净辐射值是阴天的21.7倍,温室东西向地表面的净辐射值和总辐射值受测点位置的影响很小,主要受太阳辐射的影响。室外太阳辐射对室内温度的影响大于室外温度,位于温室中部的地表空气温度高于其它位置的测点,相对湿度低于其它位置的测点。2、不同深度的土壤温湿度变化趋势一致,都随时间呈现周期性的正弦曲线变化,土壤温度波动幅度均表现出1cm7cm15cm30cm50cm的变化规律,即越靠近地表土壤层温度日较差越大,随着土壤深度的增加,温度波的振幅逐渐减小,含水率的变化幅度也逐渐减小,延迟时间逐渐增大,50cm深度土壤层受外界环境变化的影响很小,温湿度基本保持恒定。3、南北向土壤温度分布为中部北部南部,含水率为南部北部中部,东西向土壤温度分布为中部土壤温度高于东西两侧土壤,含水率的分布正好相反,不论是白天土壤的吸热过程还是晚上的放热过程,温室中部测点的温度梯度都大于东西两侧测点。 结论 土壤空气换热器利用铺设于地下的换热管道,通过管道内部流动的空气与土壤进行换热,从而为建筑提供新风预热或预冷的作用。无论是从节约能源还是从开发新能源角度来讲都具有重要意义。国内对土壤空气换热系统的研究较少,多应用于发达国家。所以,因地制宜去研究符合我国气候和土壤条件下土壤空气换热器的换热性能,其理论价值和实际意义都很大,相关技术和应用潜力的开发更能适应时代发展。 参考文献: [1]郭源浩.热压与空气—土壤换热器(EAHE)耦合通风换热理论模型研究[D].重庆大学,2016. [2]范毅,杜震宇,余敏,秦旖.土壤空气换热器换热特性的模拟研究[J].可再生能源,2016,34(10):1517-1524. [3]闫婷婷,杜震宇.日光温室土壤-空气换热器周围土壤中热湿迁移规律研究[J].工程热物理学报,2018,39(02):434-441. [4]Mogensen P.Fluid to duct wall heat transfer in duct system heat storages.In:Proceedings of the International Conference on Subsurface Heat Storage in Theory and Practice.1983.p.652–7. [5]Rottmayer SP,Beckman WA,Mitchel JW.Simulation of a single vertical Utube ground heat exchanger in an infinite medium.ASHRAE Transactions 1997;103(2):651–9. [6]Rafferty K.Specification of water wells.ASHRAE Transactions 2001;107:487–93. [7]Bandyopadhyay G,Gosnold W,Mann M.Analytical and semi-analytical solution for short time transient response of ground heat exchangers.Energy and Buildings 2008;40:1816–24.

热交换器温度控制系统课程设计

热交换器温度控制系统课程设计

热交换器温度控制系统 一.控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1能够看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点:换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c,测量值c与给定值r的差值e送入调节器,调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案

根据控制系统的复杂程度,能够将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常见的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取,应当根据具体的控制对象、控制要求,经济指标等诸多因素,选用合适的控制系统。以下是经过对换热器过程控制系统的分析,确定合适的控制系统。 换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示,冷流体和热流体分别经过换热器的壳程和管程,经过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,经过循环泵流经换热器的管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体经过多级离心泵流经换热器的壳程,与热流体交换热后流回蓄电池,循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀,能够调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀,能够根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大,反应迟缓等缺点,根具离心泵模型得到经过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏,滞后小等特点,而离心泵转速是经过变频器调节的,因此,本系统中采用变频器作为执行器。

600MW机组空气预热器

第十章空气预热器检修 1 概述 空气预热器是利用锅炉排放的烟气热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。由于它工作在烟气温度最低的区域,回收了烟气热量,降低了排烟温度,因而提高了锅炉效率。同时,由于燃烧所需空气温度的提高,有利于燃料的着火和燃烧,减少了燃料不完全燃烧的热损失。 按照换热方式可将空气预热器分为两大类:传热式和蓄热式(或称再生式)。在传热式空气预热器中,热量是连续的通过传热面由烟气传给空气的,且烟气和空气各有自己的通道;在蓄热式空气预热器中,烟气和空气交替的通过受热面。当烟气流过受热面时,热量由烟气传给受热面金属,并被金属蓄积起来。然后空气通过受热面,金属再将蓄积的热量传空气。依靠这样连续不断的循环来加热空气。 现代电厂锅炉中,最常用的传热式空气预热器是管式空气预热器,最常用的蓄热式空气预热器是回转式空气预热器。 2 技术规范

2.2 预热器简介 2.2.1 原理简介: 燕山湖发电厂2×600MW机组锅炉配两台三分仓容克式空气预热器,由哈尔滨锅炉厂自80年代引进美国ABB—AIP公司技术设计制造的,其型号为32.5-VI(T)-1933-SMR,型式为三分仓、受热面回转。在转子径向圆周面上,烟气占有50%的流通面积,一、二次风各占其余流通面积的1/3和2/3。由于该炉燃用褐煤,水分含量在20%以上,故转子转向采用先加热一次风后再加热二次风的转动顺序,以满足制粉系统干燥出力的要求。当转子(受热面)转到烟气流通区域时,烟气自上而下流过受热面,受热面吸收烟气热量而被加热;当转子转到空气流通区域时,受热面把蓄积的热量传给自下而上流动的空气。先加热一次风,再加热二次风,然后再转到烟气区吸收热量。 2.2.2 结构简介: 空气预热器的受热面是旋转的,整个转子由顶部的中心驱动装置驱动,转动转数为0.95转/分,主轴和整个受热面转子由支撑轴承支承,支撑轴承上部有一套导向轴承,支撑轴承

换热器

第一章绪论 1.1 换热器简介及分类 换热器是一种非常重要的换热设备,能够把热量从一种介质传递给另一种介质,在各种工业领域中有很广泛的应用。尤其在化工、能源、交通、机械、制冷、空调等领域应用更广泛。换热器能够充分利用工业的二次能源,并且能够实现余热回收和节能。 换热器的种类很多,根据不同的工业领域可以选用不同的换热器,可以更大的发挥换热器的传递热量的作用。现在由于人们追求换热器重量轻、占地面积少、使用经济性高,从而推动了紧凑式换热表面的发展,所以紧凑式换热器在实际应用中种类很多。管壳式的换热器在过程工业中的应用很广泛。除了工业中用到的主要换热器种类,如紧凑式换热器、管壳式换热器、再生器和板式换热器外,还有其他特殊的换热器,如双套管、热管、螺旋式、板壳式、夹套式等。 换热器根据传递过程分为:间接接触式——直接传递式、蓄热式、流化床等。 直接接触式——冷却塔。 根据流动形式分为:并流、逆流、错流。 根据分成情况分类:单程换热器、多程换热器、 根据流体的相态分类:气-液换热器、液-液换热器、气-气换热器。 根据传热机理分类:冷凝器、蒸发器 1.2常见换热器原理及特点 各种换热器的作用、工作原理、结构以及其中工作的流体种类、数量等差别很大,因此几种常见换热器的构造和原理如下: ■ 板式换热器的构造原理、特点: 板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。 ■螺旋板式换热器的构造原理、特点: 螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。 ■ 列管式换热器的构造原理、特点: 列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。 ■ 管壳式换热器的构造原理、特点: 管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。 ■ 容积式换热器的构造原理、特点: 自动控温节能型容积式热交换器,它充分利用蒸汽能源、高效、节能,是一种新型热水器。普通热水

换热器温度控制系统设计

换热器温度控制系统设计 1、换热设备概述 换热器又称热交换器,是进行热量交换的设备的统称。换热器广泛应用于化工、石化、炼油、轻工、制药、食品加工、动力以及原子能等工业。换热器应用于存在温度差的流体间的热交换设备,换热器中至少有两种流体,温度较高则放出热量,反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式(包括蛇管式、套管式、管壳式等)换热器应用最普遍。列管式和板式,各有优点,列管式是一种传统的换热器,广泛应用于化工、石油、能源等设备;板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。 2、控制方案的确定 实验控制对象位列管式换热器,主要的扰动是冷物料的流量Q。换热器温度控制系统包括换热器、控制冷流体的离心泵,传感器等设备。实验采用温度流量串级控制,以冷物料出口温度为主对象,以冷物料流量Q为副对象。 换热器控制图

3、系统硬件设计 或控制量 型号 参数 温度变送器 (Endress+Hauser ) TR13 热保护套管末端类型 直管型 工作温度范围 PT100 (薄膜式(TF) 50 °C...500 °C (58 °F...932 °F) PT100 (绕线式(WW)): -200 °C...600 °C (-328 °F...1,112 °F) PT100 (薄膜式(TF)): -50 °C...400 °C (58 °F...752 °F) 最大过程压力(静压) 20 °C 时:50 bar (725 psi) 流量变送器 (Endress+Hauser )73W 涡街 流量计 73W 参数: 标称口径 DN 15 (150) (1/2"…6") 测量范围 气体: 4…5 210 m3/h 过程温度 -200...+400°C (-328...+752°F) 最高可达 +450°C / 842°F (特殊选型) 输出信号 4…20 mA 电流输出 防爆认证 ATEX 、FM 、CSA 、TIIS 、NEPSI 、IEC 防护等级 IP 67 (NEMA 4x) X 主调节器 副调节器 换热器热水出口温 主回路干 给定值+ - 换热器热水出口温度和冷水流量串级控制框图 X - 调节阀 涡街流量 流量 换热器热水出口温 变频器干扰 水泵

回转式空气预热器搪瓷换热讲义

回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 一、技术背景 火电厂机组在安装SCR装置时,对部分空气预热器(空预器)换热元件进行了改造。在已投运烟气脱硝装置的机组中,改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象,部分空预器改造后还出现了排烟温度升高,炉效降低的情况。 二、空预器硫酸氢氨堵塞 燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0.5%-1.0%被氧化成SO3。加装SCR系统后,催化剂在把NO X还原成N2的同时,将约1.0%的SO2氧化成SO3。在空预器中/低温段换热元件表面,SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨(NH3)、SO3 及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨: NH3+SO3+H2O→NH4HSO4 2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4 当烟气中的NH3含量远高于SO3浓度时,主要生成干燥的粉末状硫酸氨,不会对空预器产生粘附结垢。当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度(通常要求SCR 出口不大于3μL/L)时,主要生成硫酸氢氨(ABS)。在150~220℃温度区间,ABS 是一种高粘性液态物质,易冷凝沉积在空预器换热元件表面,粘附烟气中的飞灰颗粒,堵塞换热元件通道,增加空预器阻力并影响换热效果。 硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难,严重时需停炉进行离线清洗。为降低硫酸氢氨的影响,目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。 三、搪瓷传热元件历史 为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件,取得很好的使用效果。随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件,并形成了成熟的技术标准。国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来,先后在很多电厂使用,均取得较好的效果。

换热器温度控制系统

换热器温度控制系统 一.控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点:换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c,测量值c与给定值r的差值e送入调节器,调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度,可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取,应当根据具体的控制对象、控制要求,经济指标等诸多因素,选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析,确定合适的控制系统。

换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示,冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程,通过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,通过循环泵流经换热器的管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程,与热流体交换热后流回蓄电池,循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀,可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀,可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大,反应迟缓等缺点,根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏,滞后小等特点,而离心泵转速是通过变频器调节的,因此,本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多,简要概括起来主要有: (1)热流体的流量和温度的扰动,热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 (2 )冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速

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