黑燈科技-反應釜溫度控制系統設計

反應釜溫度控制系統設計

在化工行業中，反應釜是最常用的一種反應容器，而它的最關鍵的技術在于其溫度的控制，反應釜也被應用于化肥的生產過程中，其中，反應釜溫度的控制直接影響其產品質量，對于化肥的生產是一個極其關鍵的因素。反應釜中的傳熱介質也有一定的要求，這種介質要求溫度保持恒定，通過控制這種介質的流入量來控制反應釜內反應物所需要的溫度要求。而隨著社會和現代工業的不斷發展，人們對產品的質量提出了更高的要求。反應釜內反應物的溫度常常要控制在一定的范圍內，而傳統的手工調節流量的做法已經不能夠滿足現代工業的要求，自動化智能調節控制系統將會被賦予使命。

1 國內研究發展現狀

1.1 研究現狀

自從20世紀以來，我國工業迅猛的發展起來，而由于工業過程控制的需求，特別是隨著我國科學技術的發展和計算機的應用，自動控制系統逐漸浮出了水面。而國外溫度控制系統的發展非常迅速，在智能化、自動化等方面取得了非常大的成果，在這個方面，國外西方國家的技術就處于非常領先的水平，他們自動化、智能化溫度控制系統廣泛地應用于化工業的生產中。

廣州黑燈科技有限公司是專業從事各類行業各種類型的自動化控制系統開發和自動化工程項目承接，機械自動化設備生產，化工設備研制生產（擁有D1,D2壓力容器生產許可），智能機械人研究制造，自動化生產流水線，可應用在各類工業生產上使用，技術團隊已在自動化控制方面積累了豐富的技術和經驗，是一家專注于自動化控制系統開發、自動化工程項目承接和技術服務的技術型企業。自動化配置緊自動急切斷聯鎖裝置，并且應配備光聲報警系統。能有限降低人員的傷亡的情況，減少財產損失。緊急切斷聯鎖裝置防止事故的發生。歡迎來電討論咨詢，關生18565060664   http://www.xm-fcx.com/

1.2 發展前景

隨著時間的推移，自動化技術隨著化工工藝和化工裝備技術的不斷發展而發展。而隨著社會的發展，工廠對生產提出了更高的要求，對生產的穩定性要求更高，隨著現代化技術的發展，對溫度控制以及自動化技術水平的要求也越來越嚴格。除此之外，激烈的市場競爭也為工廠自動化技術水平提出了新的更高的目標與要求。同時，信息化技術的到來，也為化工產業自動化技術的發展注入了新的活力。

2 反應釜結構工藝特點

在化工行業中，反應釜是最常用的一種反應容器，而它最關鍵的技術在于其溫度的控制。反應釜溫度的控制主要有兩方面，一方面是熱水的通入，另一方面是冷水的通入，這兩方面通過控制兩個閥門就能夠實現。通過其容器內自帶的攪拌裝置使不同的反應物進行混合，使其能夠均勻受熱。在需要升高反應釜內的溫度時，打開熱水的閥門，通過熱傳遞介質升高釜內的溫度，當溫度達到需要的溫度之后，關閉熱水閥門；當反應釜內的溫度過高時，打開冷水閥門，從而降低釜內的溫度，當降到所需溫度時，關閉冷水閥門，使釜內的溫度能夠保持恒定的狀態。

3 反應釜溫度控制系統研究意義

反應釜是化工生產過程中最重要的反應設備，在反應的過程中，有大量的吸熱、放熱的現象發生。傳統的反應釜溫度控制是由PID控制，這是一種有參數參與的控制法，它具有的控制原理簡單，穩定性好、可靠性高，參數也特別容易調整的特點。但是它的設計依賴于精確的數學模型。在化工產業中，反應釜的反應機理非常的復雜，而且每個參數在系統反應的過程中是時刻變化的，在這種情況下，就不能建立精確的數學模型，那么在系統反應的過程中參數的調整也非常困難，因此，就難以解決系統的穩定性和快速性之間存在的矛盾。所以在現代的化工業生產中，如果應用傳統的PID控制系統是不能對反應釜的溫度進行精確控制的。

而隨著社會的發展，市場上出現了一種模糊的控制系統，它是一種規則的控制，是一種基于規則的控制，在控制溫度的過程中，它不需要建立精確的數學模型，只要把干擾和參數變化作為變量輸入，但是它也有一些缺點，它的精確度不如PID控制的精確度高，而且穩定性也非常低，控制的參數誤差比較大，自主適應的能力也非常的有限，最主要的是它在控制的過程中，特別容易產生振蕩的現象。

4 反應釜溫度控制系統設計

反應釜的溫度控制系統必須達到以下一些要求：

1）可以方便、快捷地設定反應釜在反應過時所需要以及所要控制的溫度值，反應釜溫度控制系統能夠自動地將反應釜的溫度調節至開始設定的溫度，并能夠保持溫度穩定，至到重新的設置另外一個溫度，這就是所謂的反應釜自動調控溫度系統；

2）溫度控制系統的器件要采用通用的器件，這樣一旦損壞的時候，就能夠在市場上特別容易地買到器件進行替換；

3）整套儀器可靠性非常的好，而且不易出現故障。

5 溫度控制系統的組成

在化工行業中，反應釜是最常用的一種反應容器，而大多數的反應釜本身是由內外兩張鋼板通過焊接而成的桶身，在其中間除了有一些加強連接外，連最起碼的熱傳遞介質的裝置也沒有，雖然這對于化工業熱傳遞介質的低流速的的反應釜的熱效率影響不是很大，但是對于化工業熱傳遞介質的高流速反應釜的熱效率影響非常大。當熱傳遞介質的流速達到一定的程度之后，在反應釜的進口和出口很容易形成短路的現象，如圖1所示，而熱傳遞介質還會在反應釜的其他位置停留下來，這就使得不易排出，長時間的就會儲存下來，從而使反應釜夾套的內外不能夠進行均勻的受熱，使得反應釜內的熱效率降低，進一步將會使反應釜內的溫度也降下來，從而導致化工產業生產效率降低。

反應釜內除了有熱傳遞介質以外，還有攪拌器。攪拌器能不斷地攪拌反應釜內反應物，通過攪拌器的攪拌，能夠使反應釜內的反應物均勻的受熱，這也是化工生產過程中的關鍵因素所在。除此之外，反應釜本身也有保溫密封的效果，自身的保溫密封能夠減少反應釜內熱量的散失，這也是反應釜熱效率的關鍵因素之一。

6 反應釜溫度控制系統的報警裝置和反應釜及時停止裝置

在化工生產的過程中，反應釜內的溫度是很難控制的，而在化工生產時，如果反應釜內的溫度太高的話，就會導致反應釜的壓力增大，隨著壓力的增大，很容易發生爆炸的危險，因此，有必要當反應釜內由于溫度過高導致壓力過大時能夠及時地發出報警信號，能夠讓工作人員作出及時的處理，以免有更大的事故發生，造成不必要的損失和傷害。為此有必要在溫度控制系統中設計報警裝置和緊急停止裝置。為了提高其安全可靠性能，不僅要采用自動控制，還要采用手動手柄控制這兩種相結合的方式。它的工作過程是：隨著反應釜內溫度的不斷升高，反應釜內的壓力慢慢變大，與之連接的壓力測試系統就會將反應釜內的壓力傳送給報警裝置，當傳送的數據大于報警裝置設定的數據時，報警裝置就會發出報警的信號傳給工作人員，而這時自動停止裝置也隨之啟動避免危險事件的發生。那么在停止了之后，必須做出相應的措施，第一，要將進料閥門及時的關閉，防止反應物繼續進入反應釜內；第二，將蛇形冷卻管打開，加大冷水量，保證大量的冷水進入冷卻管，能夠及時快速地降低反應釜中的溫度；第三，打開出料閥門，及時清空反應釜內的反應物和生成物。這些系統在反應的過程中都是獨立存在的，而且每個系統都是有自動和手動兩種方式控制的。在報警裝置報警后，在必要的時候，這些過程也可以通過手動的方式操作完成。

7 結語

隨著社會的發展，工廠對生產提出了更高的要求，對生產的穩定性要求更高，隨著現代化技術的發展，對溫度控制以及自動化技術水平的要求也越來越嚴格。除此之外，激烈的市場競爭也為工廠自動化技術水平提出了新的更高的目標與要求。同時，信息化技術的到來，也為化工產業自動化技術的發展注入了新的活力。可以通過自動化來解決溫度控制技術，降低危險，提高化工產業的經濟效益。