第一節(jié)自動控制系統(tǒng)的基本概念

77化工自動化的主要內(nèi)容有哪些？

? ? ? ? ?為了實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程自動化，化工自動化的主要內(nèi)容包括自動檢測系統(tǒng)，程序控制、自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等。自動控制系統(tǒng)包含了自動檢測和自動操縱功能，是自動化系統(tǒng)的核心問題。

78自動控制系統(tǒng)有哪幾部分組成？

? ? ? 自動控制系統(tǒng)由三部分組成。

???? ?①測量元件及變送器(LT)：將測得的物理量轉(zhuǎn)換為另一個特定的物理量(如氣壓信號、電流信號)。這部分稱測量變送。

????? ②自動調(diào)節(jié)器(LC)：它接受變送器送來的信號，與工藝需要保持的參數(shù)相比較得出偏差，并按某種運算規(guī)律算出結(jié)果，然后用特定信號(氣壓或電流)發(fā)送出去。

????? ③執(zhí)行機(jī)構(gòu)：本書指調(diào)節(jié)閥，它能自動地根據(jù)接受到的信號值改變閥門開度。

79方塊圖的作用是什么？如何畫方塊圖？

? ? ? 為清楚地說明自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各部分（環(huán)節(jié)）之間相互關(guān)系和信號聯(lián)系，一般可用方塊圖表示。

?? ??方塊圖中每個方塊代表系統(tǒng)中一個環(huán)節(jié)，方塊之間用一條帶箭頭的直線表示它們相互間的聯(lián)系，箭頭所指方向表示信號傳遞方向，線上字母說明信號的名稱。以圖2-1為例，圖中的水槽可用一個“被控對象”方塊表示。

??? 如圖2-1所示，其液位就是生產(chǎn)過程中要求保持定值的參數(shù)，在自動控制系統(tǒng)中稱為被調(diào)參數(shù)，用符號y表示，y是對象方塊的輸出信號。在本例中，若影響y波動的因素是進(jìn)料量的變化，這種引起被調(diào)參數(shù)y波動的外來因素稱為干擾（或稱擾動）作用，用符號y表示。干擾作用是作用于對象的輸入信號，用箭頭指向“被控對象”方塊。由圖可見，出料流量的改變是由于調(diào)節(jié)閥動作引起的，那么出料流量調(diào)節(jié)閥方塊的輸出信號。同時，出料流量的變化影響液位起到調(diào)節(jié)作用，所以也是作用于”被控對象“的輸入信號，箭頭指向”被控對象“方塊，而尾端連接于”調(diào)節(jié)閥“方塊。水槽的液位信號是測量元件及變送器的輸入，而變送器的輸出信號z進(jìn)入比較機(jī)構(gòu)與給定值信息x進(jìn)行比較，得到偏差信與e(e=x-z),并被送往調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差信號e，按某種運算規(guī)律算出結(jié)果，發(fā)出控制信號p（氣壓或電流）至調(diào)節(jié)閥，使閥門動作，改變其開度，使被調(diào)參數(shù)穩(wěn)定在要求的范圍。

????? 按前面所述作出自動控制系統(tǒng)方塊圖，如圖2-2所示。

????? 需要說明一點，調(diào)節(jié)器前面的比較機(jī)構(gòu)實際上是調(diào)節(jié)器的一部分，不是獨立元件，在圖中將其畫出，為的是說明其比較作用。

80為什么自動控制系統(tǒng)是一個采用負(fù)反饋的閉環(huán)回路？

? ? ??? 對于任何一個簡單的自動控制系統(tǒng)，其方塊圖不論在表面上有多大差別，它的各個組成部分在信號傳遞關(guān)系上總會形成一個閉合的環(huán)路。其中任何一個信號，只要沿著箭頭方向方向前進(jìn)，通過若干個環(huán)節(jié)后，＊終又會回到原來的起點。所以，自動控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)。

???? 再看“自動控制系統(tǒng)方塊圖”，系統(tǒng)的輸出參數(shù)是被調(diào)參數(shù)，但是它經(jīng)過測量元件和變送器后，又返回在到系統(tǒng)輸入端，與給定值進(jìn)行比較。這種反系統(tǒng)（或環(huán)節(jié)）的輸出信號直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)重新返回輸入端的做法叫做反饋。從“自動控制系統(tǒng)方塊圖”還可以看到，在反饋信號z帝有一個負(fù)號“一”而在給定值x旁有一個正事情“+”（也可省略），這里正和負(fù)的意思是指在比較時，以x作為正值，以x作為負(fù)值，也就是到調(diào)節(jié)器的偏差信息e=x-z。因為“自動控制系統(tǒng)方塊圖”中的反饋信號z取負(fù)值，所以叫做負(fù)反饋，負(fù)反饋信號能夠使原來的信號減弱。如果反饋信號不取負(fù)值，而取正值，反饋信號使原來的信號加強(qiáng)，那么就叫做正反饋。在這種情況下，方塊圖中反饋信號z旁則要用正號“+”，此時偏差e=x+z。在自動控制系統(tǒng)中都采用負(fù)反饋。因為只有負(fù)反饋才能使被調(diào) 參數(shù)y受到干擾的影響而升高時，反饋信號z將升高，經(jīng)過比較而到調(diào)節(jié)器去的偏差信號e將降低，此時調(diào)節(jié)器將發(fā)出信號而使調(diào)節(jié)閥的開充發(fā)生變化，變化的方向為負(fù)，從而使被調(diào)參數(shù)下降回到給定值。這樣就達(dá)到了調(diào)節(jié)的目的。如果采用正反饋的形式，那么調(diào)節(jié)作用不僅不能克服干擾的影響，反而起到推波助瀾的作用，即當(dāng)被調(diào)參數(shù)受到干擾升高時，z亦升高，調(diào)節(jié)閥的動作方向是使被調(diào)參數(shù)進(jìn)一步上升，而且只要有一點微波的偏差，調(diào)節(jié)作用就會使偏差越來越大，直至被調(diào)參數(shù)超出安全范圍而破壞生產(chǎn)。所以，調(diào)節(jié)系統(tǒng)**不能單獨采用正反饋。

?????? 綜上所述，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)是具有被調(diào)參數(shù)負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。

81什么是被控對象、給定值和偏差？

? ? ? ?自動控制系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)設(shè)備叫做被控對象或簡稱對象。生產(chǎn)中要求保持的工藝指標(biāo)，被稱為給定值。在自動控制系統(tǒng)中，習(xí)慣上采用給定值x減去測量值z作為偏差e，即e=x-z，給定值x大于測量值z時為正偏差，而給定值x小于測量值z時為負(fù)偏差。

第二節(jié)簡單的調(diào)節(jié)系統(tǒng)

82構(gòu)成方塊圖＊重要的一步是什么？

?????? 構(gòu)成方塊圖＊重要的是確定被控對象，隨即需要選定對象的輸入信號——調(diào)節(jié)參數(shù)與對象的輸出信號——被調(diào)參數(shù)。一旦調(diào)節(jié)參數(shù)與被調(diào)參數(shù)選定后，調(diào)節(jié)通道中對象特性也就能確定了。

?????? 有時，選擇被調(diào)參數(shù)與調(diào)節(jié)參數(shù)并不難。自動控制系統(tǒng)是為工藝上某一目的的服務(wù)的，若工藝操作參數(shù)是液位、壓力、流量、溫度等，顯然被調(diào)參數(shù)就是液位、壓力、流量、溫度；至于調(diào)節(jié)參數(shù)，則往往是能夠調(diào)整的物料量或能量參數(shù)。

??????? 被調(diào)參數(shù)的選擇十分重要，它是決定控制系統(tǒng)有無價值的關(guān)鍵。若被調(diào)參數(shù)選擇不當(dāng)，儀表、調(diào)節(jié)器配備再好也是無用的。

83怎樣選擇被調(diào)參數(shù)？被調(diào)參數(shù)的個數(shù)選擇怎樣確定?

?????? 對于一個生產(chǎn)過程，要實現(xiàn)自動控制，其被調(diào)參數(shù)的選擇實質(zhì)上反映在兩個方面。

?????? ①應(yīng)該選擇幾個被調(diào)參數(shù)，選哪幾個為好？

?????? ②構(gòu)成簡單調(diào)節(jié)回路后，回路之間有否影響？相互關(guān)聯(lián)的程度如何？用下例說明以上兩個方面內(nèi)容的考慮。

?????? 例如，要對一個產(chǎn)生飽和蒸汽的鍋爐蒸汽質(zhì)量進(jìn)行控制，提出了三種方案？

?????? ①壓力p與溫度T皆為被調(diào)參數(shù)；

?????? ②溫州T為被調(diào)參數(shù)；

?????? ③壓力P為被調(diào)參數(shù)。

?????? 被調(diào)參數(shù)個數(shù)選擇應(yīng)按照被調(diào)參數(shù)個數(shù)等于自由度確定。

?????? 根據(jù)物理化學(xué)中介紹的相律關(guān)系，自由度表達(dá)式為F=C-P+2

式中? F——自由度；C——組分?jǐn)?shù)；P——相數(shù)。

?????? 作為飽和蒸汽，實質(zhì)上存在著氣、液兩相，即P=2，而組分?jǐn)?shù)皆為水，即C=1，故得F=1-2+2=1

?????? 表示飽和蒸汽的自由度為1，或獨立變量只有一個。所以，要反映蒸汽質(zhì)量，不必選兩個被調(diào)參數(shù)，只要選取溫度或壓力其中之一就夠了。至于選壓力還是溫度，可從測量元件時間常數(shù)小、元件簡單可靠等方面來考慮，一般以選擇壓力為宜。

????? 如果不按照被調(diào)參數(shù)的個數(shù)等于自由度的原則，設(shè)計出既有溫度又有壓力作為被調(diào)參數(shù)的方案，那么，這種控制系統(tǒng)將是無法投運的。

84選擇被調(diào)參數(shù)的原則是什么？

? ? ?選擇被調(diào)參數(shù)的原則如下:

????? ①選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被調(diào)參數(shù)，它＊直接也＊有效。

????? ②當(dāng)不能用質(zhì)量指標(biāo)作為被調(diào)參數(shù)時，應(yīng)選擇一個與產(chǎn)品質(zhì)量有單值對應(yīng)關(guān)系的參數(shù)作為被調(diào)參數(shù)。

????? ③當(dāng)被表征的質(zhì)量指標(biāo)變化時，被調(diào)參數(shù)必須具有足夠的變化靈敏度或足夠大的信號。

???? ?④選擇被調(diào)參數(shù)時，必須考慮到工藝過程的合理性和國內(nèi)外儀表和生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

85調(diào)節(jié)參數(shù)的作用是什么？

????? 當(dāng)對象的被調(diào)參數(shù)被選定以后，下一步是考慮如何構(gòu)成簡單控制回路，選擇什么調(diào)節(jié)參數(shù)去克服干擾對被調(diào)參數(shù)的影響。為此，在設(shè)計控制回路時，要認(rèn)真分析各種干擾，深入研究對象的特性，正確地選擇調(diào)節(jié)參數(shù)。干擾是影響控制系統(tǒng)平穩(wěn)運行的破壞因素，調(diào)節(jié)參數(shù)的作用則是克服干擾影響，使控制系統(tǒng)正常運行的因素。只要合理地確定調(diào)節(jié)參數(shù)，正確地選擇調(diào)節(jié)通道，組成一個性能良好的控制系統(tǒng)后，就能有效地克服干擾影響，使被調(diào)參數(shù)回復(fù)到給定值。

86選擇調(diào)節(jié)參數(shù)的原則是什么？

? ? ?? 選擇調(diào)節(jié)參數(shù)的原則是：首先要考慮工藝上的合理性，除物料平衡調(diào)節(jié)外，一般避免用主物料流量作為調(diào)節(jié)參數(shù)；同時調(diào)節(jié)參數(shù)的選擇應(yīng)從靜態(tài)和動態(tài)兩方面進(jìn)行考慮，即調(diào)節(jié)通道克服干擾的校正能力要強(qiáng)，調(diào)節(jié)通道的動態(tài)響應(yīng)要較干擾通道的動態(tài)響應(yīng)為快。

87一套用DDZ-Ⅱ型單元組合儀表構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)，設(shè)它是用改變加熱蒸汽量來調(diào)節(jié)的，方塊圖如圖2-3所示

圖2-3? 用DDZ-Ⅱ型單元組合儀表構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)

??? ①請說明x、z、e、f、y所表示的專業(yè)術(shù)語是什么？

??? ②氣動薄膜調(diào)節(jié)閥環(huán)節(jié)的輸入、輸出各是什么物理量？

??? ③設(shè)工藝要求溫度保持在150℃±3℃。當(dāng)系統(tǒng)在某一幅值的階躍擾動作用下，系統(tǒng)在調(diào)節(jié)的整個過程中，記錄儀表反映出溫度(z值)某一瞬間的**超量是3 ℃，沒有超過工藝要求。問實際的溫度(y值)變化是否也符合工藝要求？實際**超調(diào)量比3℃大還是?。繛槭裁?？

??? ④當(dāng)系統(tǒng)過渡過程結(jié)束后，記錄儀上所記下的溫度值能否代表實際溫度？

答：

??? ①x是給定值、z是測量值（溫度）、e是偏差(e=x-z)，f是干擾、y為被調(diào)參數(shù)（溫度）的真實值。

??? ②氣動薄膜調(diào)節(jié)閥輸入p是20-100kPa氣信號，輸出q是調(diào)節(jié)參數(shù)蒸汽流量。

??? ③實際溫度變化超調(diào)量大于3℃，超過工藝要求。由于溫度測量的一次元件是慣性時間圈套的滯后環(huán)節(jié)，因而調(diào)節(jié)動態(tài)過程瞬時的測量值與真實值是不一樣的，**偏差及超調(diào)量實際值要大于測量值 。

??? ④當(dāng)系統(tǒng)過渡過程結(jié)束后，靜態(tài)測量值能代表真實值，因此記錄儀上的記錄值是實際溫度值。

88試分析如圖2-4所示酒精蒸餾塔塔頂溫度控制方案，以塔頂溫度作為被調(diào)參數(shù)是否合理？

圖2-4 酒精蒸餾塔塔頂溫度控制方案

???? 由相律關(guān)系

自由度數(shù)(f)=組分?jǐn)?shù)(c)+相數(shù)(p)-2

??? 因為酒精蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行酒精與水的分離組分?jǐn)?shù)為2(即酒精和水兩組分)，且相數(shù)為2（呈氣、液兩相）

??? 所以

自由度數(shù)=2+2-2=2

???? 由所求得F=2來看，似乎應(yīng)該控制兩個參數(shù)才合理。但是由圖可知，冷凝罐上部通大氣，因此實際上已恒定了冷凝罐與蒸餾塔的壓力，客觀上塔壓已被控制，因此用塔頂溫度作為被調(diào)參數(shù)是合理的。

89圖2-5各控制方案是否合理？理由如何？

?? 圖2-5（a）不合理。離心泵不能在吸入口安裝閥門，否則，當(dāng)閥門關(guān)小時極易產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。

?? 圖2-5（b）合理。因為有旁通閥和泵出口壓力控制系統(tǒng)使往復(fù)泵可以在其出口直接節(jié)流。

?? 圖2-5（c）不合理。壓力檢測點不對，為保證閥前燃油壓力穩(wěn)定，會使燃油量變化較大，無法使?fàn)t溫穩(wěn)定，應(yīng)將油壓點移至閥后，測燒嘴的背壓。

? 圖2-5（d）合理。根據(jù)被冷卻介質(zhì)（出口）溫度調(diào)節(jié)氨冷器氨氣側(cè)的蒸發(fā)壓力，而蒸發(fā)壓力又對應(yīng)一定的蒸發(fā)溫度，所以調(diào)節(jié)NH₃排出量實際上調(diào)整了氨冷器內(nèi)氨蒸發(fā)側(cè)的溫度，使傳熱溫差得到調(diào)整，即可達(dá)到調(diào)節(jié)出口溫度的目的。

?? 圖2-5（e）不合理。塔釜為恒定加熱量。當(dāng)受某種擾動使釜溫上升時，氣開閥將開大，放出一部分重組分物料，塔釜物料的減少，使塔內(nèi)溫度上升更快，從而構(gòu)成一個正反饋系統(tǒng)，不能正常工作，降溫亦如此。

?? 圖2-5（f）不合理。汽液混合進(jìn)料不能采用這種溫度控制。因為當(dāng)改變加熱蒸汽量時進(jìn)料的溫度并不變化，只是汽液比發(fā)生了變化。應(yīng)改為熱焓控制，控制進(jìn)塔物料的熱量。

90氣體脫硫裝置的PRC-203與PRC-204（自控流程如圖2-6）不能同時投入自控，其原因是什么？怎樣改進(jìn)？

? ?不能同時投自控，原因是：

??? ①從流程圖可看出，塔205中部壓力與容208壓力是關(guān)聯(lián)的，任一個壓力變化，另一個壓力即跟著變化；

??? ②兩者選用的都是壓力控制系統(tǒng)，反應(yīng)速度都較快，互相干擾較大。

??? 改進(jìn)措施：容208的壓力實際上代表著塔205的壓力，故塔205的壓力不需要再控制而改用塔頂溫度調(diào)節(jié)進(jìn)換202的蒸汽量，使兩個調(diào)節(jié)回路的響應(yīng)速度變成一快一慢，減少互相干擾。改進(jìn)后的自控流程如圖2-7所示。

91圖2-8的自動控制系統(tǒng)錯在哪里？

? ? ? 有人為解決造氣工段入爐蒸汽壓力不穩(wěn)的問題，提出圖2-8所示的方案。理由是壓力自動控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)壓，蒸汽緩沖罐也有穩(wěn)壓作用，圖中方案兩者兼而有之，可以解決蒸汽穩(wěn)壓問題。安裝以后投入運行，結(jié)果適得其反。請問這個方案錯在哪里？

???? 答：因為進(jìn)氣工段的蒸汽經(jīng)截止閥以后，有一路經(jīng)過蒸汽緩沖罐進(jìn)到入爐蒸汽總管，調(diào)節(jié)閥的動作根本控制不了八爐蒸汽總管的流量 ，也就控制不了入爐蒸汽總管的壓力。

圖2-8 ?自動控制系統(tǒng)

92用變送器的輸出直接控制調(diào)節(jié)閥，能否起調(diào)節(jié)作用？

????? 這要視控制要求而定。

????? 所謂控制，指的是把被調(diào)參數(shù)控制在某個給定值上，因此系統(tǒng)中要有調(diào)節(jié)器，使被調(diào)參數(shù)和給定值 在調(diào)節(jié)器內(nèi)進(jìn)行比較，如果兩者不等，調(diào)節(jié)器的輸出就去調(diào)節(jié)閥門開度。但若變送器直接控制調(diào)節(jié)閥，那就沒法給定，也不能按要求的控制規(guī)律去調(diào)節(jié)閥門開度，因此不能把被調(diào)參數(shù)控制在所需值上，而只能圍繞某個不可調(diào)的值上下波動。如果變送器的量程可調(diào)，則波動可約束在某個范圍，這對要求不高的控制系統(tǒng)，有時也能滿足要求。

93鍋爐除氧器的水溫控制，除了用溫度控制系統(tǒng)外，是否可以用其他方法控制？

?????? 除氧器里的水溫隨蒸汽的加熱變化慣性很大，這樣就給自動控制帶來了滯后現(xiàn)象，水溫不能實現(xiàn)理想的自動控制，使除氧效果不好，故直接影響鍋爐用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到蒸汽的壓力和溫度有一對應(yīng)關(guān)系，可以采用控制除氧器里的蒸汽壓力來控制除氧器的水溫，這樣就克服了滯后現(xiàn)象，除氧后的水質(zhì)完全達(dá)到了鍋爐的用水標(biāo)準(zhǔn)。

?????? 其他類似的溫度調(diào)節(jié)也可以用壓力來進(jìn)行間接控制。

94鍋爐自控風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（圖2-9），由于暫缺風(fēng)量變送器，系統(tǒng)為開環(huán)控制，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，試問用何種簡單方法使開環(huán)變成閉環(huán)？?

圖2-9 鍋爐自控風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

????? 將執(zhí)行器的位置反饋電流延伸到調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)器的電流外給定，使系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)。這樣做的好處是：由于風(fēng)量的大小與閥門的開度有關(guān)，閉環(huán)之后，把閥門的開度信號反饋至調(diào)節(jié)器，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。

95控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器確定正、反作用的依據(jù)什么？單參數(shù)控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器的正反作用應(yīng)怎樣選擇？

圖2-10 控制系統(tǒng)

??? ??? 前一問的依據(jù)是實現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋。

　　對后一問先做兩條規(guī)定：

　?、贇忾_調(diào)節(jié)閥為+Ａ，氣閉調(diào)節(jié)閥為-Ａ；

　?、谡{(diào)節(jié)閥開大，被調(diào)參數(shù)上升為+Ｂ，下降為-Ｂ，則

　　　　?。痢ぃ拢剑?/span>+＂調(diào)節(jié)器選反作用

　　　　?。痢ぃ拢剑⒁唬⒄{(diào)節(jié)器選正作用

?????? 圖2-10所示被調(diào)參數(shù)是液位，閥為氣開為+A，閥開大，液位下隆為一B，則（+A）·（一B）=“一”，調(diào)節(jié)器選正作用。

96圖2-11例中，控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器應(yīng)該選用正作用方式，還是反作用方式？

????? 圖2-11(a)選定調(diào)節(jié)器為正作用

????? 圖2-11(b) 選定調(diào)節(jié)器為反作用

????? 圖2-11(c) 選定調(diào)節(jié)器為反作用

????? 圖2-11(d) 選定調(diào)節(jié)器為正作用

????? 圖2-11(e) 選定調(diào)節(jié)器為反作用

圖2-11? 控制系統(tǒng)

97請判定圖2-12所示溫度控制系統(tǒng)中，當(dāng)工況為以下情況時，調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)器選擇什么樣的作用形式。

??? ① 當(dāng)物料為溫度過低時易析出結(jié)晶顆粒的介質(zhì)、調(diào)節(jié)介質(zhì)為過熱蒸汽時；

??? ②當(dāng)物料為溫度過高時易結(jié)焦或分解的介質(zhì)、調(diào)節(jié)介質(zhì)為過熱蒸汽時；

??? ③當(dāng)物料為溫度過低時易析出結(jié)晶顆粒的介質(zhì)、調(diào)節(jié)介質(zhì)為待加熱的軟化水時；

??? ④當(dāng)物料為溫度過高時易結(jié)焦或分解的介質(zhì)、調(diào)節(jié)介質(zhì)為待加熱的軟化水時。

答：

??? ①氣閉調(diào)節(jié)閥、正作用調(diào)節(jié)器；

??? ②氣開調(diào)節(jié)閥、反作用調(diào)節(jié)器；

??? ③氣開調(diào)節(jié)閥、正作用調(diào)節(jié)器；

??? ④氣閉調(diào)節(jié)閥、反作用調(diào)節(jié)器；

98圖2-13所示為加熱爐溫度控制系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求，出現(xiàn)故障時爐子應(yīng)當(dāng)熄火。試說明調(diào)節(jié)閥的氣開、氣閉形式，調(diào)節(jié)器的正、反作用方式怎么選擇？并簡述調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動作過程。

??? ? 故障情況下，氣源壓力為零，應(yīng)切斷燃料以確保護(hù)爐子熄火。故要求調(diào)節(jié)閥為氣開式，氣源中時關(guān)閉。

????? 當(dāng)爐溫增高時，要求燃料量減少，即減小調(diào)節(jié)閥開度。由于是氣開閥，所以要求調(diào)節(jié)器輸出減小，應(yīng)選用反作用調(diào)節(jié)器。

????? 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動作過程如下：

????? 進(jìn)料↓→溫度↑→調(diào)節(jié)器輸出↓→調(diào)節(jié)閥開度↓→燃料量↓→爐溫↓

? ???反之，由于各種原因引起爐溫↓→調(diào)節(jié)器輸出↑→調(diào)節(jié)閥開度↑→燃料量↑→爐溫↑

99圖2-14(a)為一蒸汽加熱器，它的主要作用是對工藝介質(zhì)加熱，要求此介質(zhì)也口溫度恒定。

??? ①怎樣選擇被調(diào)參數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)組成調(diào)節(jié)回路（直接用圖例符號在圖上標(biāo)明即可），并畫出方塊圖？

圖2-14? 蒸汽加熱器

??? ②如何決定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣閉形式和調(diào)節(jié)器的正、反作用？

??? ③當(dāng)被加熱的流體為熱敏介質(zhì)時，應(yīng)選擇怎樣的調(diào)節(jié)方案為好？

答：

??? ①選擇被調(diào)參數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)如圖2-14(b)所示，方塊圖表示如圖2-14(c)所示。

??? ②對一非熱敏介質(zhì)或易結(jié)晶介質(zhì)應(yīng)選氣閉式，調(diào)節(jié)器的作用方向應(yīng)是正作用的。

?? ?③對于熱敏介質(zhì)，為防止局部過熱而汽化，調(diào)節(jié)參數(shù)不宜為蒸汽而應(yīng)選冷凝水為好，即將調(diào)節(jié)閥裝于冷凝水管線上。

100圖2-15所示為一液面調(diào)節(jié)回路，工藝要求故障情況下送出的氣體中也不許帶有液體。怎樣選取調(diào)節(jié)閥氣開、氣閉形式和調(diào)節(jié)器的正、反作用？這一調(diào)節(jié)回路的工作過程怎樣？

???? 因工藝要求故障情況下送出的氣體不許帶液，故當(dāng)氣源壓力為零時，閥門應(yīng)打開，所以調(diào)節(jié)閥是氣閉式。當(dāng)液位升高時，要求調(diào)節(jié)閥開度增大，由于所選的是氣閉調(diào)節(jié)閥，故要求調(diào)節(jié)器輸出減少，調(diào)節(jié)器是反作用。

圖2-15? 液面調(diào)節(jié)回路

??? 其工作過程如下：

??? 液位↑→液位變送器輸出↑→調(diào)節(jié)器輸出↓→調(diào)節(jié)閥開度↑→液體輸出↑→液位↓。

101簡要說明各類常見調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點怎樣？相應(yīng)如何選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性？

答案見表2-1.

表2-1? 各類常見調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點