反應(yīng)釜溫度控制研究現(xiàn)狀與化工自動(dòng)化發(fā)展

反應(yīng)釜溫度控制研究現(xiàn)狀與化工自動(dòng)化發(fā)展

反應(yīng)釜在生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)非常重要的地位，其與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，因此有必要深入分析反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，結(jié)合目前化工自動(dòng)化發(fā)展，為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平不斷提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于此，就反應(yīng)釜溫度控制研究現(xiàn)狀與化工自動(dòng)化發(fā)展展開(kāi)論述。

反應(yīng)釜；溫度；研究現(xiàn)狀；化工自動(dòng)化

作為化工生產(chǎn)過(guò)程中的重要反應(yīng)器，對(duì)反應(yīng)釜溫度的精確、合理控制顯得尤為重要，它不但有助提高裝置效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，且對(duì)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，人身安全等也影響巨大。因此，從多方面對(duì)反應(yīng)釜溫度控制方案進(jìn)行深入探討研究，不斷優(yōu)化其自動(dòng)化控制方案，在實(shí)際生產(chǎn)中意義深遠(yuǎn)。

1 反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程分析

反應(yīng)釜是利用蒸汽、熱水或?qū)嵊偷龋ㄟ^(guò)反應(yīng)釜的換熱裝置與物料進(jìn)行換熱，提高釜內(nèi)物料的溫度。釜內(nèi)溫度測(cè)量一般根據(jù)測(cè)溫范圍選用熱電阻或熱電偶，與進(jìn)入反應(yīng)釜導(dǎo)熱介質(zhì)管線(xiàn)上的調(diào)節(jié)閥組成控制回路，達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的目的。

常規(guī)反應(yīng)釜溫度控制，僅需簡(jiǎn)單的PID單回路調(diào)節(jié)即可，主要包括：被控對(duì)象（反應(yīng)釜）、檢測(cè)變送裝置（熱電偶或熱電阻）、控制裝置（DCS）與執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）四大部分。以熱水導(dǎo)熱介質(zhì)為例，當(dāng)反應(yīng)釜溫度未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，熱水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，使熱水與物料充分換熱，直到達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，熱水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥關(guān)小，使物料溫度維持在設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)整個(gè)反應(yīng)釜溫度的自動(dòng)化控制。

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但對(duì)一些較為復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，如：需先對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，起動(dòng)反應(yīng)，待反應(yīng)起動(dòng)后，放出大量熱量，為使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，需對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行降溫。在這種場(chǎng)合，若想實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜的啟動(dòng)和正常生產(chǎn)自動(dòng)化，須采用分程控制系統(tǒng)。

在簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)中，一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出只帶動(dòng)一個(gè)調(diào)節(jié)閥。而在分程控制系統(tǒng)，一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出去帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥工作，每個(gè)調(diào)節(jié)閥僅在調(diào)節(jié)器輸出的某段信號(hào)范圍內(nèi)動(dòng)作。

當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度低于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)器會(huì)指揮蒸汽進(jìn)汽閥打開(kāi)，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱。當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后，隨著反應(yīng)熱的逐步放出，調(diào)節(jié)器會(huì)逐步關(guān)閉蒸汽進(jìn)汽閥，然后慢慢打開(kāi)冷卻水進(jìn)水閥，把反應(yīng)熱取走。這樣，在反應(yīng)釜的反應(yīng)啟動(dòng)開(kāi)始，直到反應(yīng)平穩(wěn)后，均可保持反應(yīng)釜的溫度基本不變，從而實(shí)現(xiàn)了工藝過(guò)程的自動(dòng)控制要求。

2 反應(yīng)釜溫度控制研究現(xiàn)狀分析

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在豐富的自動(dòng)控制理論支持下，引入各種新技術(shù)到反應(yīng)釜溫度控制中，如智能控制技術(shù)、微電子技術(shù)等，其主要包括以下優(yōu)點(diǎn)：

1）為解決化工生產(chǎn)中滯后、慣性等問(wèn)題，構(gòu)建功能強(qiáng)大的溫度控制系統(tǒng)，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)踐應(yīng)用中取得很好的溫度控制效果；

2）針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中難以進(jìn)行有效溫度控制的特殊工況，通過(guò)構(gòu)建基于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，來(lái)模擬并解決了實(shí)際生產(chǎn)中的溫度控制要求；

3）通過(guò)對(duì)模糊控制、智能技術(shù)、自適應(yīng)控制等不同技術(shù)的高效利用，在有效的算法支持下，優(yōu)化反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)服務(wù)功能，使具有很強(qiáng)的適用性；

4）針對(duì)反應(yīng)釜溫度控制要求，能夠適應(yīng)參數(shù)變化時(shí)的溫度控制過(guò)程，確保了受控系統(tǒng) 控制作用的充分發(fā)揮；

5）應(yīng)用于反應(yīng)釜溫度控制中的溫控器，充分考慮控制對(duì)象的功能特性，通過(guò)增加參數(shù)自整定功能，促使溫控器具有良好的自學(xué)習(xí)效果，使用中能結(jié)合實(shí)際情況對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)不同運(yùn)行工況下溫度控制要求；

6）通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自校正控制等不同技術(shù)的整合利用，提高溫度控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的控制進(jìn)度，系統(tǒng)具有良好的抗干擾性，應(yīng)用范圍廣泛。

以上內(nèi)容系統(tǒng)地闡述了溫度控制器研究現(xiàn)狀。同時(shí)，在反應(yīng)釜溫度控制研究中還有一些不同的觀點(diǎn)：①雙模控制。其實(shí)際作用發(fā)揮中所依賴(lài)的控制方式為：bang-bang+PID。控制過(guò)程中需預(yù)先設(shè)定反應(yīng)溫度，通過(guò)反應(yīng)釜內(nèi)的加熱與冷卻工作機(jī)制，確保整個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)溫度變化均勻性；②運(yùn)用科學(xué)的估計(jì)方法對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)行分析，在PID的作用下實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜溫度控制；③科學(xué)的GMC溫度控制方法及模糊控制法。廣州黑燈科技有限公司是專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)行業(yè)各種類(lèi)型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和自動(dòng)化工程項(xiàng)目承接，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)，化工設(shè)備研制生產(chǎn)（擁有D1,D2壓力容器生產(chǎn)許可），智能機(jī)械人研究制造，自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)，可應(yīng)用在各類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)上使用，技術(shù)團(tuán)隊(duì)已在自動(dòng)化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，是一家專(zhuān)注于自動(dòng)化控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化工程項(xiàng)目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。自動(dòng)化配置緊自動(dòng)急切斷聯(lián)鎖裝置，并且應(yīng)配備光聲報(bào)警系統(tǒng)。能有限降低人員的傷亡的情況，減少財(cái)產(chǎn)損失。緊急切斷聯(lián)鎖裝置防止事故的發(fā)生。歡迎來(lái)電討論咨詢(xún)，關(guān)生18565060664   http://www.xm-fcx.com/

3 化工自動(dòng)化發(fā)展分析

未來(lái)化工自動(dòng)化發(fā)展中，需充分考慮反應(yīng)釜溫度控制是否合理、有效，并對(duì)不同控制方法的實(shí)際作用效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。

化工自動(dòng)化發(fā)展將會(huì)更加關(guān)注：

1）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)作用下的反應(yīng)釜溫度控制效果，并在人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)等不同技術(shù)的共同支持下，保持反應(yīng)釜溫度良好的控制效果；

2）結(jié)合反應(yīng)釜實(shí)踐應(yīng)用中的參數(shù)變化機(jī)理，充分考慮未來(lái)化工自動(dòng)化發(fā)展中反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，處理好其與系統(tǒng)快速性之間的矛盾；

3）化工自動(dòng)化發(fā)展中通過(guò)對(duì)反應(yīng)釜溫度變化特點(diǎn)的深入分析，應(yīng)考慮PID控制、預(yù)測(cè)控制、模糊控制等方法的配合使用，促使溫度控制系統(tǒng)的服務(wù)功能更加完善，優(yōu)化反應(yīng)釜裝置的工作性能。

4 結(jié)束語(yǔ)

反應(yīng)釜溫度控制效果的增強(qiáng)，有利于優(yōu)化設(shè)備工作性能，促進(jìn)整體生產(chǎn)效率的提高。為實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的科學(xué)控制，未來(lái)化工自動(dòng)化發(fā)展中應(yīng)注重模糊控制方法、預(yù)測(cè)控制等方法的合理運(yùn)用，確保反應(yīng)釜溫度控制的先進(jìn)性、有效性。同時(shí)，需根據(jù)形勢(shì)變化提升對(duì)化工自動(dòng)化發(fā)展的認(rèn)知水平，從而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新的活力。