宋 庆 龄    贯串整个20世纪,显赫的宋氏家族实在是有说  不完的话题——有许多记载和佳话长久流传, 同时也有许多谜团尚待揭开。   宋氏三姐妹的故事,想必大家都耳熟能详了。   在和平盛世的今天,当初那些胜者的赞歌与败者  的憾叹都已逐渐远去而被岁月所湮没,  但宋氏家族的传奇历史却经久不衰的被民间所传 诵而依旧光鲜的展现在现代人们的眼前。  蔼龄的精明富有,庆龄的果敢大气,美龄的强悍 能干,  三姐妹在男尊女卑的年代里演绎了一出风云叱咤 的个人时代,可以说,在若干年后,她们的形象 依然会辉煌光鲜的烙印在众人心中。    三姐妹中,大姐宋蔼龄最是幸福,家庭幸福,  儿孙满堂,更凭借过人的商计头脑成了当时 的世界首富,因此,是否可以说她是世上最 幸福的女人?  宋美龄强悍能干,凭借杰出的政治才能与外 交能力成了当时世界上最叱咤风云的女人, 尤其是赴美国演讲争取世界人民的支持和直 接参与开罗会议的辉煌历史更将她个人的舞 台扩展至全世界。人生如此,也足够了。  最令人扼腕叹息的其实就是宋庆龄了。    宋庆龄一生多憾,为爱情与父母反目,为理想与  兄妹成仇,更何况妙龄丧夫年轻守寡却又终生未 育,一生多苦多难,与其他几位兄弟姐妹相比, 她命运多舛,一生坎坷。  如果她的父母知道她日后要承受如此之苦,不知 将是怎样的心疼啊。  追求不同,志向不同,即使后来抗日救国三姐妹 再次聚首那会儿,我们看到的更多镜头依然是大 姐蔼龄和妹妹美龄走的更亲,而她,在曾经亲密 无间的姐妹身旁,显得那样孤单和寂寞。    她低调,沉稳,但内心却有革命的火焰在燃烧,虽  然她的志向和抱负在今天看来,也许太过理想化, 但不得不承认,她是一位完美的女人。  但也不能不忘记她的勇敢。  在战火纷飞的岁月,她不离不弃守侯于丈夫孙中山 身旁,而在无人敢于乘坐中国第一架国产飞机的时 候,她却挺身而出,飒爽英姿的完成试飞。  在“七君子”危在旦夕之时,也是她不顾自身安危 挺身而出拯救革命战士于生死之间......  太多无法抹去的镜头……   建国后的宋庆龄…… 1994年11月, 书记处审查通过了党史编委会整理的关于 宋庆龄建国后32年经历的材料。 陈云批示: 宋庆龄的品质高贵,在于信仰始终如一,爱国、 爱民、爱和平。不做违心事,不讲违心话。 要尊重她这一点。  以下为整理的材料内容提要:   1955年11月,宋给毛写信: “我很不理解提出对工商业的改造,共党曾向 工商界许下长期共存、保护工商业者利益的 诺言。这样一来,不是变成自食其言了吗?资 本家已经对共党的政策产生了怀疑和恐惧, 不少人后悔和抱怨。” 毛批示:“宋副委员长有意见,要代表资本家 讲话。”    1957年宋又写信给中央:  “中央号召大鸣大放,怎么又收了?共党不怕  国民党八百万大军,不怕美帝国主义,怎么 会担心人民推翻党的领导和人民政府?共党要 敢于接受各界人士的批评,批评人士大多是 爱国、爱党的,一些民主党派人士为新中国 的解放,作出了家庭、个人名利的牺牲,一 些二、三十岁的青年知识分子怎么可能一天 就变成反党反社会主义分子?我很不理解这个 运动,我想了两个多月,还是想不通,有这 么多党内党外纯粹的人会站在党和人民政府 的对立面?要推翻党?”   从1958年起,宋曾推病拒绝参加人大常委会。 
宋 庆 龄  贯串整个20世纪,显赫的宋氏家族实在是有说 不完的话题——有许多记载和佳话长久流传, 同时也有许多谜团尚待揭开。  宋氏三姐妹的故事,想必大家都耳熟能详了。  在和平盛世的今天,当初那些胜者的赞歌与败者 的憾叹都已逐渐远去而被岁月所湮没,  但宋氏家族的传奇历史却经久不衰的被民间所传 诵而依旧光鲜的展现在现代人们的眼前。  蔼龄的精明富有,庆龄的果敢大气,美龄的强悍 能干,  三姐妹在男尊女卑的年代里演绎了一出风云叱咤 的个人时代,可以说,在若干年后,她们的形象 依然会辉煌光鲜的烙印在众人心中。  三姐妹中,大姐宋蔼龄最是幸福,家庭幸福, 儿孙满堂,更凭借过人的商计头脑成了当时 的世界首富,因此,是否可以说她是世上最 幸福的女人?  宋美龄强悍能干,凭借杰出的政治才能与外 交能力成了当时世界上最叱咤风云的女人, 尤其是赴美国演讲争取世界人民的支持和直 接参与开罗会议的辉煌历史更将她个人的舞 台扩展至全世界。人生如此,也足够了。  最令人扼腕叹息的其实就是宋庆龄了。  宋庆龄一生多憾,为爱情与父母反目,为理想与 兄妹成仇,更何况妙龄丧夫年轻守寡却又终生未 育,一生多苦多难,与其他几位兄弟姐妹相比, 她命运多舛,一生坎坷。  如果她的父母知道她日后要承受如此之苦,不知 将是怎样的心疼啊。  追求不同,志向不同,即使后来抗日救国三姐妹 再次聚首那会儿,我们看到的更多镜头依然是大 姐蔼龄和妹妹美龄走的更亲,而她,在曾经亲密 无间的姐妹身旁,显得那样孤单和寂寞。  她低调,沉稳,但内心却有革命的火焰在燃烧,虽 然她的志向和抱负在今天看来,也许太过理想化, 但不得不承认,她是一位完美的女人。  但也不能不忘记她的勇敢。  在战火纷飞的岁月,她不离不弃守侯于丈夫孙中山 身旁,而在无人敢于乘坐中国第一架国产飞机的时 候,她却挺身而出,飒爽英姿的完成试飞。  在“七君子”危在旦夕之时,也是她不顾自身安危 挺身而出拯救革命战士于生死之间......  太多无法抹去的镜头…… 建国后的宋庆龄…… 1994年11月, 书记处审查通过了党史编委会整理的关于 宋庆龄建国后32年经历的材料。 陈云批示: 宋庆龄的品质高贵,在于信仰始终如一,爱国、 爱民、爱和平。不做违心事,不讲违心话。 要尊重她这一点。 以下为整理的材料内容提要: 1955年11月,宋给毛写信: “我很不理解提出对工商业的改造,共党曾向 工商界许下长期共存、保护工商业者利益的 诺言。这样一来,不是变成自食其言了吗?资 本家已经对共党的政策产生了怀疑和恐惧, 不少人后悔和抱怨。” 毛批示:“宋副委员长有意见,要代表资本家 讲话。”  1957年宋又写信给中央:  “中央号召大鸣大放,怎么又收了?共党不怕 国民党八百万大军,不怕美帝国主义,怎么 会担心人民推翻党的领导和人民政府?共党要 敢于接受各界人士的批评,批评人士大多是 爱国、爱党的,一些民主党派人士为新中国 的解放,作出了家庭、个人名利的牺牲,一 些二、三十岁的青年知识分子怎么可能一天 就变成反党反社会主义分子?我很不理解这个 运动,我想了两个多月,还是想不通,有这 么多党内党外纯粹的人会站在党和人民政府 的对立面?要推翻党?” 从1958年起,宋曾推病拒绝参加人大常委会。 
《化工仪表及自动化》 第九章  典型化工过程单元控制 主讲人:史继斌 E-mail: shijibin56@163.com   第九章  典型化工过程单元控制  返回首页       第一节 第二节 第三节 第四节  流体输送设备的控制方案 传热设备的控制 精馏塔的控制 化学反应器的控制     前面我们研究了简单控制、复 杂控制等各种控制系统。而如何在化工 生产设备上应用这些控制手段,则是我 们更应该关心的问题。本章我们将以几 种典型的化工单元为例,了解控制系统 的应用。   第一节 制方案   流体输送设备的控  按输送介质的状态不同,流体输送 设备可分为液体输送设备和气体输送设备。 最常用的液体输送设备是泵,而气体输送设 备按进出口两端的压力差又可分为真空泵、 鼓风机和压缩机。本节我们主要研究泵和压 缩机的控制方案。流体输送设备按其作用原 理又可分为离心式与往复式两大类。所以自 然就有离心泵、往复泵和离心式压缩机、往 复式压缩机之分。   一、泵的控制      (一)离心泵的控制 离心泵是由旋转翼作用于液体产生 离心力而向外输出液体的。转速越高,离 心力越大,压头越高,流量也就越大。 实际工作中,常要求离心泵输出 的液体的流量恒定,故以泵出口流量为被 控变量。控制方法有三种。   方案1:离心泵的出口节流法   如图1所 示。控制阀装在 泵的出口管线上, 当节流元件与控 制阀在同一管线 上时,一般把节  流元件安装在控 制阀的上游。  图1 离心泵的出口 节流控制方案     注:控制阀一般不装在入口管 线(特殊情况例外),否则会产生 “气缚”、“气蚀”现象。   该方案简单易行,应用广泛, 但机械效率低,能量损失较大,特别是 在控制阀开度较小时,阀上压降较大, 对于大功率的泵,损耗的功率更大,所 以不经济。   方案2:改变回流量(控制泵的 出口旁路阀)   如图2所示。将泵排出 的液体通过旁路阀部分回流, 以达到控制出口流量的目的。 这里经旁路返回的液体,从泵 内得到的能量完全消耗在旁路 控制阀上,所以总的机械效率 较低,能量损失更大,不经济, 但控制阀的口径可以选得比方 案1中的小一些。一般来讲,旁 路流量一般宜限泵排出总量的 20%左右。    图2 离心泵的回 流控制方案   方案3:控制泵的转速   由于离 心泵的排液量与 电机的转速近似 成正比,所以利 用变频调速器调 整电动机的转速 来控制流量,可 以提高机械效率。 但这却增加了机 械的复杂性,所 以一般多用于功 率较大的离心泵, 方案如图3所示 。    图3  离心泵的转速控制方案     在该方案中,省掉了控制阀,而将 变频调速器接在三相交流电与电动机之间, 变频调速器接收流量调节器送来的4~20mA DC 电流(也可根据需要用250Ω电阻转换成1~5V 电压),输出频率与该直流电流或电压相对 应的三相交流电,频率变化导致电动机转速 发生变化,从而改变泵出口流量。当出口流 量过大,可使反作用调节器输出很小,此时 变频调速器的输出频率也很小,电机低速转 动。直到流量正常。该方案可大大地节能, 克服了前两种方案的不足。         如果原动机为 蒸气透平机,可以调 蒸气量来改变转速, 如图4所示。 这种方案机 械效率高、经济,易 实施,所以应用广泛。 如果生产上 要求保证泵出口压力  恒定,则只需将被控 变量改成出口压力即  图4 离心泵的透 平蒸气控制方案   (二)往复泵的控制     往复泵多用于流量较小,压头 较高的场合,它的流量取决于冲程的大 小、活塞的往复次数及气缸的截面积。 往复泵一般也是要求出口流量 恒定。其控制方案常用的有两种,如图 5所示。   方案1:改变原动机的转速   可使用 变频调速器实现 (与离心泵控制 方案3相同),若 原动机为蒸气透 平机,可用如右 图(a)所示的方 案。这与离心泵 改变原动机转速    图5 案  往复泵的控制方   方案2:控制泵的出口旁路   由 于一部分流 体打回流, 部分能量白 白消耗在旁 路上,故经 济性差。   千万注意:   往复泵的出口不允许 装控制阀,因为往复泵活塞每 往返一次,总有一定体积的流 体排出,当在出口管线上装阀 时,压头会大幅度增加,容易 损坏泵体。   二、压缩机的控制   由于离心式压缩机具有体积小、重 量轻、流量大、效率高、维护方便、运行可 靠、输送气体不被润滑油污染等一系列优点, 所以应用越来越广泛。离心式压缩机与离心 泵的控制大同小异,即也可以进行旁路回流 量控制,或进行原动机转速控制。不过,对 离心式压缩机有一个需要特别注意的问题就 是防喘振。     图中n1、n2、 n3为转速,且 n1 转速的每条曲线上都 有一个对应出口压力 最大值的B点,该点就 是喘振点,其对应的 出口流量值为QB。当 压缩机出口流量减少 到Q 喘振,所以将各转速 下的Q 连起来,就形    图6 离心式压缩机 的特性曲线     喘振发生时,气体从压缩机忽进 忽出,使转子受到交变负荷,机体就发生 震动并涉及到与之相连的管网和与它相连 的流量计和压力表也会出现指针大幅度摆 动,同时出现犹如喘息一般的噪声。假如 与压缩机相连的管网容量较小并严密,可 听到周期性的犹如哮喘者“喘气”一样的 噪声;而当管网容量较大时,则将发出周 期性似牛吼叫的噪声。同时会使压缩机损 坏。     喘振是离心式压缩机固有的特 性,每一台离心式压缩机都有自己的喘 振区,所以防喘振控制就显得非常必要 了。因为喘振是由于入口流量太小导致 的,所以为了防止喘振现象发生,我们 应限制入口流量,使之不低于QB。如果当 负荷变化时,始终保证压缩机的入口流 量不低于一个固定值Qp,要求Qp >QBm (QBm是该压缩机最大的喘振流量)。这 种控制方案就是固定极限流量控制方案,     图中防喘振 调节器FIC的设定值 就是Qp。正常情况下, FV控制阀是关闭的, 一旦压缩机打气量减 至Qp时,FV阀开启, 使排出的气体回流, 直到进气量高于设定 值为止,从而避免喘  振现象发生。  图7 固定极限 流量防喘振控制方 案     本方案构成简单、安全、经济。 但如果压缩机的转速变化较大,则低速 运行时压缩机的能量浪费就太大,所以 对压缩机负荷经常波动且波动幅度较大 时,要采用其他方案,如可变极限流量 防喘振控制方案。   第二节   传热设备的控制  化工生产中常用的传热设备有: 换热器、再沸器、冷凝器及加热炉等。 一般传热设备的被控变量都是工艺介 质的出口温度,操纵变量多数是载热 体的流量,但控制手段却多种多样, 下面分几种情况来讨论控制方案。   一、无相变换热器的温度控制      1.控制载热体流量 如图8(a)所示。该方案适用于载热体流量 的变化对温度影响较灵敏的场合。若载热体压力不 稳定,则可设计成如图8(b)所示的串级控制系统  图8  改变载热体流量的控制方案   2.控制载热体旁路流量   当载热体本身也是工艺介质,其流量不 允许控制时,上述方案就不可以使用。如果载热体 本身流量的变化对温度影响较灵敏,但其总量又不 允许改变时,可用图9所示的三通阀控制方案。  图9    制方案  将载热体分流的控     图(a)为载热体进入换热 器之前用分流三通阀分流;图(b) 为载热体流出换热器之后分流。用 控制分流的流量来控制温度并保证 载热体的总流量不受影响。   3.控制被加热介质的自身流量     方案如图10所示。该方案是将控制 阀安装在被加热介质进入换热器的管道上。通 过控制自身流量来保证出口温度。  图10  改变介质自身流量控制方案   4.对被加热介质进行分流控制     方案3使用的前提条件是被加热介质 的流量允许控制。如果被加热介质的总流量不 允许改变,则可以采用图11所示的介质分流控 制方案。  图11  工艺介质分流控制   二、利用载热体冷凝进行加热 的换热器温度控制   利用蒸气冷凝来加热介质的加热器, 在石油、化工生产中十分常见。蒸气冷凝 的传热有两个过程,一是冷凝,二是降温。 一般情况下,由于蒸气冷凝潜热比凝液降 温的显热要大得多,所以有时为简化起见, 就不考虑显热部分的热量。常用的控制方 案有两种。   1.控制蒸气流量 当蒸气压力本身比较稳定时,可采用 图12(a)所示的方案。     图12  改变加热蒸气量控制方案        这是最常见的一种方案,它通过改 变加热蒸气量来稳定被加热介质的出口温度。 当阀前蒸气压力有波动时,可采用 图12(b)所示的温度与蒸气流量(或压力) 的串级控制。 改变加热蒸气流量的方案适合于传 热面积有裕量的情况   2.控制换热器的有效换热面积     如果被加热介质的温度很低,蒸气冷凝很 快,压力迅速下降,换热器内可能形成负压, 凝液不易排出,聚集起来则使传热面积减少, 影响传热效果。待压力升高后才能恢复排液, 这就有可能引起出口温度的周期振荡。这时可 以使用图13所示的控制冷凝液排出量的控制方 案。  图13  用冷凝液       该方案实质是控制换热器传热面积 的大小,当介质出口温度偏低时,说明传热 量太小,可开大阀门,使凝液排出以加大传 热面积。 该方案的控制阀可以小一些,但反 应迟缓,调节器参数不好整定,控制质量不 理想。一般在低压蒸气作热源、介质出口温 度又较低、加热器传热面积裕量大时采用。   三、用冷却剂汽化来传热的冷 却器的温度控制   用水或空气作冷却剂冷却的温度是有 限的,当其冷却温度不能满足要求时,常采用 液氨、乙烯、丙烯等有机化工物料作为冷却剂。 这些液体冷却剂在冷却器中由液体汽化为气体 时带走大量潜热,使另一种物料得到冷却。如 液氨,在常压下汽化时,可以使物料冷却到30℃的低温。氨冷器是是最常见的冷却器,下 面以它为例来探讨几种方案。   1.控制冷却剂的流量 方案如图14所示。 该方案必须保证传热面积有 裕量,冷却剂(液氨)蒸发 空间足够大。否则,进来的 液氨不能全部蒸发,介质出 口温度降不下来,控制系统 作用的结果是使进一步加大 液氨流量,使液氨积聚过多, 造成恶性循环,致使出口气 氨带液,引起操作事故。  所以对于蒸发空间小的 控制液氨流量方案 冷却器,我们常采用下述方   图14   2.改变汽化压力方案   图15  改变汽化压力方案  如图15所示。由于氨的汽 化温度与压力有关,所以 可以通过调整压力来改变 氨的汽化温度。该方案将 控制阀装在汽氨出口管道 上,改变阀门开度也就改 变了汽化压力,也就改变 了汽化温度。为了使液位 不高于允许的上限,以保 证有足够的传热面积和足 够的蒸发空间,还设有辅 助的液位控制系统。     只要汽化压力稍有变化,就会 迅速使汽化温度发生变化,也就能迅速 改变工艺介质的出口温度。所以这种方 案迅速有效,但对氨冷器的耐压要求高。 如果工艺上对气氨压力有要求时,这种 方案不宜使用。   四、管式加热炉的控制    当利用蒸气冷凝达不到加热要求时,常用加 热炉来实现传热。 管式加热炉是由燃料燃烧产生炽热的火焰和 高温气流,并主要以辐射热的形式将热量传给管壁, 再由管壁传给工艺介质进行加温的。显然该对象的 时间常数和纯滞后都较大;而炉出口温度的干扰因 素又很多,如燃料的压力、流量波动,冷物料的温 度、流量变化等。而由于对象的时间常数和纯滞后 太大,所以控制作用要经过一定的时间之后才能起 作用,出现了明显的控制滞后现象。克服滞后的常 用方法是用串级控制,并以主要干扰为副变量,且 尽量使副回路包含更多的干扰。所以常用的有以下   1.单回路控制方案   如图16所示。    图16  单回路控制    当对加热 炉出口温度要求不 高时,可采用这种 简单的控制方案。 但如果工艺对炉出 口温度要求严格时, 可以采用如下的串 级控制方案。   2.串级控制方案       图17  与燃料流量的串级控  根据不同情 况可以采用不同的 串级控制方案。 当系统的主 要扰动为燃料的上 游压力(或流量) 时,以燃料流量为 副变量是较理想的 作法,如图17所示;     图18  与燃料压力的串级控  当燃料流 量的测量比较困 难,所以常以燃 料压力为副变量, 如图18所示。使 用此方案时,要 特别注意燃料喷 嘴要通畅,否则 其阻力直接影响 燃料压力,会影 响控制质量;       图19 制  与炉膛温度的串级控  但是如 果主要扰动是燃 料的成分变化 (如燃烧值变化) 时,由于成分不 易测量甚至不可 测量,所以就只 好待其变化影响 到炉膛温度时, 以炉膛温度为副 变量实现串级控 制,方案如图19     虽然该方案消除干扰没有前两 种串级方案及时,但也比单回路好得多, 而且很多干扰作用都是先影响到炉膛温 度,然后才影响到炉出口温度,所以以 炉膛温度为副变量也可使副回路包含更 多的干扰(如燃料流量、压力、成分)。 所以这种方案也是很常见的。   第三节   精馏塔的控制  精馏塔是用于将混合物中的各 组分进行分离的关键设备。在精馏塔的 操作中,被控变量多,操纵变量也多, 对象的通道也多,内在机理复杂,变量 之间相互关联,而控制要求一般又较高, 所以控制方案也就很多。因此必需根据 具体情况来确定控制方案。   一、控制要求    1.保证质量指标 一般来讲,至少应使塔顶或塔底产品 中的一个达到规定的质量指标,而另一个应保 持在规定的范围内。按理说,质量控制系统应 该用相应的分析仪表测出产品的成分,再进行 控制。但因不同生产过程、不同塔的物料组分 不一样,无法生产出能检测各种组分的分析仪 表。实践证明,温度与产品质量存在一一对应 的关系,因此一般都是用温度控制系统来间接 控制产品质量。      2.保证平稳操作 为了保证塔的平稳操作,要把进塔前 的主要可控干扰尽量克服掉,对于不可控干扰 也要使其尽可能地平缓。例如,可进行进料的 温度控制,加热剂、冷却剂的压力控制等;塔 顶馏出液和釜底采出量之和应等于进料量,以 维持塔的物料平衡,而且这两个采出量的变化 应比较平缓,以利于前后工序的平稳操作;塔 釜、塔顶冷凝器和回流罐的蓄液量应在规定的 范围内;另外,应使塔内的压力稳定,这些对 塔的稳定操作都是十分必要的。      3.约束条件 若使塔正常操作,还要满足一些约束 条件。如塔内汽、液两相流速既不能过高,以 免引起液泛,也不能过低,以免降低塔板的效 率,尤其对工作范围较窄的筛板塔和乳化塔要 特别注意。   二、主要干扰      精馏过程复杂,干扰因素较多,主要 有: 1.塔压的波动 塔压波动会影响汽液平衡和物料平 衡,从而影响操作的稳定性和产品的质量。 因为我们常用温度作为衡量产品组成的间接 控制指标,而温度与产品组分的对应关系随 压力而变化,所以塔压变化会影响产品质量;        2.进料流量、组分、压力、温度等的变化; 3.塔的蒸气速度和加热量的变化; 4.回流量及冷剂流量或温度的变化。 其中,进料流量和组分变化的影响最大。   三、常用的控制方案            (一)提馏段温度控制 1.具体的工艺要求 (1)保证塔底产品质量是控制的主要目的。 (2)塔底采出液作为下一个塔的进料。 (3)塔顶馏出液也要去另一个塔去进一步分 离。 (4)进料来自于前一个塔。 (5)塔压要求稳定。 (6)塔顶回流量要求恒定。   2.控制手段       针对上面的6点工艺要求,借 助前面学过的知识,我们很容易想到如 下的对应6个控制手段: (1)以塔底温度为被控变量,以再沸 器的加热蒸气为操纵变量构成温度单回 路控制系统。 (2)以塔底液位为被控变量,以塔底 采出液为操纵变量组成均匀控制系统, 以同时满足本塔出料与下一个塔进料之 间的供需关系。           (3)以回流罐液位为被控变量,以塔顶馏出 液为操纵变量组成均匀控制系统,以同时满足 本塔出料与下一个塔进料之间的供需关系。 (4)以塔进料量为被控变量,以其自身为操 纵变量组成均匀控制系统,以同时满足上一个 塔的出料与本塔进料之间的协调的供需关系。 (5)以塔顶压力为被控变量,以冷凝液为操 纵变量组成压力定值控制系统,以维持塔压稳 定。 (6)以塔顶回流量为被控变量,以其自身为 操纵变量组成流量定值控制系统,以保证回流 量恒定。     具体的控 制方案如 图20所示。    图20 提馏段温 度控制   (二)精馏段温度控制           1.具体工艺要求 (1)保证塔顶产品质量是控制的主要目的。 (2)塔底采出液作为下一个塔的进料。 (3)塔顶馏出液也要去另一个塔去进一步分 离。 (4)进料来自于前一个塔。 (5)塔压要求稳定。 (6)再沸器的加热蒸气量要求恒定。   2.控制手段     图21  精馏段温度控制  和提馏段控制 一样,针对上 面的6点工艺 要求,我们有 6个控制手段, 方案如图21所 示。       以上是两种较常见的控制方案,对有 些精密精馏过程以及物料中成分沸点相差很小 的情况,还需要选用其它的控制方案,如温差 控制、双温差控制等。 精馏塔是非常复杂的控制工艺对象, 各个控制系统可能会通过被控对象相互关联, 如果控制方案设计不合理,就会出现系统间的 “耦合”,当调整调节器的PID参数、改变测 量点位置或改变操作周期都不能解除“耦合” 时,应考虑改变控制方案。   第四节   化学反应器的控制  化学反应是化工生产过程的中心 环节。其操作状态直接影响生产的质量指 标和经济效益。所以良好的反应器控制在 经济效益以及生产过程的安全稳定等方面 具有重要的意义。   一、化学反应器的控制要求   化学反应器的种类很多,对 控制的要求也多多种多样。通常,在设 计化学反应器的自控方案时,应从质量 指标、物料平衡、约束条件三方面加以 考虑。   l.质量指标   化学反应器的质量指标要求反 应达到规定的转化率或反应生成物达到 规定的浓度。显然,转化率或反应生成 物的浓度应当是被控变量,但它们往往 不能直接测量。因此,只好选取几个与 它们相关的参数,经过运算进行间接控 制。     如聚合釜出口温差控制与转化率的关系为:    式中,y——转化率; ρ——进料密度; g——重力加速度; c——物料的比热容; θi,θ。——分别为进料与出料温度; xi——进料浓度; H——每摩尔进料的反应热。               上式表明,对于绝热反应器,当进料 温度恒定时,转化率与出口温度差成正比。其 原因是转化率越高,反应生成的热量越多,物 料出口的温度也就越高。所以,用温差作为被 控变量,可以间接控制反应器的转化率。 由于化学反应过程总伴随有热效应, 不是吸热就是放热,所以,温度被广泛用作间 接控制指标。出料浓度也常用来作为被控变量, 如在合成氨生产中,可以取变换炉出口气体中 的CO浓度作为被控变量。   2.物料和能量平衡   为了使反应器的操作能正常进 行,必须维持整个反应器系统的物料平 衡和能量平衡。为此,往往采用流量定 值控制或比值控制维持物料平衡,采用 温度控制维持能量平衡。另外,在有些 反应系统中,为了维持浓度和物料平衡, 需另设辅助控制系统自动放空或排放惰 性气体。   3.约束条件   要防止反应器的工艺变量 进入危险区域或不正常工况。为此, 应当配备一些报警、联锁装置或选 择性控制系统,保证系统的安全。   三、釜式反应器自动控制   釜式反应器在工业过程中 广泛用于聚合反应。另外,在有机 染料、农药等行业中还经常采用釜 式反应器来进行碳化、硝化、卤化 等反应。     温度控制是釜式反应器自动 控制的重点,如聚合反应温度的测量 与控制是实现聚合反应器最佳操作的 一个难题。釜式反应器的温度控制包 括温度控制、温差控制、釜温与夹套 温度的串级分程控制及温度与压力串 级控制等。下面简单介绍几种常见的 控制方案。   1.调节进料温度     图22 度  调节进料温  通常,进料 都经过预热器(或冷 却器)进入反应釜。 通过调节进入预热器 (或冷却器)的加热 剂(或冷却剂)流量, 可以改变反应釜进料 的温度,从而达到维 持釜内温度恒定的目 的。方案如图22所示。   2.调节夹套温度     图23 度  调节夹套温  对于带夹套的反应釜, 调节进入夹套的加热剂 (或冷却剂)流量,可以 控制釜内温度。该方案 (如图23)结构比较简单, 使用仪表少。但由于反应 釜容量大,温度滞后严重, 特别是用反应釜进行聚合 反应时,釜内物料粘度大, 混合不易均匀,传热效果 较差,很难使温度控制达 到严格要求。这时就需要 引入复杂控制系统。   3.串级控制   图24 釜温与冷剂流量 串级控制  采用串级控 制可以较好地克服反 应釜大滞后的问题。 根据反应釜主要干扰 的不同情况,可以采 用釜温与加热剂(或 冷却剂)流量串级控 制 ( 见 图 24 ) 、 釜 温 与夹套温度串级控制 (
《化工仪表及自动化》 第九章 典型化工过程单元控制 主讲人:史继斌 E-mail: [email protected] 第九章 典型化工过程单元控制 返回首页     第一节 第二节 第三节 第四节 流体输送设备的控制方案 传热设备的控制 精馏塔的控制 化学反应器的控制  前面我们研究了简单控制、复 杂控制等各种控制系统。而如何在化工 生产设备上应用这些控制手段,则是我 们更应该关心的问题。本章我们将以几 种典型的化工单元为例,了解控制系统 的应用。 第一节 制方案  流体输送设备的控 按输送介质的状态不同,流体输送 设备可分为液体输送设备和气体输送设备。 最常用的液体输送设备是泵,而气体输送设 备按进出口两端的压力差又可分为真空泵、 鼓风机和压缩机。本节我们主要研究泵和压 缩机的控制方案。流体输送设备按其作用原 理又可分为离心式与往复式两大类。所以自 然就有离心泵、往复泵和离心式压缩机、往 复式压缩机之分。 一、泵的控制    (一)离心泵的控制 离心泵是由旋转翼作用于液体产生 离心力而向外输出液体的。转速越高,离 心力越大,压头越高,流量也就越大。 实际工作中,常要求离心泵输出 的液体的流量恒定,故以泵出口流量为被 控变量。控制方法有三种。 方案1:离心泵的出口节流法  如图1所 示。控制阀装在 泵的出口管线上, 当节流元件与控 制阀在同一管线 上时,一般把节  流元件安装在控 制阀的上游。 图1 离心泵的出口 节流控制方案  注:控制阀一般不装在入口管 线(特殊情况例外),否则会产生 “气缚”、“气蚀”现象。  该方案简单易行,应用广泛, 但机械效率低,能量损失较大,特别是 在控制阀开度较小时,阀上压降较大, 对于大功率的泵,损耗的功率更大,所 以不经济。 方案2:改变回流量(控制泵的 出口旁路阀)  如图2所示。将泵排出 的液体通过旁路阀部分回流, 以达到控制出口流量的目的。 这里经旁路返回的液体,从泵 内得到的能量完全消耗在旁路 控制阀上,所以总的机械效率 较低,能量损失更大,不经济, 但控制阀的口径可以选得比方 案1中的小一些。一般来讲,旁 路流量一般宜限泵排出总量的 20%左右。  图2 离心泵的回 流控制方案 方案3:控制泵的转速  由于离 心泵的排液量与 电机的转速近似 成正比,所以利 用变频调速器调 整电动机的转速 来控制流量,可 以提高机械效率。 但这却增加了机 械的复杂性,所 以一般多用于功 率较大的离心泵, 方案如图3所示 。  图3 离心泵的转速控制方案  在该方案中,省掉了控制阀,而将 变频调速器接在三相交流电与电动机之间, 变频调速器接收流量调节器送来的4~20mA DC 电流(也可根据需要用250Ω电阻转换成1~5V 电压),输出频率与该直流电流或电压相对 应的三相交流电,频率变化导致电动机转速 发生变化,从而改变泵出口流量。当出口流 量过大,可使反作用调节器输出很小,此时 变频调速器的输出频率也很小,电机低速转 动。直到流量正常。该方案可大大地节能, 克服了前两种方案的不足。    如果原动机为 蒸气透平机,可以调 蒸气量来改变转速, 如图4所示。 这种方案机 械效率高、经济,易 实施,所以应用广泛。 如果生产上 要求保证泵出口压力  恒定,则只需将被控 变量改成出口压力即 图4 离心泵的透 平蒸气控制方案 (二)往复泵的控制   往复泵多用于流量较小,压头 较高的场合,它的流量取决于冲程的大 小、活塞的往复次数及气缸的截面积。 往复泵一般也是要求出口流量 恒定。其控制方案常用的有两种,如图 5所示。 方案1:改变原动机的转速  可使用 变频调速器实现 (与离心泵控制 方案3相同),若 原动机为蒸气透 平机,可用如右 图(a)所示的方 案。这与离心泵 改变原动机转速  图5 案 往复泵的控制方 方案2:控制泵的出口旁路  由 于一部分流 体打回流, 部分能量白 白消耗在旁 路上,故经 济性差。 千万注意:  往复泵的出口不允许 装控制阀,因为往复泵活塞每 往返一次,总有一定体积的流 体排出,当在出口管线上装阀 时,压头会大幅度增加,容易 损坏泵体。 二、压缩机的控制  由于离心式压缩机具有体积小、重 量轻、流量大、效率高、维护方便、运行可 靠、输送气体不被润滑油污染等一系列优点, 所以应用越来越广泛。离心式压缩机与离心 泵的控制大同小异,即也可以进行旁路回流 量控制,或进行原动机转速控制。不过,对 离心式压缩机有一个需要特别注意的问题就 是防喘振。  图中n1、n2、 n3为转速,且 n1 转速的每条曲线上都 有一个对应出口压力 最大值的B点,该点就 是喘振点,其对应的 出口流量值为QB。当 压缩机出口流量减少 到Q 喘振,所以将各转速 下的Q 连起来,就形  图6 离心式压缩机 的特性曲线  喘振发生时,气体从压缩机忽进 忽出,使转子受到交变负荷,机体就发生 震动并涉及到与之相连的管网和与它相连 的流量计和压力表也会出现指针大幅度摆 动,同时出现犹如喘息一般的噪声。假如 与压缩机相连的管网容量较小并严密,可 听到周期性的犹如哮喘者“喘气”一样的 噪声;而当管网容量较大时,则将发出周 期性似牛吼叫的噪声。同时会使压缩机损 坏。  喘振是离心式压缩机固有的特 性,每一台离心式压缩机都有自己的喘 振区,所以防喘振控制就显得非常必要 了。因为喘振是由于入口流量太小导致 的,所以为了防止喘振现象发生,我们 应限制入口流量,使之不低于QB。如果当 负荷变化时,始终保证压缩机的入口流 量不低于一个固定值Qp,要求Qp >QBm (QBm是该压缩机最大的喘振流量)。这 种控制方案就是固定极限流量控制方案,  图中防喘振 调节器FIC的设定值 就是Qp。正常情况下, FV控制阀是关闭的, 一旦压缩机打气量减 至Qp时,FV阀开启, 使排出的气体回流, 直到进气量高于设定 值为止,从而避免喘  振现象发生。 图7 固定极限 流量防喘振控制方 案  本方案构成简单、安全、经济。 但如果压缩机的转速变化较大,则低速 运行时压缩机的能量浪费就太大,所以 对压缩机负荷经常波动且波动幅度较大 时,要采用其他方案,如可变极限流量 防喘振控制方案。 第二节  传热设备的控制 化工生产中常用的传热设备有: 换热器、再沸器、冷凝器及加热炉等。 一般传热设备的被控变量都是工艺介 质的出口温度,操纵变量多数是载热 体的流量,但控制手段却多种多样, 下面分几种情况来讨论控制方案。 一、无相变换热器的温度控制    1.控制载热体流量 如图8(a)所示。该方案适用于载热体流量 的变化对温度影响较灵敏的场合。若载热体压力不 稳定,则可设计成如图8(b)所示的串级控制系统 图8 改变载热体流量的控制方案 2.控制载热体旁路流量  当载热体本身也是工艺介质,其流量不 允许控制时,上述方案就不可以使用。如果载热体 本身流量的变化对温度影响较灵敏,但其总量又不 允许改变时,可用图9所示的三通阀控制方案。 图9  制方案 将载热体分流的控  图(a)为载热体进入换热 器之前用分流三通阀分流;图(b) 为载热体流出换热器之后分流。用 控制分流的流量来控制温度并保证 载热体的总流量不受影响。 3.控制被加热介质的自身流量   方案如图10所示。该方案是将控制 阀安装在被加热介质进入换热器的管道上。通 过控制自身流量来保证出口温度。 图10 改变介质自身流量控制方案 4.对被加热介质进行分流控制   方案3使用的前提条件是被加热介质 的流量允许控制。如果被加热介质的总流量不 允许改变,则可以采用图11所示的介质分流控 制方案。 图11 工艺介质分流控制 二、利用载热体冷凝进行加热 的换热器温度控制  利用蒸气冷凝来加热介质的加热器, 在石油、化工生产中十分常见。蒸气冷凝 的传热有两个过程,一是冷凝,二是降温。 一般情况下,由于蒸气冷凝潜热比凝液降 温的显热要大得多,所以有时为简化起见, 就不考虑显热部分的热量。常用的控制方 案有两种。 1.控制蒸气流量 当蒸气压力本身比较稳定时,可采用 图12(a)所示的方案。   图12 改变加热蒸气量控制方案    这是最常见的一种方案,它通过改 变加热蒸气量来稳定被加热介质的出口温度。 当阀前蒸气压力有波动时,可采用 图12(b)所示的温度与蒸气流量(或压力) 的串级控制。 改变加热蒸气流量的方案适合于传 热面积有裕量的情况 2.控制换热器的有效换热面积   如果被加热介质的温度很低,蒸气冷凝很 快,压力迅速下降,换热器内可能形成负压, 凝液不易排出,聚集起来则使传热面积减少, 影响传热效果。待压力升高后才能恢复排液, 这就有可能引起出口温度的周期振荡。这时可 以使用图13所示的控制冷凝液排出量的控制方 案。 图13 用冷凝液   该方案实质是控制换热器传热面积 的大小,当介质出口温度偏低时,说明传热 量太小,可开大阀门,使凝液排出以加大传 热面积。 该方案的控制阀可以小一些,但反 应迟缓,调节器参数不好整定,控制质量不 理想。一般在低压蒸气作热源、介质出口温 度又较低、加热器传热面积裕量大时采用。 三、用冷却剂汽化来传热的冷 却器的温度控制  用水或空气作冷却剂冷却的温度是有 限的,当其冷却温度不能满足要求时,常采用 液氨、乙烯、丙烯等有机化工物料作为冷却剂。 这些液体冷却剂在冷却器中由液体汽化为气体 时带走大量潜热,使另一种物料得到冷却。如 液氨,在常压下汽化时,可以使物料冷却到30℃的低温。氨冷器是是最常见的冷却器,下 面以它为例来探讨几种方案。 1.控制冷却剂的流量 方案如图14所示。 该方案必须保证传热面积有 裕量,冷却剂(液氨)蒸发 空间足够大。否则,进来的 液氨不能全部蒸发,介质出 口温度降不下来,控制系统 作用的结果是使进一步加大 液氨流量,使液氨积聚过多, 造成恶性循环,致使出口气 氨带液,引起操作事故。  所以对于蒸发空间小的 控制液氨流量方案 冷却器,我们常采用下述方  图14 2.改变汽化压力方案  图15 改变汽化压力方案 如图15所示。由于氨的汽 化温度与压力有关,所以 可以通过调整压力来改变 氨的汽化温度。该方案将 控制阀装在汽氨出口管道 上,改变阀门开度也就改 变了汽化压力,也就改变 了汽化温度。为了使液位 不高于允许的上限,以保 证有足够的传热面积和足 够的蒸发空间,还设有辅 助的液位控制系统。  只要汽化压力稍有变化,就会 迅速使汽化温度发生变化,也就能迅速 改变工艺介质的出口温度。所以这种方 案迅速有效,但对氨冷器的耐压要求高。 如果工艺上对气氨压力有要求时,这种 方案不宜使用。 四、管式加热炉的控制   当利用蒸气冷凝达不到加热要求时,常用加 热炉来实现传热。 管式加热炉是由燃料燃烧产生炽热的火焰和 高温气流,并主要以辐射热的形式将热量传给管壁, 再由管壁传给工艺介质进行加温的。显然该对象的 时间常数和纯滞后都较大;而炉出口温度的干扰因 素又很多,如燃料的压力、流量波动,冷物料的温 度、流量变化等。而由于对象的时间常数和纯滞后 太大,所以控制作用要经过一定的时间之后才能起 作用,出现了明显的控制滞后现象。克服滞后的常 用方法是用串级控制,并以主要干扰为副变量,且 尽量使副回路包含更多的干扰。所以常用的有以下 1.单回路控制方案  如图16所示。  图16 单回路控制  当对加热 炉出口温度要求不 高时,可采用这种 简单的控制方案。 但如果工艺对炉出 口温度要求严格时, 可以采用如下的串 级控制方案。 2.串级控制方案    图17 与燃料流量的串级控 根据不同情 况可以采用不同的 串级控制方案。 当系统的主 要扰动为燃料的上 游压力(或流量) 时,以燃料流量为 副变量是较理想的 作法,如图17所示;  图18 与燃料压力的串级控 当燃料流 量的测量比较困 难,所以常以燃 料压力为副变量, 如图18所示。使 用此方案时,要 特别注意燃料喷 嘴要通畅,否则 其阻力直接影响 燃料压力,会影 响控制质量;   图19 制 与炉膛温度的串级控 但是如 果主要扰动是燃 料的成分变化 (如燃烧值变化) 时,由于成分不 易测量甚至不可 测量,所以就只 好待其变化影响 到炉膛温度时, 以炉膛温度为副 变量实现串级控 制,方案如图19  虽然该方案消除干扰没有前两 种串级方案及时,但也比单回路好得多, 而且很多干扰作用都是先影响到炉膛温 度,然后才影响到炉出口温度,所以以 炉膛温度为副变量也可使副回路包含更 多的干扰(如燃料流量、压力、成分)。 所以这种方案也是很常见的。 第三节  精馏塔的控制 精馏塔是用于将混合物中的各 组分进行分离的关键设备。在精馏塔的 操作中,被控变量多,操纵变量也多, 对象的通道也多,内在机理复杂,变量 之间相互关联,而控制要求一般又较高, 所以控制方案也就很多。因此必需根据 具体情况来确定控制方案。 一、控制要求   1.保证质量指标 一般来讲,至少应使塔顶或塔底产品 中的一个达到规定的质量指标,而另一个应保 持在规定的范围内。按理说,质量控制系统应 该用相应的分析仪表测出产品的成分,再进行 控制。但因不同生产过程、不同塔的物料组分 不一样,无法生产出能检测各种组分的分析仪 表。实践证明,温度与产品质量存在一一对应 的关系,因此一般都是用温度控制系统来间接 控制产品质量。   2.保证平稳操作 为了保证塔的平稳操作,要把进塔前 的主要可控干扰尽量克服掉,对于不可控干扰 也要使其尽可能地平缓。例如,可进行进料的 温度控制,加热剂、冷却剂的压力控制等;塔 顶馏出液和釜底采出量之和应等于进料量,以 维持塔的物料平衡,而且这两个采出量的变化 应比较平缓,以利于前后工序的平稳操作;塔 釜、塔顶冷凝器和回流罐的蓄液量应在规定的 范围内;另外,应使塔内的压力稳定,这些对 塔的稳定操作都是十分必要的。   3.约束条件 若使塔正常操作,还要满足一些约束 条件。如塔内汽、液两相流速既不能过高,以 免引起液泛,也不能过低,以免降低塔板的效 率,尤其对工作范围较窄的筛板塔和乳化塔要 特别注意。 二、主要干扰    精馏过程复杂,干扰因素较多,主要 有: 1.塔压的波动 塔压波动会影响汽液平衡和物料平 衡,从而影响操作的稳定性和产品的质量。 因为我们常用温度作为衡量产品组成的间接 控制指标,而温度与产品组分的对应关系随 压力而变化,所以塔压变化会影响产品质量;     2.进料流量、组分、压力、温度等的变化; 3.塔的蒸气速度和加热量的变化; 4.回流量及冷剂流量或温度的变化。 其中,进料流量和组分变化的影响最大。 三、常用的控制方案         (一)提馏段温度控制 1.具体的工艺要求 (1)保证塔底产品质量是控制的主要目的。 (2)塔底采出液作为下一个塔的进料。 (3)塔顶馏出液也要去另一个塔去进一步分 离。 (4)进料来自于前一个塔。 (5)塔压要求稳定。 (6)塔顶回流量要求恒定。 2.控制手段    针对上面的6点工艺要求,借 助前面学过的知识,我们很容易想到如 下的对应6个控制手段: (1)以塔底温度为被控变量,以再沸 器的加热蒸气为操纵变量构成温度单回 路控制系统。 (2)以塔底液位为被控变量,以塔底 采出液为操纵变量组成均匀控制系统, 以同时满足本塔出料与下一个塔进料之 间的供需关系。     (3)以回流罐液位为被控变量,以塔顶馏出 液为操纵变量组成均匀控制系统,以同时满足 本塔出料与下一个塔进料之间的供需关系。 (4)以塔进料量为被控变量,以其自身为操 纵变量组成均匀控制系统,以同时满足上一个 塔的出料与本塔进料之间的协调的供需关系。 (5)以塔顶压力为被控变量,以冷凝液为操 纵变量组成压力定值控制系统,以维持塔压稳 定。 (6)以塔顶回流量为被控变量,以其自身为 操纵变量组成流量定值控制系统,以保证回流 量恒定。  具体的控 制方案如 图20所示。  图20 提馏段温 度控制 (二)精馏段温度控制        1.具体工艺要求 (1)保证塔顶产品质量是控制的主要目的。 (2)塔底采出液作为下一个塔的进料。 (3)塔顶馏出液也要去另一个塔去进一步分 离。 (4)进料来自于前一个塔。 (5)塔压要求稳定。 (6)再沸器的加热蒸气量要求恒定。 2.控制手段   图21 精馏段温度控制 和提馏段控制 一样,针对上 面的6点工艺 要求,我们有 6个控制手段, 方案如图21所 示。   以上是两种较常见的控制方案,对有 些精密精馏过程以及物料中成分沸点相差很小 的情况,还需要选用其它的控制方案,如温差 控制、双温差控制等。 精馏塔是非常复杂的控制工艺对象, 各个控制系统可能会通过被控对象相互关联, 如果控制方案设计不合理,就会出现系统间的 “耦合”,当调整调节器的PID参数、改变测 量点位置或改变操作周期都不能解除“耦合” 时,应考虑改变控制方案。 第四节  化学反应器的控制 化学反应是化工生产过程的中心 环节。其操作状态直接影响生产的质量指 标和经济效益。所以良好的反应器控制在 经济效益以及生产过程的安全稳定等方面 具有重要的意义。 一、化学反应器的控制要求  化学反应器的种类很多,对 控制的要求也多多种多样。通常,在设 计化学反应器的自控方案时,应从质量 指标、物料平衡、约束条件三方面加以 考虑。 l.质量指标  化学反应器的质量指标要求反 应达到规定的转化率或反应生成物达到 规定的浓度。显然,转化率或反应生成 物的浓度应当是被控变量,但它们往往 不能直接测量。因此,只好选取几个与 它们相关的参数,经过运算进行间接控 制。  如聚合釜出口温差控制与转化率的关系为:  式中,y——转化率; ρ——进料密度; g——重力加速度; c——物料的比热容; θi,θ。——分别为进料与出料温度; xi——进料浓度; H——每摩尔进料的反应热。         上式表明,对于绝热反应器,当进料 温度恒定时,转化率与出口温度差成正比。其 原因是转化率越高,反应生成的热量越多,物 料出口的温度也就越高。所以,用温差作为被 控变量,可以间接控制反应器的转化率。 由于化学反应过程总伴随有热效应, 不是吸热就是放热,所以,温度被广泛用作间 接控制指标。出料浓度也常用来作为被控变量, 如在合成氨生产中,可以取变换炉出口气体中 的CO浓度作为被控变量。 2.物料和能量平衡  为了使反应器的操作能正常进 行,必须维持整个反应器系统的物料平 衡和能量平衡。为此,往往采用流量定 值控制或比值控制维持物料平衡,采用 温度控制维持能量平衡。另外,在有些 反应系统中,为了维持浓度和物料平衡, 需另设辅助控制系统自动放空或排放惰 性气体。 3.约束条件  要防止反应器的工艺变量 进入危险区域或不正常工况。为此, 应当配备一些报警、联锁装置或选 择性控制系统,保证系统的安全。 三、釜式反应器自动控制  釜式反应器在工业过程中 广泛用于聚合反应。另外,在有机 染料、农药等行业中还经常采用釜 式反应器来进行碳化、硝化、卤化 等反应。  温度控制是釜式反应器自动 控制的重点,如聚合反应温度的测量 与控制是实现聚合反应器最佳操作的 一个难题。釜式反应器的温度控制包 括温度控制、温差控制、釜温与夹套 温度的串级分程控制及温度与压力串 级控制等。下面简单介绍几种常见的 控制方案。 1.调节进料温度   图22 度 调节进料温 通常,进料 都经过预热器(或冷 却器)进入反应釜。 通过调节进入预热器 (或冷却器)的加热 剂(或冷却剂)流量, 可以改变反应釜进料 的温度,从而达到维 持釜内温度恒定的目 的。方案如图22所示。 2.调节夹套温度   图23 度 调节夹套温 对于带夹套的反应釜, 调节进入夹套的加热剂 (或冷却剂)流量,可以 控制釜内温度。该方案 (如图23)结构比较简单, 使用仪表少。但由于反应 釜容量大,温度滞后严重, 特别是用反应釜进行聚合 反应时,釜内物料粘度大, 混合不易均匀,传热效果 较差,很难使温度控制达 到严格要求。这时就需要 引入复杂控制系统。 3.串级控制  图24 釜温与冷剂流量 串级控制 采用串级控 制可以较好地克服反 应釜大滞后的问题。 根据反应釜主要干扰 的不同情况,可以采 用釜温与加热剂(或 冷却剂)流量串级控 制 ( 见 图 24 ) 、 釜 温 与夹套温度串级控制 (