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化工设备电加热方式的改进

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-02-26  来源:中国石化设备网  作者:[db:作者]
核心提示:  技术改造化工设备电加热方式的改进黄卢记冯叶亮2,罗迎娣3(1.郑州市城建技校,河南郑州450051;2.中原大化集团有限责任公司,河南濮阳457000;3.河南省化工研宄所,河南郑州工设备温度控制

  技术改造化工设备电加热方式的改进黄卢记冯叶亮2,罗迎娣3(1.郑州市城建技校,河南郑州450051;2.中原大化集团有限责任公司,河南濮阳457000;3.河南省化工研宄所,河南郑州工设备温度控制的稳定性和精度。

  5:B文章编号:1003―3467(2004)10―0041―01近几年来,电加热设备在化工生产中应用越来越广泛。与传统的蒸汽、燃油加热方式相比,采用电加热方式的反应釜、蒸馏器具有使用方便、反应快捷等特点。但其加热升温及保温普遍通过控制接触器KM的通断来开启或切断电热元件的个数来实现控制,而加热元件的数目及功率组合是在设备设计制造时确定的,而实际生产环境、物料数量等因素却是随实际生产情况而变化的,特别是在保温控制中很难通过调整电热元件的个数使产生的热量与需热量达到平衡,因此不得不频繁启动和关闭加热元件,从而出现超调量过大、反应滞后等难以克服的缺点,使温度控制的稳定性和精度大大下降。

  1改进措施1.1改进后化工设备电加热方式的控制原理传统的电加热化工设备的缺陷在于加热元件不能根据实际生产需要产生连续可调的加热量,所以产生连续可调的加热量是技术改进的关键。采用双向晶闸管作为电加热设备的执行元件,并配以PID控制可以很好地解决这个问题。双向晶闸管是静止型的大功率电子元件,具有快速、小体积、无噪音、无磨损等优点。通过调节双向晶闸管门极触发信号的相位,就可控制双向晶闸管在交流电每半周的导通角,实现双向晶闸管输出电压的无级连续可调,进而使加热元件产生连续可调的加热量。PID控制是一种集比例、微分、积分控制于一体的预见性控制方式,在控制过程中,能实现闭环恒温控制。系统能够根据生产实际情况确定合适的加热电压和加热电流,当温度超过设定值能减小或停止加热输出;温度低于设定值,开始加大加热输出。

  1.2技术改进后的电路实现改进后采用双向晶闸管PID加热控制,在PID闭环控制回路中,采用铂电阻和温度变送器实现对控制对象实际温度的检测和信号转换,把转换后的电信号传送至温控仪表的输入端。温控仪表的PID控制算法将检测信号与设定值进行比较,从而确定输出信号的大小,并把输出信号传送至双向晶闸管的触发器。双向晶闸管的触发器接收来自温控仪表的输出信号并依据该信号的大小调节触发信号的相位,从而控制晶闸管的导通角,控制输出到加热元件上电压的大小,实现加热量的连续可调,完成对温度的闭环控制。若化工设备本身带有PLC控制,可省去温控仪表,直接利用PLC的PID控制算法来实现控制。

  2改进后的效果改进后的双向晶闸管PID加热控制方式,采用无级调压加热技术替代传统的分段加热控制,实现了加热量的连续可调,系统可根据生产环境、物料数量等因素自动调节输出到加热元件上的电压电流,不仅有效地减小了超调量,而且加快了系统的反应速度,提高了系统的灵敏度,使温度控制的稳定性和精度得到显著改善。另外,H22双向晶闸管的额定电流可达1000A以上,正反向重复峰值电压可达2200V,可以满足各种化工场合的加热要求。温控仪表PID的比例、积分、微分参数都可以即时调整,从而可以实现最优的控制效果。

 
 
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