基于模糊控制的闪蒸罐PID控制器设计与仿真

PID控制器依照经验进行整定的方式需要花费大量时间和精力,而工业被控对象大都存在随时间变化、非线性等特性,PID控制的效果并不理想。以闪蒸罐压力控制为研究对象设计FUZZY-PID控制器。仿真结果表明:在PID调节后有超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约341.80 s,超调量减小约4.62%;在PID调节后无超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约395.60 s。抗干扰实验结果表明:在加入白噪声后,FUZZY-PID控制器与PID控制器控制效果差距不甚明显,都比较稳定,在同一时刻加入脉冲扰动后,FUZZY-PID控制器所需调节时间较PID控制器缩短约70.70 s,调节时间更短,更加稳定。说明相较于传统PID控制器,FUZZY-PID控制器调节时间更短、超调量更小、更加稳定。

某垃圾发电厂蒸汽-空气预热器闪蒸罐的选型计算

垃圾发电厂蒸汽-空气预热器系统增设闪蒸罐,不仅可以回收一部分高压凝水的热量,达到节能效果,也可以避免因高压凝水在冷凝水回收管网内压力骤降引发的水锤现象。本文结合实际案例,以垃圾发电厂蒸汽-空气预热器闪蒸罐的主要结构尺寸选型计算为研究对象,优化闪蒸罐的选型设计,以实现蒸汽回收和能源利用效率的最大化。首先,对闪蒸罐的基本原理和作用进行了简单介绍,讨论了闪蒸罐在垃圾发电厂中的应用场景及其重要性。其次,通过对闪蒸罐选型计算必需数据进行收集整理查询。接着,提出了闪蒸罐选型计算的方法和步骤,包括对闪蒸比、气体流速、蒸汽产量、液位等关键参数的计算和取值。最后,通过理论计算,确定某垃圾发电厂蒸汽-空气预热器系统闪蒸罐的主要参数,解决闪蒸罐的选型问题,为其他类似垃圾发电厂空预器系统闪蒸罐的选型提供参考。

二氧化碳闪蒸罐液位高高对系统工艺参数的影响

低温甲醇洗装置二氧化碳闪蒸罐因液位高高造成系统运行过程中出现工艺气、贫甲醇、尾气指标偏离设计值的问题,主要对液位高及指标异常进行分析,并制定相应的改进措施。

海水淡化闪蒸罐的闪蒸特性数值模拟及优化设计

运用UDF对Fluent软件进行二次开发,采用开发后的Fluent软件对低温多效海水淡化装置闪蒸罐内气液两相的流动、传热和传质情况进行了三维模拟研究,得出了闪蒸罐内的气液相含率分布、速度场、温度场以及内部流动状态等。在此基础上,对闪蒸罐设计中涉及闪蒸效率的因素进行了深入分析,并提出了改进方案,改进后能提高闪蒸效率、降低投资。

闪蒸罐的应力分析与强度评定

典型的闪蒸罐结构为带有非径向矩形截面弯管的圆柱壳，其强度计算无设计规范可循。本文给出了一类闪蒸罐的三维有限元分析方法及这类典型结构的应力分布规律与强度评定结果。

水闪蒸罐筒体焊缝的裂纹成因分析

本文分析了水闪蒸罐筒体焊缝中冷裂纹的成因，认为是马氏体组织、焊接残余应力和氢等因素综合作用的结果。并阐述了为防止焊接冷裂纹的产生，应保持焊接坡口清洁、烘干焊条、进行焊前预热和焊后热处理等。

聚丙烯装置闪蒸罐出料阀堵塞的原因分析

从聚丙烯浆料的停留时间、环管反应及设备等方面的原因分析了聚丙烯生产工艺中闪蒸罐出料阀发生堵塞的原因,并结合生产实际提出了预防措施及处理方法。

不锈钢闪蒸罐焊接工艺

本文探讨不锈钢闪蒸罐的焊接过程,分析了不锈钢材料进行焊接时的焊接性,介绍了焊接过程中采用焊接方法,制定了详细的焊接工艺,介绍了焊接时的操作要点,可用以指导实际操作。

304L不锈钢闪蒸罐现场焊接工艺

分析了304L不锈钢闪蒸罐焊接工艺性能,合理设计了施焊操作工艺,选用较小焊接热输入,采用低碳焊材,成功完成了现场焊接操作。

基于粒度分布的MRU脱盐闪蒸罐工艺参数优选

乙二醇再生脱盐装置是深水天然气开发中的核心装置之一,常采用蒸发结晶和重力沉降原理来实现高溶解度盐(如NaCl)的脱除。对脱盐闪蒸罐的主要工艺参数,过去主要从能耗的角度进行优选,只能反映工艺参数对蒸发的影响,难以直接反映对结晶与颗粒沉降分离的影响。从晶体粒度分布的角度出发,利用激光粒度仪研究了温度、压力和停留时间等因素对NaCl在乙二醇溶液中晶体粒度分布的影响规律,并据此优选工艺参数。结果表明,在同等条件下,温度越高,晶体的粒度分布越分散,平均粒度越小;真空度越高,晶体的粒度分布越分散,平均粒度越小;停留时间过长或过短都将导致晶体的平均粒度变小。对所讨论的介质,优选后的工艺参数为:闪蒸温度140℃,压力-80kPa,停留时间5min。经研制的连续实验装置验证,优选后的参数能实现稳定的沉降分离和脱盐。

基于天牛须蜂群PID算法的闪蒸罐压力控制

针对加氢裂化等工业环节中闪蒸压力过程具有的大滞后、非线性等特点,提出一种基于天牛须蜂群算法优化比例-积分-微分(PID)参数的策略对闪蒸罐压力进行控制。采用天牛须搜索算法对人工蜂群(ABC)算法进行改进,通过模拟天牛的搜索和检测行为来确定解的进化方向,避免搜索的随机性,提高常规人工蜂群算法的收敛速度和寻优精度。在天牛须蜂群算法研究基础上,设计天牛须人工蜂群(BABC)-PID控制器对闪蒸罐模型进行控制实验。仿真结果和实验数据表明:天牛须蜂群算法的寻优能力比传统智能算法更强,BABC-PID压力控制器的调整时间和稳定性都有明显提高。

陶砖衬里闪蒸罐有限元应力分析

高温、受压砖板衬里设备失效的主要原因较少来自直接的化学腐蚀,而更多是由应力导致的破坏。本工作以内径4m、设计压力3.2MPa,温度为230℃的高温高压陶砖衬里闪蒸罐为分析对象,分别考虑压力荷载、温度荷载以及压力/温度组合荷载三种工况条件,对闪蒸罐简体进行了有限元应力计算。重点分析了三层陶砖和两种砖缝胶泥受力在各工况下的径向和环向应力分布规律,找出了闪蒸罐工作过程中陶砖和胶泥的危险区域,并讨论了可能出现的后果。

基于灰色预测模糊PID算法的闪蒸罐压力控制

针对工业生产中闪蒸罐压力控制系统的时变非线性、大滞后等问题,为了提高闪蒸罐压力控制效果,将传统PID控制算法和灰色预测算法相结合,设计出一种基于灰色预测模型的模糊PID控制器。仿真结果表明:它与传统PID控制相比,具有更快的动态响应、调节速度和更好的稳态性能,同时在出现扰动时比模糊PID控制有更好的抗干扰性和更快的调节速度。

PP装置闪蒸罐下料阀出料不畅的解决和预防

N型催化剂的后活性强,工艺条件不恰当和操作经验不足是闪蒸罐下料阀LV301易堵的主要原因,通过选用恰当工艺条件和改善操作来解决此问题。

煤气化装置闪蒸罐冲蚀过程的数值模拟

采用DPM离散相模型、k-ε湍流模型和修正的冲蚀模型,对某煤气化装置闪蒸罐内的气固湍流和冲蚀过程进行了数值模拟,得到闪蒸罐内气固流动及其冲蚀的特性:固体颗粒对闪蒸罐的冲蚀主要发生在入口管和挡板处,入口管处的最大冲蚀速率比罐体其他位置的高两个数量级,挡板处的最大冲蚀速率比罐体其他位置的高一个数量级;修正的冲蚀模型能较准确地预报闪蒸罐内的冲蚀过程,也可用于其他设备冲蚀的工程预测。

基于改进遗传算法的PID参数优化在闪蒸罐压力控制中的应用

由于在加氢裂化过程中闪蒸罐压力控制存在非线性、大滞后等问题,运用常规比例-积分-微分(Proportion-IntegralDerivative,PID)控制效果较差,虽然传统遗传算法可以优化PID参数,提高控制精度,但是收敛速度慢,整定时间长,限制了其在闪蒸罐压力控制中的应用。针对以上问题,提出了一种通过改进遗传算法优化PID参数的新型方法,该方法以传统遗传算法为基础,通过对适应度值的自适应缩放、交叉率和变异率分别按Sigmoid函数和高斯分布函数自适应调整等策略来提高遗传算法的全局搜索能力和收敛速度,从而实现对PID控制参数的优化。仿真结果表明,用改进遗传算法优化后的闪蒸罐压力PID控制具有更好的自适应性和鲁棒性,使系统调节时间减少到86 s,超调量减少到0. 141 8%,有效地改善了系统的动、静态特性。

利用Excel表进行闪蒸罐的计算

本文选用某一完全理想体系,介绍了运用Excel表进行闪蒸罐的简单计算法。

工艺凝液闪蒸罐罐体泄漏分析及改进

分析乙二醇装置工艺凝液闪蒸罐罐体泄漏原因,采取调整罐体内部分配器的分配角度及罐壁材料升级、改变力的叠加角度等措施,减少液体气泡迅速溃灭对管壁的冲击,消除设备安全隐患。

高压闪蒸罐壳体损坏防治对策

对高压闪蒸罐壳体多次冲刷损坏的原因进行初步分析,提出相应防治对策。改造后,壳体冲刷腐 蚀得到有效抑制。并针对此次改造缺乏更精确的数据计算论证,提出新的建议和设想。

加氢裂化装置预闪蒸罐研究

以某工业加氢裂化装置设计数据为基础,考察常压分馏塔进料加热炉前设置预闪蒸罐的必要性以及罐的温度、压力对分馏塔的影响,并对设罐后,闪蒸罐的操作条件对能耗、操作成本及投资方面的影响进行了对比。结果表明:对于以石脑油、航煤、柴油和尾油(作为产品送出装置或者作为循环油返回反应部分)为目标产品的加氢裂化装置,设罐可有效降低进料加热炉和分馏塔的负荷。在相同压力下,闪蒸罐的温度越高,分馏塔负荷越小;在相同温度下,闪蒸罐压力越低,分馏塔负荷越小。在分馏塔输入热量相同的情况下,罐的闪蒸温度高,可节省投资和能耗,闪蒸温度低,可节省操作成本。设计过程中可根据航煤和柴油分离要求的不同,在一定范围内灵活选择闪蒸罐的温度和压力。