一種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，包括丙烯酸存儲罐（2）、溫度調(diào)節(jié)管（15）、蒸汽輸入管（16）、冷凍水輸入管（20）和冷凍水輸出管（21），所述的丙烯酸存儲罐（2）和溫度調(diào)節(jié)管（15）分別設(shè)有與控制器（8）的信號輸入端相連接的存儲罐溫度計（7）和次級溫度計（6）；蒸汽輸入管（16）、冷凍水輸入管（20）和冷凍水輸出管（21）上分別對應(yīng)設(shè)有與控制器（8）的信號輸出端相連接的蒸汽調(diào)節(jié)閥（14）、冷凍水進口閥（11）和冷凍水調(diào)節(jié)閥（10）。本實用新型通過提前設(shè)定溫度、提前預(yù)判溫度變化的方式，提前升溫或降溫以加快響應(yīng)速度，且能夠有效控制超調(diào)量，結(jié)構(gòu)簡單且控制方便，適宜推廣使用。
【專利說明】—種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化學(xué)原料存儲領(lǐng)域，尤其涉及一種提前設(shè)定溫度、提前調(diào)節(jié)、分層控制的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸是重要的有機合成原料及合成樹脂單體，是聚合速度非?？斓囊蚁╊悊误w。是最簡單的不飽和羧酸，由一個乙烯基和一個羧基組成。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成樹脂、合成纖維、高吸水性樹脂、建材、涂料等工業(yè)部門。
[0003]丙烯酸有以下特點:(I)、容易發(fā)生聚合反應(yīng)，所以溫度要求不能太高，一般小于350C ;(2)、熔點比較高，低于14°C，其形態(tài)將變?yōu)楣腆w，所以存儲溫度應(yīng)大于14°C。根據(jù)上述特點，丙烯酸的存儲溫度很為關(guān)鍵，目前在存儲溫度控制存在以下難點:(1)、滯后性大，調(diào)節(jié)速度難以控制，不能做到快速升溫降溫；(2)、超調(diào)量難以控制，在追求調(diào)節(jié)速度時，超調(diào)量比較大；(3)、溫度環(huán)境不定，溫度場難以控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是針對丙烯酸存儲上溫度控制難度大的問題，提供一種提前設(shè)定溫度、提前調(diào)節(jié)、分層控制的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
[0006]一種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，包括丙烯酸存儲罐，丙烯酸存儲罐通過溫度調(diào)節(jié)管與換熱器相連通，換熱器通過第一冷卻水管與冷卻水罐相連通且換熱器通過混合管與蒸汽輸入管相連通，冷卻水罐上分別設(shè)有與其相連通的冷凍水輸入管和冷凍水輸出管，其特征在于所述的丙烯酸存儲罐上設(shè)有存儲罐溫度計、溫度調(diào)節(jié)管上設(shè)有次級溫度計、蒸汽輸入管上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥、冷凍水輸入管上設(shè)有冷凍水進口閥且冷凍水輸出管上設(shè)有冷凍水調(diào)節(jié)閥，存儲罐溫度計和次級溫度計分別通過線路與控制器的信號輸入端相連接，蒸汽調(diào)節(jié)閥、冷凍水進口閥和冷凍水調(diào)節(jié)閥分別通過線路與控制器的信號輸出端相連接。
[0007]所述的控制器采用可編程邏輯控制器。
[0008]所述的控制器包括溫度PID主控制單元和溫度PID次級控制單元，所述溫度PID主控制單元的信號輸入端與存儲罐溫度計的信號輸出端相連；所述的溫度PID次級控制單元的信號輸入端與次級溫度計的信號輸出端相連，且溫度PID次級控制單元的信號輸出端分別與冷凍水調(diào)節(jié)閥、冷凍水進口閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥的信號輸入端相連。
[0009]所述溫度PID次級控制單元的設(shè)定值輸入端與溫度PID主級控制單元的信號輸出端相連。
[0010]所述的蒸汽輸入管通過文丘里噴射器和混合管相連通，且文丘里噴射器通過第二冷卻水管與冷卻水罐相連通。
[0011]所述的第二冷卻水管上設(shè)有出水泵。
[0012]所述的丙烯酸存儲罐與丙烯酸緩存罐相連通。[0013]所述的丙烯酸存儲罐的底部設(shè)有用戶管，且用戶管上設(shè)有出料泵和三通閥，三通閥位于出料泵的出口側(cè)且通過管道與換熱器相連通。
[0014]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點:
[0015]本實用新型的控制系統(tǒng)通過提前設(shè)定溫度、提前預(yù)判溫度變化的方式，提前升溫或降溫以加快響應(yīng)速度，來解決丙烯酸投入到丙烯酸存儲罐時伴隨著發(fā)熱、溫度場變化快導(dǎo)致很難快速降溫的問題；并且能夠有效控制超調(diào)量，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的特點，適宜推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為本實用新型的溫控系統(tǒng)原理圖；
[0018]附圖3為本實用新型的系統(tǒng)冷卻與加熱模式切換邏輯圖。
[0019]其中:1 一丙烯酸緩存te ;2—丙烯酸存儲te ;3 —出料泵；4一二通閥；5—換熱器；6一次級溫度計；7—存儲iil溫度計；8—控制器；9一冷卻水iil ； 10一冷凍水調(diào)節(jié)閥；11 一冷凍水進口閥；12 —出水泵；13—文丘里噴射器；14一蒸汽調(diào)節(jié)閥；15—溫度調(diào)節(jié)管；16—蒸汽輸入管；17—混合管；18—第一冷卻水管；19一第二冷卻水管；20—冷凍水輸入管；21—冷凍水輸出管；22—用戶管。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0021]如圖1-2所示:一種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，包括與丙烯酸緩存罐I相連通的丙烯酸存儲罐2，丙烯酸存儲罐2通過溫度調(diào)節(jié)管15與換熱器5相連通，換熱器5通過第一冷卻水管18與冷卻水罐9相連通且換熱器5通過混合管17與文丘里噴射器13相連通，文丘里噴射器13與蒸汽輸入管16相連通，且文丘里噴射器13通過設(shè)置出水泵12的第二冷卻水管19與冷卻水罐9相連通，冷卻水罐9上分別設(shè)有與其相連通的冷凍水輸入管20和冷凍水輸出管21 ;另外丙烯酸存儲罐2的底部設(shè)有用戶管22，且用戶管22上設(shè)有出料泵3和三通閥4，三通閥4位于出料泵3的出口側(cè)且通過管道與換熱器5相連通。在丙烯酸存儲罐2上還設(shè)有存儲罐溫度計7、溫度調(diào)節(jié)管15上設(shè)有次級溫度計6、蒸汽輸入管16上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥14、冷凍水輸入管20上設(shè)有冷凍水進口閥11且冷凍水輸出管21上設(shè)有冷凍水調(diào)節(jié)閥10，存儲罐溫度計7和次級溫度計6分別通過線路與控制器8的信號輸入端相連接，蒸汽調(diào)節(jié)閥14、冷凍水進口閥11和冷凍水調(diào)節(jié)閥10分別通過線路與控制器8的信號輸出端相連接；該控制器8采用可編程邏輯控制器，控制器8包括溫度PID主控制單元和溫度PID次級控制單元(PID是一種回路控制數(shù)學(xué)模型，其含義:Ρ—比例控制，I一積分控制，D—微分控制)，溫度PID主控制單元的信號輸入端與存儲罐溫度計7的信號輸出端相連；溫度PID次級控制單元的信號輸入端與次級溫度計6的信號輸出端相連，且溫度PID次級控制單元的信號輸出端分別與冷凍水調(diào)節(jié)閥10、冷凍水進口閥11和蒸汽調(diào)節(jié)閥14的信號輸入端相連；另外溫度PID次級控制單元的設(shè)定值輸入端與溫度PID主級控制單元的信號輸出端相連。
[0022]當該控制系統(tǒng)工作時，存儲罐溫度計7將測到的溫度值輸入給控制器8的溫度PID主控制單元的輸入端口，次級溫度計6將測到的溫度值輸入給控制器8的溫度PID次控制單元的輸入端口 ；為了提高響應(yīng)速度，調(diào)節(jié)開始前，首先給控制器8的溫度PID主控制單元一個溫度設(shè)定值，然后，控制器8的溫度PID主控制單元將存儲罐溫度計7所測到的溫度值與設(shè)定值比較，控制器8的溫度PID主控制單元根據(jù)PID數(shù)學(xué)算法得出控制器8的溫度PID次級控制單元的設(shè)定值并輸出給控制器8的溫度PID次級控制單元；控制器8的溫度PID次級控制單元將次級溫度計6所測的溫度與控制器8的溫度PID主控制單元輸出的設(shè)定值進行比較，進行PID數(shù)學(xué)運算。加熱模式下，控制器8的溫度PID次級控制單元將打開蒸汽調(diào)節(jié)閥14、冷凍水進口閥11并關(guān)閉冷凍水調(diào)節(jié)閥10 ;冷卻模式下，控制器8的溫度PID次級控制單元將打開冷凍水調(diào)節(jié)閥10、冷凍水進口閥11并關(guān)閉蒸汽調(diào)節(jié)閥14。
[0023]為了加快控制速度，如圖3所示，當存儲罐溫度計7的實時溫度大于等于控制器8的溫度PID主控制單元的溫度設(shè)定值加1°C時，提前開啟冷卻模式；當存儲罐溫度計7的實時溫度小于等于控制器8的溫度PID主控制單元的溫度設(shè)定值減1°C時，提前開啟加熱模式。為了減小超調(diào)量，同樣如圖3所示:在存儲罐溫度計7的實時溫度大于控制器8的溫度PID主控制單元的溫度設(shè)定值減1°C且小于控制器8的溫度PID主控制單元的溫度設(shè)定值加1°C時，控制器8的溫度PID次級控制單元發(fā)出冷凍水調(diào)節(jié)閥10、冷凍水進口閥11及蒸汽調(diào)節(jié)閥14關(guān)閉的控制信號。
[0024]本實用新型的控制系統(tǒng)通過提前設(shè)定溫度、提前預(yù)判溫度變化的方式，提前升溫或降溫以加快響應(yīng)速度，來解決丙烯酸投入到丙烯酸存儲罐2時伴隨著發(fā)熱、溫度場變化快導(dǎo)致很難快速降溫的問題；并且能夠有效控制超調(diào)量，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的特點，適宜推廣使用。
[0025]以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)；本實用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，包括丙烯酸存儲罐(2)，丙烯酸存儲罐(2)通過溫度調(diào)節(jié)管(15)與換熱器(5)相連通，換熱器(5)通過第一冷卻水管(18)與冷卻水罐(9)相連通且換熱器(5)通過混合管(17)與蒸汽輸入管(16)相連通，冷卻水罐(9)上分別設(shè)有與其相連通的冷凍水輸入管(20)和冷凍水輸出管(21)，其特征在于所述的丙烯酸存儲罐(2)上設(shè)有存儲罐溫度計(7)、溫度調(diào)節(jié)管(15)上設(shè)有次級溫度計(6)、蒸汽輸入管(16)上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥(14 )、冷凍水輸入管(20 )上設(shè)有冷凍水進口閥(11)且冷凍水輸出管(21)上設(shè)有冷凍水調(diào)節(jié)閥(10)，存儲罐溫度計(7)和次級溫度計(6)分別通過線路與控制器(8)的信號輸入端相連接，蒸汽調(diào)節(jié)閥(14)、冷凍水進口閥(11)和冷凍水調(diào)節(jié)閥(10)分別通過線路與控制器(8)的信號輸出端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(8)采用可編程邏輯控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(8)包括溫度PID主控制單元和溫度PID次級控制單元，所述溫度PID主控制單元的信號輸入端與存儲罐溫度計(7)的信號輸出端相連；所述的溫度PID次級控制單元的信號輸入端與次級溫度計(6)的信號輸出端相連，且溫度PID次級控制單元的信號輸出端分別與冷凍水調(diào)節(jié)閥(10)、冷凍水進口閥(11)和蒸汽調(diào)節(jié)閥(14)的信號輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度PID次級控制單元的設(shè)定值輸入端與溫度PID主級控制單元的信號輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的蒸汽輸入管(16)通過文丘里噴射器(13)和混合管(17)相連通，且文丘里噴射器(13)通過第二冷卻水管(19)與冷卻水罐(9)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二冷卻水管(19)上設(shè)有出水泵(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的丙烯酸存儲罐(2)與丙烯酸緩存罐(I)相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸存儲區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的丙烯酸存儲罐(2)的底部設(shè)有用戶管(22)，且用戶管(22)上設(shè)有出料泵(3)和三通閥(4)，三通閥(4)位于出料泵(3)的出口側(cè)且通過管道與換熱器(5)相連通。
【文檔編號】G05D23/19GK203812108SQ201320872657
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】張永康, 李亮 申請人:南京科達新控儀表有限公司