压力系统扭矩仪的测控与压力差距值

　　压力系统扭矩仪的测控与压力差距值

　　过程工业生产是在各种不同压力下进行的,许多化学反应都必须在一定的压力条件下进行扭矩仪工作测量,它不仅影响化学平衡关系,同时也影响反应速率,压力是决定反应深度的主要参数之在石油化工等过程中,任何一个精馏塔的操作都是在塔压维持恒定的基础上进行的。另外,工厂常用的加热蒸汽和压缩空气往往也需要稳定压力。

　　总之,压力控制是扭矩仪过程工业生产的基本操作要求之一,同时又是影响系统物料平衡的重要热力学参数,而对于在高压条件下操作的过程和设备,压力控制直接关系到操作的平稳与生产的安全在实际生产中,扭矩仪就压力控制而言,通常有两种情况:一种是控制某一管段内的压力;另种是控制某一容器或设备(如贮罐、反应器或精馏塔)的压力。

　　压力系统的扭矩仪响应滞后都不太大,跟流量控制一样,也比较容易实现,通常可采用简单的单回路控制系统,但在确定具体方案时应结合不同介质压力系统的具体特点,例如当扭矩仪系统中只有气体或饱和蒸汽,而操作温度基本不变时,系统压力只取决于物质含量,故可通过改变流入量或流出量来控制系统的压力。

　　例如在年产30万吨乙烯生产过程中,其裂解气压缩机与其他压缩机一样,都有一个共同的要求,即必须保证一段人口压力恒定才能保证裂解反应正常而安全地运行,裂解气压缩机一段入口压力正常值为48kPa,为了稳定一段吸入压力,在一段吸入罐上设置了两套压力控制系统,如图1-4所示。其中PC202为正常压力控制系统,PC201为超压控制系统PC-202压力控制器的设定值为48kPa,其调节作用为正作用。当一段压力等于设定值时,控制器输出信号为某一恒定值。

　　当压力增大时,扭矩仪控制器的输出信号通过透平调速系统增加进入透平机的高压蒸汽量,从而使压缩机转速升高,一段吸入量加大,适合终使一段吸入罐压力降低,直到返回设定值为止。反之亦然。

　　为了防止一段吸人罐压力过高,此处还设有PC201超压控制系统,其设定压力为60kPa。正常操作时,压力不会高于此值,控制器输出适合小,去火炬的压力控制阀始终关闭。若因压缩机的低速或停车而引起一段吸入罐超压(即超过设定值60kPa),控制器PC201的输出很快增大,迅速打开压力控制阀将部分裂解气放入火炬,使压力回降,直至返回设定值(60kPa)。当整个系统恢复正常时,PC202将重新起作用,使压力回降至48kPa,此时,放空控制阀的开度将逐步减少,直至再度处于关闭状态。

　　上述压力控制系统都是通过扭矩仪改变裂解气流出量来控制一段吸入罐的压力然而,在一个汽液平衡的压力系统里,由于热焓的变化会对系统压力产生显著的影响所以对这类系统既可用物质流量,也可用热量来控制系统的压力,如精馏塔、蒸发器的压力控制,部分设备是通过能量平衡来实现的,但因操作方式不同,具体控制方案也会有所差异。例如乙烯生产过程分离二段的脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔和C3绿油塔等分离设备都需要在压力维持恒定的前提下进行操作,否则会影响每块塔板上的汽液平衡条件和塔的物料平衡,会使塔的正常操作受到破坏,从而引起产品质量恶化。

　　同时,对精馏塔来说,也只有在压力恒定的前提下,才能将温度作为产品质量的间接指标。对它们的压力控制所采取的调节方式有两种,如脱甲烷塔和脱乙烷塔通常釆用调节气相采出量控制塔压的方式,它的取压点在塔底,控制阀则装在气相出料管线上。脱甲烷塔的操作压力应保证塔顶馏出物可用乙烯冷冻剂冷凝设计要求塔顶压力稳定在307MPa。当塔压超过设定值时,压力控制器输出改变控制阀开度,使排出甲烷废气量增大而使系统压力降低;当塔压低于设定值时,则减少排出甲烷废气量而使系统压力回升,直到塔压回到设定值为止。

　　对乙烯精馏塔和C3绿油塔的压力控制则通常采用改变冷凝器冷剂流量,从而改变冷凝速度,即调节热量来控制压力。

　　C3绿油塔的压力控制系统如,其取压点在塔底部,控制阀装在部分冷凝器的冷却水出口管线上。当塔压偏离设定压力时,通过压力控制器改变控制阀开度进而调节部分冷凝器的冷却水量,以改变气相出料的冷凝速度来维持塔压恒定。为了克服气相采出量对塔压的影响,可同时设置气相采出流量定值控制回路。类似的控制方案也可用于如脱丙烷塔、脱丁烷塔等设备的塔压控制。