文档介绍：东北大学
硕士学位论文
VC三效降膜蒸发控制系统设计及控制参数的优化研究
姓名:石清泉
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:余强
20070301
摘要三效降膜蒸发控制系统设计及控制参数的优化研究方式和比值串级控制,由于传统刂葡低车牟问枪潭ú槐洌鼋鲈谖榷ǖ墓た三效降膜蒸发是当今蒸发工业上一种常用的蒸发方法,它广泛应用于制药、制碱、制糖、食品、造纸等化学工业。在传统的蒸发工业上常用单效蒸发,由于这种蒸发方法存在能源利用效率很低、产品质量不高、设备可靠性差的缺点,所以已经逐渐被现在的多效蒸发方法所代替,三效降膜蒸发是多效蒸发方式中的一种,在该方式下,共设有三个蒸发器,各效蒸发器相互关联,料浆在蒸发过程中以膜状从蒸发器的顶端流下,流经一效、二效和三效依次蒸发,极大地提高了能源利用效率。浓度是衡量产品合格与否的唯一指标,经工程实践证明,影响产品浓度的因素包括进料流量、迸料浓度、进蒸汽流量、蒸发器管道真空度、蒸发器物料液位、蒸发器冷凝水液位、冷却水温度和压力等。三效降膜蒸发控制系统就是对上述参数实施监控,它充分利用计算机计算速度快、控制精度高的特点,以追求高效的能源利用率和稳定产品的浓度为目标。蒸汽作为蒸发器的热源,根据进料和出料的流量以及蒸汽的温度、压力,通过电动调节阀控制蒸汽的流量,在对蒸汽流量控制时大多采用传统的刂下可以达到很好的控制效果,但在系统运行动态大幅度变化的情况下,系统不能适应。自适应模糊控制就是运用模糊的基本理论和方法,把规则的条件、操作用模糊表来表示,并把这些模糊控制规则以及有关信息作为知识存入知识库中,然后根据控制系统的实际响应情况运用模糊推理即可自动调整最佳参数。⒐痰暮心控制任务,对过程参数实施模糊刂坪吐呒刂疲晃髅抛覹承担生产过程中的监控任务。,整个生产过程实现全自动化控制。提高了能源利用效率,稳定了最终产品的浓度。关键词:三效蒸发;籛;模糊东北大学硕士学位论文.Ⅱ.
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学位论文作者签名:户抽导师签名:签字期:汩·弓’签字期:稹⒐’独创性声明学位论文版权使用授权书本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚学位论文作者签名:本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。缱髡吆偷际ν馔辖涣鳎朐谙路角┟悍裨蚴游2的谢意。签字期:
第一章绪论控制系统设计背景三效降膜蒸发概述随着我国经济建设的飞速发展,各行各业对能源的消耗日益加大,如何提高能源利用效率从而节约生产成本是企业生存发展的关键,推广使用节能产品对产品的更新换代具有重要的意义。在制药工业中经常要把制药料浆蒸发浓缩至所要求浓度,此过程称之为制药蒸发,在该工艺流程中要消耗大量热能,并且对产品浓度精确度要求极高。东北制药总厂在以往制药蒸发环节上,采用单效蒸发器,利用高温蒸汽对料浆进行直接加热,但是在料浆蒸发时,常伴随有大量的高温高压蒸汽产生,而这些蒸汽往往被直接排掉而没有加以利用,造成了极大的浪费。同时由于设备自动化水平及仪表检测水平停留在半手动状态,现场需要大量的工人随时监视料液状态并随时根据工艺要求开关各泵及进料、出料阀门,给企业造成了极大的人力资源浪费,同时由于完全人工控制,造成产品达标率低,料液浪费现象严重。因此如何提高设备自动化水平、提高设备利用率,减轻工人负担,并且对排放的热蒸汽回收再利用、提高能源利用效率,提高产品的合格率是企业急待解决的难题。目前国内一些制药企业在蒸发环节上已经采用了多效蒸发工艺,但是由于多效蒸发系统是由若干蒸发器相互关联组成的一个大系统,它存在大滞后,过程参数多,并且强耦合的特点,对该系统实施控制难度很大。就使用蒸发器厂家的情况来看,多数采用常规的单回路控制方法,大多还停留在常规仪表控制的水平上,控制水平低下;并且大部分蒸发器系统设置都不合理,有的蒸发器系统非常简单,各种温度、压力等过程参数无法实现监控。这样就造成很多缺点,一是造成操作人员多,劳动强度大;二是系统运行不稳定,造成