化工仪表：典型单元控制策略详解——离心泵与反应器控制

化工仪表及自动化第11章深入探讨了典型化工单元的控制策略，着重于流体输送设备和传热设备的自动化控制。本章首先关注流体输送设备，如离心泵和往复泵的控制方案。 离心泵是化工生产中的重要设备，其流量控制目标是保持恒定输出。控制方法主要有三种：一是通过调节泵出口阀门的开度，根据设定的流量值进行反馈调节；二是通过调整泵的转速，如在蒸汽透平驱动的泵中，控制蒸汽流量可以直接改变转速；三是利用出口旁路控制，尽管这种方法不太经济，但有时会作为应急手段使用。 往复泵则因其高压头特性，常用于需要高压力输送的场景。控制方式包括改变原动机转速，例如对于蒸汽机或汽轮机驱动的往复泵，可以通过调整蒸汽流量来调控泵的流量。 章节还涉及传热设备的自动控制，例如两侧无相变化的换热器和带有冷凝/汽化功能的加热器或冷却器。这些设备的控制目标通常是维持温度或热交换效率，确保工艺过程的稳定。 精馏塔是化工过程的核心设备，其控制需要考虑诸多干扰因素，如物料平衡、塔压等。精馏塔的控制策略旨在优化分离效果，通过调节塔的操作条件，如回流比、塔顶温度等，实现产品的纯度和产量控制。 化学反应器的自动控制同样重要，不同类型的反应器（如釜式、固定床和流化床）需要不同的控制策略。例如，釜式反应器的温度控制是关键，而固定床和流化床反应器可能涉及更复杂的物料流动和热量管理。 生物过程如青霉素发酵和啤酒发酵也纳入讨论范围，强调了对生化过程的精确控制，以保证产品质量和生产效率。 第11章化工仪表及自动化提供了全面的化工生产过程中的控制方案设计，涵盖了从基础的流体输送到复杂化学反应的各个环节，确保生产过程的稳定、高效和节能。