浮動閥是如何起壓力控制器作用呢?因為這種閥膜片上部來自溫度控制器的輸出壓力P2,而膜片下部接入燃料氣閥后壓力P2,只有當P1=P2時,閥桿才不動,處于平衡狀態(tài)。當由于溫度變化而使控制器輸出壓力改變?yōu)镻3時,此時P2≠P3,則閥桿動作,改變閥門開度,最終使P4=P3,重新達到平衡。若由于燃料氣流量變化,使燃料氣改變,此時閥桿動作,改變閥門開度,最終使閥后壓力回到平衡狀態(tài)。???
浮動閥結(jié)構如圖9—40所示。它不用彈簧、不用填料、所以沒有摩擦,沒有機械的間隙,故工作靈敏度高,反應迅速,它與精度較高的溫度控制器配套組成的控制回路,實際上起串級控制作用,能獲得較好的控制效果。
采用這種方案時,被調(diào)燃料氣閥后壓力一般在0.04~0.08MPa之間。若被調(diào)燃料氣閥后壓力大于0.08MPa時,為了滿足平衡的要求,則需在溫度控制器的輸出端串接一個倍數(shù)繼動器。這個控制方案由于下述原因而受到一定限制;
?、儆捎诒稊?shù)繼動器的限制,一般情況下適用于0.04~0.4MPa的氣體燃料;
?、谝话愕哪て贿m用于液體燃料及溫度較高的氣體燃料;
?、郛斈て舷聣翰钶^大時,膜片容易損壞。
下面舉例說明加熱爐控制系統(tǒng)的應用。???
在催化裂化裝置中,為了保證催化裂化反應的進行,需將原料油加熱至400°C,送至反應器,在催化劑作用下,使油品裂化生成汽油和氣體。工業(yè)上常采用圓筒爐將原料油加熱至40°C,其控制系統(tǒng)如圖9—41所示。
剛開工生產(chǎn)時,該裝置沒有產(chǎn)生燃料油,因而采用熱裂化來的干氣作燃料,這里采用浮動閥,由爐出口溫度控制器輸出直接去控制浮動閥。當生產(chǎn)正常時本裝置自產(chǎn)重質(zhì)燃料油,此時爐出口溫度與燃料油閥后壓力組成串級控制,保證爐出口溫度滿足工藝要求(在這里溫度控制器輸出加入了一個轉(zhuǎn)換開關,以選擇燃油還是燃氣)。其余擾動因素采用單回路控制系統(tǒng)予以克服。
在裝置廠常壓蒸餾裝置中,管式加熱爐是重要設備之一,它的任務是把原油加熱至一定溫度,然后去常壓塔分餾,分離出各種產(chǎn)品。加熱爐出口溫度是否平穩(wěn),直接影響后續(xù)工序的分餾效果。加熱爐的平穩(wěn)操作,可以延長爐管的壽命。因此,爐子出口溫度要求嚴格控制。其控制系統(tǒng)如圖9—42所示。這里是一個方箱爐,采用兩組爐管進行加熱,為保證出口溫度的穩(wěn)定,用了兩組爐出口溫度對爐膛溫度的串級控制系統(tǒng)。其余一些擾動因素采用單回路控制系統(tǒng)來克服。
在加熱爐的自動控制系統(tǒng)中,有時遇到生產(chǎn)負荷即進料流量、溫度變化頻繁,擾動幅度又較大,此時采用串級控制仍難以滿足生產(chǎn)要求,而采用如圖9—43所示的前饋—反饋控制系統(tǒng),往往是行之有效的。前饋控制部分克服進料流量(或溫度)的擾動作用,而反饋控制克服其余擾動作用。
(三)? 安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)
為了保證加熱爐的安全,防止事故的發(fā)生,應有必要設置安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)。至于采用哪些安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng),應視具體情況而定。
(1)以燃料氣為燃料的加熱爐安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)? 在以燃料氣為燃料的加熱爐中,主要危險包括:
?、俦患訜峁に嚱橘|(zhì)流量過少或中斷,此時必須采取安全措施,切斷燃料氣控制閥,停止燃料,否則會將加熱爐管子燒壞,使其破裂造成嚴重的生產(chǎn)事故;
?、诋敾鹧嫦鐣r,會在燃燒室里形成危險的燃料空氣混合物;
?、郛斎剂蠚鈮哼^低即流量過小時,會出現(xiàn)回火現(xiàn)象,故要保證最小燃料氣流量;
?、墚斎剂蠚鈮毫^高,噴嘴會出現(xiàn)脫火現(xiàn)象,以至造成熄火,甚至會在燃料室里形成大量燃料氣—空氣?昆合物,造成爆炸事故。
作為例子,可設置如圖9—44所示的安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng),它包括以下幾部分。