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1、过程控制工程课程小设计 油水分离器自控设计指导教师： 施云贵老师 班 级 : 11自动化2 姓 名 : 徐辽 学 号 : 21106061096 小组成员任务分配 徐 辽 小组长，分配任务 徐本波 徐帆 流程图分析及控制方案的选择 吴柏银谢凯凯 CAD带控制点的工艺流程图绘制 邢佳君吴子健 仪器仪表选型 徐辽 谢斌 设计构思及报告整理 目 录第一章 工艺简介 2第二章 控制原理及方案的选择 3 2.1 确定控制目标 2.2 确定测量参数第三章 仪器仪表型号的选择 5 第四章 调节阀的选择 9结 论 10附录 10 带控制点的工艺流程图 11 第 1 页 共 11页 第1章 工艺简介1.1工艺流
2、程及简要说明 油水分离器是吉化炼油厂催化裂化车间的一个装置，其工艺流程如图2.8所示。油水分离器的进料来自催化工段分馏塔（T2003）的反应油气，进入油水分离器后，反应油气分出三种物料，即富气（气体）、粗汽油（液体）、水。而粗汽油的密度小于水，且粗汽油不溶于水，在油水分离器中分成两层，上层为汽油，下层为水。水则由油水分离器底部管线W-03放掉；粗汽油则从管线W-06出料，然后分成两部分，一部分作为冷回流，一部分作为产品去下一工段；富气则从分离器顶部管W-04被富气压缩机抽掉。附图 油水分离器工艺流程图1.2有关数据和已知条件 油水分离器液面调节通道的动态特性可以近似地看成一阶惯性环节的对象。设
3、其放大倍数KP=0.8,T=0.7分。 粗汽油：流量Qmax=60m3/h, QC=48m3/h，压力P=12kpf/cm2,T=70。 分离水：流量Qmax=15m3/h，压力P=2kpf/cm2, T=70。 粗汽油密度 =0.8/cm3 本装置在室内安装，要求用就地仪表盘。 要求记录粗汽油量、反应来油气温度、油水分界面高度、粗汽油液面。第 3 页 共 11 页 泵后要求现场指示压力。 要求控制粗汽油液面、油水界面、粗汽油流量不能变化太大。 设计尺寸如下图所示。 第2章 控制原理及方案的选择油水分离器的进料来自催化工段分馏塔（T2003）的反应油气，进入 油水分离器后，反应油气分出三种物料
4、，即富气（气体）、粗汽油（液体）、水。而粗汽油的密度小于水，且粗汽油不溶于水，在油水分离器中分成两层，上层为汽油，下层为水。水则由油水分离器底部管线W-03放掉；粗汽油则从管线W-06出料，然后分成两部分，一部分作为冷回流，一部分作为产品去下一工段；富气则从分离器顶部管线W-04被富气压缩机抽掉。 控制目标： 为确保油水分离的质量，需维持油水分离器内油水液面的稳定，及测量粗油液位L油，水液位L水。为了安全性，油水温度第 5 页 共11页保持在70度。测量参数：温度，压力，液位，流量。及T油，T水，L油，L水，P油，P水，Q油，Q水。控制方案： 单回路控制，串级控制。控制算法：PID算法。第三章
5、 仪器仪表型号的选择本系统中所选仪表具体参数如下：序号模块类型型号 备注数量1数显压力变送器WTCYB-5测量范围宽：05KPa100MPa12椭圆齿轮流量变送器HJ-LCB-25C-B工作温度： 060（防爆型）；6012013导压式液位变送器TD-24供电：1236VDC（24VDC） 输出：4mA20mA/0mA10mA 1V5V/0V5V（RS485）14温度变送器SBWZ/R输入：热电阻Pt100、Cu50、Cu100，PT1000等；15精密数字压力计 HC-YBS-WY（）分辨率: 压力:Min 1Pa1 6电接点双金属温度计WSSX-4120-+1001表4-1 模块选型表第5
6、页 共 11页IO控制点具体参数如下：表 4-2 IO点表和仪器选型表序号 名称位号I/O点类型信号类型AI/AO1泵后原油压力检测PIC101AI4-20mA2泵后原油压力调节阀PV101AO4-20mA3泵后原油流量就地指示PI1114-20mA4泵后原油温度就地指示TI1214-20mA5饱和蒸汽流量检测FIC112AI4-20mA6饱和蒸汽流量调节阀FV112AO4-20mA7加热原油出口温度检测TIC122AI4-20mA8加热原油出口温度就地显示TI1234-20mADI/DO1PUMP故障检测DI1-5V2PUMP启动状态检测DI1-5V3PUMP启动控制DO1-5V4PUMP停
7、止状态检测DI1-5V5PUMP停止状态控制DO1-5V各选用仪表的主要特点：（一）数显压力变送器/本安防爆压力变送器型号：WTCYB-5l 测量范围宽：05KPa100MPal 精度高：优于0.1%FSl 稳定性好：优于0.1%FS/年l 31/2位LED显示l 零点、满量程输出可调l 抗电磁干扰设计，适合恶劣使用环境l 防腐性强：316L或陶瓷膜片（二）椭圆齿轮流量变送器（防爆） 型号：HJ-LCB-25C-B1）精确度高，受液体粘度变化的影响较小；2）采用无触点发信技术；3）本质安全型防爆，防爆标志：Ex ia CT5国家级仪器仪表防爆安全监督检验站防爆合格证 证号 GYB0712364）基本误差限：士0.5%5）工作温度： 060（防爆型）；601206）公称压力： 1.6（铸铁）；3.2（不锈钢）；4.0（铸钢）Mpa7）压力损失： 0.1 Mpa（被测液体粘度在515mPas范围内，最大流量时的压力损失）8）液体粘度： 275mPa?s第6页 共 11页9）输出波形： 矩形波10） 电 源： 5V DC（防爆型外接安全栅LB960）（三） 导压式液位变送器 TD-241、 压力形式：表压/绝压/负压2、 量程：01米50米
