化学反应釜温度控制课程设计

过程控制系统课程设计

课题：反应釜温度控制系统

系别： 电气与控制工程学院 专业： 自动化 姓名： 彭俊峰 学号： 092413238

指导教师： 李晓辉

河南城建学院

2016年 6月 15日

目录

引言 .................................................................................................................................................. 1 1系统工艺过程及被控对象特性选取 ............................................................................................ 2

1.1 被控对象的工艺过程 ....................................................................................................... 2 1.2 被控对象特性描述 ........

反应釜设计的有关内容

一、设计条件及设计内容分析

由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.5m、操作体积为1.2m；搅拌装置配制的电机功率为2.2KW、搅拌轴的转速为100r/min、搅拌桨的形式为浆式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、10个电加热器套管、1个固体物料进口、2个测控接管。反应釜设计的内容主要有： （1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计； （3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰； （4）人孔的选型及补强计算； （5）支座选型及验算； （6）视镜的选型；

（7）焊缝的结构与尺寸设计； （8）电机、减速器的选型；

（9）搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）选择联轴器； （11）设计机架结构及尺寸； （12）设计底盖结构及尺寸； （13）选择轴封形式；

（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。

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第一章 反应釜釜体的设计

1.1 釜体公称直径DN和公称压力PN的确定

1.1.1 釜体DN的确定

将釜体视为筒体，取L/D=1.2 由V=(π/4)DiL，L=1.2Di 则：

2Di?34V34?1.5=，Di?1.168

设计条件及设计内容分析

由设备条件单可知，设计的反应釜容积为1.8m、操作容积为1.54m；搅拌装置配置的电机功率为3.0KW、搅拌轴转速为85r/min、搅拌桨形式为框式；加热方式为用夹套内导热油进行电加热；装置上有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、10个电加热套管、1个固体物料进口、1个测控接管。反应釜设计的主要内容有： （1）、釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2）、夹套的强度、刚度计算和结构设计；

（3）、设计釜体的法兰连接结构、选择接管、管法兰； （4）、人孔的选型及补强计算； （5）、支座的选型及验算； （6）、视镜的选型；

（7）、焊缝的结构及尺寸设计； （8）、电机、减速机的选型；

（9）、搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）、选择联轴器； （11）、设计机架结构及尺寸； （12）、设计底盖结构及尺寸； （13）、选择轴封形式；

（14）、绘制总装配图及搅拌轴零部件等。

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第一章 反应釜釜体的设计

1.1 釜体DN、PN的确定 1.1.1 釜体DN的确定

对于直立的反应釜来说，釜体的设备容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含的容积，即 V=VT+VF

式中 VT —设备筒体部分容积，m; VF —封头容

化学反应釜监控系统概要设计

化学反应釜监控系统概要设计

1．项目背景

化学反应釜是许多化工生产企业的重要生产设备，对其内部的温度、压力、液位等参数的监控，使它们符合工艺要求，可以保证化学反应的顺利进行，使产品质量得到提高。本项目就是模拟这种实际需求（但进行了简化）来进行开发。化学反应釜监控系统设计为两级：监控中心和参数采集器，如图1所示。

RS-232

图1

本模拟项目的监控中心由4台PC机组成一个局域网，其中一台用作数据库服务器，一台作通信机，另二台为管理客户机；参数采集器也是一台PC机。

参数采集器是设置在化学反应釜附近，负责采集本反应釜的温度、压力、液位。本项目中用一台PC机来模拟三个参数的

化学反应釜监控系统概要设计

产生，这些参数可以通过RS-232串行口传送给监控中心的通信客户机，通信客户机把接收到的参数存入相关数据库表中，管理人员可在二台客户机上完成相应管理功能。

注：

·一台PC机模拟三个参数的采集，可以用程序来自动生成这三个参数。

·通信客户机采用轮循方式读取三个参数采集器中的数据。

2．功能要求

·通信客户机每隔10秒给三个参数采集器轮循发一次读命令，参数采集器响应命令并发送其采集的参数，通信客户机接收参数后把其保存在对

化工设备机械基础课程设计

题 目： 1m3夹套反应釜设计

学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化学工程 班 级: 10化工 姓 名: 学 号: 10111003101 指导老师: 完成日期: 2012年6月1日

温州大学 化工设备机械基础课程设计

夹套反应釜设计任务书

设计者： 班级：10化工 学号：10111003101

指导老师： 日期：

一、设计内容

设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标

见下表

三、设计要求

1. 进行罐体和夹套设计计算； 2. 选择支座形式并进行计算； 3. 手孔校核计算；

4. 选择接管、管法兰、设备法兰； 5. 进行搅拌传动系

化工设备机械基础课程设计

题 目： 1m3夹套反应釜设计

学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化学工程 班 级: 10化工 姓 名: 学 号: 10111003101 指导老师: 完成日期: 2012年6月1日

温州大学 化工设备机械基础课程设计

夹套反应釜设计任务书

设计者： 班级：10化工 学号：10111003101

指导老师： 日期：

一、设计内容

设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标

见下表

三、设计要求

1. 进行罐体和夹套设计计算； 2. 选择支座形式并进行计算； 3. 手孔校核计算；

4. 选择接管、管法兰、设备法兰； 5. 进行搅拌传动系

化工设备机械基础课程设计

题 目： 1m3夹套反应釜设计

学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化学工程 班 级: 10化工 姓 名: 学 号: 10111003101 指导老师: 完成日期: 2012年6月1日

温州大学 化工设备机械基础课程设计

夹套反应釜设计任务书

设计者： 班级：10化工 学号：10111003101

指导老师： 日期：

一、设计内容

设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标

见下表

三、设计要求

1. 进行罐体和夹套设计计算； 2. 选择支座形式并进行计算； 3. 手孔校核计算；

4. 选择接管、管法兰、设备法兰； 5. 进行搅拌传动系

指导教师评定成绩：

审定成绩：

大 学

自 动 化 学 院

过程控制系统课程设计报告

设计题目：基于工业化学反应釜的温度控制系统设计

指 导 教 师： 老师

单位（二级学院）： 自 动 化 学 院

专 业： 自动化

学 生 姓 名：

设计时间： 2014 年 6 月

自动化学院制

基于过程控制反应釜温度控制系统设计

摘要：温度是化学反应釜生产过程中对反应过程影响最重要的的因素之一，温度的控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温度系统性能指标的关键因素，准确地控制反应釜内原料在不同温度下进行化学反应具有重要意义。首先，本系统对反应釜的温度进行分析，得出了冷剂流量对反应釜内温度的传递函数。其次，通过单片机，利用继电器、DS18B20温度传感器、LCD液晶显示屏等设计了对反应釜进行加热与降温来实现反应釜温度控制的具体电路和实时系统，对实际化学反应过程中的温度变化进行模拟，并利用经典控制理论中的PID算法得到反应时的最优控制，并给出了详细的分析步骤和控制算法。最后，通过组态软件对整个

反应釜设计

1、概述

反应釜(或称反应器)是通过化学反应得到反应产物的设备，或者是为细胞或酶提供适宜的反应环境以达到细胞生长代谢和进行反应的设备。几乎所有的过程装备中，都包含有反应釜，因此如何选用合适的反应器系列，确立最佳的操作条件和设计合理可靠的反应器，满足日益发展的过程工业的需求具有十分重要的意义。

反应釜的主要作用是提供反应场所，并维持一定的条件，是化学反应的过程按预定的方向进行，得到合格的反应产物。

一个设计合理、性能良好的反应釜，应能满足如下要求：

1、应满足化学动力学和传递过程的要求，做到反应速度快、选择性号好、转化率高、目的产品多、副产物少；

2、应能及时有效的输入或输出热量，维持系统的热量平衡，使反应过程在适宜的温度下进行；

3、应有足够的机械强度和耐蚀能力，满足反应过程对压力的要求，保证设备经久耐用，生产安全可靠；

4、应做到制造容易、安装检修方便，操作调解灵活，生产周期长。反应釜的概述和作用.

本次设计主要从反应釜的机械性能，强度要求出发，进行机械设计，包括釜体的尺寸计算，材料选择，夹套材料的确定，尺寸的计算，传动与搅拌装置的选型，法兰等零部件的设计。

2、工艺设计

2.1反应釜釜体

2.1.1釜体容积

对于反应釜，

题目：反应釜液位控制电路课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室：测控技术与仪器 学 号 学生姓名 专业班级 设计题目 反应釜液位控制电路 设计任务： 采用电容式液位传感器设计一个控制电路，设计放大、电压比较和输出控制电路等信号处理电路；关闭进料电磁阀。用于测量和控制反应釜内为粘稠的胶状液体的高度。进行电路仿真；或进行电路板焊接，电路板完成后采用万用表检测输出电压值即可。 设计要求： 反应釜内为粘稠的胶状液体，液体的温度基本恒定保持为30℃。采用电容式液位传感器，设计传感器放大电路，将液位信号转变为标准电压信号，利用电压比较器和与反应釜设定的液位（电压表示）相比较，（液位高度2米，设定液位为1米）。液位高于液位上限时，关闭进料电磁阀。 说明书要求： 1. 格式规范，符合学校要求； 2. 说明书中应有液位控制电路设计方法比较与论证方案，电路原理及具体的实现方案，电路器件型号、参数等；自行设计，焊接电路板。 3. 硬件电路应由protel绘制；不能采用单片机设计。 4. 按规则格式，撰写、打印设计说明书一份，详细阐述系统的设计过程，字数应在