传热设备安全控制系统安全分析标准范本
换热器安全技术(标准版)

( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改换热器安全技术(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes换热器安全技术(标准版)换热的类型,除前面介绍的按换热方法不同分为间壁式换热器、直接接触式换热器、蓄热式换热器3种外。
还可按其他方式进行分类。
一、按换热器的用途分类(1)加热器加热器用于把流体加热到所需的温度,被加热流体在加热过程中不发生相变。
(2)预热器预热器用于流体的预热,以提高整套工艺装置的效率。
(3)过热器过热器用于加热饱和蒸汽,使其达到过热状态。
(4)蒸发器蒸发器用于加热液体,使之蒸发汽化。
(5)再沸器再沸器是蒸馏过程的专用设备,用于加热已冷凝的液体,使之再受热汽化。
(6)冷却器冷却器用于冷却流体,使之达到所需要的温度。
(7)冷凝器冷凝器用于冷凝饱和蒸汽,使之放出潜热而凝结液化。
二、按换热器传热面形状和结构分类(1)管式换热器管式换热器通过管子壁面进行传热,按传热管的结构不同,可分为列管式换热管、套管式换热器、蛇管式换热器和翅片管式换热器等几种。
管式换热器应用最广。
(2)板式换热器板式换热器通过板面进行传热,按传热板的结构形式,可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器。
(3)特殊形式换热器这类换热器是指根据工艺特殊的要求而设计的具有特殊结构的换热器。
如回转式换热器、热管式换热器等。
三、按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器金属材料换热器是由金属材料制成,常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。
输油管道及伴热系统安全模版

输油管道及伴热系统安全模版一、概述本文档旨在为输油管道及伴热系统的安全管理提供指导。
通过建立安全模板,明确安全控制措施和应急响应程序,保障输油管道及伴热系统的正常运行和安全使用。
二、安全控制措施1. 设定安全目标和指标:根据国家安全要求和行业标准,制定管道输送油品的安全目标,并通过安全指标评估和监测来确保目标的实现。
2. 建立安全管理体系:依据ISO标准,建立输油管道及伴热系统的安全管理体系,包括安全职责、安全培训、安全检查等方面的要求。
3. 进行危险源辨识和风险评估:通过对输油管道及伴热系统的危险源进行辨识和风险评估,识别潜在的安全风险,并制定相应的安全控制措施。
4. 制定安全操作规程:制定详细的安全操作规程,明确输油管道及伴热系统的操作要求,包括设备操作、事故应急等方面的内容。
5. 定期检修和维护设备:建立定期检修和维护机制,对输油管道及伴热系统的设备进行定期检查、保养和维修,确保其运行的稳定性和安全性。
6. 强化安全培训和意识教育:通过定期组织安全培训和意识教育活动,提高员工的安全意识和应急能力,减少事故发生的可能性。
三、应急响应程序1. 建立应急机制:设立专门的应急管理部门,建立应急响应小组,明确成员职责和工作流程,确保在发生事故时能够迅速响应和处置。
2. 制定应急响应预案:根据不同类型的事故,制定相应的应急响应预案,包括事故发生时的应急处置措施、人员疏散和救援、事故调查和报告等内容。
3. 配备应急装备和器材:根据应急预案的要求,配备必要的应急装备和器材,包括灭火器、泄漏处理设备等,以便迅速处置事故并减少损失。
4. 进行应急演练:定期组织应急演练,模拟各类事故场景,检验应急预案的可行性和有效性,并及时改进完善。
5. 建立信息共享机制:与相关部门、企业及社区建立信息共享机制,及时获取和传递事故情报,加强合作配合,提高应急响应能力。
四、事故调查和报告1. 建立事故调查程序:制定事故调查程序,按照规定的流程和方法,进行事故的调查和分析,找出事故的原因和责任,并提出相应的改进措施。
安全运行分析制度标准范本

管理制度编号:LX-FS-A79202 安全运行分析制度标准范本In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall BehaviorCan Reach The Specified Standards编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑安全运行分析制度标准范本使用说明:本管理制度资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
一、安全运行分析工作,主要是定期和不定期地对变电站的设备运行情况、技术管理、资料管理状况进行分析,通过安全运行分析使运行人员不断总结经验,提高运行工作质量,掌握运行工作规律,并不断提高运行管理水平。
二、定期分析项目:1、一次接线方式运行合理性,存在的问题和改进措施。
2、正常运行方式和运行方式改变后继电保护及自动装置和直流系统的可靠性。
3、继电保护装置,接线方式,存在的问题。
4、电压质量情况、存在的问题和改进措施。
5、现场运行规程的执行情况和修改补充。
6、注油设备的油位变化,电池劣化和载流元件的过载能力,设备检修、预试周期,检修项目质量、预试数据变化情况分析等主要设备的运行规律。
7、各种资料记录的分析和应用。
8、全年雷电活动,避雷装置和接地装置的运行情况及防雷保护的问题。
设备安全评估标准

设备安全评估标准一、引言设备安全评估是一项关键的任务,旨在评估设备的安全性能和潜在风险。
本文将提供设备安全评估的标准格式,以确保评估过程的准确性和一致性。
二、评估范围设备安全评估将覆盖以下方面:1. 设备的物理安全性能:包括设备的结构、材料和创造过程,以及设备的防护措施和防护层级。
2. 设备的网络安全性能:包括设备的网络连接性、数据传输和信息安全等方面。
3. 设备的软件安全性能:包括设备的操作系统、固件和应用程序的安全性能。
三、评估标准1. 物理安全性能评估标准1.1 设备结构和材料评估:评估设备的结构和材料是否符合相关的安全标准和规范。
1.2 创造过程评估:评估设备的创造过程是否符合相关的安全标准和规范。
1.3 防护措施评估:评估设备的防护措施是否足够,包括防护层级、物理锁定和访问控制等方面。
1.4 环境适应性评估:评估设备在不同环境条件下的安全性能,包括温度、湿度和电磁干扰等。
2. 网络安全性能评估标准2.1 网络连接性评估:评估设备的网络连接性能,包括网络协议的支持、网络接口的安全性和网络通信的稳定性等。
2.2 数据传输评估:评估设备的数据传输过程是否安全可靠,包括数据加密、数据完整性和数据传输速度等方面。
2.3 信息安全评估:评估设备在信息安全方面的表现,包括用户身份验证、访问控制和数据隐私保护等。
3. 软件安全性能评估标准3.1 操作系统评估:评估设备的操作系统是否安全可靠,包括漏洞修复、权限管理和系统更新等方面。
3.2 固件评估:评估设备的固件是否安全可信,包括固件的签名验证、固件更新和固件漏洞修复等。
3.3 应用程序评估:评估设备的应用程序是否安全可靠,包括应用程序的权限管理、数据保护和代码审计等。
四、评估方法1. 设备检测:通过对设备进行物理检测和网络扫描,发现设备的潜在安全风险。
2. 安全测试:通过摹拟攻击和漏洞扫描等方法,测试设备的安全性能和弱点。
3. 安全审计:对设备的安全配置、日志记录和事件响应等进行审计,以确保设备的安全性和合规性。
化工设备的安全评价与管理范本(2篇)

化工设备的安全评价与管理范本一、引言化工设备的安全评价与管理是确保化工生产过程中的安全运行的重要环节。
本文将介绍一套化工设备安全评价与管理的范本,以指导相关人员有效评估和管理化工设备的安全性。
二、化工设备安全评价1. 设备安全性评估化工设备的安全性评估应包括设备的结构强度、工作压力、温度、流体流量等指标的合理性和安全性。
2. 设备材料的选择化工设备所使用的材料应符合相关标准要求,具有足够的耐腐蚀性和耐压能力。
3. 设备的自动控制系统化工设备的自动控制系统应具备稳定性,能够对设备的运行状态进行实时监控和控制。
4. 设备的运维要求化工设备的日常维护保养和定期检查应按照相关规程和要求进行,确保设备安全运行。
5. 设备的紧急处理措施针对设备可能出现的紧急情况,应制定相应的紧急处理措施,并进行相应人员培训和演练。
三、化工设备安全管理1. 设备台账管理建立完善的化工设备台账,记录设备的基本信息、安装日期、维护记录等,以便对设备进行全面管理。
2. 设备检查与维护定期对化工设备进行检查和维护,确保设备的正常运行,发现问题及时处理。
3. 安全培训和教育定期开展设备安全培训和教育,提高相关人员的安全意识和应急能力。
4. 事故响应与处理建立事故应急预案,明确各种事故情况下的处理流程和责任人,确保及时有效的应对措施。
5. 监督与评估建立化工设备安全的监督与评估机制,定期对设备的安全状况进行评估和监测,以确保设备的安全性。
四、化工设备安全管理的效果评价化工设备安全管理的效果评价是对安全管理措施的有效性进行综合评估的过程,包括安全事故率的降低、事故处理能力的提升等指标。
五、结论化工设备安全评价与管理是确保化工生产过程安全的关键环节。
本文介绍了一套化工设备安全评价与管理的范本,希望能够对相关人员有效评估和管理化工设备的安全性提供指导。
六、参考文献[1] 国家安全生产监督管理总局. 化工设备安全评价与管理规范[S]. 北京:中国标准出版社,2017.[2] 张三,李四. 化工设备安全评价与管理方法研究[J]. 化工技术与开发,2018,30(5):10-15.化工设备的安全评价与管理范本(二)随着化工行业的快速发展,化工设备在生产过程中的安全性越来越受到重视。
安全控制系统

发展历程
安全控制系统发展过程主要依赖于逻辑控制单元的发展过程。逻辑控制单元的发展也像人类进定义域化一样, 经历了一个从简单到复杂,从低级到高级的过程。从简单的继电器到固态电路逻辑系统,再到以微处理器为核心 的安全控制系统。
1863年继电器的问世使得世界上形成了第一个以继电器为核心部件的安全控制系统,这个安全控制系统一直 延续了100多年,直到1969年美国数字设备公司( DEC)研制出了世界上第一台PDP - 14型PLC,开创了将程序化 手段用于工业控制的新纪元。1975年,Honeywell公司根据PLC对离散控制存在的问题最先推出第一代集散控制系 统( DCS),即TDC - 2000系统。从此,控制系统发展方向分成了2条线: PLC控制系统的发展过程;DCS控制系 统的发展过程。
安全控制系统必须是故障安全型的。所谓故障安全是指检测元件和最终执行元件在系统正常时应该是励磁的, 即得电状态;在系统故障时应是非励磁的。这也称之为非励磁停车设计。
作为一个高效的系统,安全控制系统的中间环节越少越好,尽可能地采用最直接的测量和最可靠的执行方式, 避免繁琐复杂和不必要的设计,以及过多的电—气、气—电转换环节,另外在运行时也要考虑对人员干预和选择 环节的需求是最少的或者没有。
安全控制系统
输出正确信号使设备处于安全状态的系统
锅炉设备安全标准化评定细则范文(二篇)
锅炉设备安全标准化评定细则范文一、引言锅炉是工业生产中重要的热能设备,其安全运行对保障生产的持续进行至关重要。
为了确保锅炉设备的安全和稳定运行,对其进行安全标准化评定是必不可少的。
本文将从锅炉设备的设计、安装、操作和维护等方面进行评定,并提出相应的标准化要求。
二、锅炉设备设计评定1. 设计要求(1)锅炉设备应符合国家相关标准,满足安全、高效、节能的要求。
(2)锅炉设备的结构应合理,布置紧凑,易于安装和维护。
(3)锅炉设备的热效率应达到一定的要求,尽可能减少能源浪费。
(4)锅炉设备应具备自动控制功能,能够实现全自动运行。
2. 设计评定要点(1)对锅炉设备的材质、结构和尺寸进行评定,确保其满足强度和安全性的要求。
(2)对燃烧系统进行评定,包括燃烧器的选型和燃烧过程的控制。
(3)对排烟系统进行评定,确保烟气排放符合国家环保要求。
(4)对循环水系统进行评定,确保供水质量合格,循环水防腐措施有效。
(5)对自动控制系统进行评定,确保控制系统的灵敏性和可靠性。
三、锅炉设备安装评定1. 安装要求(1)锅炉设备的安装应按照设计要求进行,确保各部件连接紧密,无泄漏现象。
(2)锅炉设备的安装应符合国家相关安全规范,保证使用安全。
(3)锅炉设备的安装应遵循正确的工艺流程,确保操作方便、维护便捷。
2. 安装评定要点(1)对锅炉设备的安装工艺流程进行评定,包括吊装、固定和连接等环节。
(2)对锅炉设备的连接件进行评定,确保其质量合格,能够承受锅炉运行时的压力和温度变化。
(3)对锅炉设备的附件安装进行评定,包括水泵、风机等附件的选择和安装质量。
四、锅炉设备操作评定1. 操作要求(1)锅炉设备的操作人员应具备一定的专业知识和技能,熟悉锅炉的工作原理和操作流程。
(2)锅炉设备的操作人员应按照相关规定进行操作,不得违反操作规程或超负荷操作。
(3)锅炉设备的操作人员应及时处理设备故障,确保设备的正常运行。
2. 操作评定要点(1)对锅炉设备的操作规程进行评定,确保操作规程合理、操作流程清晰。
设备安全规范标准范本
管理制度编号:LX-FS-A77809 设备安全规范标准范本In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall BehaviorCan Reach The Specified Standards编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑设备安全规范标准范本使用说明:本管理制度资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
1、锅炉压力容器的安装、使用、检验、修理、改造和化学清洗,必须执行国务院有关锅炉压力容器安全监察规定和国家有关技术标准、规范;2、特种设备的安装、修理、检验,必须按照国家规定实行安全许可或认证;3、生产使用的机械设备必须建立健全安装、使用、检查、维修、保养制度,不准超温、超压、超负荷和带故障运行;4、各种切削机械、钻孔设备可能对人体造成伤害的部位,设置符合规定的安全防护装置和安全工具,操作旋转设备时应做到“三紧”、“四禁”;5、易燃易爆气体和粉尘的场所,按照安全技术要求使用防爆型电气设备或采取有效的防爆技术措施;6、机动车辆保持车况良好,灯具完整、灵敏、有效,不得超速、超载行驶;7、电气设备和电线、电缆符合安全要求。
安全、检修电气设备,架设和拆除电线、电缆,执行有关安全规定。
化工生产系统安全检查范本(二篇)
化工生产系统安全检查范本一、前言为了确保化工企业的生产系统安全,防范潜在风险和事故的发生,达到人员安全、设备安全和环境安全的目标,本文提供了一个化工生产系统安全检查的范本,旨在帮助企业进行全面的安全检查。
二、检查内容1. 人员安全1.1 是否建立了完善的人员安全管理制度,并且每个员工都进行了相关的培训和教育?1.2 是否建立了健全的安全责任制,明确人员的安全职责和义务?1.3 是否制定了合理的工时制度,避免人员疲劳作业,从而增加事故风险?1.4 是否建立了有效的应急救援队伍,定期组织演练,并提供必要的应急设备和器材?1.5 是否定期进行体检,确保员工的身体健康状况符合工作要求?2. 设备安全2.1 是否制定了设备安全管理制度,规定设备的安全使用和维护要求?2.2 是否建立了完善的设备维修和保养制度,并落实到位?2.3 是否建立了设备巡检制度,定期对设备进行巡查和检修?2.4 是否对设备进行定期的检测和评估,以确保其安全运行?2.5 是否制定了设备故障的应急处理和维修流程,并进行了相关培训和演练?3. 生产过程安全3.1 是否建立了完善的生产过程安全管理制度,包括工艺安全和装置安全管理?3.2 是否定期进行工艺风险评估和安全评价,并采取相应措施进行风险控制?3.3 是否建立了生产过程监控系统,及时掌握生产过程的变化和异常情况?3.4 是否落实了化工生产过程的标准化管理,确保每个生产步骤按照规定的操作进行?3.5 是否对危险品进行储存、使用和处理方面的管理,确保符合相关法律法规的要求?4. 环境安全4.1 是否建立了环境安全管理制度,并落实到位?4.2 是否制定了环境监测和评估的方案,并定期进行监测和评估?4.3 是否对生产过程中产生的废水、废气和固体废物进行合理处理,确保符合环境保护要求?4.4 是否建立了应急环境保护措施,能够有效应对突发环境事故?4.5 是否对环境安全进行了相关培训和教育,提高员工的环保意识和技能?三、检查方法1. 文件检查通过查阅相关文件,包括人员安全管理制度、设备安全管理制度、生产过程安全管理制度、环境安全管理制度等,评估其健全性和落实情况。
化工设施的自动控制系统和安全保险装置范本(二篇)
化工设施的自动控制系统和安全保险装置范本一、引言化工设施是一类特殊的工业设施,涉及到许多危险性较高的化学物质和工艺过程。
为了确保化工设施的正常运行和操作人员的安全,必须配备自动控制系统和安全保险装置。
本文将介绍化工设施自动控制系统和安全保险装置的范本。
二、自动控制系统范本自动控制系统是化工设施的重要组成部分,它可以实现对生产过程的自动化控制和监控。
下面是一个化工设施自动控制系统的范本:1. 本自动控制系统适用于XX化工厂,目标是实现生产过程的稳定运行和质量控制。
2. 自动控制系统的主要功能包括:生产过程参数的检测和测量、控制信号的生成和调节、数据的采集和处理、设备状态的监控和远程控制等。
3. 本系统采用了PLC控制器、DCS系统和SCADA系统相结合的方式。
PLC控制器负责实时控制过程,DCS系统负责高级控制,SCADA系统负责监控。
4. 生产过程参数的检测和测量主要包括温度、压力、流量、浓度等。
采用先进的传感器和仪表进行采集和测量。
5. 控制信号的生成和调节通过PLC控制器实现。
根据设定的控制策略,PLC控制器可以生成合适的控制信号,调节阀门和执行器的开启程度。
6. 数据的采集和处理由SCADA系统实现。
SCADA系统可以实时采集和记录各种数据,并进行处理和分析,为操作人员提供可靠的数据支持。
7. 设备状态的监控和远程控制通过DCS系统实现。
DCS系统可以对设备状态进行实时监控,并根据需求进行远程控制。
8. 自动控制系统应具备高可靠性、高安全性、高灵活性的特点。
同时,还应具备故障诊断和自动报警功能。
三、安全保险装置范本安全保险装置是化工设施中防止事故发生和减轻事故后果的重要措施。
下面是一个化工设施安全保险装置的范本:1. 本安全保险装置适用于XX化工厂,旨在确保生产过程和操作人员的安全。
2. 安全保险装置的主要功能包括:事故预防、事故报警、事故处理和事故后果减轻等。
3. 事故预防是安全保险装置的首要任务。
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解决方案编号:LX-FS-A34247传热设备安全控制系统安全分析标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑传热设备安全控制系统安全分析标准范本使用说明:本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
工业上用实现冷热两流体换热的设备称为传热设备。
换热有直接或间接换热两种方式。
直接换热是指冷热两流体直接混合以达到加热或冷却的目的,而间接换热是指冷热两流体间接传热。
在石油化工等工业过程中,一般以间接换热较常见。
讨论的是间壁传热设备的控制问题,其结构形式有列管式、蛇管式、夹套式和套管式等,如图9—24所示。
一、参数的安全控制分析前面简单叙述了热量传递三种方式的主要机理。
在此必须指出的是,在实际进行的传热过程中,很少是以一种传热方式单独进行,而是由两种或三种方式综合而成的。
例如:在工业过程中常用的间壁式热交换器,一般温度不太高,这时候就可忽略热辐射的影响,则传热过程就是对流和热传导的组合。
而在管式加热炉的辐射室中,由于温度很高,这时就以热辐射为主,辐射室的有效传热量大致为全炉总热负荷的70%一80%,但在管式加热炉的对流室中,传热方式却又以对流传热为主。
总之,在管式加热炉中其传热过程是传导、对流及热辐射的组合。
分布参数是指对象的输出(即被控变量)不仅与时间有关,而且是物理位置的函数。
传热设备大致可以分为以下几种情况。
①传热壁面两侧流体都无相变地进行热交换,且两侧流体都没有轴向混合时,两侧的温度都将是距离和时间的函数,一般列管式换热器、套管式换热器都属于此类。
②传热壁面两侧流体都发生相变时,例如精馏塔的再沸器,两侧的温度皆可近似为集中参数。
相变化(汽化或冷凝)的特点是流体温度取决于所处压力,而不是取决于传热量。
③当传热壁面两侧流体中有一侧发生相变时,例如列管式蒸汽加热器、氨冷器等,发生相变化的一侧是集中参数,另一侧需视具体情况而定。
在炼油化工生产过程中,许多工艺不允许冷热两流体直接接触,不允许在传热过程中伴有物质交换。
因此,为达到传热目的,常采用间壁式换热器。
在间壁式换热器中,热流体的热量通过对流传热传给间壁,经间壁热传导后,再由间壁将热量以对流方式传给冷流体。
因此,间壁式传热设备属典型的多容对象,并带有较大的滞后。
通常传热设备可以近似地认为是具有纯滞后的多容对象。
传热设备的自动控制系统中被控变量大多数是温度,而测温元件的测量滞后是比较显著的。
常用热电偶、热电阻等测温元件,为了保护其不致损坏或被介质腐蚀,一般均加有保护套管,这样就增加了测温元件的测量滞后,因此测温元件的测量滞后也给传热设备的自动控制系统增加了滞后时间。
二换热器安全控制系统在炼油化工生产中,换热设备应用极其广泛。
进行换热的目的主要有下列4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都很好地进行。
例如合成氨生产中的脱硫或变换等过程的气体人口温度,都有最适宜的条件。
②在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。
例如合成氨生产中转化反应是一个强烈的吸热反应,必须加入热量,以维持转化反应。
聚氯乙烯的聚合反应是一个放热反应,要用冷却水除去放出的热量,才能使反应按要求进行下去。
③某些工艺过程需要改变物料的相态。
例如汽化需要加热,冷凝会放热,将氮气冷凝成液氨便是一例。
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,例如图9—25(a)中所示的蒸汽加热器自动控制系统。
为了使被加热的工艺介质达到规定的温度,常常取出口温度为被控变量,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。
当被加热的工艺介质流量比较平稳且对出口温度要求一般时,可取加热蒸汽流量(或压力)作为被控变量,组成如图9—25(b)所示的流量(或压力)单回路定值控制系统。
绝大多数的温度控制系统都是为了上述①、②两个目的服务的。
而目的③实际上所需要的变量是热量,一般可取载热体的流量作为被控变量。
对于一般热量回收系统,往往是不需要加以自动控制的。
从热过程的基本方程式可知,为保证出口温度平稳,满足工艺生产的要求,必须对传热量进行调节。
调节传热量有以下几条途径。
(1)调节载热体的流量,如图9—26所示。
调节载热体流量大小,其实质是改变传热速率方程中的传热系数K和平均温差厶丁。
对于载热体在加热过程中不发生相变的情况,主要是改变传热速率方程中传热系数K;而对载热体在传热过程中发生相变的情况,主要是改变传热速率方程中的ΔTm。
这种传热设备自动控制方案是最常用的。
2)调节传热平均温差ΔTm,如图9—27所示。
这种控制方案滞后较小,反应迅速,应用亦较广泛。
本例中,通过调节氨气量以改变液氨压力与对应的平衡温度,进而改变间壁两侧流体的平均温差达到控制工艺介质出口温度的目的。
(3)调节传热面积F,如图9—28所示。
这种方案滞后较大,只有在某些必要的场合才采用。
(4)将工艺介质分路,如图9—29所示。
该方案是一部分工艺介质经换热另一部分走旁路。
该方案实际上是一个混合过程,所以反应迅速及时,但载体流量一直处于高负荷下,这在采用专门的热剂或冷剂时是不经济的。
然而对于某些热量回收系统,载热体是某种工艺介质,总流量本来不好调节,这时便不成为缺点了。
在设计传热设备自动控制方案时,要视具体传热设备的特点和工艺条件而定。
例如大部分蒸汽加热器的操纵变量是采用载热体即加热蒸汽。
而在某些场合,当被加热工艺介质的出口温度较低,采用低压蒸汽作载热体,传热面积裕量又较大时,为了保证温度控制平稳及冷凝液排除畅通,往往以冷凝液流量作为操纵变量,调节传热面积,以保持出口温度恒定。
在采用单回路控制系统时,根据传热设备滞后较大的特点,控制器选型中引入微分作用是有益的,而且有时也是必要的,这样相对地可以改善控制品质。
大多数情况下,当工艺介质较稳定时,采用单回路控制就能满足要求。
若还满足不了工艺要求,则可以从方案着手,引入复杂控制系统,如串级、前馈等。
以图9—26所示的蒸汽加热系统为例,当蒸汽阀前压力波动较大时,可采用工艺介质出口温度与蒸汽流量或蒸汽压力组成的串级控制系统,如图9—30所示。
而当主要扰动是生产负荷变化时,引入前馈信号组成前馈—反馈控制系统是一种行之有效的方案,可获得更好的控制品质。
图9—31以变比值串级控制方式引入了工艺介质流量的前馈信息,前馈作用可大大减少生产负荷变化对出口温度控制质量的影响。
三、加热炉安全控制系统在炼油化工生产中常见的加热炉是管式加热炉。
其形式可分为箱式、立式和圆筒炉三大类。
对于加热炉,工艺介质受热升温或同时进行汽化,其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。
当炉子温度过高时,会使物料在加热炉内分解,甚至造成结焦而烧坏炉管。
加热炉的平稳操作可以延长炉管使用寿命。
因此,加热炉出口温度必须严加控制。
加热炉是传热设备的一种,同样具有热量传递过程,热量通过金属管壁传给工艺介质,因此它们同样符合导热与对流传热的基本规律。
但加热炉属于火力加热设备,首先由燃料的燃烧产生炽热的火焰和高温的气流,主要通过辐射传热将热量传给管壁,然后由管壁传给工艺介质,工艺介质在辐射室获得的热量约占总热负荷的70%一80%,而在对流段获得的热量约占热负荷的20%一30%。
因此加热炉的传热过程比较复杂,想从理论上获得对象特性是很困难的。
加热炉的对象特性一般基于定性分析和实验测试获得的。
从定性角度出发,可以看出其热过程为:炉膛炽热火焰辐射给炉管,经热传导、对流传热给工艺介质。
所以与一般传热对象一样,具有较大的时间常数和纯滞后时间。
特别是炉膛,它具有较大的热容量,故滞后更为显著,因此加热炉属于一种多容量的被控对象。
根据若干实验测试,并做了一些简化。
炉膛容量大,停留时间长,则时间常数和纯滞后时间大,反之亦然。
(一) 加热炉单回路控制系统加热炉的最主要控制指标往往是工艺介质的出口温度,此温度为控制系统的被控变量,而操纵变量为燃料油或燃料气的流量。
对于不少加热炉来说,温度控制指标要求相当严格,例如允许波动范围士(1—2)℃。
影响出口温度的扰动因素有:工艺介质进料流量、温度、组分、燃料方面有燃料油(或气)的压力、成分(或热值)、燃料油的雾化情况,空气过量情况,喷嘴的阻力,烟囱抽力等。
在这些扰动因素中有的是可控的,有的是不可控的。
为了保证炉出口稳定,对扰动应采取必要的措施。
图9—32为某一燃油加热炉控制系统示意图,其主要控制系统是以炉出口温度为被控变量、燃料油流量为操纵变量组成的单回路控制系统。
其他辅助控制系统有:①进入加热炉工艺介质的流量控制系统,如图9—32FC控制系统;②燃料油总压控制,总压控制一般调回油量,如图9—32PlC控制系统;③采用燃料油时,还需加入雾化蒸汽(或空气),为此设有雾化蒸汽压力控制系统,如图9—32P2C 控制系统,以保证燃料油的良好雾化。
采用雾化蒸汽压力控制系统后,在燃油压力变化不大时的情况下可以满足雾化要求,目前炼油厂中大多数采用这种方案。
假如燃料油变化较大时,单采用雾化蒸汽压力控制就不能保证燃料油得到良好的雾化,可以采用如下控制方案。
(1)根据燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力之差来调节雾化蒸汽,即采用压差控制,女口图9—33所示。
采用燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力比值控制,如图9—34所示。
采用上述两种方案时,只能保持近似的流量比,还应注意经常保持喷嘴、管道、节流件等通道的畅通,以免喷嘴堵塞及管道局部阻力发生变化,引起控制系统的误动作。
此外,也可采用二者流量的比值控制,则能克服上述缺点,但所用仪表多且重油流量测量困难。
采用单回路控制系统往往很难满足工艺要求,因为加热炉需要将工艺介质(物料)从几十度升温到数百度,其热负荷很大。
当燃料油(或气)的压力或热值(组分)有波动时,就会引起炉出口温度的显著变化,采用单回路控制时,当加热量改变后,由于传递滞后和测量滞后较大,控制作用不及时,而使炉出口温度波动较大,满足不了工艺生产要求。