题目
在石油化工生产过程中,常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量,使裂解气体的温度下降到规定的数值上。图1-8是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气,其温度要求控制在(151.5)℃,如果温度太高,冷却后的气体会包含过多的水分,对生产造成有害影响;如果温度太低,乙烯裂解气会产生结晶析出,堵塞管道。(1)指出系统中被控对象、被控变量和操纵变量各是什么?(2)试画出该控制系统的组成方块图。(3)试比较图1-8及它的方块图,说明操纵变量的信号流向与物料的实际流动方向不同。
在石油化工生产过程中,常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量,使裂解气体的温度下降到规定的数值上。图1-8是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气,其温度要求控制在(151.5)℃,如果温度太高,冷却后的气体会包含过多的水分,对生产造成有害影响;如果温度太低,乙烯裂解气会产生结晶析出,堵塞管道。
(1)指出系统中被控对象、被控变量和操纵变量各是什么?
(2)试画出该控制系统的组成方块图。
(3)试比较图1-8及它的方块图,说明操纵变量的信号流向与物料的实际流动方向不同。
题目解答
答案
解:(1)在丙烯冷却器温度控制系统中,被控对象为丙烯冷却器;被控变量为乙烯裂解气的出口温度;操纵变量为气态丙烯的流量。
(2)该系统方块图如图1-9所示。
(3)在图1-8中,气态丙烯的流向是由丙烯冷却器流出。而在方块图中,气态丙烯作为操纵变量,其信号的流向是指向丙烯冷却器的。
解析
步骤 1:确定被控对象、被控变量和操纵变量
在石油化工生产过程中,丙烯冷却器温度控制系统的主要目标是控制乙烯裂解气的出口温度。因此,被控对象是丙烯冷却器,被控变量是乙烯裂解气的出口温度,操纵变量是气态丙烯的流量。
步骤 2:绘制控制系统的组成方块图
根据题目描述,控制系统包括丙烯冷却器、控制器、执行器、测量变送器等部分。方块图中,气态丙烯作为操纵变量,其信号流向指向丙烯冷却器,而物料的实际流动方向是从丙烯冷却器流出。
步骤 3:比较图1-8及它的方块图
在图1-8中,气态丙烯的流向是由丙烯冷却器流出。而在方块图中,气态丙烯作为操纵变量,其信号的流向是指向丙烯冷却器的。这是因为方块图表示的是控制系统的信号流向,而不是物料的实际流动方向。
在石油化工生产过程中,丙烯冷却器温度控制系统的主要目标是控制乙烯裂解气的出口温度。因此,被控对象是丙烯冷却器,被控变量是乙烯裂解气的出口温度,操纵变量是气态丙烯的流量。
步骤 2:绘制控制系统的组成方块图
根据题目描述,控制系统包括丙烯冷却器、控制器、执行器、测量变送器等部分。方块图中,气态丙烯作为操纵变量,其信号流向指向丙烯冷却器,而物料的实际流动方向是从丙烯冷却器流出。
步骤 3:比较图1-8及它的方块图
在图1-8中,气态丙烯的流向是由丙烯冷却器流出。而在方块图中,气态丙烯作为操纵变量,其信号的流向是指向丙烯冷却器的。这是因为方块图表示的是控制系统的信号流向,而不是物料的实际流动方向。