cơ sở điều khiển quá trình

1. Mục đích của điều khiển :
Như chúng ta đã biết chưng cất là quá trình tách hai hay nhiều cấu tử dựa vào
nhiệt độ sôi khác nhau của các cấu tử. Chính vì như vậy việc điều khiển lưu lượng
hơi đun sôi đáy tháp có ý nghĩ rất quan trọng đến quá trình chưng cất giúp duy trì
nhiệt độ mong muốn nhằm.
- Đảm bảo chất lượng thành phần sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy
- Đảm bảo lưu lượng năng suất sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy
- Đảm bảo bảo vận hành an toàn ổn định nhiệt độ và áp suất trong tháp, mực chất
lỏng trong tháp cũng như mực chất lỏng trong bình ngưng tụ.
2. Các vòng điều khiển có thể có
- Đo nhiệt độ đầu ra của dòng sản phẩm đáy sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt
truyền tín hiệu đến bộ điều khiển, bộ điều khiển so sánh với giá trị nhiệt độ cài đặt
từ đó ra quyết định điều khiển lưu lượng hơi cấp vào bằng cách mở/đóng van.
- Đo và hiển thị mực chất lỏng trong tháp truyền tính hiệu đến bộ điều hiện, bộ
điều khiển so sánh với giá trị đã cài đặt từ đó đưa ra quyết định điều khiển lưu
lượng hơi cấp vào bằng cách đóng mở van.
- Dựa vào chênh lệch áp suất trong tháp để đưa ra tín hiệu điều khiển lưu lượng
hơi cấp vào.


- Đo nhiệt độ lỏng đáy tháp kết hợp với đo lưu lượng dòng hơi gia nhiệt để điều
khiển lưu lượng hơi cấp vào bằng cách đóng mở van.
-…
* Dựa vào các vòng điểu khiển trên ta chọn vòng điều khiển nhiệt độ lỏng đáy
tháp kết hợp với đo lưu lượng dòng hơi gia nhiệt.
Bình thường độ mở van điều khiển lưu lượng hơi nước được quyết định bởi tín
hiệu ra từ bộ điều khiển, nhưng cũng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như đặc
tính của cơ chế chấp hành van, đặc tính dòng chảy và ma sát chốt van. Hơn nữa,
lưu lượng hơi nước qua van không chỉ phụ thuộc vào độ mở van mà còn phụ thuộc
vào áp suất dòng hơi. vì thế một sự thay đổi trong áp suất hơi cấp sẽ dẫn đến thay
đối lưu lượng trong khi độ mở van được giữ cố định. Vấn đề phức tạp ở đây là sự

thay đổi lưu lượng hơi ảnh hướng tương đối chậm tới nhiệt độ ra của dòng quá
trình. Hơn nữa, các loại cảm biến nhiệt độ cũng có quán tính khá lớn, nên ảnh
hưởng của nhiễu được phản ảnh rất chậm trong tín hiện phản hồi. Kểt quả là khi
bộ điều khiển nhiệt độ phản ứng và điều chỉnh độ mở van thì có thể đã quá muộn,
thậm chí còn phản tác dụng bởi rất khó có thể khi đó lưu lượng hơi đã trở lại giá
trị bình thường. Chất lượng điều khiển không tốt hệ thống không được đảm bảo
vấn đề này được giải quyết bằng cách bổ sung thêm dòng điều khiển lưu lượng.
Đầu ra từ bộ điều khiển nhiệt độ TC bây giờ trở thành giá trị đặt cho bộ điểu khiển
lưu lượng FC. Ở trạng thái xác lập tín hiệu ra từ bộ điều khiển nhiệt độ không đổi
bộ điểu khiển lưu lượng FC có trách nhiệm duy trì lưu lượng hơi nước ổn định
mặc cho áp suất dòng hơi hoặc độ mở van như thể nào. Khi giá trị nhiệt độ thay
đổi hoặc nhiệt độ ra đo được thay đổi bộ điểu khiển nhiệt độ sẽ tạo ra một giá trị
đặt mới cho bộ điểu khiển lưu lượng
3. Các biến quá trình


Biến vào: ts, tw, ws, ww
Biến ra: t’s, t’w, w’s, w’w
Biến điều khiển: t’w
Biến được điều khiển: ws
Nhiễu: ts, tw, ww
4.

5. Thiết bị chấp hành và thiết bị đo
Thiết bị chấp hành là một hệ thống hay thiết bị có chức năng can thiệp tới biến
điều khiển theo tín hiệu đầu ra của độ điều khiển.

Trong bài này chúng em lựa chọn van cầu khí nén

Van cầu khí nén hoạt động trên nguyên tắc chuyền động màng rung lò xo. Phần
thân van và các phụ kiện được gắn với đường ống đóng vai trò như phần tử điều
khiển độ mở van và lưu lượng qua van được xác định bằng hình dạng vị trí chốt
van.

Thiết bị đo nhiệt độ: cảm biến nhiệt điện trở làm việc dựa trên sự thay đổi điện trở
của kim loại khi nhiệt độ thay đổi. điện trở của hầu hết kim loại đều tăng khi nhiệt
độ tăng. Chon loại cảm biến Pt vì độ nhạy cao, chống oxi hóa , dải nhiệt độ đo dài,
chính xác và ổn định theo thời gian, phổ biến dễ mua.


Thiết bị đo lưu lượng: Rotameters MT3809

- Độ chính xác cao, bền sử dụng được ở điều kiện nhiệt độ áp suất cao.
- Hoạt động an toàn trong nhiều trường hợp khác nhau.
- Bộ điều khiển có thể bù trừ cho các áp suất khác nhau.
- Vật liệu và thiết kế phù hợp với nhiều dải áp suất và hợp chất hóa học.
- Tích hợp các công tắc dòng tùy chọn, van tự động hoặc báo động.
- Dễ dàng lắp đặt, bảo trì và sử dụng.