內容提要
流體輸送裝置的控制方案
離心幫浦的控制方案
往復幫浦的控制方案
壓氣機的控制方案
離心式壓縮機的防喘振控制
傳熱裝置的自動控制
兩側均無相變化的換熱器控制方案
載熱體進行冷凝的加熱器自動控制
冷卻劑進行汽化的冷卻器自動控制
精餾塔的自動控制
工藝要求
精餾塔的干擾因素
精餾塔的控制方案
化學反應器的自動控制
化學反應器的控制要求
釜式反應器的溫度自動控制
固定床反應器的自動控制
流化床反應器的自動控制
公升化過程的控制
常用生化過程控制
青黴素發酵過程控制
啤酒發酵過程控制
一、離心幫浦的控制方案
離心幫浦流量控制的目的是要將幫浦的排出流量恆定於某一給定的數值上。
離心幫浦的流量控制大體的三種方法
1. 控制幫浦的出口閥門開度
當干擾作用使被控變數（流量）發生變化偏離給定值時，控制器發出控制訊號，閥門動作，控制結果使流量回到給定值。
注意 控制閥一般應該安裝在幫浦的出口管線上，而不應該安裝在幫浦的吸入管線上（特殊情況除外）。
2.控制幫浦的轉速
圖11-3中曲線1、2、3表示轉速分別為n1、n2、n3時的流量特性，且有n1＞n2＞n3。
該方案從能量消耗的角度來衡量最為經濟，機械效率較高，但調速機構一般較複雜，所以多用在蒸汽透平驅動離心幫浦的場合，此時僅需控制蒸汽量即可控制轉速。
3.控制幫浦的出口旁路
將幫浦的部分排出量重新送回到吸入管路，用改變旁路閥開啟度的方法來控制幫浦的實際排出量。
控制閥裝在旁路上，壓差大，流量小，因此控制閥的尺寸較小。
該方案不經濟，因為旁路閥消耗一部分高壓液體能量，使總的機械效率降低，故很少採用。
二、往復幫浦的控制方案
往復幫浦多用於流量較小、壓頭要求較高的場合，它是利用活塞在汽缸中往復滑行來輸送流體的。
往復幫浦提供的理論流量可按下式計算
（11-1）
1.改變原動機的轉速
該方案適用於以蒸汽機或汽輪機作原動機的場合，此時，可借助於改變蒸汽流量的方法方便地控制轉速，進而控制往復幫浦的出口流量。
2.控制幫浦的出口旁路
該方案由於高壓流體的部分能量要白白消耗在旁路上，故經濟性較差。
3.改變衝程 s
計量幫浦常用改變衝程s來進行流量控制。衝程s的調整可在停幫浦時進行，也有可在運轉狀態下進行的。
三、壓氣機的控制方案
壓力機的分類
其作用原理不同可分為離心式和往復式兩大類；
按進、出口壓力高低的差別，可分為真空幫浦、鼓風機、壓縮機等型別。
1.直接控制流量
對於低壓的離心式鼓風機，一般可在其出口直接用控制閥控制流量。由於管徑較大，執行器可採用蝶閥。其餘情況下，為了防止出口壓力過高，通常在入口端控制流量。
因為氣體的可壓縮性，所以這種方案對於往復式壓縮機也是適用的。
為了減少阻力損失，對大型壓縮機，往往不用控制吸入閥的方法，而用調整導向葉片角度的方法。
2.控制旁路流量
對於壓縮比很高的多段壓縮機，從出口直接旁路回到入口是不適宜的。這樣控制閥前後壓差太大，功率損耗太大。
為了解決這個問題，可以在中間某段安裝控制閥，使其回到入口端，用乙隻控制閥可滿足一定工作範圍的需要。
3.調節轉速
壓氣機的流量控制可以通過調節原動機的轉速來達到，這種方案效率最高，節能最好。
問題在於調速機構一般比較複雜，沒有前兩種方法簡便。
四、離心式壓縮機的防喘振控制
1.離心式壓縮機的特性曲線及喘振現象
喘振是出現壓縮機工作點這種反覆迅速突變這一現象時，由於氣體由壓縮機忽進忽出，使轉子受到交變負荷，機身發生振動並波及到相連的管線，表現在流量計和壓力表的指標大幅度擺動。
喘振是離心式壓縮機固有的特性。負荷減小是離心式壓縮機產生喘振的主要原因；此外，被輸送氣體的吸入狀態，也是使壓縮機產生喘振的因素。一般講，吸入氣體的溫度或壓力越低，壓縮機越容易進入喘振區。
2.防喘振控制方案
（1）固定極限流量法
對於工作在一定轉速下的離心式壓縮機，都有乙個進入喘振區的極限流量qb，為了安全起見，規定乙個壓縮機吸入流量的最小值qp，且有qp＜qb。
（2）可變極限流量法
圖11-14上的喘振極限線是對應於不同轉速時的壓縮機特性曲線的最高點的連線。只要壓縮機的工作點在喘振極限線的右側，就可以避免喘振發生。
安全操作線近似為拋物線，其方程可用下列近似公式表示
11-2）
在時，工況是安全的。
經過換算，上述不等式可寫成如下形式
（11-3）
該方案控制器fc的給定值是經過運算得到的，因此能根據壓縮機負荷變化的情況隨時調整入口流量的給定值，而且由於這種方案將運算部分放在閉合迴路之外，因此可像單迴路流量控制系統那樣整定控制器引數。
一、兩側均無相變化的換熱器控制方案
1. 控制載熱體的流量
圖11-16表示利用控制載熱體流量來穩定被加熱介質出口溫度的控制方案。採用傳熱基本方程式的工作原理。
若不考慮傳熱過程中的熱損失
傳熱過程中傳熱的速率可按下式計算
整理後，得
移項後改寫為
如果載熱體本身壓力不穩定，可另設穩壓系統，或者採用以溫度為主變數、流量為副變數的串級控制系統。
2.控制載熱體旁路流量
採用三通控制閥來改變進入換熱器的載流體流量與旁路流量的比例，可以改變進入換熱器的載熱體流量，還可以保證載熱體總流量不受影響。
旁路的流量一般不用直通閥來直接進行控制，因為在換熱器內部流體阻力小的時候，控制閥前後壓降很小，這樣就使控制閥的口徑要選得很大，而且閥的流量特性易發生畸變。
3.控制被加熱流體自身流量
只能用在工藝介質的流量允許變化的場合。
4. 控制被加熱流體自身流量的旁路
當被加熱流體的總流量不允許控制，而且換熱器的傳熱面積有餘量時，可將一小部分被加熱流體由旁路直接流到出口處，使冷熱物料混合來控制溫度。
二、載熱體進行冷凝的加熱器自動控制
在蒸汽加熱器中，蒸汽冷凝由汽相變液相，放熱，通過管壁加熱工藝介質。如果要加熱到200℃以上或30℃以下時，常採用一些有機化工物作為載熱體。
這種傳熱過程分兩段進行，先冷凝後降溫。
當僅考慮汽化潛熱時，熱量平衡方程式為
傳熱速率方程序仍為
當被加熱介質的出口溫度t2為被控變數時，常採用下述兩種控制方案。
1.控制蒸汽流量
通過改變加熱蒸汽量來穩定被加熱介質的出口溫度。當閥前蒸汽壓力有波動時，可對蒸汽總管加設壓力定值控制，或者採用溫度與蒸汽流量（或壓力）的串級控制。
2.控制換熱器的有效換熱面積
兩種方案比較
控制蒸汽流量法
優點：簡單易行、過渡過程時間短、控制迅速。
缺點：需選用較大的蒸汽閥門、傳熱量變化比較劇烈，有時凝液冷到100℃以下，這時加熱器內蒸汽一側會產生負壓，造成冷凝液的排放不連續，影響均勻傳熱。
控制換熱器的有效換熱面積法
缺點：控制通道長、變化遲緩，且需要有較大的傳熱面積裕量。
優點：防止區域性過熱，對一些過熱後會引起化學變化的過敏性介質比較適用。另外，由於蒸汽冷凝後凝液的體積比蒸汽體積小得多，所以可以選用尺寸較小的控制閥門。
三、冷卻劑進行汽化的冷卻器自動控制
1.控制冷卻劑的流量
該方案不以液位為被控變數，但液位不能過高，過高會造成蒸發空間不足，使出去的氨氣中夾帶大量液氨，引起氨壓縮機的操作事故。
這種控制方案帶有上限液位報警，或採用溫度-液位自動選擇性控制，當液位高於某上限值時，自動把液氨閥關小或暫時切斷。
2.溫度與液位的串級控制
該方案的實質是改變傳熱面積。但採用了串級控制，將液氨壓力變化而引起液位變化的這一主要干擾包含在副環內，從而提高了控制質量。
3.控制汽化壓力
工作原理
基於當控制閥的開度變化時，會引起氨冷器內汽化壓力改變，於是相應的汽化溫度也就改變了。
這種方案控制作用迅速，只要汽化壓力稍有變化，就能很快影響汽化溫度，達到控制工藝介質出口溫度的目的。但是由於控制閥安裝在氣氨出口管道上，故要求氨冷器要耐壓，並且當氣氨壓力由於整個製冷系統的統一要求不能隨意加以控制時，這個方案就不能採用了。
一、工藝要求
1.保證質量指標
對於乙個正常操作的精餾塔，一般應當使塔頂或塔底產品中的乙個產品達到規定的純度要求，另乙個產品的成分亦應保持在規定的範圍內。為此，應當取塔頂或塔底的產品質量作被控變數，這樣的控制系統稱為質量控制系統。
質量控制系統需要能測出產品成分的分析儀表。
2.保證平穩操作
為了保證塔的平穩操作，必須把進塔之前的主要可控干擾盡可能預先克服，同時盡可能緩和一些不可控的主要干擾。
為了維持塔的物料平衡，必須控制塔頂餾出液和釜底採出量，使其之和等於進料量，而且兩個採出量變化要緩慢，以保證塔的平穩操作。
塔內的持液量應保持在規定的範圍內。控制塔內壓力穩定，對塔的平穩操作是十分必要的。
3.約束條件
為保證正常操作，需規定某些引數的極限值為約束條件。
4.節能要求和經濟性
在精餾操作中，質量指標、產品**率和能量消耗均是要控制的目標。
其中質量指標是必要條件，在質量指標一定的前提下，應在控制過程中使產品產量盡量高一些，同時能量消耗盡可能低一些。
二、精餾塔的干擾因素
1.進料流量f的波動（＊）
2.進料成分zf的變化（＊）
3.進料溫度tf及進料熱焓qf的變化
4.再沸器加熱劑（如蒸汽）加入熱量的變化
5.冷卻劑在冷凝器內除去熱量的變化
6.環境溫度的變化
三、精餾塔的控制方案
1.精餾塔的提餾段溫控
如果採用以精餾段溫度作為衡量質量指標的間接指標，而以改變回流量作為控制手段的方案，就稱為提餾段溫控。
提餾段溫控的主要特點與使用場合：
（1）採用了提餾段溫度作為間接質量指標，因此它能較直接地反映提餾段產品情況。將提餾段溫度恆定後，就能較好地保證塔底產品的質量達到規定值。
（2）當干擾首先進入提餾段時，用提餾段溫控就比較及時，動態過程也比較快。
2.精餾塔的精餾段溫控
如果採用以精餾段溫度作為衡量質量指標的間接指標，而以改變回流量作為控制手段的方案，就稱為精餾段溫控。
第十一章導流度汛方案
1施工導流 整個施工工期大部分在枯水期，施工時流水量較小 交通橋施工時為了保證在施工過程中現狀河暢通，擬在施工段面內埋設的鋼筋混凝土排水管進行施工導流。2 施工圍堰 本標段的施工圍堰主要是機耕橋工程施工，根據河道的特點，在靠水流的一側為防止水流沖刷，採用袋裝土護堰，個別不穩定部位直接採用袋裝土圍堰。...
八 上 第十一章單元檢測題
滿分 150分 班級姓名 一 選擇題 本大題共12小題，共48.0分 1 以下列各組線段為邊,能組成三角形的是 a.2cm，3cm，5cmb.3cm，3cm，6cm c.5cm，8cm，2cmd.4cm，5cm，6cm 2 乙個三角形三個內角的度數之比為3 4 5，這個三角形一定是 a.銳角三角形 ...
第十一章物理單元測試題
一 選擇題 每小題3分，共30 1 我國乙個正常成年人的質量最接近 a.6 104g b 60 g c 6 102 g d 6 103g 2.圖1是我們生活中常見到的警示標誌，它通常立在橋頭，它警示的內容是 a 該橋的質量是20噸 b 該橋的質量不會超過20噸 c 過橋車輛的質量不能超過20噸 d ...