蒸发器温度控制系统
升降膜式蒸发器的前馈反馈控制系统的设计
升降膜式蒸发器的前馈反馈控制系统的设计升降膜式蒸发器是一种常用的热传递设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
为了提高蒸发器的效率和稳定性，设计一个合理的前馈反馈控制系统是非常重要的。
一、升降膜式蒸发器的基本原理升降膜式蒸发器通过将液体送入设备中，利用加热源将液体加热并转化为气态，然后从设备顶部排出。
在这个过程中，液体在设备内形成了一层薄膜，并通过重力作用向下流动。
同时，气体通过设备底部进入，并与下降的液体接触进行传热和质量传递。
气体从设备顶部排出，并经过冷凝处理后得到所需产品。
二、前馈反馈控制系统的必要性升降膜式蒸发器的操作过程中可能会受到多种因素的影响，如进料流量、进料浓度、加热温度等。
这些因素对于设备的稳定运行和产品质量有着重要影响。
设计一个前馈反馈控制系统可以实时监测和调节这些因素，以保证蒸发器的稳定性和性能。
三、前馈反馈控制系统的设计要点1. 传感器选择：选择合适的传感器对蒸发器的关键参数进行监测，如进料流量、进料浓度、加热温度等。
常用的传感器包括流量计、浓度计和温度计等。
2. 控制算法选择：根据监测到的数据，设计合适的控制算法来实现对蒸发器的控制。
常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和模型预测控制算法等。
3. 控制信号输出：根据控制算法得出的结果，通过执行机构输出相应的控制信号。
执行机构可以是电动调节阀或变频调速装置等。
4. 反馈回路设计：为了提高系统的稳定性和鲁棒性，需要设计一个反馈回路来实时监测设备运行状态，并将反馈信息输入到控制系统中进行调节。
5. 控制系统参数整定：根据蒸发器的具体情况和要求，对控制系统参数进行整定，以达到最佳的控制效果。
参数整定包括比例系数、积分时间和微分时间等。
四、前馈反馈控制系统的工作流程1. 传感器实时监测蒸发器的关键参数，并将数据传输给控制系统。
2. 控制系统根据监测到的数据，通过控制算法计算出相应的控制信号。
3. 控制信号经过执行机构输出到蒸发器中，调节进料流量、进料浓度或加热温度等参数。
空调蒸发器工作原理
空调蒸发器工作原理空调蒸发器是空调系统中的重要组成部分，它通过蒸发制冷的原理，将热空气转化为凉爽的空气，为人们创造舒适的室内环境。
了解空调蒸发器的工作原理，有助于我们更好地使用和维护空调设备，下面就让我们来深入了解空调蒸发器的工作原理。
首先，空调蒸发器是通过蒸发制冷的原理来降低空气温度的。
当空调系统启动时，制冷剂被压缩成高压气体，然后通过蒸发器内的蒸发管道，制冷剂释放热量并蒸发成低温气体。
在这个过程中，蒸发器内的风扇会将室内空气吹过蒸发管道，使得热空气与低温制冷剂接触，从而吸收热量并降低空气温度。
其次，空调蒸发器的工作原理还涉及到湿度调节。
在蒸发器内，当热空气与低温制冷剂接触时，空气中的水分也会凝结成水滴，从而降低空气的湿度。
这个过程类似于我们在炎热夏天出汗后感到凉爽的原理，通过蒸发器的作用，空调系统不仅可以降低空气温度，还可以调节空气湿度，为人们创造更加舒适的室内环境。
此外，空调蒸发器还可以过滤空气。
在空调系统中，蒸发器内的过滤器可以有效地过滤空气中的灰尘、细菌和异味等有害物质，从而提高室内空气的质量。
这不仅有助于保护空调设备的正常运行，还能够保障人们的健康。
因此，空调蒸发器在降温的同时，也起到了净化空气的作用。
总的来说，空调蒸发器通过蒸发制冷的原理，降低空气温度，调节空气湿度，并过滤空气，为人们创造舒适、清新的室内环境。
在实际使用中，我们需要定期清洁和维护空调蒸发器，以确保其正常工作。
同时，在购买空调设备时，也要注意选择质量可靠的蒸发器，以保证空调系统的高效运行和长期稳定使用。
通过对空调蒸发器工作原理的深入了解，我们可以更好地理解空调系统的运行机制，为我们的生活和工作提供更加舒适的室内环境。
希望本文能够帮助大家更好地使用和维护空调设备，享受到清凉舒适的空气。
基于SMPT—1000实验平台的蒸发器控制实验设计
基于SMPT—1000实验平台的蒸发器控制实验设计摘要：由于过程工业流程相对复杂，生产过程往往伴有高温、高压、强非线性等特性，把生产装置移到实验室进行控制是非常困难的。
SMPT-1000实验平台是运用高精度动态仿真技术将实际工业装置的各种对象特性用数字化手段完整地在小型化半实物实验装置上得到再现的一个实验平台，能够很好地模拟实际工业现场的状况，方便在实验室进行有针对性地控制实验和研究。
关键词：SMPT-1000；蒸发器；温度控制；工业控制方案一、控制要求及工艺流程本文主要对蒸发器进行控制。
根据“西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛设计开发型竞赛组”的参赛题目，在浓缩液产量稳定4.63的前提下，保证浓缩液中组分（糖分）维持在7.4%～7.6%的波动范围之内。
所有操作要保证有序进行，工况要保持全程稳定，并要充分考虑生产过程中可能出现的异常情况。
从生产单元冷态起，按照开车步骤实施全自动顺序控制，保证开车稳步进行，保证系统无扰投运。
蒸发器的工艺流程为：浓缩的稀液由蒸发器上部进入，吸收过热蒸汽提供的热量，稀液中的水分变成二次蒸汽从蒸发器顶部排出，浓缩液从蒸发器底部排出。
二、特性分析1.对象特性分析通过综合分析，蒸发器装置是一个复杂的被控对象，主要输入变量包括稀液输入量、稀液浓度、过热蒸汽输入量等；主要输出变量是蒸发器的液位、蒸发器的温度、蒸发器的压力、浓缩液输出量、浓缩液浓度、二次蒸汽输出量等。
上述输入变量与输出变量之间相互关联。
本文主要对蒸发器的温度进行控制，蒸发器的温度主要由过热蒸汽的输入量决定，过热蒸汽输入量增加，蒸发器温度升高，同时蒸发器的温度受稀液的输入量的影响，当稀液输入量增加，会降低蒸发器的温度。
2.被控参数特性分析本文主要对蒸发器的温度进行控制。
温度动态特性的特点：其一，惯性大，容量滞后大，有些过程的时间常数达到十几分钟；其二，温度对象通常是多容的。
由于温度滞后大，控制起来不灵敏，但传统的PID控制方法也能达到很好的控制效果。
elsd漂移管温度和蒸发温度
elsd漂移管温度和蒸发温度漂移管温度和蒸发温度在化工领域中具有重要的意义。
它们不仅是石化工业生产中关键的参数，还是研究新材料的重要指标。
在化工生产中，漂移管温度和蒸发温度能够直接影响产品的质量和产量。
在新材料研究中，漂移管温度和蒸发温度则能够反映材料的热特性和相变特性。
因此，对漂移管温度和蒸发温度进行准确测量和控制，对提高化工生产效率和研究新材料具有重要意义。
首先，漂移管温度是指在石化工业生产中常见的一种温度参数。
它通常用于控制反应器内的温度，确保反应器内的反应物能够在合适的温度范围内发生反应。
漂移管温度的测量和控制需要使用温度传感器和控制系统。
温度传感器能够准确测量漂移管内的温度变化，控制系统则能够根据温度传感器的信号对漂移管的温度进行调节。
通过准确测量和控制漂移管温度，可以保证反应器内的反应能够在最佳的温度条件下进行，从而提高产品的质量和产量。
其次，蒸发温度是指物质在一定压力下从液态转变为气态的温度。
在化工生产中，蒸发温度的测量和控制对于提高产品的纯度和提高反应效率至关重要。
蒸发温度通常通过蒸发器和冷凝器两个部分实现。
蒸发器能够将液态物质加热至蒸发温度，形成气态物质；而冷凝器则能够将气态物质冷却至液态，从而分离出纯净的产品。
蒸发温度的测量和控制需要使用温度传感器和温度调节系统。
温度传感器能够准确获取蒸发器和冷凝器中的温度变化，温度调节系统能够根据温度传感器的信号对蒸发温度进行精确控制。
通过准确测量和控制蒸发温度，可以确保产品的纯度和产量达到最佳状态。
总的来说，漂移管温度和蒸发温度在化工生产中具有重要的意义。
它们不仅能够影响产品的质量和产量，还能够影响生产的经济效益和安全性。
因此，对漂移管温度和蒸发温度进行准确测量和控制具有重要的意义。
在未来的化工生产中，随着科技的不断进步和应用的深入，相信漂移管温度和蒸发温度的测量和控制技术会更加完善和高效，为化工生产带来更多的好处和便利。
蒸发温度与冷凝温度,最全干货知识
蒸发温度与冷凝温度，最全干货知识一、蒸发温度：1什么是蒸发温度蒸发温度就是制冷剂从液体变为气体的临界温度，在制冷系统中，指的是制冷剂液体在蒸发器中从液体变为气体的饱和温度，一般制冷系统中的蒸发温度是测不出来的，只能用对应的蒸发压力来推导。
2蒸发温度与蒸发压力的关系蒸发压力（低压）越低，蒸发温度也就越低；蒸发压力（低压）越高，蒸发温度也就越高。
可以说，蒸发温度与蒸发压力是成正比变化的，蒸发压力与蒸发温度两者是对应的，知道蒸发温度，我们就能查表得出蒸发温度的数值。
3蒸发温度的估算在制冷设备调试的时候，我们经常要知道蒸发温度，进一步推算出蒸发压力，然后根据实际的压力，就能判断制冷系统是否有问题；下面是一个经验估值，提供给小伙伴们参考，如下：蒸发温度=环境温度/水温 -（10~20℃）；举例如下：例1夏天的空调室内温度设定26℃，我们就可以估算此时的蒸发温度=26-（10~20℃）=6℃，根据温度压力对照表，很容易就查出此时的蒸发压力为0.55Mpa（R22制冷剂）左右；例2-18的冷库，库房温度为-18℃，那么此时制冷系统的蒸发温度大概为多少呢？蒸发温度= -18-（10~20）=-28℃，根据温度压力对照表，很容易就查出此时的蒸发压力为0.21Mpa（R404A制冷剂）左右；注：这里有小伙伴要问了，到底是减10℃，还是减20℃呢；这里简单归结为；环境温度高时，减去高值（20℃）；环境温度低时，减去低值（10℃）；4蒸发温度与功率的关系我们先来看一个动画：从T-S图上很明显的看出，如果制冷系统的蒸发温度降低了，消耗的功率增加了；原因很简单的，蒸发温度降低了，在冷凝温度不变的情况下，压缩机的压比增大了，而压缩机的功率是和压比成正比关系的，即压比增大，压缩机的功率也增大。
可以如下简单理解：压缩机把5公斤的冷媒压缩到15公斤所用的功率；肯定比压缩机把1公斤的冷媒压缩到15公斤所用的功率大。
5蒸发温度与制冷量的关系从动画中很容易看出，蒸发温度降低，系统的制冷量也会降低；原因很简单：当蒸发温度降低的时候，吸气口的比体积降低，导致制冷系统中的制冷剂流量也降低了；简单来说就是，制冷剂循环量降低了，制冷系统的制冷量也就降低。
多联机蒸发温度
多联机蒸发温度多联机蒸发温度是指多台蒸发器在同一系统中工作时的平均蒸发温度。
蒸发是物质从液体相转变为气体相的过程，它是很多工业过程中不可或缺的环节。
在多联机系统中，多个蒸发器可以同时工作，从而提高整个系统的蒸发效率。
多联机蒸发温度的确定对于系统的运行稳定性和性能优化至关重要。
通过控制蒸发温度，可以实现对系统能效的优化、节能减排以及产品质量的提升。
以下将从多联机蒸发温度的影响因素、测量方法以及调控措施等方面进行探讨。
多联机蒸发温度的影响因素较多。
其中包括环境温度、冷却水温度、冷却水流量、蒸发器的传热面积和热传导性能等。
环境温度是指周围空气的温度，对蒸发器的散热效果有很大影响。
冷却水温度和流量是冷却系统的关键参数，过高或过低都会导致蒸发温度的变化。
蒸发器的传热面积越大，蒸发温度越低，传热性能越好，因此增加蒸发器的传热面积可以有效降低蒸发温度。
多联机蒸发温度的测量方法一般采用温度传感器进行实时监测。
温度传感器可以直接测量蒸发器的温度，通过数字显示屏或仪表盘可以方便地观察到蒸发温度的变化。
此外，还可以通过数据采集系统将温度数据传输到计算机上进行进一步分析和处理。
针对多联机蒸发温度的调控，可以采取以下措施。
首先，合理设计蒸发器的结构和材料，提高其传热性能和换热效率，从而降低蒸发温度。
其次，优化冷却系统的运行参数，如调整冷却水温度和流量，使其处于最佳工作状态，以达到降低蒸发温度的目的。
此外，还可以通过控制系统中其他关键组件的工作状态，如压缩机的频率调节和阀门的开启程度等，来进一步优化蒸发温度。
多联机蒸发温度的调控不仅涉及到系统的稳定性和性能优化，还与工业生产的效率和产品质量直接相关。
合理控制蒸发温度可以降低能耗和运行成本，提高生产效率和产品质量。
因此，在多联机系统的设计和运行中，应重视对蒸发温度的调控，并采取相应的措施进行优化。
多联机蒸发温度是多个蒸发器在同一系统中工作时的平均蒸发温度。
其影响因素较多，测量方法和调控措施也有所不同。
浅谈蒸发器的自动控制系统
浅谈蒸发器的自动控制系统
目前各个行业采用的蒸发设备大概有两种，多效蒸发和MVR 蒸发，我认为无论什么样的蒸发系统最关键的控制点在液位，保持好气液分离器的液位，不管蒸发量大小，什么溶液，都能正常持续蒸发，液位的控制来自进料泵，进料泵的开关或调节由液位指令，出料泵的开启和关闭由密度计指令，蒸发系统最理想的运行模式就是连续进料，连续出料，但目前能达到这个运行水平的不是太多,。
因为能达到这个标准需要几个恒定标准：
158：被蒸发溶液恒定，物料无结垢挂壁成分，物料浓度恒定，物温度恒定。
3097：系统运行蒸汽恒定，温度和压力恒定，真空度恒定。
6988：出料和母液回系统：出料密度恒定，母液温度恒定，母液浓度恒定，母液回系统量恒定。
综合上述的这么多恒定标准，才能达到系统无人看守，自动运行，
现在就高盐废水蒸发结晶为例，废水中的好多成分无法确定，结垢、泡沫时有发生，母液不能连续回系统，如何能达到一键开机，无人看守的工况。
河北云豪科技有限公司老张一点浅谈。
希望大家评论！！。
蒸发冷却空调系统原理
蒸发冷却空调系统原理
蒸发冷却空调系统是一种通过蒸发过程来降低空气温度的技术。
它的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 蒸发器：空调系统的蒸发器是一个密封的容器，内部含有通过蒸发器循环的冷却剂。
冷却剂通常是一种低沸点的液体，如氨或氯化铵。
蒸发器的表面积相对较大，以便更好地暴露于空气中。
2. 空气循环：当空调系统启动时，蒸发器开始循环冷却剂。
位于蒸发器上方的风扇吹过过热的空气，并将它们引导到蒸发器表面。
此时，冷却剂吸收空气中的热量并逐渐蒸发。
3. 蒸发过程：随着冷却剂的蒸发，其转变成气体的状态，吸收空气中的热量。
这个过程使得空气温度降低，并通过蒸发器的表面流出。
4. 压缩过程：经过蒸发器的冷却剂气体被压缩为高压气体，并进入到系统的压缩机中。
在这个过程中，冷却剂的温度进一步提高。
5. 冷凝过程：高压冷却剂气体通过冷凝器，散发掉热量并转变为液体。
冷凝器通常位于空调系统的外部，并通过风扇散热。
6. 膨胀过程：经过冷凝过程，冷却剂变为高压液体，然后通过膨胀阀，降低其压力和温度。
此时，冷却剂再次变为低温液体，准备进入蒸发器再次循环。
通过以上的循环过程，蒸发冷却空调系统能够把空气中的热量通过蒸发剂的蒸发转化为冷气，并通过风扇将冷气吹入室内，从而降低室内温度。
这种系统的优点是能够有效降低能耗和环境影响，但其制冷效果可能不如传统的压缩式空调系统。
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1 设计任务
液氨蒸发器采用出口产品温度为主被控变量，加热蒸汽流量为副被控变量。
主、副对象的传递函数分别为：
011()(201)(301)G s s s =
++， 0.1021
()0.21s
G s e s -=+
主、副扰动通道的传递函数分别为：
11
()0.21f G s s =
+， 2()1f G s =
试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统。
设计要求如下：
（1）分别进行控制方案设计，给出相应的闭环系统原理图； （2）对设计的控制系统进行仿真，整定控制器参数；
（3）给出系统的跟踪性能和抗干扰性能仿真，包括一次扰动和二次扰动； （4）对不同控制方案对系统的影响做对比分析。
2 整体方案设计
2.1 单回路控制变量的选择
对于被控量和操作量选择的原则，其中，被控量选择的原则是能直接反映生产过程中产品产量和质量，选择的结果直接影响生产，因此此设计的被控量是温度。
操纵量是克服扰动影响、使系统重新恢复平稳运行的积极因素，应该遵循快速有效的克服干扰的原则去选择操纵量，因此此设计的操纵量是加热蒸汽流量。
2.2 串级控制系统的选择
串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。
故在本系统中选择出口产品温度作为主变量。
副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。
副变量的选择应遵循以下原则：应使主要干扰和更多的干扰落入副回路；应使主、副对象的时间常数匹配；应考虑工艺上的合理性、可能性和经
济型。
故选择本系统中的加热蒸汽流量为副变量。
又因为外环是主回路，内环是副回路，所以温度调控是主回路。
2.3 控制器的选择
PID控制器的参数整定是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
在串级控制系统中，由于对副回路没有太大的要求，所以只需要有比例环节即可（即P为常数，I=0）。
而对于要求较高的主回路，由于主变量一般不得有偏差，所以主回路一般由比例微分控制（P,I均为常数）。
3 系统仿真与参数整定
3.1 单回路系统的仿真与参数整定
针对设计要求，单回路前向通道中含有主、副控制器及扰动，而调节器一般位于扰动的前面，所以PID调节器在最前面。
设计中副被控变量为加热蒸汽流量，所以其作为反馈作用于输入端
调节器副控制器主控制
器
扰动2 扰动1
蒸汽流量测量
图3-1-1单回路控制系统方框图
由方框图对应得到系统仿真图
图3-1-2 单回路控制系统simulink仿真图
仿真整定过程：
首先将PID的参数设置为仅存在比例调节，变换不同的P值以达到期望的效果。
图3-1-3
P=1,I=0，无扰动信号
图3-1-4
P=3,I=0，无扰动信号
图3-1-5
P=5,I=0，无扰动信号
图3-1-6 P=7，I=0，无扰动信号
上面四幅图片可得当P越大时，超调量越大，稳定性下降。
但是震荡频率加快，响应时间变短。
为了保持系统原来的衰减率，PI调节器比例带必须适当加大。
又因为要使PI调节在稍微牺牲控制系统的动态品质以换取较好的稳态性能，所以P值不应过大，因此选择P=7。
图3-1-7
P=7，I=0.1，无扰动信号
图3-1-8
P=7，I=0.3，无扰动信号
积分环节的作用除消除系统的余差外，也加大了系统的振荡频率，使响应速度变快。
但是随着I的增大，超调量过大，也调节时间过长，系统动态性能降低，因此选择I=0.1最佳
图3-1-9
P=7，I=0.1，一次扰动信号
图3-1-10
P=7，I=0.1，二次扰动信号
通过反复试验过程，此时系统的阶跃响应效果比较理想，控制器参数整定比较合理。
加入扰动以后超调量有所增大，但后面能够达到期望值，具有一定的调节作用。
3.2 串级控制系统的仿真与参数整定
针对设计要求，产品温度作为主变量必然处于主回路，蒸汽流量作为副变量位于副回路中，扰动要加在调节器之后，因此得如下图所示框图：
图3-2-1串级控制系统方框图
由方框图对应得到系统仿真图
图3-2-2 串级控制系统simulink 仿真图
仿真整定过程：
首先将主、副PID 调节器设计为比例控制，增益分别为K1,K2，假设扰动均为零，在给定阶跃输入下得到输出响应y1(t),y2(t)。
串级系统的整定比单回路复杂，因为两个调节器串在一起工作，各回路之间相互联系，相互影响。
改变主、副调节器中的任何一个整定参数，对主、副回路的过渡过程都有影响，这种影响程度取决于主、副对象的动态特性、而且待整定的参数比单回路多，因此，串级系统的整定必然比较困难和繁琐。
常用的工程整定方法有：试凑法，两步整定法和一步整定法。
其中一步整定法步骤为：选择一个合适的负调节器放大倍数K2，按纯比例控制规律设置负调节器。
本设计中经过多次调试，确定K2=12。
主调节器也先置于纯比例作用，使串级控制系统投入运行，用整定单回路的方法整定主调节器参数。
实验步骤如下图：
主调节器
副调节器
副控制器
主控制器
副扰动
主扰动
蒸汽流量 产品温度
图3-2-3
K1=1，I=0，K2=12，无扰动
图3-2-4
K1=5,I=0,K2=12，无扰动
图3-2-5
K1=7,I=0,K2=12，无扰动
由上图可知P越大，系统的响应过程越好，超调量变大，震荡频率加大，响应时间变短。
由单回路控制得知P不应过大，因此选择K1=7。
因为副回路是随动系统，允许有误差，因为副调节器可以不引入积分作用，因此只需讨论主调节器的I值即可。
图3-2-6
K1=5,I=0.1,K2=12，无扰动
图3-2-7
K1=7,I=0.1,K2=12，无扰动
图3-2-8
K1=7,I=0.2,K2=12，无扰动
由上图很明显得知，K1增大震荡剧烈，超调量增大，调节时间变短，震荡频率加快。
而引入积分环节后，超调变小，调节时间变短。
I=0.2时较I=0.1时震荡剧烈，调节时间过长，所以I=0.1。
图3-2-9
K1=7,I=0.1,K2=12,一次扰动（主扰动）
图3-2-10
K1=7,I=0.1,K2=12,二次扰动（副扰动）
图3-2-11
K1=7，I=0.1，K2=12,一、二次扰动均作用系统
加入时间滞后环节后系统的仿真图
图3-2-12
此时系统的参数整定数值为
图3-2-13
K1=0.2，I=0.1，K2=0.3，一、二次扰动均作用
以下为整定过程中各参数变化后的效果
图3-2-14
K1=0.2，I=0.2，K2=0.3，一、二次扰动均作用（含时滞）
K1=0.2，I=0.1，K2=1，一、二次扰动均作用（含时滞）
图3-2-16
K1=7，I=0.1，K2=0.3，一、二次扰动均作用（含时滞）
主、副调节器共同作用，使得系统响应加快，两种干扰同时作用时，使超调量进一步加大，调节时间变长。
串级控制系统由于副回路的存在，提高了系统的工作频率，减小了震荡周期，在衰减系数相同的情况下，缩短了调节时间，提高了系统的快速性。
4 小结
通过以上分析可知：串级控制的副控制器具有“粗调”的作用，而主控制器具有“细调”的作用。
由串级控制器和单回路控制器的仿真图比较可知，采用单回路控制，系统的阶跃响应达到要求时，系统对一次，二次扰动的抑制效果不是
很好。
若主、副控制器两者相互配合，控制质量必然高于单回路控制系统。