结构推理 在图所示的控制系统中,被控变量为精馏塔塔底温度,控制手段是改变进入塔底再沸器的热剂流量,该系统采用2℃的气态丙烯作为热剂,在再沸器内释热后呈液态进入冷凝液贮罐。试分析: (1)该系统是一个什么类型的控制系统?试画出其方块图; (2)若贮罐中的液位不能过低,试确定控制阀的气开、气关型式及控制器的正、反作用型式; (3)简述系统的控制过程。
【正确答案】解(1)这是一个连续型选择性控制系统,其中的温度控制回路是一个串级控制系统,图是其方块图。 (2)控制阀应选择气开型,在气源中断时,自动关闭阀门,以免贮罐液位过低。 在液位控制系统中,由于气开阀为“+”作用。当流出量增加时,贮罐液位是降低的,故对象是“一”作用,液位控制器应选正作用。 在温度控制系统中,当排出量增加时,气丙烯的流入量亦会增加,故对象为“+”作用,流量控制器应选反作用。由于主变量塔釜温度增加或副变量气丙烯流量增加时,都需要关小控制阀,故主控制器TC应选反作用。 (3)在正常工况时,温度控制系统起作用,若塔釜温度升高,反作用的TC输出降低,相当于FC的给定值降低,反作用的FC输出降低,气开阀关小,流入的热剂量减少,故会使塔釜温度降低,起到负反馈的作用。 在异常情况时,贮罐内的液位过低,正作用的LC输出大大降低,其输出信号被低选器LS选中,于是取代了正常工况下的温度控制。由于LC输出降低,会关小控制阀,使贮罐液位升高,待液位升到一定数值后,LC的输出增加,高于FC的输出后,其低选器选中FC的输出,又恢复正常工况下的温度控制了。
【答案解析】